碳酸钠在轻工、建材、纺织、国防、医药等工业中有重要的应用。
(1)工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺线路如下:
碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示
请回答下列问题:
①试剂A是________,“母液”中除了含有Na+、CO32-、OH-离子外,还含有________等离子,过滤要“趁热”的目的是________。
②检验试剂级Na2CO3中Cl-和SO42-是否除尽,选用的试剂及加入的先后次序是________(填序号)。
a.HCl、BaCl2、AgNO3
b.AgNO3、HNO3、Ba(NO3)2
c.HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3
d.AgNO3、HCl、BaCl2
(2)“侯氏制碱法”的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
下图是某兴趣小组在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取所用到的主要装置。
请回答下列问题:
①各仪器口的链接顺序为a接________,________接________,________ 接b,实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3,再通人足量的CO2,其原因是________(填写序号字母)。
a.使CO2更易被吸收
b.NH3比CO2更易制取
c.CO2的密度比NH3大
②将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来需要的玻璃仪器是________。
③该兴趣小组用下图比较C、N、Si三种元素的非金属性强弱,B中的试剂是________,能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是________(H2SiO3是一种不溶于水的白色胶状物)。
将氯气用导管通入较浓的NaOH和H2O2的混和液中,在导管口与混和液的接触处有闪烁的红光出现。这是因为通气后混和液中产生的ClO-被H2O2还原,发生激烈反应,产生能量较高的氧分子,然后立即转变为普通氧分子,多余的能量以红光放出。本实验所用的仪器及导管如图。
根据要求填写下列空白:
(1)组装氯气发生装置时,应选用的仪器及导管为 (填写图中编号)。
(2)本实验进行时,按气流方向从左到右的顺序,气体流经的各仪器及导管的编号依次为 。
(3)仪器①的橡皮塞上至少应有2个孔的原因是 。
(4)本实验需配置10mol·L-1的NaOH溶液500mL,用到的仪器除了托盘天平、烧杯外,还须用到的仪器有 (填仪器名称) ,定容时操作如图,则所配溶液浓度 (填“偏高”或“偏低”)。
(5)实验时仪器①中ClO-与H2O2反应的离子方程式为 。
某化学兴趣小组的同学利用所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有__________(填2种)。
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分成两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象结论如下:
请你评价实验Ⅱ结论是否合理?_____________;理由:______________。
(3)请利用上述A、C装置设计一个简单的实验,验证Cl2和Br2的氧化性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论)_____________。
(4)B、D、E装置相连后,在B中盛装足量浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为____________________________。
②欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹a、b,再打开止水夹c,使烧杯中的水进入试管丁的操作是_______________________。
③试管丁中的NO2与一定量的O2混合充满后倒插水中,试管9/10充满水,则原试管丁中的混合气体平均相对分子质量可能为_________。(只填一种即可,保留二位小数)
浓硫酸有强氧化性,铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。请你协助他们探究所得气体的成分。
Ⅰ【提出猜想】
猜想1:所得气体中可能是SO2。 猜想2:所得气体中可能是__________。
猜想3:所得气体中可能是_______的混合气体。
Ⅱ【实验探究】
(1)将所得气体通入如下装置
证明猜想3正确的实验现象是___________、______________、________________。
(2)点燃余下的气体前,必须要进行的操作是_________________________________。
(3)写出浓硫酸表现出强氧化性的化学反应方程式_____________________________。
(4)如果把一定量的铁与浓硫酸加热时产生的气体通过装有过量Na2O2粉末的玻璃管,则玻璃管中反应的生成物可能含有(填化学式)__________________ ___________ _。
铁是人体必须的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。
某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:
(1)试剂1是 ,加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是:,;
(2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,其可能的原因是 ;
(3)在实验中发现放置一段时间,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想:
编号 |
猜想 |
甲 |
溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe |
乙 |
溶液中的SCN-被过量的氯水氧化 |
丙 |
新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白 |
基于乙同学的猜想,请设计实验方案,验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。(不一定填满,也可以补充)
编号 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
① |
||
某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。
Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质
(1)为了实现绿色环保的目标,能否用上图A2代替A1装置 (填“能”或“否”)。
(2)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为 ,C中反应的离子方程式为 ,D中反应的化学方程式为 。
Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物
实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:
(3)步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_____________________________。
(4)黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。
(5)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为 。
(6)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol/L盐酸、2 mol/LHNO3、1 mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。 |
若出现白色浑浊, 则“吸收液”中存在SO32-或 SO42-。 |
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体 。 |
, 则“吸收液”中存在 SO32-。 |
步骤3: 。 |
, 则“吸收液”中存在 HSO3-。 |