题目内容

某学习小组在实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱,其实验流程如下:

请回答下列问题:
(1)食盐溶液中含SO42等杂质,不能用于除去SO42的试剂是_________(填序号)。
a. Ba(OH)2     b.Ba(NO3)2      c. BaCl2       d. Na2CO3
(2)实验制备碳酸氢钠用到下列装置:

①实验装置中各接口的连接是d接____,e接_____,c接f。实验过程中先通入氨气的原因_____________。
②析出晶体后的溶液中含有大量的NH4,检验NH4的方法是__________________。
③瓶g内的溶液是___________________________________________。
(3)由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有__________。
(4)用图电解饱和NaC1溶液的方法来制取NaOH、C12和H2

①反应中生成的C12从_______(填“A”或“B”)放出,检验C12所用试剂(用品)______________________。
②经过长时间电解后,向电解液中滴加酚酞试液,发现溶液并未变红色,试分析可能的原因__________。

(14分)(1)bd(2分) (2)①b  a(2分);氨气溶解度大,先通入氨气使溶液显碱性,增大CO2的吸收量,增大HCO3的浓度(2分) ②取适量溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,产生刺激性气味气体(NH3),该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(2分) ③饱和碳酸氢钠溶液
(3)坩埚、坩埚钳(1分)(未答出坩埚钳不给分)
(4)①B(1分);淀粉碘化钾溶液或湿润的淀粉碘化钾试纸(1分)
②电解生成的氯气会与NaOH充分反应,导致电解最终产物仅是NaClO和H2。NaClO具有强氧化性,将酚酞氧化,故溶液不变红色(2分)

解析试题分析:(1)由于在除杂时不能再引入新的杂质,所以要除去食盐溶液中含有SO42等杂质,可以选择氢氧化钡或氯化钡,而不能选择硝酸钡或碳酸钡,答案选bd。
(2)①根据装置特点可知,A装置是制备碳酸氢钠的,B装置是制备CO2的,C装置是制备氨气的,D装置是吸收多余的氨气。由于氨气极易溶于水,所以氨气要通过a口通入到装置A中,所以正确连接顺序是d接b,e接a,c接f。由于氨气溶解度大,先通入氨气使溶液显碱性,增大CO2的吸收量,从而增大HCO3的浓度,便于碳酸氢钠晶体析出。
②铵盐能和强碱反应生成氨气,可以通过检验氨气来检验NH4,所以正确操作是取适量溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,产生刺激性气味气体(NH3),该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
③由于盐酸易挥发,所以生成的CO2中含有氯化氢,而氯化氢能和氨气反应,所以小于除去CO2中的氯化氢气体,因此瓶g内的溶液是饱和碳酸氢钠溶液。
(3)碳酸氢钠加热分解即生成碳酸钠,而固体加热需要在坩埚中进行,所以还缺少的仪器是坩埚和坩埚钳。
(4)①根据装置图可知,A和电源的负极相连,做阴极,溶液中的氢离子放电生成氢气。B和电源的正极相连,做阳极,溶液中的氯离子放电生成氯气,所以氯气在B电极生成。氯气具有强氧化性,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,据此可以检验氯气,因此检验C12所用试剂(用品)是淀粉碘化钾溶液或湿润的淀粉碘化钾试纸。
②由于电解生成的氯气会与NaOH充分反应,因此长时间电解后会导致电解最终产物仅是NaClO和H2。NaClO具有强氧化性,将酚酞氧化,故溶液不变红色。
考点:考查离子的除杂;碳酸氢钠、CO2和氨气的制备;仪器的选择;NH4和氯气的检验;电解饱和食盐水的有关判断等

练习册系列答案
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过氧化镁(MgO2)易溶于稀酸,溶于酸后产生过氧化氢,在医学上可作为解酸剂等。过氧化镁产品中常会混有少量MgO,实验室可通过多种方案测定样品中过氧化镁的含量。

(1)某研究小组拟用右图装置测定一定质量的样品中过氧化镁的含量。
①实验前需进行的操作是            .稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是             。
②用恒压分液漏斗的优点有:使分液漏斗中的溶液顺利滴下;                     。
③实验终了时,待恢复至室温,先             ,再平视刻度线读数。
(2)实验室还可通过下列两种方案测定样品中过氧化镁的含量:
方案I:取a g样品,加入足量稀盐酸,充分反应后再加入 NaOH溶液至Mg2沉淀完全,过滤、洗涤后,将滤渣充分灼烧,最终得到b g固体。 
方案Ⅱ:称取0.1 g样品置于碘量瓶中,加入15 mL0.6 mol/LKI溶液和足量盐酸,摇匀后在暗处静置5 min,然后用0.1 mol/L Na2S2O3溶液滴定,滴定到终点时共消耗VmL Na2S2O3溶液。(已知:I2+2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI)
①已知常温下Ksp[Mg(OH)2]=l×10-11。为使方案I中Mg2+完全沉淀[即溶液中c(Mg2+)≤l ×10-5mol/L],溶液的pH至少应调至          。方案I中过氧化镁的质量分数为       (用含a、b的表达式表示)。
②方案Ⅱ中滴定前需加入少量          作指示剂;样品中过氧化镁的质量分数为            (用含V的表达式表示)。

(1)小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时,他取了两只试管,均加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL 0.1mol/L  H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于凉水中,记录溶液褪色所需的时间。
①需要用      来酸化KMnO4溶液,褪色所需时间tA   tB(填“>”、“=”或“<”)。
②写出该反应的离子方程式                                 
(2)实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品,小明利用这个反应的原理来测定其含量,具体操作为:
①配制250 mL溶液:准确称量5.0g乙二酸样品,配成250mL溶液。
②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000 mol·L-1 KMnO4溶液装入     (填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。
在实验中发现,刚滴下少量KMnO4溶液时,溶液迅速变成紫红色。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪色了。请解释原因:        
                                                  。当____                   
                                                    ,证明达到滴定终点。
③计算:再重复上述操作2次,记录实验数据如下。

序号
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
1
0.00
20.10
2
1.00
20.90
3
1.10
21.10
 
则消耗KMnO4溶液的平均体积为      mL,已知H2C2O4的相对分子质量为90,则此样品的纯度为                   
④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是           
A.未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外
E.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视

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