某化学兴趣小组的同学,通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2(Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O).老师给他们提供了一瓶亚硫酸钠溶液并告知该瓶溶液放置时间可能较长,不知是否变质。兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。

(提出问题)①该瓶溶液中溶质的成分是什么?②该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少?

(查阅资料)

(1)Na2SO3有较强还原性,在空气中易被氧气氧化:2Na2SO3+O2=2Na2SO4;(2)Na2SO3能与酸反应产生SO2气体;

(3)SO32-、SO42-均能与Ba2+反应产生白色沉淀,BaSO3可溶于稀盐酸。

(作出猜想)

猜想1没有变质,成分是Na2SO3;猜想2完全变质,成分是Na2SO4;

你认为还可能有的猜想3______。

(实验探究I)甲、乙两组分别进行实验探究溶液是否变质:

小组

实验操作

现象

结论

甲组

取少量样品于试管中加入过量稀盐酸

产生气泡

没有变质,还是Na2SO3

乙组

取少量样品于试管中加入氯化钡溶液,再加入足量稀盐酸

______

已部分变质

(评价)有同学质疑甲组方案不合理,理由是______。

(实验探究Ⅱ)

甲组设计如下实验测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。(注:空气中二氧化碳的影响忽略不计)

(1)连好装置并检查装置气密性,在锥形瓶中放入126g该样品;

(2)实验前称量C装置的质量;

(3)关闭活塞K,用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡;

(4)打开活塞K,缓缓鼓入一定量的氮气,关闭活塞K;

(5)再次称量C装置的质量发现比反应前增重6.4g;

D装置的作用为______。计算出该溶液中Na2SO3的质量分数为______。

(解释)若没有进行第4步操作,则测得亚硫酸钠溶液的溶质质量分数比实际的______(填“偏小”或”偏大”)。

(反思)由此可得出,保存亚硫酸钠时应______。

空气是人类最宝贵的自然资源。空气中氮气的含量最多,氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。如图是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH4HCO3)的流程。请按要求回答下列问题:

(1)步骤①中可利用氮气和氧气的_____不同分离出氮气和氧气。

(2)写出步骤②中发生反应的化学式表达式_____。

(3)吓图是化肥碳酸氢铵包装袋上的部分说明:碳酸氢铵具有的性质是_____(填字母)。

A 易溶于水 B 有挥发性 C 受热易分解

(4)这种化肥含氮量是否达到16%,化肥中碳酸氢铵的含量是多少?带着这些问题,兴趣小组的同学取了一些化肥样品,进入实验室。

(查找资料)①碱石灰能够吸收水和CO2,但是不吸收NH3。

②浓硫酸能吸收NH3

(性质探究)该同学设计了如图所示的实验装置:

①用A装置给碳酸氢铵加热,装药品前,必须进行的一步操作是_____。

②取适量碳酸氢铵加入试管,连接A、C、E装置,加热,E中的现象是_____。

③连接A、B装置,继续加热,观察到试管口的现象是_____,B中的现象是_____。

④碳酸氢铵在受热时发生反应的化学式表达式是_____。

(含量分析)将装置A、C、D依次连接,加入20g化肥样品,加热至A中固体完全消失。她称量装置D的质量如表:

实验前D装置的质量

149g

实验后D装置的质量

152.4g

⑤由此分析得知:反应中产生氨气的质量为_____g。

⑥通过反应的表达式可以知道:氨气中氮元素全部来自于碳酸氢铵(假设杂质中不含氮元素),请计算此化肥含氮元素质量分数为_____。

⑦纯净的碳酸氢铵中氮元素质量分数为_____。

⑧158克碳酸氢铵和_____克的硝酸铵(NH4NO3)含氮元素质量相等。

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