小苏打(NaHCO3)和食盐NaCl是厨房中常用物质,现有一包白色固体,可能由NaHCO3和NaCl中的一种或两种组成。某科学小组同学展开了系列拓展性研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】
【实验结论】该白色固体 由NaHCO3和NaCl两种物质组成
(1)基于上述实验结论,则步骤①中加入的过量稀酸应该是
(2)写出步骤②中生成白色沉淀的化学反应方程式
(二)定量分析
【实验目的】测定该白色固体中NaHCO3的质量分数
为了测定该样品中NaHCO3的质量分数,小吕、小周分别取a克该样品,设计了如下方案:
小吕方案Ⅰ:利用NaHCO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测定生成CO2的质量,计算样品中NaHCO3的质量分数
(3)小吕用下列装置完成本实验,装置的连接顺序是 (填装置的字母编号,装置不重复使用);
(4)D装置中的反应完全后,需再次通入空气,其目的是
小周方案Ⅱ:小周用沉淀法测定样品中的NaHCO3的质量分数。操作流程如下:
(已知:NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O)
(5)为使定量分析更准确,在操作Ⅰ之前,需判断所加BaCl2溶液是否过量,请你设计一个合理方案: 。
某实验小组验证“Fe+Ag2SO4═FeSO4+2Ag”反应并进行了如下探究。已知银粉为黑色,22℃时Ag2SO4的溶解度为0.8g。
①22℃时,向盛有硫酸银饱和溶液的烧杯中加入过量铁粉,搅拌静置,观察到溶液变为黄色并逐渐加深。
②静置3小时后观察,烧杯底部仍有黑色粉末,溶液黄色几乎消失。
③用pH试纸检测Ag2SO4、FeSO4溶液,测得pH均小于7。
回答下列问题:
(1)22℃时,硫酸银饱和溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”),其溶质质量分数为 。(列出计算式即可)
(2)取步骤①上层的黄色溶液少许滴加盐酸,观察到白色沉淀,该沉淀的化学式为 。
(3)某同学由步骤②中“仍有黑色粉末”得出Fe比Ag活泼的结论。小组同学讨论后认为思维不严密,因为黑色粉末不一定含Ag,还可能是 ,需要进一步实验才能得出结论,该实验方案是:取黑色粉末少许, 。(补充完实验方案)
(4)溶液呈黄色是因为含有Fe3+离子。小组对Fe3+产生的原因作出如下假设:
a.可能是铁粉表面有氧化物,可产生Fe3+;
b.空气中的O2能与Fe2+反应,可产生Fe3+;
c.溶液中存在 离子能与Fe2+反应,可产生Fe3+。
请设计实验证明假设a、b不是产生Fe3+的主要原因。实验方案是:向同样的铁粉中加入FeSO4溶液,振荡静置,观察到 时即可证明。
钨(W)是一种重要的战略金属。实验室需用干燥的H2还原WO3制备金属W,所用装置如图所示。已知Zn粒中往往含有ZnS杂质,焦性没食子酸溶液可用于吸收氧气。回答下列问题:
(1)装置①中用到的仪器有长颈漏斗、带导管的橡胶塞和 ,其反应的化学方程式有: 、ZnS+2HCl═ZnCl2+H2S↑。
(2)装置②的作用是安全瓶防倒吸,则a连接 (选填b、c、d或e)。
(3)装置③中盛装NaOH溶液,其作用是 。
(4)装置④⑤中盛装的溶液依次是 、 。
(5)装置①是启普发生器的简易装置,关闭活塞K后装置①中反应很快停止,其原因是 。
请同学们用如图装置完成相应气体的制取。
【资料】已知氨气是一种密度比空气小、极易溶于水且有刺激性气味的气体。以下两个反应均可产生氨气:
①碳酸氢铵受热分解:NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑
②熟石灰与氯化铵固体共热:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑
【解决问题】
(1)实验室若用加热熟石灰与氯化铵固体混合物的方法制氨气,其发生装置可选用上述装置中的 (填字母代号),在用D装置收集氨气时可在a端放置一团蘸有酚酞试液的湿棉花,以便 。在选择制取氨气的反应原理时,选用反应②而不选用反应①的理由是 。
(2)上述装置中X仪器的名称为 ,请写出一个用A装置制氧气的反应的化学方程式 。
氨气(NH3)是一种重要化工原料,有刺激性气味,密度比空气小。某兴趣小组用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的方法制备、收集干燥的NH3,实验装置如图所示:
已知:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,回答下列问题:
(1)图中仪器①的名称为 ,甲装置也可以用于实验室制备 (选填“H2”、“O2”或“CO2”)。
(2)乙装置的作用是 。
(3)丙装置用于收集NH3,则乙中导管口a应与丙中导管 端相连。
(4)从保护环境角度,该实验在丙装置后还应接一个 装置。
实验室制取X气体,该气体为氢气、氧气、氯气(Cl2)中的一种。根据如图回答问题:
(1)用高锰酸钾制取并收集氧气:
①该反应的化学方程式为 ;
②用D装置收集氧气,检验收集满的方法 ;
③改用E装置(如图放置)收集氧气,气体应从 端(填“a”或“b”)通入;
(2)①实验室制取并收集氢气,可选用发生装置 (填字母)和收集装置F的组合;
②实验室常用二氧化锰粉末和浓盐酸在加热条件下制取氯气,可选用的发生装置为
(填字母)。