研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一. I．某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液.方案如下:步骤一.取25 mL一定浓度的NaOH溶液.通人CO2气体至过量,步骤二.加热煮沸步骤一所得溶液,步骤三.另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合.即得碳酸钠溶液.(1)完成步骤一可选的化学试剂有:稀盐酸.NaOH溶液.大理石.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（22分）研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一。
I．某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液。方案如下：步骤一，取25 mL一定浓度的NaOH溶液，通人CO₂气体至过量；步骤二，加热煮沸步骤一所得溶液；步骤三，另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合，即得碳酸钠溶液。
（1）完成步骤一可选的化学试剂有：稀盐酸、NaOH溶液、大理石、饱和碳酸钠溶液、稀硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等，需要的装置如下所示。

①各装置正确的连接顺序为          （用a、b、c、d表示）。
②检查整套装置气密性的方法是                   。
③装置A中常用药品为          ；装置C中化学药品的作用是         。
（2）写出步骤三中发生反应的离子方程式                   。
（3）有同学提出“步骤二”没有必要，请你简述自己的看法                。
Ⅱ．实验室用纯碱和盐酸处理某种蛇纹石（已知蛇纹石中含有MgO、SiO₂．CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物）模拟制备氧化镁的流程如下：

（1）过滤需要的玻璃仪器有             。
（2）沉淀Ⅱ的成分为               ，请用离子方程式表示生成沉淀的过程         （写出一个即可）。
（3）纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为                  。
（4）已知l0%的纯碱溶液密度为1．06g／cm³，则其物质的量浓度为____        ，

I．（1）①adcb。②关闭分液漏斗活塞，向烧杯中加水至没过导管口，微热烧瓶，导管口有气泡冒出，停止加热，导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。③稀盐酸和大理石；除去二氧化碳中的氯化氢。（2）OH^－+HCO₃^—====CO₃²^—+H₂O。（3）步骤二的目的为除去溶解的过量的二氧化碳，否则将使碳酸钠不纯。
Ⅱ．（1）烧杯、漏斗、玻璃棒。（2）根据上述分析知，沉淀Ⅱ的成分为CaCO₃、Fe(OH)₃、Al(OH)₃，CO₃^2- + Ca²⁺====CaCO₃↓，2Fe³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O ="===" 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑，2Al³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O====2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑；（3）c(Na^＋)＞c(CO₃^2—)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^—)＞c(H^＋)。（4）1 mo1·L^－1。

解析试题分析：I．根据题意知，该小组制备碳酸钠溶液的原理为：CO₂(过量)+NaOH====NaHCO₃，NaOH+NaHCO₃====Na₂CO₃+H₂O。（1）分析题给装置知，A为二氧化碳的发生装置，B中发生二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，C装置除去二氧化碳中的氯化氢；①为制得纯净的碳酸氢钠溶液，要先除去二氧化碳中的氯化氢，各装置正确的连接顺序为adcb。②检查整套装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞，向烧杯中加水至没过导管口，微热烧瓶，导管口有气泡冒出，停止加热，导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。③实验室制备二氧化碳的原理为碳酸钙和稀盐酸反应，装置A中常用药品为稀盐酸和大理石；装置C中化学药品的作用是除去二氧化碳中的氯化氢。（2）步骤三中发生反应的离子方程式为OH^－+HCO₃^—====CO₃²^—+H₂O。（3）步骤二的目的为除去溶解的过量的二氧化碳，否则将使碳酸钠不纯。
Ⅱ．根据题给流程分析，蛇纹石用30%盐酸酸浸，MgO、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃和盐酸反应溶解，反应方程式分别为：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O，CaO+2HCl=CaCl₂+H₂O，Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O；而SiO₂不与盐酸反应，过滤得沉淀Ⅰ为二氧化硅，滤液为MgCl₂、CaCl₂、FeCl₃、AlCl₃和盐酸的混合液，向滤液中加入一定量10%纯碱溶液，Ca²^＋、Fe³⁺、Al³⁺和碳酸钠溶液反应转化为氢氧化铁、氢氧化铝和碳酸钙沉淀经过滤而除去，反应方程式为CO₃^2- + Ca²⁺====CaCO₃↓，2Fe³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O ="===" 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑，2Al³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O====2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑；向滤液中加足量15%纯碱溶液制得碱式碳酸镁，过滤，回收氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠，碱式碳酸镁煅烧得氧化镁。（1）过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。（2）根据上述分析知，沉淀Ⅱ的成分为_CaCO3、_Fe(OH)3_、Al(OH)₃，用离子方程式表示生成沉淀的过程CO₃^2- + Ca²⁺====CaCO₃↓，2Fe³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O ="===" 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑，2Al³⁺ + 3CO₃^2- + 3H₂O====2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑；（3）纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为c(Na^＋)＞c(CO₃^2—)＞c(OH^－)＞c(HCO₃^—)＞c(H^＋)。（4）利用公式c= 将题给数据代入计算，纯碱溶液的物质的量浓度为1 mo1·L^－1。
考点：考查化学实验基本操作，物质的制备方案的设计、评价，物质的的分离提纯，离子方程式的书写，离子浓度大小比较，物质的量浓度的计算。

练习册系列答案

相关题目

（1）常温下某强酸溶液pH＝a，强碱溶液pH＝b，已知a＋b＝12，酸碱溶液混合pH＝7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的比值关系为                         。
（2）现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液：①氢氧化钡；②醋酸；③氢氧化钠；④盐酸，四种溶液中由水电离出的OH^—浓度由大到小的顺序是（填序号）                         。
（3）已知100℃ K_W＝10^－12，若将此温度下pH＝8的Ba(OH)₂溶液与pH＝5的稀盐酸混合，并保持100℃的恒温，欲使混合溶液pH＝7，则Ba(OH)₂溶液与盐酸的体积之比为             。

下列一句话中叙述了两个值，前者记为M，后者记为N，M和N的关系从A、B、C、D 中选择：
A．M>N        B．M<N      C． M="N"     D．无法比较
（1）相同温度下，1L 1mol/L 的NH₄Cl溶液和2 L 0.5mol·L^－1NH₄Cl溶液，两溶液中NH₄⁺的个数：    ；
（2）相同温度下，pH值为12的烧碱溶液和CH₃COONa溶液，两溶液中水的电离程度：       ；
（3）常温下两份等浓度的纯碱溶液，将第二份升高温度，两溶液中c(HCO₃^－)：      ；
（4）将pH值为2的醋酸和盐酸都稀释相同倍数所得稀溶液的pH值：        ；

重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石（主要成分是Cr₂O₃，含FeO、Al₂O₃、 SiO₂等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：
（1）写出Cr₂O₃在高温焙烧时反应的化学方程式______________________
（2）写出硫酸酸化使Na_-2CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇的离子方程式 ______________。
（3）某工厂采用石墨电极电解Na₂CrO₄溶液，实现了 Na₂CrO₄到 Na₂Cr₂O₇的转化，其原理如图所示。

①钠离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钠()，聚丙烯酸钠单体的结构简式是________；
②写出阳极的电极反应式__________
（4） Na₂Cr₂O₇可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化所需要O₂的质量）。现有某水样100．00 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr₂O₇^2-，结果消耗FeSO₄溶液V2 mL。
①该水样的COD为______________mg/L；
②假设上述反应后所得溶液中Fe³⁺和Cr³⁺的物质的量浓度均为0．1 mol/L，要使Fe^{3 +}沉淀完全而Cr³⁺还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是 _______．
(可能用到的数据：K_SPFe(OH)₃=4．0×10^-38, K_SPCr(OH)₃=6．0×10^-31，

亚氯酸钠（NaClO₂）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂·3H₂O。
（1）吸收塔内发生反应的化学方程式为_____________________（配平化学方程式）。该工艺流程中的NaClO₃、ClO₂、NaClO₂都是强氧化剂，它们都能和浓盐酸反应制取Cl₂。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl₂，当生成5 mol Cl₂时，通过还原反应制得氯气的质量为________克。
（2）从滤液中得到的NaClO₂·3H₂O晶体的操作依次是__________（填写序号）。
a.蒸馏 b.灼烧 c.过滤 d.冷却结晶
（3）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO₂）漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO₂。下表是25℃时HClO₂及几种常见弱酸的电离平衡常数：

①常温下，物质的量浓度相等的NaClO₂、NaF、NaCN、Na₂S四种溶液的pH由大到小的顺序为____________；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：______________（填“前者大”“相等”或“后者大”）。
②Na₂S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺离子，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是_______；当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10^-5mol·L^-1）此时的S^2-的浓度为____。
已知

（1５分）
制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等离子，过程如下：
Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl₂溶液，过滤；
Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na₂CO₃溶液，过滤；
Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH，获得一次精制盐水。
（1）过程Ⅰ除去的离子是______。
（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度（20℃/g）如下表：

CaSO₄	Mg₂(OH)₂CO₃	CaCO₃	BaSO₄	BaCO₃
2.6×10^-2	2.5×10^-4	7.8×10^-4	2.4×10^-4	1.7×10^-3

① 检测Fe³⁺是否除尽的方法是______。
② 过程Ⅰ选用BaCl₂而不选用CaCl₂，运用表中数据解释原因______。
③ 除去Mg²⁺的离子方程式是______。
④ 检测Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺是否除尽时，只需检测Ba²⁺即可，原因是_____。
（3）第二次精制要除去微量的I^-、IO₃^-、NH₄⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，流程示意如下：

① 过程Ⅳ除去的离子是______。
② 盐水b中含有SO₄^2-。Na₂S₂O₃将IO₃^-还原为I₂的离子方程式是______。
③ 过程VI中，在电解槽的阴极区生成NaOH，结合化学平衡原理解释：_______。

钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。
（1）Mg—H₂O₂电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，结构如图所示。电池工作时，正极的电极反应式         。常温下，用该电池电解200mL的饱和硫酸铜溶液(电极为惰性电极)，反应时溶液中水的电离平衡      移动(填“向左”“向右”或“不”)；当消耗24mg金属Mg，电解后溶液的pH=     (不考虑溶液的体积变化)。

（2）利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是    。
a．电镀时，铜和石墨都可以做阳极，可溶性铜盐作电解质溶液
b．电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快
c．电镀过程中，电能全部转化为化学能
d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应
（3）NaHS可作为沉淀剂除去溶液中的Cu²⁺。常温下，NaHS溶液显碱性，原因是                   (用离子方程式和必要的文字说明)。向含有Cu²⁺的废水中加入少量NaHS固体，废水溶液的pH      (填“增大”“减小”或“不变”)。

摩尔盐[xFeSO₄·y(NH₄)₂SO₄·zH₂O]是一种重要化工原料。其组成可通过下列实验测定：
①称取1.5680 g样品，准确配成100 mL溶液A。
②量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤，干燥至恒重，得到白色固体0.4660 g。
③再量取25.00 mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.0200 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，生成Mn²^＋，消耗KMnO₄溶液10.00 mL。
（1）已知室温下BaSO₄的K_sp=1.1×10^－10，欲使溶液中c(SO₄²^－)≤1. 0×10^－5mol·L^－1，应保持溶液中c(Ba²^＋)
≥ mol·L^－1。
（2）③中发生反应的离子方程式为，滴定终点的现象是。
（3）通过计算确定样品的组成（必须写出计算过程）。

现有下列仪器或用品：①铁架台（含铁圈、各式铁夹） ②锥形瓶 ③酸式滴定管和碱式滴定管 ④烧杯（若干） ⑤玻璃棒 ⑥胶头滴管 ⑦天平（含砝码） ⑧滤纸 ⑨量筒 ⑩过滤漏斗；
下列药品：

根据所做过的学生实验，回答下列问题：
（1）过滤时，应选用的上述仪器是                        （填编号）。
（2）配制250ml一定物质的量浓度的NaOH溶液时，还缺少的仪器是               。
（3）做酸碱中和滴定时，还缺乏的试剂是                            。
（4）进行中和滴定时，绝不可用将要盛的溶液事先润洗的仪器是下列的     （填编号）。
甲．酸式滴定管乙．碱式滴定管  丙．25 mL量筒  丁．锥形瓶
（5）某同学用一份已知浓度的盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作对滴定的结果有什么影响？（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
①酸式滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准盐酸润洗。_____________
②滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。_____________
③读酸式滴定管的刻度时，滴定前仰视凹液面最低处，滴定后俯视读数。_______
④滴定到终点附近时，向锥形瓶中加入少量蒸馏水冲洗瓶壁上沾的溶液_____

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