题目内容
【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
【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
【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.