某化学小组欲以CO2主要为原料,采用下图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,并对CO2与NaOH的反应进行探究。请你参与并完成对有关问题的解答。
【资料获悉】
1、“侯氏制碱法”原理:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
2、Na2CO3与盐酸反应是分步进行:Na2CO3先与盐酸反应生成NaHCO3;然后再发生NaHCO3+HCl=NaCl+H2O +CO2↑
【实验设计】
【实验探究】
(1)装置乙的作用是 。
(2)由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有 、洗涤、灼烧。NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为 。
(3)若在(2)中灼烧的时间较短,NaHCO3将分解不完全,取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如下图所示。
则曲线c对应的溶液中的离子是 (填离子符号);该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是 。
(4)若将装置甲产生的纯净的CO22.24L(标准状况下)通入100mLNaOH溶液中,充分反应后,将溶液小心蒸干,得到不含结晶水的固体W,其质量为10.16g,则W的成分为 (填化学式),原NaOH溶液的物质的量浓度为 。
如下图所示的装置,C、D、E、F都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液.在F极附近显红色。
试回答以下问题:
(1)电极A的名称是。
(2)甲装置中D电极的电极反应式: ______________________________。
(3) 在25℃时若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间,当阳极产生5.6L(标准状况下)一种气体,电解后溶液体积为50L时,求所得溶液在25℃时的氢氧化钠物质的量浓度=________。
(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是____(填“银”或“铜”),电镀液的主要成分是(填化学式)。
实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但现在只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。某学生设计了如下方案。请回答下列问题。
(1)操作①可选择__________仪器。
(2)试剂1为__________(填化学式)
(3)加入试剂2的目的________________,此时发生反应的离子方程式:______________。
(4)加入盐酸时,所发生反应的离子方程式:_________________________________。
(Ⅰ)气体制备时须先检查装置的气密性,下列各图所示装置,肯定不符合气密性检查要求的是 。
(Ⅱ)下面是中学化学实验中常见的几种仪器:
a.量筒 b.容量瓶 c.分液漏斗 d.托盘天平 e.温度计
(1)其中标示出仪器使用温度的是 (填编号)。
(2)称取10.5g固体样品(1g以下使用游码)时,将样品放在了天平的右盘,则所称样品的实际质量为 g。
(3)使用前要检查仪器是否漏液的是 (填编号)。
(Ⅲ)实验室需要95 mL 1.0 mol·L-1稀硫酸,现用98%的浓硫酸(其密度为1.84 g/mL)来进行配制。若实验仪器有:
A.100 mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒D.250 mL容量瓶
E.10 mL量筒 F.胶头滴管 G.50 mL烧杯 H.100 mL容量瓶
(1)需量取浓硫酸的体积为 mL。
(2)实验时选用的仪器有(填序号)
(3)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是(填序号)
A.将稀释的硫酸液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒。
B.将烧杯内的稀硫酸向容量瓶中转移时,因操作不当使部分稀硫酸溅出瓶外。
C.未冷却至室温就定容。D.用胶头滴管加水时,俯视观察溶液凹液面与容量瓶刻度相切。
E.容量瓶使用时未干燥
F.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
、现用18.4 mol /L的浓H2SO4来配制500 mL 0.2
mol /L的稀H2SO4。已有仪器:①玻璃棒②量筒③烧杯④胶头滴管
请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时还缺少的仪器是______________________。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为___________.
(3)将所配制的稀H2SO4进行测定,发现浓度大于0.2 mol/L。请你分析配制过程中可能引起浓度偏高的原因(答出两点)_____________________、________________________。[
(4)配制时,一般可分为以下几个步骤:①称量②计算③溶解④摇匀⑤转移⑥洗涤⑦定容⑧冷却,其正确的操作顺序是。
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置
示意图。
相关信息如下: a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
沸点/℃ |
57.7 |
12.8 |
—— |
315 |
—— |
熔点/℃ |
-70.0 |
-107.2 |
—— |
—— |
—— |
升华温度/℃ |
—— |
—— |
180 |
300 |
162 |
请回答下列问题:
(1)写出四氯化硅水解方程式。
(2)装置A中g管的作用是;装置C中的试剂是;装置E中的h瓶需要冷却理由是。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
①滴定前是否要滴加指示剂?(填“是”或“否”),请说明理由。
②某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml试样溶液,用1.000×10-2mol· L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是。