【化学与技术】氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品应用广泛。请回答下列问题:
(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产 为基础的工业体系。
(2)电解前,为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子,加入下列试剂的顺序合理的是 (填下列各项中序号)。
a、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 b、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
c、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 d、氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
(3)“盐泥”是电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下:
成分 |
NaCl |
Mg(OH)2 |
CaCO3 |
BaSO4 |
其他不溶物 |
质量分数(%) |
15~20 |
15~20 |
5~10 |
30~40 |
10~15 |
利用盐泥生产MgSO4·7H2O晶体的工艺流程如下图所示。
回答下列问题:
①酸洗过程中加入的酸为 ,加入的酸应适当过量,控制pH为5左右,反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应,以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4,在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是 。
②过滤所得滤渣的主要成分为 。
③根据图分析,蒸发结晶过滤所得晶体A主要成分为 。
④真空干燥MgSO4·7H2O晶体的原因是 。
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(以下数据和实验均指在25℃下测定)
难溶电解质 |
CaCO3 |
CaSO4 |
Ksp |
2.8×10-9 |
9×10-6 |
实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入足量Na2CO3固体,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液.
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液.
④ 。
(1)步骤①所得悬浊液中c(Ca2+)=________ mol·L-1
(2)写出第②步发生反应的离子方程式:________________________________.
(3)请补充第④步操作及发生的现象________________________________________________.
(4)请写出该原理在实际生产生活中的一个应用 。
乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4•xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4•xH2O)中x的值。通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③用浓度为0.1000 mol·L-1的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗了10.00mL。
请回答下列问题:
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的 (填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是 。
(3)通过上述数据,求得x= 。讨论:
①若滴定终点时俯视滴定管,则由此测得的x值会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 。
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:
(1)SO2气体还原Fe3+生成的还原产物是 (填离子符号),参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是 。
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是 (双选,填序号)。
A.Na2SO3溶液与HNO3 | B.Na2SO3固体与浓硫酸 |
C.固体硫在纯氧中燃烧 | D.铜与热浓H2SO4 |
(3)装置C的作用是 。
(4)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有 (双选,填序号)。
A 蒸发皿 B 石棉网 C 漏斗 D 烧杯 E 玻璃棒 F 坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的一个是 ,原因是 。
(6)上述装置中能表明I-的还原性弱于SO2的现象是 。
某研究性学习小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)在配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在________中,再加水稀释。
(2)组装仪器按气流方向正确的连接顺序是a接____,____接____,____接____。
(3)烧杯中倒置漏斗的作用是______________________________________。
(4)往FeCl3溶液中通入足量SO2时,观察到的现象为_______________________。
(5)根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:___________________________;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成:__________________________________;
③该小组同学向盛装FeCl3试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42-。该做法不合理,理由是_________________
某学生为了测定部分变质的Na2SO3样品的纯度。按右图所示称取一定量的Na2SO3样品放入A装置的烧瓶中,滴入足量的H2SO4至完全反应;然后,将B中完全反应后的溶液与足量的BaCl2溶液反应,过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀23.3g。回答下列问题:
(1)写出A装置中玻璃仪器的名称:酒精灯、______________、______________。
(2)实验开始时,应先点燃__________________处酒精灯(填装置字母)。
(3) 写出D中反应的化学方程式__________________________________。
(4)实验开始后,写出B中反应的离子方程式_______________________。
(5)C中的现象是____________________,E装置的作用是__________________。
(6)原样品中Na2SO3的纯度为_________________(精确到0.1%)。按题给装置和操作进行实验,若装置连接和实验操作均无任何问题,该学生测得的Na2SO3的纯度__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。