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某同学进行实验研究时,欲配1.0mol?L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在足量的水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。为探究原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3,理由是___________________________________。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,设计实验方案,进行成分检验。在答题纸上进一步完成实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。
 
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。
 
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,_____。
 
步骤4:
 
 
将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下:
(3)配制250ml 约0.1mol?L-1Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,__________,将溶液转入_____________,洗涤,定容,摇匀。
(4)滴定:准确量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将__________(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol?L-1盐酸装入50ml酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。 计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数=__________________(只列出算式,不做运算)
(5)室温下,________(填“能”或“不能”) 配制1.0 mol?L-1Ba(OH)2溶液。

(本题共12分) (1)由于Ba(OH)2·8H2O与空气中的CO2反应,所取试剂许多已变质为BaCO3,未变质的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液时能全部溶解。(2分)  
(2)(5分)

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。
 
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。
出现白色沉淀,说明该试剂中有Ba2+存在
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中,滴加稀盐酸,连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中。
澄清石灰水变混浊。说明该试剂中含有BaCO3
步骤4:取步骤1中的滤液于烧杯中,用pH计测定其pH。
pH明显大于9.6,说明该试剂中含有Ba(OH)2
 
(3)搅拌溶解  250ml容量瓶中 (2分) 
(4)(2分)0.1980;
(5)不能。 (1分)  

解析试题分析:(1)Ba(OH)2属于强碱,易吸收空气中的水蒸气和CO2形成难溶的BaCO3沉淀,因此长时间暴露在空气中时Ba(OH)2就有可能转化为BaCO3
(2)Ba(OH)2易溶于水,所以滤液中含有Ba2,因此滴加稀硫酸使会产生白色沉淀BaSO4;要想验证沉淀为BaCO3,可以利用其能与酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体;为进一步证明试剂是是否还有Ba(OH)2·8H2O,可以取步骤1中的滤液,用pH计测其pH值,若pH>9.6,即证明滤液不是纯BaCO3溶液,即证明是由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,假设成立。
(3)由于试样中含有难溶性的BaCO3,因此加水溶解后要过滤,且冷却后再转移到250ml容量瓶中。
(4)Ba(OH)2溶液的浓度约为0.1mol?L-1,体积是25ml,由于酸式滴定管的容量是50ml,因此盐酸的浓度至少应该是0.1 mol?L-1的.若盐酸的浓度过大,反应过快,不利于控制滴定终点,所以选择0.1980 mol?L-1的盐酸最恰当。消耗盐酸的物质的量是0.1980×V×10-3mol,所以25.00ml溶液中含有Ba(OH)2的物质的量是mol,所以w克试样中Ba(OH)2的质量是,故Ba(OH)2·8H2O的质量分数=
(5)若配制1L1.0 mol?L-1Ba(OH)2溶液,则溶液中溶解的Ba(OH)2·8H2O的质量是315g,所以此时的溶解度约是×100=31.5 g/100g H2O,而在常温下Ba(OH)2·8H2O是3.9 g/100g H2O,显然不可能配制出1.0 mol?L-1Ba(OH)2溶液。
考点:考查常见的实验步骤的设计、仪器和试剂的选择、一定物质的量浓度的配制以及有关计算等

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

化学实验在化学学习中具有重要的作用。
(1)下列与实验有关的叙述正确的是         (填序号)。
①氨水、浓硝酸和溴化银都必须存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
②容量瓶、分液漏斗、酸(碱)式滴定管等仪器在使用前都必须检验是否漏水
③用稀盐酸即可鉴别Na2SiO3、NaHCO3、Na[Al(OH)4]、Na2SO4四种溶液
④乙酸与乙醇的混合液可用分液漏斗进行分离
⑤用托盘天平准确称取29.25gNaCl固体,配制500mL0.5mol·L-1 NaCl溶液
(2)实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe。
①请按气流方向连接下列所有装置(每种装置只允许使用一次),合理的顺序为A      
②装置C的作用是           

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:

(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是_________    _,除此之外,装置中的一个明显错误是                                          
(2)为保证该实验成功该同学采取了许多措施,如图的碎纸条的作用在于________       ___。
(3)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量           (填“相等”、“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热          填“相等”“不相等”)
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是:________。 (从下列选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(5)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是:________。 (从下列选出)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
(6)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:

温度
实验次数 
起始温度t1
终止温度t2/℃
温度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
         
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
 
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH=______ ____ ( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)____ ____。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某Na2CO3样品中混有一定量的Na2SO4 (设均不含结晶水),某化学兴趣小组采用两种方案测定该样品中Na2CO3的质量分数,试回答下列问题。
方案一:利用下列方案完成Na2CO3质量分数的測定

(1)操作③和④的名称分别为_______。
(2)上述操作①~④中,使用到玻璃棒的有______(填操作序号)。
(3)判断操作②否完成的方法是______
方案二:采用下图实验装置(夹持仪器已省略).选用下列试剂: a.浓硫酸b.饱和NaHCO3溶液C.6mol/L盐酸D.2mol/L硫酸, e.碱石灰f. 无水CaCl2,測定样品中Na2CO3,的质量分数:

(4)填写表中空格:

仪器
试剂
加入该试剂的目的
A
 
鼓入空气时洗去CO2
B
 
使样品充分反应放出气体
C
a
 
D
e
充分吸收CO2
E
e
 
 

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

碳酸钙和硫酸钙都是钙的重要化合物,它们在生产生活中都有着广泛的应用。甲、乙两组同学分别对碳酸钙的制备、硫酸钙的性质进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答。    
(1)甲组使用大理石(含少量的Fe2O3杂质)等物质制备碳酸钙的实验流程如下:

①溶解大理石时,用硝酸而不用硫酸的原因是                           
②上述流程中,“分离”得产品所包含的实验操作依次为:过滤、                  
③“滤液A”中除H+离子外,还含有的阳离子是            ;检验该阳离子的实验方法是:取少量滤液A与         在试管中混合、加热充分反应,将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口,观察现象即可。
(2)乙组对某硫酸钙晶体(xCaS04·yH20)加热分解的有关反应进行探究。他们取6.52g该晶体进行加热,加热过程中,固体质量随时间的变化情况如下图所示。又知t5~t6时间段内固体质量减轻的原因是产生了两种气体,反应的化学方程式为:
2CasO4 2CaO+2S02↑+O2↑。

①加热时,该晶体开始发生化学变化的时间是       (填“t1”、“t3”或“t5”)。
②t4~t5时间段固体的化学式为                           
③tl~t2时间段固体发生反应的化学方程式为                                    

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

亚硝酸盐是一祌常见的食品添加剂,使用时必须严格控制其用量。为检测某食品中亚硝酸盐含量(通常以1kg样品中含NaNO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验方案:
(1)无色气体B遇空气显红棕色,B的化学式为_______写出甲方案①中反应的离子方程式_______
(2)完成并配平乙方案①中反应的离子方程式
MnO4-+  NO2-+         =   Mn2++   NO3-+         ,
(3)乙方案②中需配置100mL0.0010mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液,在已准确称量样品的质量后,还需要的仪器有:量筒、烧杯、_______配制溶液时,定容的操作方法是______
(4)若取样品ag,按乙方案进行测定,准确量取12.00mL0.0005mol/L的酸性高锰酸钾溶液(过童)与溶液A反应。反应后溶液用0.0010mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色溶液刚好褪去;重复上述实验2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL.则1kg样品中NaNO2的质量为_______mg.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

A装置中装有淡黄色的固体,分液漏斗中装有浓盐酸,B中盛浓硫酸,C中放有催化剂,D中盛淀粉碘化钾溶液,E中盛足量的NaOH溶液,F中盛FeSO4和H2SO4混合溶液。      

先打开止水夹,通入N2,待装置中空气被赶尽后关诩止水夹,点燃酒精灯:从分液漏斗放入浓盐酸,D中溶液迅速变蓝,F中溶液由浅绿色变为棕黄色(整个装置乖O3)。
(1)淡黄色固体所含化学键的名称为:________;装有遮黄色的固体仪器的名称_______。
(2)如何检查装置的气密性___________________________________________________。
(3)C中反应的化学方程式___________________________________________________。
(4)E装置中反应的离子方程式_______________________________________________。
(5)如F中仍有,如何检验含有Fe2+____________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是

图1            图2              图3               图4

A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体
D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

天然色素的提取往往应用到萃取操作,现在有用大量水提取的天然色素,下列溶剂不能用来萃取富集这些天然色素的是

A.乙醇 B.苯 C.四氯化碳 D.直馏汽油

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