题目内容
【题目】某兴趣小组对部分变质的氢氧化钠固体进行提纯,设计了如图操作流程:请回答:
(1)步骤②反应的化学方程式为________;加入过量Ca(OH)2的目的是________
(2)滤液B中的溶质是________、________(写化学式);步骤③所包含的具体操作是加热浓缩、________、过滤.
(3)探究变质NaOH固体中碳酸钠的质量分数.
(设计实验)甲组同学:称取20.0g样品,放入足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸直到反应停止,共收集到4.40g二氧化碳.
乙组同学:称取20.0g样品,加水配成溶液,向溶液中加入过量的澄清石灰水.过滤、洗涤、干燥,共得到白色沉淀10.0g.
(解决问题)
根据两组同学的实验结果,请你帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量分数:________.(请写出计算过程 Ca:40 C:12O:16H:1Na:23)
(4)(交流与反思)
在交流时,老师问同学们“能否用上述实验所得的数据计算出样品中氢氧化钠的质量分数”,甲乙两组的同学都一致认为可以.但小明思考后,觉得甲、乙两种方案都不妥,理由是:________.
【答案】Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 将溶液中的碳酸钠完全转化为氢氧化钠 Ca(OH)2 NaOH 降温结晶 64.6% 因为样品中有水,无法测出样品的氢氧化钠的质量
【解析】
变质的氢氧化钠常会因氢氧化钠与二氧化碳反应含有碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应会生成碳酸钙与氢氧化钠,为把碳酸钠清除的更干净一些常会加入过量的氢氧化钙.
故答案为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;将溶液中的碳酸钠完全转化为氢氧化钠.
(2)由于溶液中加入了过量的氢氧化钙,所以滤液中会含有氢氧化钠与氢氧化钙,因为这两种物质的溶解度随温度的变化差异很大,故可采用降温结晶的方式进行分离.
故答案为:Ca(OH)2;NaOH;降温结晶;
[解决问题]
设样品中碳酸钠的质量为x,
解得x=10.6g
所以:品中碳酸钠的质量分数
[交流与反思]
因为样品中有水,无法测出样品的氢氧化钠的质量,所以以上数据不能计算出样品中氢氧化钠的质量分数,所以答案为:样品中有水,无法测出样品的氢氧化钠的质量.
【题目】(一)铁材料的有关知识
(1)人类使用金属先后经历了“青铜”、“铁器”时代,到近代才开始大量使用铝材料.这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到弱的顺序是_____.
(2)在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理_____.
(3)钢铁露置在空气中易生锈,写出一种防止钢铁生锈的方法_____.
以下是同学对铁锈的成分、铁锈制草酸亚铁晶体及草酸亚铁晶体热分解的研究.
(二)用上述铁锈制草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)
资料:①FeSO4遇到氧气氧化,会转化为Fe2(SO4)3.
②FeSO4的溶解度如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
(制备流程)
(1)溶液加入过量铁粉,发生的反应有:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4、_____.充分反应后要趁热过滤的目的是_____.
(2)流程中产生草酸亚铁晶体反应的化学方程式为_____.
(3)制备过程中,溶液中通入氮气的作用是_____.
(三)探究FeC2O4·nH2O热分解的产物及n的值
(实验装置)
资料:①FeC2O4·nH2O为淡黄色粉末;FeO和Fe3O4都是黑色固体,其中FeO易被氧气氧化.
②FeC2O4·nH2O加热至300℃完全失去结晶水;继续加热至400℃,剩余固体受热分解产生黑色固体、CO2和CO.
(实验分析)
(1)若通过E装置中澄清石灰水变浑浊来证明草酸亚铁晶体热分解产生CO,则需在B和C装置之间增加盛有_____(填试剂名称)的洗气瓶.
(2)先鼓入氮气,再加热分解装置的原因是_____.
(3)指出上述实验装置不足之处_____.
(4)取3.60gFeC2O4·nH2O,按上述实验步骤进行实验,测得热分解装置中固体质量随温度变化曲线如下图所示:
①FeC2O4·nH2O中n的值为_____.
②反应后,热分解装置中残留的黑色物质为_____(填化学式).
③草酸亚铁晶体受热分解的方程式为_____.
④若将图中1.44g固体在空气中充分加热,固体增加0.16g,此固体(铁的氧化物)为_____。