实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体(如图1),某兴趣小组同学欲对该固体变质情况进行探究。
【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何?
【查阅资料】①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO 3;
②CaCl 2溶液呈中性
③CaCl 2+Na 2CO 3═CaCO 3↓+2NaCl
【提出猜想】猜想Ⅰ:固体未变质
猜想Ⅱ:固体全部变质
猜想Ⅲ:固体部分变质
【原因分析】氢氧化钠在空气中变质的原因是 (用化学方程式表示)。
【进行实验】小聪同学取少量样品于烧杯中,用足量水溶解,再向溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红,由此他得出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是 ,为了进一步得出结论,组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中,进行如下表所示实验。
同学 |
小红 |
小美 |
小伍 |
实验操作 |
加入适量氢氧化钙溶液 |
加入过量氯化钙溶液 |
加入过量稀盐酸 |
【实验结论】小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色,于是他们都出猜想Ⅲ正确。
【反思评价】(一)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确,理由是 。
(二)根据小美的结论推测小实验现象是 。
【提出问题】如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数?
【实验原理】通过测定一定质量样品与足量稀硫酸反应生成二氧化碳的体积来计算碳酸钠的质量分数。
【实验设计】小伍称取一定质量的样品,按如图2装置进行实验(已知该装置气密性良好,水准管高度可以上下调节,量气管是带有刻度的仪器)。
【反思评价】(一)在实验中,若没有植物油,测定结果会 (填"偏大"、"偏小"或"不变")。
(二)操作中,下列情况不影响测定结果的是 (填字母)。
A、实验前试管中有空气
B、实验中水准管口有水溢出
C、读数时量气管和水准管液面不相平
D、实验后生成的气体在试管中仍有滞留。
如图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题:
(1)写出图中标号仪器的名称:X ,Y 。
(2)CO 2的制取方法有多种,若用加热碳酸氢钠固体制取CO 2,应选用的发生装置为 (填装置序号,下同),收集装置为 ;若用大理石与稀盐酸反应制取CO 2,则反应的化学方程式为 。
(3)小海同学在装置B中加入15%的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。
①若用F装置收集氧气,氧气应从 (填"a"或"b")端通入。
②实验中发现不能得到平稳的氧气流。小涛同学提出可以从两个方面加以改进:
一是将制取的装置B换为上图中的装置 ;
二是将过氧化氢溶液加水稀释。如果把50g溶质质量分数为15%的过氧化氢溶液稀释成溶质质量分数为10%的溶液,需加水的质量为 克。
铁及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
(一)铁的应用和防护
(1)某麦片中含微量铁粉,食用后铁粉与胃酸反应转化为人体可吸收的铁元素,反应的化学方程式为 。
(2)铁锈主要成分是Fe 2O 3•nH 2O,铁生锈主要与空气中的 有关。
(3)如图实验说明NaCl在铁生锈中的作用是 。
(4)铁生锈的次要过程:Fe FeCO 3•nH 2O
FeCO 3
写出Fe转化为总反应的化学方程式 。
(5)为防止铁生锈,可对铁制品进行"发蓝"处理,使其表面生成致密氧化物(其中Fe、O元素质量比为21:8)保护膜,该氧化物的化学式为 。
(二)废铁的再利用
黄钠铁矾[NaFe x(SO 4) y(OH) z]是一种高效净水剂。用废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe 2O 3和FeCO 3)制备黄钠铁矾的主要流程如图:
(1)将废铁屑研磨成粉末的目的是 。
(2)"酸溶"时H 2SO 4与Fe、FeCO 3反应,还发生反应的化学方程式有 和Fe+Fe 2(SO 4) 3=3FeSO 4。
(3)"转化1"发生反应的化学方程式为 。反应时温度不宜过高的原因是 。
(三)黄钠铁矾组成确定
称取9.70g黄钠铁矾,用如图装置进行热分解实验。
【资料】
①NaFe x(SO 4) y(OH) z在T 1℃分解会生成H 2O(气态),提高温度至T 2℃继续分解产生SO 3气体,并得到Fe 2O 3和Na 2SO 4。
②浓硫酸可用于吸收SO 3。
(1)装配好实验装置后,先要 。
(2)分别控制温度在T 1℃、T 2℃对A中固体加热。
①控制温度在T 1℃加热,实验后测得B装置质量增加1.08g。
②用D装置替换B装置,控制温度在T 2℃,加热至反应完全。
③T 1℃、T 2℃时,加热后均通入一段时间N 2,目的是 。
(3)反应完全后,将A装置中固体溶于足量水,过滤、洗涤、烘干得4.80g固体,将滤液蒸干得1.42g固体(不含结晶水)。
结论:NaFe x(SO 4) y(OH) z中,x:y:z= 。
反思:若该实验过程中缺少C装置,则x:z的值 (选填"偏大""偏小"或"不变")。
如图为某些物质间的转化关系,甲、乙、丙均为气体,乙有激性气味,丁是应用最广泛的金属。A是大理石的主要成分,G是一种化肥,H为红棕色固体。部分反应物和生成物已略去。
(1)化学式:B ,F 。
(2)自然界中,甲和D反应产生一种供给呼吸的气体,该反应名称为 。
(3)反应①、②的化学方程式:① ;② 。
(4)由反应②可知,在农业上施用G时应注意 。
请结合图回答问题:
(1)仪器名称:① ,② 。
(2)用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是 (选填序号),该反应的化学方程式为 。用E装置收集氧气完毕后,应先 (选填"从水中取出导气管"或"熄灭酒精灯")。
(3)实验室制取CO 2,反应的化学方程式为 ,为方便控制反应的发生和停止,应选择的发生装置是 (选填序号),可用D装置收集CO 2的理由是 。
(4)NH 4Cl溶液与NaNO 2溶液混合共热可制取氮气,氮气和氢气在一定条件下可生成氨气。如图是实验室制氮气并模拟合成氨的装置。
①合成氨时参加反应的氮气和氢气的质量比为 。
②实验中烧杯内导管口有气泡,还可观察到 现象。
某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物(杂质为Fe 2O 3)。用该废渣制取CaCl 2晶体(CaCl 2•xH 2O)并进行组成测定,其制取的流程如图1所示:
已知:NH 4Cl溶液显酸性,且浓度越高酸性越强
(1)XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。图2为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学反应方程式 。
(2)浸取时需连续搅拌,其目的是 ;生成的NH 3能使湿润的红色石蕊试纸变 色。
(3)在其它条件相同的情况下,CaCl 2的产率随浸取温度的变化如图3所示。则宜选择的浸取温度为 ℃左右。
(4)若使用过量浓度较高的NH 4Cl溶液,则所得CaCl 2溶液中会含有NH 4Cl、 (填化学式)等杂质。
(5)过滤得到的Fe 2O 3在高温下可与CO反应,写出该反应的化学方程式 。
(6)测定晶体(CaCl 2•xH 2O)的组成:
a.称取14.7000g CaCl 2晶体于锥形瓶内,加入适量蒸馏水。使其全部溶解。
b.再向其中加入足量的Na 2CO 3溶液,静置。
C.过滤、洗涤、干燥、称量,得到10.0000g固体。
①通过计算,确定x的值(写出计算过程)。 。
②判断步骤b中沉淀完全的方法是:静置,向上层清液中滴加 ,则说明已沉淀完全;若沉淀不完全,则测得的x值比实际值 (填"偏大"、"偏小"或"不变")。