某化学兴趣小组在探究氢氧化钠的化学性质时,将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的大试管中,如图所示,结果同学们没有观察到明显现象,于是他们展开了如下探究。
探究一:二氧化碳是否与氢氧化钠溶液发生了化学反应?
取少量大试管中的液体,滴加足量的稀盐酸,观察到 ,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
探究二:反应后大试管中溶液所含溶质的成分是什么?
[查阅资料]
1、CO2与碳酸钠溶液反应:Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
2、NaHCO3溶液呈碱性,能与NaOH反应,且与澄清石灰水反应生成白色沉淀
3、BaC12溶液呈中性,与Na2CO3反应生成白色沉淀,与NaHCO3不发生反应
小组成员经过分析讨论,一致认为溶质的成分为Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种成几种。
[猜想假设]
猜想一:NaOH、Na2CO3
猜想二:Na2CO3
猜想三:
猜想四:NaHCO3
[实验探究]
序号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
取一定量大试管中的溶液于试管中,加入足量的BaCl2溶液 |
产生白色沉 |
② |
过滤 |
/ |
③ |
取一定量的滤液于试管中,加入澄清石灰水 |
没有明显现象 |
④ |
取一定量的滤液于另一支试管中,滴加适量酚酞溶液 |
|
[实验结论]
根据观察到的实验现象得出猜想 成立。
[实验反思]
化学反应是否发生,可以借助反应过程中伴随的实验现象来判断:也可以借生成物的性质来判断。
有一包白色固体样品,可能含碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、氢氧化钠中的一种或几种。小科同学为探究其成分做了以下试验:
Ⅰ.取少量固体样品于烧杯中,先加足量水溶解,再加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生;
Ⅱ.继续向烧杯中滴加稀盐酸并不断搅拌,烧杯内固体质量随加入稀盐酸质量的变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)AB段观察到的现象是
(2)C点时,溶液中一定含有的溶质是 。
在室温条件下,对100mL氯化钠饱和溶液进行如图所示操作:
(1)最终甲、乙两烧杯中溶液一定是饱和溶液的是 。
(2)乙溶液在加50mL水的过程中,下列这些量逐渐减小的是 。
①溶解度 ②溶质质量分数 ③溶剂的质量 ④溶液的密度
实验室有一瓶由氯化钾和硝酸钾组成的化肥,但标注的质量分数已模糊不清,小明想通过实验重新标注,以下是他进行的实验步骤:
①取10克样品于烧杯中,加入蒸馏水充分溶解,配制成60克溶液;
②在配制的溶液中,加入一定量的硝酸银溶液,恰好完全反应;
③将上述混合液过滤,沉淀经洗涤、干燥后,称得质量为14.35克。
3 3)
(1)在过滤操作中使用的玻璃仪器有:烧杯、 和玻璃棒。
(2)样品中氯化钾的质量分数为多少?(要求列式计算)
(3)完全反应后,混合液中的硝酸钾质量是多少克?
(4)为了回收硝酸钾,小明对滤液进行蒸发、结晶、称量,发现所得的晶体质量小于计算得出的理论值。造成这种结果的原因可能是 。(选填编号)
A.晶体没有干燥
B.蒸发时液体飞溅
C.硝酸钾残留在玻璃棒上
碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]和过氧化镁(MgO2)都是重要化工原料。
Ⅰ.以Mg2(OH)2CO3为原料,制备产品MgO2的步骤如下:
(1)煅烧:煅烧Mg2(OH)2CO3得到三种氧化物,其中一种常温下是气体,且能使澄清石灰水变浑浊,煅烧时反应的化学方程式为 。
(2)转化:向所得固体中加双氧水充分搅拌,发生反应MgO+H2O2=MgO2+H2O,温度升高,说明该反应 热量(填“放出”或“吸收”)。其他条件相同,煅烧温度、煅烧时间不同,所得MgO对MgO2产率(产率=×100%)的影响分别如图1所示,则最佳的煅烧温度为 ℃、煅烧时间为 小时。
(3)分离:得到产品。
(4)测定:假设产品中仅少量MgO,某小组设计图2装置,通过测定生成O2体积,计算MgO2的质量分数。
已知:a.MnO2与稀盐酸不反应 b.MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2
c.2MgO22MgO+O2↑ d.MgO+C
Mg+CO↑
①仪器M的名称是 ,MnO2的作用是 。
②相同条件下, 能使测定结果更准确。(填图2中“装置A”或“装置B”)
③实验室用溶质质量分数为37%、密度是1.18g•mL-1的浓盐酸配制10%的稀盐酸110g,需要水 mL.(水的密度是1g•mL﹣1,计算结果保留一位小数)
④经讨论,该小组又设计了下列3种方案,分别取5.0g产品进行实验,能确定MgO2质量分数的是 。(填序号)
a.加热,使MgO2完全分解,测出剩余固体的质量
b.与足量炭粉在高温下充分反应,测出生成Mg的质量
c.先加足量稀盐酸,再加足量NaOH溶液,充分反应,测出Mg(OH)2质量
Ⅱ.MgCl2是制备Mg2(OH)2CO3的原料,现用含碳酸镁84%的菱镁矿制备MgCl2,反应如下:MgCO3+Cl2+COMgCl2+2CO2(设杂质不参加反应)。生产19吨MgCl2需要这样的菱镁矿多少吨?(写出计算过程)
二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注,制备二氧化锰是一项有意义的工作,某研究性小组对此展开了系列研究。
Ⅰ.用高锰酸钾制备
资料一:(1)3K2MnO4+2H2SO4═2KMnO4+MnO2↓+2K2SO4+H2O
(2)K2MnO4易溶于水
实验室加热高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为 。其反应类型是 。将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO2,用稀硫酸而不用水浸取的原因是 。
Ⅱ.用硫酸锰制备:电解MnSO4溶液可制得活性MnO2,同时生成氢气和硫酸,该反应的化学方程式为 ,一段时间后溶液的pH将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
Ⅲ.用废锂电池制备
资料二:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
用废锂电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上)制备纳米MnO2,并进行锂资源回收,流程如下:
请回答下列问题:
(1)“滤液”中溶质的主要成分是 (填化学式)。
(2)在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
(3)MnO2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO2:
①2MnO2+C 2MnO+CO2↑
②MnO+H2SO4═MnSO4+H2O
③3MnSO4+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
上述涉及元素化合价变化的反应有 (填序号)。
IV.用碳酸锰制备
控制一定的温度,焙烧MnCO3制取MnO2的装置如下:
(1)实验中观察到澄清石灰水变浑浊,写出石英管中发生反应的化学方程式 。
(2)MnCO3在空气中加热易转化为锰的不同氧化物,其残留固体质量随温度的变化如图所示。图中B点对应固体成分的化学式为 (请写出计算过程)