碳酸钠,化学式Na2CO3,俗称纯碱.“纯碱中常常会混有少量的氯化钠”.某研究性学习小组以一包纯碱(若有杂质,只考虑为氯化钠)为研究对象,探究该纯碱样品中碳酸钠的含量.请你参与他们的活动.
[小组讨论]
观点Ⅰ:纯碱样品中只含有碳酸钠
观点Ⅱ:纯碱样品是由碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物
[实验设计]
甲方案
Ⅰ设计思路:根据样品与石灰水反应生成沉淀碳酸钙的质量,求出碳酸钠的质量,再计算样品中碳酸钠的质量分数.
Ⅱ操作步骤:称取13.25 g纯碱样品,加入过量的澄清石灰水,充分搅拌.过滤、洗涤、干燥,得到白色沉淀10.00 g
Ⅲ数据处理:请根据上述实验数据,计算该样品中碳酸钠的质量分数.
计算过程:
Ⅳ实验结论:________.
乙方案
Ⅰ设计思路:根据样品(质量为a g)与稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量(质量为b g),求出碳酸钠的质量,再计算样品中碳酸钠的质量分数.
Ⅱ实验结论:
(1)当a、b的质量关系满足________(填写含a、b字母的表达式,下同)时,纯碱样品中只含有碳酸钠,样品中碳酸钠的质量分数是100﹪.
(2)当a、b的质量关系满足________时,纯碱样品是由碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物,样品中碳酸钠的质量分数是________.
[实验评价]
误差分析:(1)甲方案中,白色沉淀的质量在过滤、干燥等操作过程中会有所损耗,造成计算结果与实际值相比偏小.(2)乙方案中,有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出,造成计算结果与实际值相比________(填写“偏大”、 “偏小”或“不变”).
[交流反思]
(1)实验过程中,需用玻璃棒不断搅拌,该操作的目的是________.
(2)甲方案实验操作中,对沉淀洗涤的目的是:________.
(3)乙方案中,需用一定质量的19.6﹪的稀硫酸.现有一瓶98﹪的浓硫酸(密度为1.84 g/cm3),配制乙方案中实验所用稀硫酸,至少需要浓硫酸的体积是________mL(填写含字母的表达式).浓硫酸稀释的正确操作是________.
实验室有A、B、C、D四瓶无色溶液,分别是稀硫酸(H2SO4)、饱和石灰水[Ca(OH)2]、氢氧化钠溶液(NaOH)、碳酸钠溶(Na2CO3)液四种物质中的一种.可供使用的实验用品有:pH试纸、稀盐酸、玻璃棒、试管、玻璃管.
(1)
请利用提供的实验用品,鉴别出四种物质,并完成实验报告:
(2)
小明认为:不用任何试剂,只要几支试管即可完成鉴别实验.他将四瓶试剂重新编号,并将四种溶液两两混合,部分实验结果记录如下.
则小明可以得到的结果为:A是________,D是________.
根据下列仪器,回答有关问题:
图A、B、C、D中能直接加热的仪器是________填写仪器名称.
下图为小明组装的CO2制取装置,装药品前首先进行的操作是________.他认为该装置也可用于制取氧气,其制取氧气的化学方程式为________.
(3)
小明拟选用仪器C、D、F、G、H再设计一套制取氧气的装置,他还需选用的仪器是________(填写仪器序号),该装置中所用的药品是________(填写药品名称).
化学课上,在氢氧化钠溶液与稀硫酸能否发生反应的实验中,小宇同学发现向氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液变红色,当向该溶液中连续滴加稀硫酸,溶液红色又褪去.
(1)根据实验现象,你认为氢氧化钠溶液与稀硫酸________(填“能”或“不能”)发生化学反应,理由是有________.
(2)针对上述实验,你还想探究的问题是有________.
追踪科学家的足迹
材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:
(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;
②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3;
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4Cl晶体,过滤,得到NH4Cl.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
试回答下列问题:
在实验室中,你选择的制备CO2反应的化学方程式为________.在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2.你认为最经济实用的方法是以________为原料,该反应的化学方程式为________.
有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是
A.
生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
B.
副产品是一种氮肥
C.
反应都不需要加热,可节约能源
检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是________.
(4)
在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有________(用离子符号表示,下同.).在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有________;滤液中仍然存在的离子有________.②中反应的化学方程式为________.
(5)
在20℃时,向含NH4HCO3 21 g的饱和溶液中加入足量食盆.试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHCO3晶体析出,而没有NH4Cl晶休析出?理论上能析出多少克NaHCO3?(友情提示:本小题没有计算过程不得分.可能用到的相对分子质量:NH4HCO3:79;NaCl:58.5;NaHCO3:84-,NH4Cl:53.5).
测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,再根据体积换算为质量,最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量.下图(Ⅰ)为大理石与稀盐酸反应的反应装置,图(Ⅱ)用于测量CO2的体积.
写出图(Ⅰ)中仪器的名称:①________,②________,③________;
检查图(Ⅰ)装置气密性的方法是:________;
检查图(Ⅱ)装置气密性的方法是:________;
图(Ⅱ)装置中油层的作用是________
________(填操作方法)可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同,此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积.
某同学设计了利用废旧电池中的锌皮制取干燥、纯净的氢气,并验证该气体中杂质的实验.请回答下列问题:
若实验中看到________现象,可证明产生的气体中含有水蒸气,除此之外还可能含有的气体杂质的化学式是________;
如果用E装置检验该杂质,则E中所放试剂的名称为________,E应连接在上述装置中________(填字母)之间.
装置C的作用是________,D中所放试剂的名称为________.
“化学反应条件的控制是实验灵魂”.某校化学兴趣小组在老师指导下,进行了“影响双氧水分解因素”的实验.请你帮助回答下列问题.
取两支大试管,分别倒入适量的6%、15%的双氧水,再加入等量的MnO2,各收集一小试气体,发现浓度大的先收集满.该操作过程中合理的排列顺序是(选填序号)________.
①检验装置的气密性 ②待有连续稳定气泡再排水集气
③将水槽中待收集气体的小试管注满水 ④旋紧连有导管的单孔胶塞
⑤向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO2粉末
用试管进行排水法集气时,主要出现了如下图示所示的4种操作,其中合理的是
D.
取a、b两支试管加入等体积6%的双氧水,再分别加入少许MnO2粉末、CuO粉末,发现a中比b中产生气泡多且快.随即用带火星的木条分别悬空伸入试管内,发现a中火星复燃,b中火星仅发亮但不复燃.由此得出影响双氧水分解的因素是________.
再取一支试管倒入适量6%的双氧水,仔细观察溶液内有少量细小气泡浮起;然后将该支试管浸入约80℃的热水中,溶液内气泡明显增多.这时将带火昨星的木条悬空伸入试管内,却不能复燃.试对比第(3)题a中火星复燃的现象,分析两者现象差异的根本原因是________.
甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图,乙图是高炉练铁示意图.请回答下列问题.
写出甲图硬质玻璃管内反应的化学方程式:________.
甲图中尾气处理的目的是________.
乙图中高炉练铁时焦炭的作用是
①________;②________.
为什么乙图中生铁出口低于炉渣出口?
答:________.
请根据本小题A、B两图回答下列问题.
仪器a的名称是________.
写出锥形瓶内反应的化学方程式:________.
锥形瓶内的反应进行较长时间后,用燃着的火柴放在集气瓶口,火焰仍不熄灭的原因是________.
如B图所示,将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放着蜡烛的烧杯中,发现上层蜡烛先熄灭,试解释原因.
实验室一般用向上排空气法收集二氧化碳气体,试问能否用用水法收集到二氧化碳?请说明理由.(已知:通常状况下1 L水大约能溶解1 L二氧化碳气体)