化學(xué)實驗小專題.doc

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