(5分)碳酸钡广泛应用于显像管(CRT)、陶瓷、光学玻璃等行业。现有碳酸盐矿石(主要成分是BaCO3和CaCO3),以下是从该矿石中分离出BaCO3的流程图。(已知:钡元素化合物的化学性质与钙元素化合物的化学性质相近。)
![]()
试回答下列问题:
(1) 已知不同温度下Ca(OH)2和Ba(OH)2的溶解度如下表:
|
温度(℃) |
0 |
20 |
25 |
60 |
|
Ba(OH)2溶解度 |
1.67 |
3.89 |
5.60 |
20.94 |
|
Ca(OH)2溶解度 |
0.189 |
0.173 |
0.148 |
0.121 |
步骤③加热悬浊液,过滤热溶液的原因是 ;
(2)现在25℃时,将10g氢氧化钡放入50g水中,充分搅拌,所得溶液的溶质质量分数为 。(精确到0.1%)
(3)步骤①中产生的气体是 ;步骤④中发生化学反应的方程式为
。
(4)绿色化学又称环境友好化学,其核心是利用化学原理来减少和消除工业生产对环境的影响。上述流程中体现绿色化学理念的是:
。
(9分)某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验。
I、实验方案
方案一:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时测定混合溶液的pH,测得的pH逐渐变小直到pH小于7,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
⑴反应后,所得溶液显 性(填“酸”、“碱”或“中”)
⑵用pH试纸测定NaOH溶液pH时,正确的操作是:
。
⑶简述强调“测得的pH小于7”的理由:
______________________________________________________________________________。
方案二:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10 克混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如下表)。
|
编号 |
盐酸 |
NaOH溶液 |
△t/℃ |
|
1 |
3.65﹪ |
2.00﹪ |
3.5 |
|
2 |
3.65﹪ |
4.00﹪ |
x |
|
3 |
7.30﹪ |
8.00﹪ |
14 |
⑷表中x = 。
⑸某同学在没使用温度计的情况下,通过下图所示装置完成了实验。则该同学根据实验现象:
,判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。
![]()
II、实验中的意外情况
在实验过程中,他们发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。他们依据所学的化学知识,对这种白色粉末的成分作了如下猜想:① 可能是NaOH;② 可能是Na2CO3; ③ 可能是NaOH和Na2CO3。
⑹小明同学取白色粉末少许,溶于水后,先向溶液中加入足量的 溶液,看到白色沉淀产生,然后向上层清液中加入酚酞试液,看到溶液呈红色,验证了猜想③是正确的。
⑺为了进一步研究,三位同学取了10.0g上述样品,利用电子天平共同做了下图所示的实验。
![]()
实验数据记录如下:
|
称 量 项 目 |
称 量 时 间 |
质量(g) |
|
试样 |
|
10.00 |
|
装置+稀硫酸质量 |
|
241.20 |
|
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后15秒 |
249.20 |
|
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后35秒 |
247.00 |
|
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后55秒 |
247.00 |
试通过分析表中数据计算上述样品中各成份的质量分数分别是多少?(写出计算过程)。
(8)有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小,该同学的理由是(实验操作均正确): 。