题目内容

Na2CO3是很重要的化学物质,某学生拟在实验室中制备Na2CO3。下面是他的制备实验过程:
将50mL NaOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量,生成NaHCO3,他设计了如下实验步骤:
(Ⅰ)用25mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;(Ⅱ)小心煮沸溶液1~2分钟;(Ⅲ)在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使溶液充分混合。
请回答下列问题:
(1).在(Ⅰ)中,刚通入CO2时发生的反应是                                  ;而后又发生反应                                    。(请写出化学方程式)
(Ⅱ)中煮沸溶液的目的是                                             
(Ⅲ)中混合另一半NaOH溶液后发生的反应是                  (请写出离子方程式)
评价该同学能否制得较纯净的Na2CO3                。(填“能”或“不能”)
(2).按该同学的设计,第(Ⅰ)步实验装置如下:

①装置A使用的试剂是              (固体)和             溶液;
②装置B使用的试剂最好是           (选择:水、饱和NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液),作用是                        ;如果不用B装置,最终得到的Na2CO3溶液中可能存在的杂质有                           
练习册系列答案
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(13分)无水氯化镁是制备某种催化剂的中间体。某研究性学习小组设计实验方案进行制取无水氯化镁等实验。请填写下列空白。
[实验一]利用下图实验装置(夹持和加热装置省略),在HCl气流中小心加热MgCl2·6H2O晶体制取无水氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为:
NaCl+H2SO4(浓)===NaHSO4+HCl↑

(1)试剂X是         。第二个洗气瓶中的浓硫酸的作用是               
(2)该实验装置存在一个缺陷是                                         
[实验二]通过下列步骤,测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水:
①称取m1g样品置于烧杯中,充分溶解;
②加入足量硝酸银溶液,充分反应后,过滤;
③洗涤沉淀,干燥至恒重,称得沉淀质量为m2g。
(3)若步骤③的操作中未洗涤沉淀,将导致测得的氯元素含量       (填“偏高”或“偏低”)
(4)若测得m1=10.40,m2=28.70,则所得产品MgCl2·nH2O中n的值为      
[实验三]一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响,设计如下对比实验:
实验序号
氯化镁固体中氯元素含量/%
温度/℃
粉碎方式
催化效果/g·g-1
1
70.97
20
滚动球磨
3.9×104
2
74.45
20
滚动球磨
5.0×104
3
74.45
20
振动球磨
5.9×104
4
ω
100
振动球磨
 
       注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示
(5)表中ω=               
(6)从实验1、2可以得出的结论是                              
(7)设计实验2、3的目的是                                     
( 14分)为了探究浓度对硫酸氧化性的影响,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]称取无锈铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,请选择下列试剂,设计简单的实验方案(简述操作过程、现象和结论)                              
                                                           
供选用试剂:a.KSCN溶液和氯水     b.铁粉和KSCN溶液   
c.浓氨水         d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同学为了测定气体Y中SO2的含量,设计如下三种方案:
方案I.取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g。
方案II.向VmL c mol·L-1酸性高猛酸钾溶液中缓慢通入Y气体aL(标准状况),溶液恰好完全褪色。
方案III,取VL(标准状况)气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中,充分反应后,过滤、洗涤、烘干,称得固体质量为mg。
①其中不合理的方案是                    ,理由是                                                   
②选择合理方案的数据计算气体Y中SO2的体积分数
(用含未知数的代数式表示)                                             
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持装置已省略)。

(3)装置A中试剂的作用是                                                              
(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象:                                                                                   
(5)有同学根据“F干燥管无水硫酸铜是否变蓝色”确认Y气体中是否有氢气,你认为是否可靠?                          (填“可靠”或“不可靠”),简述理由:                   
                                                                                   
(10分)某研究性学习小组通过查阅资料发现,CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成的沉淀中除Cu(OH)2外还有碱式硫酸铜【可表示为xCuSO4.yCu(OH)2】.为了加以验证,小组成员进行了如下实验:

①分别配置50mL物质的量浓度均为0.100mol/L的CuSO4溶液和NaOH溶液;
②准确量取10mL CuSO4溶液倒入50ml烧杯中
③向烧杯中匀速加入0.100 mol/L的NaOH溶液,并每加入1.00mlNaOH溶液用pH计测一次混合溶液的pH
④当滴入NaOH溶液的体积达到30ml时停止实验,并绘制出向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液时PH变化曲线。如右图
请回答下列问题:
(1)配置溶液时需要使用烧杯、                     等玻璃仪器;下列仪器中可用于向烧杯中加入NaOH溶液的仪器是             
A.胶头滴管B.酸式滴定管C.碱式滴定管D.量筒
(2)V(NaOH)在2.00ml~15.00ml之间时,溶液中产生绿色沉淀,并不断增加,经检测此沉淀为碱式硫酸铜。当V(NaOH)为15.00ml时,溶液PH为6.32(已知蒸馏水的PH为6.32),则可求得x=      y=        
(3)V(NaOH)在17.00ml~20.00ml之间时,溶液中出现蓝色沉淀,并不断增加。已知V(NaOH)为20.00ml时,溶液PH为12.25,则此时沉淀中            (填“含”或“不含”)有碱式硫酸铜,请设计实验方案加以证明:                                                                               

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