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文檔簡介
化學(xué)實驗小專題1、 工業(yè)以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進而生產(chǎn)出純堿。用化學(xué)化學(xué)方程式表示其生產(chǎn)原理: 。(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng),能析出碳酸氫鈉晶體的原因是 (填字母標(biāo)號)。a碳酸氫鈉難溶于水 b碳酸氫鈉受熱易分解c碳酸氫鈉的溶解度相對較小,所以在溶液中首先結(jié)晶析出d碳酸氫鈉的穩(wěn)定性大于碳酸鈉(2)某活動小組根據(jù)上述制堿原理,進行碳酸氫鈉的制備實驗。 一位同學(xué)將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。試回答下列有關(guān)問題:()乙裝置中的試劑是 ,其作用是 ;()丁裝置中稀硫酸的作用是 ;()實驗結(jié)束后,分離出NaHCO3 晶體的操作是 (填分離操作的名稱),該操作所需要的玻璃儀器有 另一位同學(xué)用圖中戊裝置(其它裝置未畫出)進行實驗。()實驗時,須先從a管通入_氣體,說明原因_ ()有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接己裝置,理由是 (3) 碳酸氫鈉受熱所得固體12.28g與足量的石灰水充分反應(yīng),所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥質(zhì)量為12.00g,則所得固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(4)請你再設(shè)計出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法: 2、蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂,簡要工藝流程如下:I制取粗硫酸鎂:用酸液浸泡蛇紋石礦粉,過濾;并在常溫常壓下結(jié)晶,制得粗硫酸鎂(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等雜質(zhì)離子)。II提純粗硫酸鎂:將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解,加入適量的0.1 mol/L H2O2溶液,再調(diào)節(jié)溶液pH至78,并分離提純。III制取氫氧化鎂:向步驟II所得溶液中加入過量氨水。已知:金屬離子氫氧化物沉淀所需pHFe3+Al3+Fe2+Mg2+開始沉淀時1.53.36.59.4沉淀完全時3.75.29.712.4 請回答:(1)步驟II中,可用于調(diào)節(jié)溶液pH78的最佳試劑是 (填字母序號)。A. MgO B. Na2CO3 C. 蒸餾水 (2)工業(yè)上,常通過測定使鐵氰化鉀(K3Fe(CN) 6)溶液不變色所需 H2O2溶液的量 來確定粗硫酸鎂中Fe2+的含量。已知,測定123 g粗硫酸鎂樣品所消耗的0.1 mol/L H2O2溶液的體積如下表所示。 平行測定數(shù)據(jù)平均值實驗編號1234消耗 H2O2溶液的體積/mL0.320.300.300.320.31配制0.1mol/LH2O2溶液所需的硅酸鹽儀器有 。Fe2+與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式為 。根據(jù)該表數(shù)據(jù),可計算出123 g粗硫酸鎂樣品中含F(xiàn)e2+ mol。(3)工業(yè)上常以Mg2+的轉(zhuǎn)化率為考察指標(biāo),確定步驟III制備氫氧化鎂工藝過程的適宜條件。步驟III中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為 。Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)。已知:Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq) Ksp = c(Mg2+)c2(OH-) = 5.610-12Ca(OH)2(s) Ca2+ (aq) + 2OH- (aq) sp = c(Ca2+)c2(OH-) = 4.710-6若用石灰乳替代氨水, (填“能”或“不能”)制得氫氧化鎂,理由是 。3、某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究Cu(OH)2受熱分解產(chǎn)物及產(chǎn)物性質(zhì)設(shè)計如下實驗過程:(1)取0.98 g Cu(OH)2固體加熱,有銅的氧化物生成,其質(zhì)量隨溫度變化如右圖所示:產(chǎn)物A、B的化學(xué)式分別為 和Cu2O。(2)為探究產(chǎn)物A能否被NH3還原設(shè)計如下實驗裝置(夾持及尾氣處理裝置未畫出)實驗中觀察到A變成紅色物質(zhì),同時生成一種無污染的氣體,該氣體的化學(xué)式為 。有人認為在裝A物質(zhì)的試管與燒杯之間需加一個防倒吸裝置,你認為是否有必要 ,(填“有”或“沒有”)原因是 。( 3 )該小組同學(xué)通過上圖所示的實驗裝置,探究氨氣的還原性并檢驗產(chǎn)物。該裝置存在明顯缺陷,請指出存在的問題并提出改進意見 。(4)有同學(xué)認為:NH3與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一種堿性氧化物;在酸性溶液中,Cu+的穩(wěn)定性比Cu2+差(Cu+ Cu+ Cu2+)。請你設(shè)計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O。 ;4、聚合硫酸鐵(PFS)是一種新型高效的無機高分子絮凝劑,廣泛用于水的處理。現(xiàn)用一定質(zhì)量的鐵的氧化物(如下圖)為原料來制取聚合硫酸鐵,為控制水解時Fe3+的濃度,防止生成氫氧化鐵沉淀,原料中的Fe3+必須先還原為Fe 2+。實驗步驟如下:(1)實驗室用18.4 molL-1的濃硫酸量取 mL來配制250mL4.8 molL-1的硫酸溶液,所用的儀器除燒杯、玻璃棒和移液管外,還需要的玻璃儀器 。(2)步驟II取樣分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是 。A控制溶液中Fe2+與Fe3+含量比 B確定下一步還原所需鐵的量C確定氧化Fe2+所需NaClO3的量 D確保鐵的氧化物酸溶完全(3)寫出步驟中用NaClO3氧化時的離子方程式 (提示:ClO3轉(zhuǎn)化為Cl);已知1mol HNO3的價格為0.16元,1mol NaClO3的價格為0.45元,評價用HNO3代替NaClO3作為氧化劑的利弊,利是 ,弊是 。(4)為了分析產(chǎn)品聚合硫酸鐵溶液中SO42與Fe3+ 物質(zhì)的量之比,有人設(shè)計了以下操作:(a)取25mL聚合硫酸鐵溶液,加入足量的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,白色沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、干燥后,稱重,其質(zhì)量為m g。(b)另取25mL聚合硫酸鐵溶液,加入足量銅粉,充分反應(yīng)后過濾、洗滌,將濾液和洗液合并配成250mL溶液,取該溶液25.00mL,用KMnO4酸性溶液滴定,到達終點時用去0.1000 mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。離子方程式為:5Fe2+ + MnO4+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O判斷(a)步驟溶液中SO42離子已沉淀完全的方法是 ; 在(b)步驟中判斷達到終點的現(xiàn)象是 ;聚合硫酸鐵中SO42與Fe3+的物質(zhì)的量之比為 (用含m、V的代數(shù)式表示)。5、(l)某地酸雨中可能含有下列離子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、 S032-、S042-、N03-和N02-等。為確定其組成,分別進行下列4組實驗其中能確認樣品中不含S032-的實驗操作是 (填下列實驗操作序號);根據(jù)實驗結(jié)果,你認為是否含有N02- ? (填“含有”、“不含有”),其原因是 ;A取試樣,滴加適量的淀粉KI溶液,呈藍色:B取試樣,滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;C取試樣,滴加NaOH溶液,加熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍;D取試樣,滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。書寫A實驗現(xiàn)象的離子方程 ,C 實驗說明酸雨中含 (2)某廢水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害,必須進行處理。常用的一種處理方法為還原沉淀法。該法的工藝流程為:其中第步存在平衡:2CrO42(黃色)+2HCr2O72(橙色)+H2O第步中若平衡體系的pH=1,該溶液中含Cr元素的微粒是。第步中,還原1molCr2O72離子,需要 mol的FeSO47H2O。第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH(aq)常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應(yīng)調(diào)至 。實驗小專題參考答案:1、 NH3CO2H2O NaCl NaHCO3NH4Cl(1)c(1分)(2)()飽和碳酸氫鈉溶液;(1分)除去CO2中的HCl氣體(1分)()吸收未反應(yīng)完的NH3(1分)(答“防止倒吸”或“吸收CO2”不給分);()過濾(1分) 玻璃棒、漏斗、燒杯(3分)()氨氣, 氨氣極易溶解于水,能形成較大濃度的溶液,有利于二氧化碳吸收,生成更多的碳酸氫銨。(共3分)()增大氣體與溶液接觸面積,提高CO2的吸收率。(2分)(3)86.3 %(或0.863)(0.86也得分)(2分)(4)用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng)。(或往燒堿溶液中通入過量CO2;往飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2等。其他合理方法均可;化學(xué)方程式也可。)(2分)2、(1)A (2)玻璃棒、容量瓶、燒杯、量筒、 膠頭滴管 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O 6.2 10-5(3) Mg2+ + 2NH3H2O = Mg(OH)2 + 2NH4+ 能 Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化(其他合理答案均可)3、(1)CuO (2)N2沒有 產(chǎn)生的氮氣不易溶于水,如發(fā)生倒吸,可將水壓回?zé)?。?)用無水硫酸銅檢驗產(chǎn)物水,吸收氨氣中混有水蒸氣,干擾產(chǎn)物水的測定。在A和燒杯之間加2個干燥管分別裝無水硫酸銅和堿石灰(其余干燥劑也可以)(4)取少許樣品,加入稀H2SO4,若溶液出現(xiàn)藍色,說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O反之則沒有。4、(1)65.2mL(1分)(未保留小數(shù)一位0分)250mL容量瓶、膠頭滴管(每個1分共2分,容積未寫扣1分) (2)BC(2分) (3)6Fe2+ + ClO3 + 6H+ = 6Fe3+ + Cl + 3H2O(2分) 利:原料成本較低(1分) 弊:產(chǎn)生氣體對大氣有污染(1分) (4)取上層清夜,滴加BaC
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