【题目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是_________。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是________________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是___________________。
②E处干燥管中盛放的药品是________,其作用是__________________ ________________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
【答案】 检查装置气密性 除去装置中的水蒸气和二氧化碳 2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑ Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大 碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ×100%
【解析】(1)①由实验原理可知,实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置装置,计算生成的水的质量,故应首先检验装置的气密性;
③装置内有空气,含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,实验前要通入空气,赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳,减少误差;
④含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物加热时,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠晶体失去结晶水生成碳酸钠,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑;Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O↑;
(2)①若加热反应后不鼓入空气,生成水蒸气质量和二氧化碳质量测定结果会减小,碳酸氢钠依据二氧化碳计算,而Na2CO310H2O的测定是根据生成水的总质量计算的,则测得Na2CO310H2O的含量将偏小对测定结果的影响是NaCl偏大,NaHCO3 偏小,Na2CO310H2O偏小;
②干燥管中盛放的是碱石灰,碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,所以干燥管的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入影响测定结果,若撤去E装置,则测定的碳酸氢钠的质量偏大;
③D装置中增加的质量为二氧化碳的质量,碳酸氢钠分解生成的水蒸气的质量为x.
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
18g 44g
xm2g
x=g,
装置C吸收的是水蒸气,包括碳酸氢钠分解生成的和十水碳酸钠分解生成的,十水碳酸钠分解生成的水蒸气的质量=m1g-g=g.
设十水碳酸钠的质量为y.
Na2CO310H2ONa2CO3+10H2O
286g 180g
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【题目】溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了________气体;继续滴加至液溴滴完;装置d的作用是________________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_______________________________________________________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是____________________________________________ 。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为______,要进一步提纯,下列操作中可行的是________(填字母)。
A.重结晶 B.过滤
C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填字母)。
A.25 mL B.50 mL
C.250 mL D.500 mL
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【题目】在下图点滴板上进行四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是( )
A.a反应:Fe2++2H++H2O2=Fe3++2H2O
B.b反应:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
C.c反应:H++OH-=H2O
D.d反应:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
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【题目】按化学反应中元素化合价是否发生变化,无机反应可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应.这种分类方法与将无机反应按反应形式的不同分为四种基本反应类型是完全不同的分类方式,这二者的关系如图.
图中方框内区域表示所有的化学反应,大圆内区域表示氧化还原反应,大圆外区域表示非氧化还原反应,其中A~D分别表示四种基本反应类型.请分别填出:
(1)化学反应可以分为哪四种基本反应类型:、、、 .
(2)若图中B圈表示化合反应,则:
B圈与氧化还原反应重叠的阴影部分表示哪一类反应?;
C圈与氧化还原反应重叠的阴影部分表示哪一类反应?;
请分别举出符合以上两种情况的一个例子:; .
(3)下列说法正确的是 .
A.置换反应一定属于氧化还原反应
B.有单质参加和有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应
C.化学反应中有一种物质被氧化,必定有另外一种物质被还原
D.氧化还原反应发生的本质是化合价发生了变化.
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【题目】锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料.工业上利用软锰矿浆吸收含硫烟气(SO2 和O2)制备锰酸锂,生产流程如图1:
已知:①软锰矿主要成分为MnO2 , 含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质.
②软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强.
③部分氢氧化物沉淀相关的溶液pH如表一:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 3.4 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 4.7 | 9.8 |
(1)已知:(图2)表二 表二
实验序号 | SO2浓度(gm﹣3) | 烟气流速(mLmin﹣1) |
① | 4.1 | 55 |
② | 4.1 | 96 |
下列措施可提高SO2吸收率的是(填序号)
a.降低通入含硫烟气的温度 b.升高通入含硫烟气的温度
c.减少软锰矿浆的进入量 d.减小通入含硫烟气的流速
(2)加入试剂X能提高产品纯度,则X可以是(填化学式)
(3)加氨水调溶液pH在5~6之间,目的是 .
(4)锰酸锂可充电电池(图3)的总反应式为:Li1﹣xMnO4+LixC LiMnO4+C(x<1) ①放电时,电池的正极反应式为
②充电时,若转移1mole﹣ , 则石墨电极将增重g.
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【题目】化学中有许多有趣的实验,如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例。
在250 mL平底烧瓶中依次加入2g氢氧化钠、100mL蒸馏水、2g葡萄糖(粉末),振荡使其溶解。滴入4~6滴0.2%的亚甲基蓝溶液,塞上瓶塞(如图),振荡烧瓶,溶液呈蓝色。静置,约3分钟后蓝色消失,变为无色。再次振荡,无色溶液又呈蓝色。可反复多次。为探究是什么原因引起的,有人做了以下实验。
①从烧瓶中取出溶液注满一支试管,塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色,再振荡试管溶液不能变蓝。
②在原烧瓶中经A处鼓入空气,又慢慢变蓝了。静置片刻后,蓝色又消失。再次鼓入空气,又慢慢变蓝。
③为了进一步弄清是何种成分引起的,他又继续探索。从A处改通纯净的N2、CO2 , 都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入,发现上述无色溶液慢慢变为蓝色,到此为止,“蓝瓶子”实验原理有了科学结论,请总结“蓝瓶子”实验的变色原理:。
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【题目】某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室中做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO七种气体中的两种,则下列判断中,正确的是( )
A.X是NH3 , Y是HCl
B.X是Cl2 , Y是CH4
C.X是SO2 , Y是O2
D.X是NO,Y是O2
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【题目】七铝十二钙 (12CaO·7Al2O3)是一种新型的超导材料和发光材料,它是用一定量的CaCO3溶解于酸性AlCl3溶液,再用氨水沉淀,然后煅烧沉淀制备。工业上制备七铝十二钙的流程如下图:
(1)轻烧后产生的AlCl3蒸气易凝华,为防止堵塞导气管可采取的措施为。
(2)吸收时用稀盐酸溶解的原因是。
(3)AlCl3溶液溶解CaCO3时,要控制碳酸钙和AlCl3的量,要求n(CaCO3)∶n(AlCl3)> 12∶14,其原因是。但若加入CaCO3过多,会产生的后果是。
(4)沉淀、过滤后的滤液主要成分是。
(5)以工业碳酸钙(含有少量Al2O3、Fe3O4杂质)生产二水合氯化钙(CaCl2·2H2O)的方法为:将工业碳酸钙溶于盐酸,加入双氧水, , 冰水洗涤,干燥,得到CaCl2·2H2O(实验中需用到的试剂和仪器有:盐酸,双氧水,氢氧化钙,冰水,pH计)。
已知:几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算):
开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.5 | 4.7 |
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【题目】资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为。
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2yMgCO3]
(2)为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质),进行以下定性实验。请填写表中空白:
实验序号 | 实 验 | 实验现象 | 结 论 |
实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃 | 安静燃烧,火焰呈淡蓝色 | 气体成分为① |
实验Ⅲ | 将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量② | ③ | 白色不溶物中含有MgCO3 |
实验Ⅳ | 取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适 | 产生白色沉淀,溶液红色变浅 | 溶液中存在CO32-离子 |
(3)为进一步确定实验I中白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:
称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是;
②白色不溶物的化学式为。
(4)根据以上(2)及(3)的定性定量实验,写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式。
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