某化工厂用3.7t的熟石灰处理溶质质量分数为2%的硫酸废液,待测得废液pH=7时再进行排放。理论上这些熟石灰可以处理硫酸废液质量是多少?
某硫酸厂欲测定排放的废水中硫酸的质量分数(假设废水中只含硫酸一种溶质),取废水样品200g,逐滴加入溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液,废水中硫酸的质量随加入氢氧化钠溶液质量变化如图所示,
(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为 g;
(2)计算该废水中硫酸的质量分数(写出计算过程)。
实验课上,老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe 2O 3)粉末中的一种或两种,为确定该粉末的成分,同学们进行了如下探究,请你参与其中并回答问题。
[提出猜想]甲组:铜粉;乙组:氧化铁粉末;丙组: 。
[设计实验]
方案1:取少量红色粉末放入试管中,滴加足量的 (从下列试剂中选择:氯化钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液)振荡,若甲组猜想正确,则实验现象为 。
方案2:取8g红色粉末放入硬质玻璃管中,先通入CO,然后用酒精喷灯加热一段时间(实验装置如图1所示),停止加热并继续通入CO至装置冷却。
若乙组或丙组猜想正确,则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是 。实验时要先通CO再加热的目的是 。
[数据处理]
等装置完全冷却到室温,称量硬质玻璃管内剩余固体质量为mg。若乙组猜想正确,则m的取值范围是 。
[实验反思]
图1虚线框内的装置是用于吸收CO 2;并收集CO,请从图2(广口瓶内均为氢氧化钠溶液)中选择最合适的装置 (填序号)。
某同学设计了如图所示的装置,用于实验室制取CO2,并对它的部分性质进行探究,按要求回答问题。
(1)A装置用于制取CO2,反应的化学方程式为 。
(2)用B装置收集CO2,气体应从 (选填“a”或“b”)端通入;
(3)若要C中的两个气球悬浮在空气中,则气体甲可能是 (填序号);
A.氢气 B.氧气 C.空气
(4)往D试管中通入CO2,当出现 现象,表示石灰水中的溶质恰好完全沉淀;
(5)E装置的集气瓶中充满CO2,打开分液漏斗①,滴入少量NaOH浓溶液,气球明显胀大,写出发生反应的化学方程式 ;若要气球恢复原状,应关闭分液漏斗①,打开分液漏斗②,滴入 溶液(填化学式,忽略滴入液体体积)。
碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业,是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。
I、吕布兰法
1789年,法国医生吕布兰(N.Leblanc,1742﹣1806)以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料,开创了规模化工业制取碳酸钠的先河,具体流程如图:
(1)碳酸钠俗称 。
(2)在高温条件下,②中发生两步反应,其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,该反应的化学方程式为
(3)③中“水浸”时通常需要搅拌,其目的是
(4)不断有科学家对吕布兰法进行改进,是因为此法有明显不足,请写出一条不足之处 。
Ⅱ、索尔维法
1892年,比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠,又称索尔维法。原理如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
实验操作如下:
①关闭K1,打开K2通入NH3,调节气流速率,待其稳定后,打开K1通入CO2;
②待三颈烧瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2;
③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥,并将所得固体置于敞口容器中加热,记录剩余固体质量。
加热时间/min |
t0 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
剩余固体质量/g |
未记录 |
15.3 |
13.7 |
11.9 |
10.6 |
10.6 |
请回答下列问题:
(5)饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 ;
(6)三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是 ,有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 ;关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 ;
(7)根据实验记录,计算t2时 NaHCO3固体的分解率(已分解的 NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值),请写出计算过程。
若加热前 NaHCO3固体中还存在少量NaCl,上述计算结果将 (填“偏大”、“偏小或“无影响”)。
(8)制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中,我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众,又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,基本消除废弃物的排放,同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品,这就是著名的侯氏制碱法。下列认识或理解正确的是
①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的;
②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力;
③侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,它符合当今“绿色化学”的理念。
MgSO4•7H2O是一种重要的化工原料,某工厂以一种镁矿石(主要成分为SiO2和MgCO3,还含有少量FeCO3)为原料制备MgSO4•7H2O的主要流程如图:
已知:SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。请回答下列问题:
(1)“操作a”的名称是 。
(2)“废渣Y”中含有少量的 FeOOH,其中铁元素的化合价是 。
(3)MgCO3溶于稀硫酸的化学方程式为 。
(4)“溶液A”中加入H2O2溶液会生成Fe2(SO4)3,该反应的化学方程式为 。
(5)选用MgO调节pH使Fe3+转化为沉淀,而不选用NaOH的原因是 。