题目内容
【题目】氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是粗盐提纯的操作流程。
限选试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、饱和NaCl溶液。
(1)欲除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的NaOH溶液、______、____。
(2)在滤液中加盐酸发生反应的化学方程式是_____;
(3)对溶液II处理得到晶体时,所必须使用到的玻璃仪器有_____种。
(4)得到的NaCl纯品经测定发现其含有的NaCl与粗盐中NaCl的质量一致,某同学认为此次实验非常成功没有误差,你是否同意他的观点?____(填“是”或“否”),并给出你的理由____。
【答案】过量的BaCl2 过量的Na2CO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl +CO2↑+H2O、NaOH+HCl=H2O+NaCl 3 否 加入Na2CO3后与HCl反应也得到了一定量的NaCl,故制得的纯品中NaCl的质量应比粗盐中NaCl的质量要大
【解析】
要除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,又不增加新的杂质,根据酸、碱、盐的性质及复分解反应的条件,用NaOH除去氯化镁,用BaCl2除硫酸钠,用Na2CO3除氯化钙与多余的BaCl2,最后将沉淀滤出,向混合液加入盐酸,除去剩余的氢氧根、碳酸根离子,得到氯化钠溶液,蒸发结晶得到氯化钠固体。
(1)除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,则用氢氧化钠除掉氯化镁,用氯化钡除掉硫酸钠,用碳酸钠除掉氯化钙与多余的氯化钡;
(2)滤液中加盐酸的作用,应考虑除去NaOH、Na2CO3溶液;
(3)蒸发结晶得到晶体的操作是:蒸发结晶,用到玻璃仪器:酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;
(4)根据粗盐提纯时,加入Na2CO3后与HCl反应也得到了一定量的NaCl来分析判断。
(1)要除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,又不增加新的杂质,根据酸、碱、盐的性质及复分解反应的条件,用NaOH除去氯化镁,用BaCl2除硫酸钠,用Na2CO3除氯化钙与多余的BaCl2,正确滴加顺序依次为:过量BaCl2溶液、过量Na2CO3溶液,产生的难溶物分别是Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3、BaSO4。
(2)在滤液中加盐酸可以跟过量的NaOH和过量的Na2CO3反应,除去NaOH、Na2CO3溶液,反应为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O、OH-+H+=H2O,故答案为:Na2CO3+2HCl=2NaCl +CO2↑+H2O 、NaOH+HCl=H2O+NaCl;
(3)对溶液Ⅱ处理得到晶体时,需要蒸发结晶操作,用到玻璃仪器:酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,所必须使用到的玻璃仪器有3种;
(4)加入Na2CO3后与HCl反应也得到了一定量的NaCl,故制得的纯品中NaCl的质量应比粗盐中NaCl的质量要大。
【题目】含氮化合物在材料方面的应用越来越广泛。
(1)甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。工业合成甲胺原理:
CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。
①已知键能指断开1mol气态键所吸收的能量或形成1mol气态键所释放的能量。几种化学键的键能如下表所示:
化学键 | C-H | C-O | H-O | N-H | C-N |
键能/kJ·mol-1 | 413 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该合成反应的△H=______________。
②一定条件下,在体积相同的甲、乙、丙、丁四个容器中,起始投入物质如下:
NH3(g)/mol | CH3OH(g)/mol | 反应条件 | |
甲 | 1 | 1 | 498K,恒容 |
乙 | 1 | 1 | 598K,恒容 |
丙 | 1 | 1 | 598K,恒压 |
丁 | 2 | 3 | 598K,恒容 |
达到平衡时,甲、乙、丙、丁容器中的CH3OH转化率由大到小的顺序为_______________。
(2)工业上利用镓(Ga)与NH3在高温下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),其反应原理为2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)△H=-30.81kJ·mol-1。
①在密闭容器中充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应体系与温度、压强的相关曲线如图所示。图中A点与C点的化学平衡常数分别为KA和KC,下列关系正确的是_________(填代号)。
a.纵轴a表示NH3的转化率 b.纵轴a表示NH3的体积分数 c.T1<T2 d.KA<Kc
②镓在元素周期表位于第四周期第ⅢA族,化学性质与铝相似。氮化镓性质稳定,不溶于水,但能缓慢溶解在热的NaOH溶液中,该反应的离子方程式为_____________________。
(3)用氮化镓与铜组成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地以CO2和H2O为原料合成CH4。铜电极表面发生的电极反应式为___________。两电极放出O2和CH4相同条件下的体积比为________,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量的__________(填“盐酸”或“硫酸”)。