Ca(OH)2变质得到Ca(OH)2和CaCO3的混合物。李琳同学设计了如图的实验装置来测定CaCO3的含量。她用气密性良好的装置装上药品并通一会儿N2后关闭止水夹,再打开分液漏斗活塞。提示:碱石灰(可以吸收CO2和H2O)、浓硫酸均足量,稀盐酸不考虑其挥发性。
(1)通入N2的原因之一是N2的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。
(2)甲装置中发生中和反应的化学方程式为 。
(3)浓硫酸的作用是 。
(4)测定CaCO3的含量需要测定两个物理量,其中一个物理量为样品的质量。
①另一个物理量为 (填序号)。
A.滴下的稀盐酸质量
B.反应前后乙装置增加的质量
C.反应前后丙装置增加的质量
D.反应前后丁装置增加的质量
②若去掉丁装置,测得CaCO3含量 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
③甲装置中反应结束后打开止水夹再通入一会儿N2的目的是 。
实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,经检验只含有NaOH和Na2CO3两种物质。现取该固体样品12.5g溶于水配制成溶液。然后向溶液中滴加稀硫酸,同时收集反应产生的气体。当溶液中的溶质恰好全部转化成Na2SO4时,立即停止滴加稀硫酸。将产生的气体干燥后测定其质量为2.2g(假定溶液中无气体残留)。回答下列有关问题:
(1)写出碳酸钠与硫酸反应的化学方程式: 。
(2)氢氧化钠固体样品中NaOH的质量为 。
(3)计算所加稀硫酸的体积(稀硫酸的溶质质量分数为40%,密度为1.3g/cm3)。
[要求:第(3)小题写出计算过程且计算结果保留到小数点后1位]
浓硫酸与木炭在加热条件下可发生反应产生水和化学式为XO2型的气体。某化学课外兴趣小组的同学对XO2型气体的成分进行了实验探究。
[猜想]
(1)根据反应物组成元素及生成物的化学式类型,提出以下猜想:
猜想1 |
猜想2 |
猜想3 |
只有CO2 |
只有 SO2 |
CO2和SO2都有 |
[查阅资料]将SO2、CO2气体分别通入下列溶液中产生的有关现象如表:
气体 溶液 |
SO2 |
CO2 |
品红溶液 |
褪色 |
不褪色 |
氯水(黄绿色) |
褪色 |
不褪色 |
澄清石灰水 |
浑浊 |
浑浊 |
[实验探究]
实验一:
(2)将装置按甲→丙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙中溶液褪色,证明 不成立(填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)。
实验二:
(3)将装置按甲→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到乙中澄清石灰水变浑浊。根据此现象能否确定CO2 的存在,理由是 。
实验三:
(4)将装置按甲→丙→丁→戊→乙→(尾气处理)连接并进行实验。实验过程中观察到丙、丁中溶液均褪色,戊中溶液颜色无变化,乙中澄清石灰水变浑浊。
①将反应后丁中溶液分成两等份分别置于两支试管中,并按如图所示操作进行实验。根据图中实验现象可判断反应后丁中溶液存在的离子有 。
②丁中溶液的作用是 。
[实验结论]
(5) (填“猜想1”、“猜想2”或“猜想3”)成立。
[问题讨论]
(6)在实验三中,若去掉装置戊,对实验结论 (填“有”或“无”)影响,理由是 。
某实验小组用KClO3和MnO2制取氧气,然后从制取后的残留固体中回收MnO2并用于实验室制取氯气(Cl2 )。部分实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)写出装置Ⅰ中制取O2 的化学反应方程式: 。
(2)将制取氧气后的残留固体冷却、转移、 (填操作名称)、过滤、洗涤和干燥,即回收到MnO2.过滤装置Ⅱ中,仪器M的名称是 。
(3)将回收到的MnO2用于实验室制取Cl2.反应原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,实验装置为Ⅲ和Ⅳ,实验时,将a口连接 (填“b”或“c”)口收集Cl2,收集到的Cl2中的杂质有 (填化学式)。
(4)洁厕灵(主要成分为盐酸)与“84”消毒液(主要成分为NaClO)混合也会反应生成Cl2:2HCl+NaClO═R+Cl2↑+H2O,生成物R的化学式为 。
洁厕灵是常用的陶瓷清洗液,某同学对某品牌洁厕灵的有效成分含量进行探究。向一锥形瓶中加入100g该品牌的洁厕灵,再加入足量的溶质质量分数为8%的NaHCO3溶液120g,反应结束后溶液的总质量是215.6g。试计算下列问题:
[知识卡片]洁厕灵有效成分是HCl,洁厕灵中其它成分均不跟NaHCO3反应。
(1)产生的二氧化碳质量为 克。
(2)该品牌洁厕灵中HCl的质量分数是多少?(写出计算过程。)
阅读短文后回答下列问题。
燃料电池(Fuelcell),是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置,最早于1839年由英国的Grove发明。燃料的选择性非常多,包括纯氢气(H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(CH3CH2OH)、天然气,甚至于现在运用最广泛的汽油,都可以作为燃料电池的燃料。这是目前其他所有动力来源无法做到的。而以燃料电池做为汽车的动力,已被公认是二十一世纪必然的趋势。2017年,我国共有8个品牌的10款车型燃料电池汽车在产,总产量为1272辆,2018年国产燃料电池汽车已经超过3000辆。
燃料电池是以特殊催化剂作电极使燃料与氧气发生反应,生成二氧化碳和水。因其不需推动涡轮等发电器具,也不需将水加热至水蒸气再经散热变回水,所以能量转换效率高达70%左右,足足比一般发电方法高出了约40%;优点还不只如此,其二氧化碳排放量比一般方法低许多,且水又是无害的生成物,所以燃料电池是一种高效、低污染装置。
燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路4部分组成,其正极和负极分别通入燃料气和氧气(空气),负极上燃料气放出电子,外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子,在电场作用下,离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应,最后形成回路产生电能。与此同时,因为燃料自身的反应及电池存在的内阻,燃料电池也要排出一定的热量,以保持电池恒定的工作温度。如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。
(1)燃料电池是将 能转化为电能的装置。
(2)下列说法错误的是
A.化学反应放出的能量可以是光能、热能、电能等
B.燃料电池可以广泛用于新能源汽车
C.氢燃料电池汽车所需要的H2可电解水生成
D.燃料电池都要排放CO2气体
(3)写出甲醇完全燃烧的化学方程式 。
(4)甲烷燃料电池释放能量的总反应化学方程式是 。