某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【查阅资料】
①生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质(不与酸反应).
②生产原理反应:NaCl+ NH3 + CO2 + H2O= NaHCO3↓+ NH4Cl,分离得晶体B,并使其充分受热,可分解制得纯碱,同时得到二氧化碳和水.
③氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl△ NH3↑+HCl↑.
④部分生产流程如下图所示:
【问题讨论】
(1)①溶液A中的溶质有NaCl和 、 ,
②操作Ⅱ的名称为 .
③流程中Na2CO3溶液的作用是除去粗盐中的 .
④写出加入NaOH溶液与MgCl2反应的化学方程式 .
⑤晶体B受热分解的化学方程式为 .
(2)上述生产流程中可循环使用的是 (填序号).
A.NaOH B.NH3 C.HCl D.CO2
【组成探究一】
(3)设计实验检验纯碱样品中是否混有晶体B,请完成下表
选择的装置 |
实验现象 |
实验结论 |
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选择的装置(填序号) |
实验现象 |
实验结论 |
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样品不含晶体B |
【组成探究二】
(4)取纯碱样品加水溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.产生沉淀的方程式为 ,由此确定纯碱样品含有杂质NaCl.
【组成探究三】
(5)同学们为了测定该纯碱样品的纯度,设计了如下实验:
①判断加入氯化钙溶液是否过量的方法是 ,然后观察现象判断.
②判断滤渣是否洗涤干净,可以采取向最后的洗出液中滴加 ,然后观察现象判断.
A.氯化钡溶液 B.硝酸银溶液
C.碳酸钠溶液 D.稀盐酸
③根据实验数据,计算样品中碳酸钠的质量分数是多少?(写出计算过程.3分)
现有铁、碳两种元素组成的合金,某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数,设计了如下实验方案和实验装置
I.探究该合金的某些性质:
(1)取a g合金粉末放人蒸馏烧瓶,并加入足量浓H2SO4,A、B中均无明显现象,原因是________________;
(2)点燃酒精灯一段时间后,A中剧烈反应,请写出此时合金中成分铁的化学反应方程式________________;
(3)反应一段时间后,将C中所吸收的气体通入以下溶液中,判断能否产生沉淀,若不能则写“否”,若能则写出相应的沉淀成分:氯水和氯化钡溶液__________,氨水和氯化钡溶液___________;
II.测定样品中碳的质量分数:
(4)装置F的作用________________________________;
(5)若将SO2气体通入含有n molNa2S的溶液中,溶液中出现黄色浑浊,试分析该溶液最多能吸收SO2气体_____________mol。
某同学查阅资料后设计了一条1-丁醇的合成路线:
(1)利用图一装置可制备CO、丙烯等原料气体。①装置中e的名称是 ;
②a的作用 ;
(2)实验室常用浓硫酸与甲酸作用来制备CO。写出对应的化学方程式: 。
(3)制CO时,伴随的副产物还有少量S02、C02气体,某同学设计用图二装置进行检验。
①E1的作用是: ;E3的作用是: ;
②判断产物中有CO2的现象是
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是
A.高温、常压、催化剂 | B.适当的温度、常压、催化剂 |
C.低温、高压、催化剂 | D.适当的温度、高压、催化剂 |
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1一丁醇粗品,为提纯1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R-CHO+NaHS03(饱和)→RCH(OH)S03Na ↓;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃。并设计出如下提纯路线:
试剂1为 ,操作2为 ,操作3为
(一)如图所示,甲、乙是电化学实验装置,请回答下列问题:
若甲、乙两个烧杯中均盛放饱和NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式是_________________________________
②乙中总反应的离子方程式为___________________________________
③若乙中含有0.10 mol·L-1NaCl溶液400mL,当阳极产生的气体为560mL(标准状况下)时,溶液的pH=_____________(假设溶液体积变化忽略不计),转移电子的个数为____________
(二)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景。其工作原理如上图所示,回答下列问题:
①该燃料电池中正极通入的物质是__________;
负极发生的反应式为:__________________________
②电池工作时,OH- 移向极________(“a”或“b”)
③当电池放电转移5mol电子时,至少消耗燃料肼________g
(三)全钒液流电池的结构如图所示,其电解液中含有钒的不同价态的离子、H+和SO42﹣.电池放电时,负极的电极反应为:V2+﹣e﹣=V3+.
①电池放电时的总反应方程式为___________________________
充电时,电极M应接电源的_________ 极
②若电池初始时左、右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液,使用前 需先充电激活,充电过程阴极区的反应分两步完成:第一步VO2+转化为V3+;第二步V3+转化为V2+.则第一步反应过程中阴极区溶液n(H+)__________(填“增大”、“不变”或“减小”) ,阳极的电极反应式为_________________________
化学是一门以实验为基础的学科。
(1)下列实验操作的描述中,正确的是________(填序号)
①为使稀硫酸和锌制取氢气的反应速率加快,可向稀硫酸中加入用铜丝网包裹的锌粒
②粗盐提纯时,为了加快过滤速率,可用玻璃棒搅拌漏斗中的液体
③配制一定物质的量浓度的溶液时,容量瓶洗涤后不用进行干燥
④蒸馏操作中,温度计水银球部位要插入液面下且不接触蒸馏烧瓶壁
⑤可以在试管中加热氯化铵固体制备少量氨气
⑥盛放石灰水的试剂瓶内壁常有一层白色固体物质,可用稀硫酸清洗除去
(2)下列叙述中正确的是 (填序号).
A.分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必须检查是否漏水 |
B.将碘水倒入分液漏斗,再加适量乙醇,充分振荡、静置,可从碘水中萃取碘 |
C.洁净的铁钉在食盐水中浸泡一段时间,铁钉上有气泡,说明铁发生了析氢腐蚀 |
D.铁丝在氯气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体 |
E.酸碱中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后直接使用,而滴定管用蒸馏水洗净后,必须润洗后使用
(3)用铜片与稀硝酸反应制取NO气体,如图装置中适合的是 (填图甲或图乙);装置B中的试剂最好是 ,该装置的作用是
有一混合物的水溶液,只可能含以下离子中的若干种:K+ 、Al3+ 、Fe3+ 、Mg2+ 、Ba2+ 、 NH4+、Cl- 、CO32-、SO42 -,现取三份100 mL溶液进行如下实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生。
②第二份加过量NaOH溶液加热后收集到气体0.02 mol,无沉淀生成,同时得到溶液甲。
③在甲溶液中通过量CO2,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,质量为1.02 g。
④第三份加足量BaCl2溶液后得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤干燥后质量为11.65 g。
根据上述实验回答:
(1)一定不存在的离子是___________,不能确定是否存在的离子是_____________。
(2)试确定溶液中肯定存在的阴离子及其浓度(可不填满):
离子符号______,浓度__________________;
离子符号______,浓度__________________;
(3)试确定K+ 是否存在________(填“是”或“否”),判断的理由是__________。