某课外小组同学将100 g盐酸分5次加入到30g石灰石样品中( 样品中杂质既不溶于水也不与盐酸反应),得到如下部分数据和图像: ![]()
| 次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 加入盐酸的质量/g | 20 | 20 | 20 |
| 剩余固体的质量/g | 25 | a | 15 |
(2)30g石灰石样品与100g稀盐酸反应共生成二氧化碳 g;
(3)求第5次实验后过滤,所得CaCl2的溶质质量分数为多少?(精确到1%)
(4)10%的CaCl2溶液可作路面保湿剂,欲将第5次实验后的溶液配成10%的CaCl2溶液,要加入水多少克?
某制碱厂以岩盐水为主要原料生产纯碱(Na2CO3)和其他副产品。
(一)有关资料
原料岩盐水主要是含NaCl,此外还含有较多Na2SO4,以及少量CaCl2和MgCl2。
上述几种物质在不同温度时的溶解度数据如下表:
| 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
| 溶 解 度 /g | NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 |
| Na2SO4 | 4.5 | 9.6 | 20.2 | 40.8 | 48.4 | |
| CaCl2 | 59.5 | 65.0 | 74.5 | 100 | 116 | |
| MgCl2 | 52.9 | 53.8 | 54.8 | 56.0 | 58.0 | |
(二)生产工艺
经上述处理后得到主产品:工业纯碱,副产品:A晶体。
(2)“降温”的目的是析出副产品“A晶体”,A的化学式是 ;
(3)反应器中的反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。再将NaHCO3晶体转移出来后,加热所得固体即为工业纯碱。在整个生产工艺中没有涉及到的基本反应类型是 ,可重复利用的是 (水除外,只需一种);
(4)在反应器中总是先通氨气,后通二氧化碳,原因是 。
(三)工业纯碱中杂质的判断:
(5)已知:NH4Cl
实验步骤:①取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后再称重,发现质量无变化;
②另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。
由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 (写化学式)。
(四)含量测定
(6)称取纯碱样品21.3g于烧杯中,加入适量水将其溶解, 然后逐滴加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸并不断用玻璃棒搅拌。先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+ NaCl;后发生反应:NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑。在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图甲所示(不考虑CO2的溶解),请你根据图甲提供的信息计算检测过程中产生CO2的质量 。
(7)请通过计算并结合左表判断此纯碱样品等级为 品。
已知氯化镁样品中含有杂质氯化钠,某化学兴趣小组的同学通过以下实验测定其中氯化镁的质量分数:称取该样品15g溶于水得到溶液,然后将一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液100g平均分四次加入其中,充分振荡(实验数据见下表)。
| | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 |
| 加入氢氧化钠溶液的质量/g | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 生成沉淀的质量/g | 2.9 | x | 8.7 | 8.7 |
(2)样品中氯化镁的质量分数是 。
(3)若实验室中只有80g质量分数为30%的氢氧化钠溶液,要想配成本实验所需溶质质量分数的氢氧化钠溶液,还需加入水的质量是多少?
碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料。其组成一般以xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O表示。
【探究一】碱式碳酸镁的制备![]()
碱式碳酸镁可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·H2O作原料制备。取一定量的该复盐放入三颈烧瓶中,并将三颈烧瓶放在恒温水浴锅中加热(如图所示),按一定的液固比加入蒸馏水,开启搅拌器同时加入预定的氨水,待温度到达 40℃时开始分解,此时滴加卤水(氯化镁溶液)并继续滴入氨水,保持10分钟,一段时间后过滤洗涤,滤出的固体在120 ℃干燥得到碱式碳酸镁产品。
回答下列问题:
(1)①搅拌的目的是 ;②选择水浴加热方式,其优点是 。
(2)所得碱式碳酸镁产品中常检出有少量Cl-,其原因是混有 (填化学式)。
(3)设计实验检验碱式碳酸镁中含有Cl-
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取样溶解,向样品溶液中滴加过量稀硝酸。 ②再向上述所得溶液加 溶液 | 现象① ; 现象② ; | 含有 Cl- |
|
实验步骤:
步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。
步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量。
步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4: (请补充该步操作内容)。
步骤5:称量相关装置的质量。
某同学在实验过程中采集了如下数据:
A.反应前玻璃管的质量100.0 g
B.反应后玻璃管与残留固体总质量120.0 g
C.装置C实验后增重9.0 g
D.装置D实验后增重17.6 g
回答下列问题:
(1)检查整套实验装置气密性的方法如下:将装置A的左端、装置E的右端分别接上导管,放入盛有水的烧杯中, ,对装置B用酒精灯微热,观察,若 ,则气密性良好;
(2)如果没有装置A,则测定得到的Z值 (填“偏大”、“偏小”、“无影响”),
装置C中的酸为 (写名称);
(3)根据实验测定的数据,求出碱式碳酸铜(xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O)
中x∶y∶z= (要求写出过程,4分)。
【交流反思】
(4)如果不称量装置C实验前后的增重,要根据实验数据,求出x∶y∶z的值,还可测量的实验数据是 。
某同学为了测定黄铜屑(由锌和铜形成的合金)样品组成,取四份样品分别加入稀硫酸反应,其实验数据记录如下表。
| 样品 | 第1份 | 第2份 | 第3份 | 第4份 |
| 取样品质量(g) | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 |
| 取稀硫酸质量(g) | 40.0 | 80.0 | 120.0 | 160.0 |
| 产生气体质量(g) | 0.4 | 0.8 | 1.0 | m |
(2)在四份样品所做实验中,稀硫酸有剩余的是 ;
(3)列式计算黄铜样品中铜的质量分数。
(4)假黄金外观与黄金相似,社会上一些不法分子用黄铜(Cu-Zn合金)假冒黄金进行诈骗活动。为了鉴别黄铜和黄金,以下方法可行的是 。
A.观察颜色 B.灼烧法 C.加稀硫酸 D.磁铁吸引 E.加硝酸银溶液