题目内容
10.根据如图所示实验装置,回答有关问题:(1)写出如图仪器的名称 a:试管 b:长颈漏斗
(2)在实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取氧气可选用的发生装置为B你选择该发生装置的依据是反应物是固体、液体、不需加热其中二氧化锰起催化作用.
(3)实验室可用高锰酸钾制取氧气有关化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑.在采用该装置制氧气时,还应在试管口放一团棉花,其目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管.
(4)装置B还可以用于实验室制备二氧化碳(合理均可),b中药品是稀盐酸,块状固体是大理石(或石灰石).
分析 (1)据常用仪器回答;
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取氧气,反应物是固体、液体,不需加热,故选发生装置B,反应中二氧化锰起催化作用;
(3)据反应原理和注意事项解答;
(4)装置B属于固液常温型,还可用于大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,或锌和稀硫酸反应制取氢气.
解答 解:(1)标号仪器分别是试管和 长颈漏斗;
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制取氧气,反应物是固体、液体,不需加热,故选发生装置B,反应中二氧化锰起催化作用,加快反应速率;
(3)加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应方程式是:2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;加热时试管口要放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;
(4)装置B属于固液常温型,还可用于大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,或锌和稀硫酸反应制取氢气,若用来制取二氧化碳,b中放入稀盐酸,通过长颈漏斗加入,块状固体放于锥形瓶内;
故答案为:(1)试管;集气瓶;
(2)B;反应物是固体、液体;不需加热;催化;
(3)2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑;在试管口放一团棉花;防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;
(4)二氧化碳(合理均可);稀盐酸;大理石(或石灰石).
点评 了解实验室制取氧气反应原理、注意事项、装置选取等知识,才能结合题意灵活解答.
练习册系列答案
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| 猜想 | 实验步骤 | 实验现象 | 结论与相应的化学方程式(若不反应,可不写化学方程式) |
| 可能是氢氧化钙溶液 | 方案1:用试管取约2mL该溶液,向其中滴加几滴Na2CO3溶液 | 该溶液是氢氧化钙溶液 化学方程式:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH | |
| 方案2:(选用与方案1不同类别的其他物质) | 该溶液是氢氧化钙溶液 化学方程式:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O |
20.根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体.用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体.四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)
请回答:
(1)反应温度控制在30~35℃,是因为若高于35℃,则NH4HCO3分解,若低于30℃,则反应速率降低;为控制此温度范围,采取的加热方法为水浴加热;
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是使反应充分进行.静置后只析出NaHCO3晶体的原因是NaHCO3的溶解度最小.用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去NaCl、NH4Cl、NH4HCO3杂质(用化学式表示);
(3)过滤所得的母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3(用化学式表示),需加入HCl,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl;
(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点),所用HCl溶液体积为V1mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液体积为V2 mL.写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3(%)=$\frac{c({V}_{2}-{V}_{1})M}{1000W}$×100%.
| 温度 溶解度盐 | 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 100℃ |
| NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 39.8 |
| NH4HCO3 | 11.9 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | -① | - | - | - |
| NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 | 16.4 | - |
| NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.3 | 77.3 |
(1)反应温度控制在30~35℃,是因为若高于35℃,则NH4HCO3分解,若低于30℃,则反应速率降低;为控制此温度范围,采取的加热方法为水浴加热;
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是使反应充分进行.静置后只析出NaHCO3晶体的原因是NaHCO3的溶解度最小.用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去NaCl、NH4Cl、NH4HCO3杂质(用化学式表示);
(3)过滤所得的母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3(用化学式表示),需加入HCl,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl;
(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点),所用HCl溶液体积为V1mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液体积为V2 mL.写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3(%)=$\frac{c({V}_{2}-{V}_{1})M}{1000W}$×100%.