题目内容
7.某同学进行实验研究时,欲配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2•8H2O试剂(化学式量:315).在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物.为探究其原因,该同学查得Ba(OH)2•8H2O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100g H2O)分别为2.5、3.9和5.6.(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3,理由是Ba(OH)2•8H2O与CO2作用转化为BaCO3.
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2•8H2O和少量BaCO3组成.设计实验方案,进行成分检
验.写出实验步骤、预期现象和结论.(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管带塞导气管、滴管
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀. | |
| 步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸. | |
| 步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,取适量步骤1中的沉淀于试管中,滴加稀盐酸,用带塞导气管塞紧试管,把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中. | |
| 步骤4:取适量滤液于烧杯中,用pH计测其 pH值 |
①配制250mL约0.1mol•L-1 Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,溶解,将溶液转入250ml的容量瓶中,洗涤,定容,摇匀.
②滴定:准确量取25.00mL所配Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将0.1980(填“0.0210”、“0.0536”、“0.1980”或“1.5000”)mol•L-1盐酸装入50mL酸式滴定管,滴定至终点,记录数据.重复滴定2次.平均消耗盐酸V mL.
③计算Ba(OH)2•8H2O的质量分数=$\frac{0.25L×\frac{0.198V}{50}mol×315g/mol}{wg}$×100%(只列出算式,不做运算).
(4)室温下,不能(填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L-1 Ba(OH)2溶液.
分析 (1)氢氧化钡能够与二氧化碳反应生成碳酸钡;
(2)步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,滴加稀盐酸,用带塞导气管塞紧试管,把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中,BaCO3能和盐酸反应生成的二氧化碳气体能使石灰水变浑浊,故预期现象和结论:试管中有气泡生成,烧杯中的澄清石灰水变浑浊,结合步骤2说明沉淀是BaCO3;
步骤4:取适量滤液于烧杯中,用pH计测其pH值.预期现象和结论:pH>9.6,说明有大量的OH-,综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2•8H2O和少量BaCO3组成,假设成立;
(3)①依据配制一定物质的量浓度溶液的配制步骤选择合适的仪器,据此解答;
②盐酸体积最多不能多于50ml,根据50mL计算盐酸的最小浓度,应该是选大于最小浓度而且接近的;
③令250mL溶液中氢氧化钡的浓度为cmol/L,根据消耗的盐酸列方程计算c的值,进而计算250mL溶液中氢氧化钡的物质的量,据此计算样品中Ba(OH)2•8H2O的质量分数;
(4)根据氢氧化钡的溶解度估算饱和溶液的物质的量浓度,据此判断.
解答 解:(1)烧杯中未溶物仅为BaCO3,则由于Ba(OH)2•8H2O与CO2作用转化为BaCO3,
故答案为:Ba(OH)2•8H2O与CO2作用转化为BaCO3;
(2)步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,滴加稀盐酸,用带塞导气管塞紧试管,把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中,BaCO3能和盐酸反应生成的二氧化碳气体能使石灰水变浑浊,故预期现象和结论:试管中有气泡生成,烧杯中的澄清石灰水变浑浊,结合步骤2说明沉淀是BaCO3;
步骤4:取适量滤液于烧杯中,用pH计测其pH值.预期现象和结论:pH>9.6,说明有大量的OH-,综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2•8H2O和少量BaCO3组成,假设成立;
故答案为:
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀. | ---------- |
| 步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸. | 有白色沉淀生成,说明有Ba2+ |
| 步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,滴加稀盐酸,用带塞导气管塞紧试管,把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中 | 试管中有气泡生成,烧杯中的澄清石灰水变浑浊,结合步骤2说明沉淀是BaCO3 |
| 步骤4:取适量滤液于烧杯中,用pH计测其 pH值 | pH>9.6,说明有 大量的OH-,综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2•8H2O和少量BaCO3组成,假设成立 |
故答案为:溶解;250ml的容量瓶;
②盐酸体积最多不能多于50ml,根据50mL计算盐酸的最小浓度,令盐酸的最小浓度为amol/L,则:
0.025L×0.1mol/L×2=amol/L×0.05L,解得a=0.1mol/L,应该是选大于最小浓度而且接近的,故选择0.1980mol/L的盐酸,
故答案为:0.1980;
③令250mL溶液中氢氧化钡的浓度为cmol/L,则:
0.025L×cmol/L×2=0.1980mol/L×V×10-3L,解得c=$\frac{0.198V}{50}$,
故Ba(OH)2•8H2O的质量分数=$\frac{0.25L×\frac{0.198V}{50}mol×315g/mol}{wg}$×100%;
故答案为:$\frac{0.25L×\frac{0.198V}{50}mol×315g/mol}{wg}$×100%;
(4)室温下,氢氧化钡的溶解度为3.9g,溶液的物质的量浓度约是$\frac{\frac{3.9g}{171g/mol}}{0.1L}$=0.23mol/L,所以室温下不能配制1.0mol/L的1Ba(OH)2溶液,故答案为:不能.
点评 本题考查物质成分与含量测定、对实验方案的理解与设计、溶液配制、中和滴定、化学计算等,题目综合性强,难度较大,侧重对实验方案设计与化学计算.
Na2O2+CO2(g)═Na2CO3(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=-226kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
| A. | Na2O2(s)与CO2(g)反应时,放出452kJ热量时,转移电子数为1.204×l023 | |
| B. | CO的燃烧热为△H=-566kJ/mol | |
| C. | CO(g)与Na2O2 (S)反应的热化学方程式为CO(g)+Na2O2(s)═Na2CO3(s)△H=-509kJ/mol | |
| D. | 2Na2O2(s)+2CO2(s)═2Na2CO3(s)+O2(g)△H=-452kJ/mol |
| A. | 汽油燃烧 | B. | 氨气液化 | C. | 碳酸钙分解 | D. | 浓硫酸稀释 |
| A. | 蒸发食盐水 | B. | 用量筒量取液体 | C. | 测溶液的pH | D. | 干燥NH3 |
| A. | 铁片是正极 | |
| B. | 一段时间后,碳棒质量增加 | |
| C. | 该装置能将电能转化为化学能 | |
| D. | 外电路中电子由碳棒流出经过电流计流向铁片 |
| A. | FeO | B. | Fe2O3 | C. | FeCl3 | D. | Fe(OH)3 |
| 相对分子质量 | 密度/(g•cm-3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
| 异戍醇 | 88 | 0.8123 | 131 | 微溶 |
| 乙酸 | 60 | 1.0492 | 118 | 溶 |
| 乙酸异戊酯 | 130 | 0.8670 | 142 | 难溶 |
①在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸;
②缓慢加热A,回流50min;
③反应液冷至室温后倒入仪器甲中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;
④分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体;
⑤进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯2.6g.
请回答下列问题:
(1)该酯化反应的原子利用率是$\frac{23}{26}$(用分数表示).
(2)实验中仪器B的作用是冷凝回流,步骤③中的仪器甲是分液漏斗.
(3)该同学开始加热A后,发现此前操作中有一处严重的疏漏,如何补救?装置冷却后再补加数片沸石或碎瓷片.
(4)步骤④中加入无水MgSO4是为了除去某种杂质,如何检验该杂质是否除尽?简述实验方法:取出部分产物,往其中中加入少量无水硫酸铜,若不变蓝,表明水已除尽.
(5)步骤⑤中,若温度计水银球的位置过高,则所收集馏分的沸点高于(填“高于”或“低于”)目标产物的沸点.
(6)本实验的产率是d(填标号). a.30% b.40% c.50% d.60%