题目内容
请回答以下问题:
(1)在操作①②③中均用到的玻璃仪器是
(2)操作③的主要目的是
(3)该小组设计实验检验操作②得到的液体中是否含有NH4+,请简述实验操作(步骤)及现象为
(4)氯化铵用途广泛,该小组利用上述实验所得的氯化铵溶液和制乙炔产生的残渣[主要成分是Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备超细CaCO3,过程如图2:
①利用沉淀溶解平衡移动原理,分析残渣中难溶盐溶解的原因
②溶液A可循环使用,其溶质主要成分的化学式是
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验设计题
分析:(1)固体粉末应在烧杯中溶解,操作②应是对所得溶液进行过滤,③是蒸发操作,据此判断即可;
(2)因为废旧干电池填料的主要物质为二氧化锰、碳粉,因此溶解过滤后的滤渣含有二氧化锰和碳粉,而回收二氧化锰,因此通过灼烧可以把碳粉变成二氧化碳,浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,据此书写离子反应方程式即可;
(3)利用铵根离子与碱反应生成氨气,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,据此检验NH4+;
(4)①氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,加入NH4Cl溶液的目的是溶解残渣中的难溶盐CaCO3;
②由CaCl2+2NH3+CO2+H2O═CaCO3↓+2NH4Cl可知A溶液的化学式为:NH4Cl.
(2)因为废旧干电池填料的主要物质为二氧化锰、碳粉,因此溶解过滤后的滤渣含有二氧化锰和碳粉,而回收二氧化锰,因此通过灼烧可以把碳粉变成二氧化碳,浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,据此书写离子反应方程式即可;
(3)利用铵根离子与碱反应生成氨气,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,据此检验NH4+;
(4)①氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,加入NH4Cl溶液的目的是溶解残渣中的难溶盐CaCO3;
②由CaCl2+2NH3+CO2+H2O═CaCO3↓+2NH4Cl可知A溶液的化学式为:NH4Cl.
解答:
解:(1)溶解中需要玻璃棒搅拌,过滤中需要玻璃棒引流;蒸发中为了让液体受热均匀,需要用玻璃棒搅拌,故均需要的仪器是玻璃棒,操作②是过滤,③是蒸发,需要仪器除所给之外,还缺少坩埚,故答案为:玻璃棒;过滤;坩埚;
(2)因为废旧干电池填料的主要物质为二氧化锰、碳粉,因此溶解过滤后的滤渣含有二氧化锰和碳粉,而回收二氧化锰,因此通过灼烧可以把碳粉变成二氧化碳,浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气、氯化锰和水,离子反应方程式为:MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案为:除去碳粉,得到二氧化锰固体粉末;MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)证明溶液中含有NH4+的方法为:取少许溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,加热并湿润的红色石蕊试纸检验气体,试纸变蓝,证明含有NH4+,
故答案为:取少许溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,加热并湿润的红色石蕊试纸检验气体,试纸变蓝,证明含有NH4+;
(4)①氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,碳酸钙虽难溶,但在水中存在电离,CaCO3(s)═Ca2++CO32-,加入NH4Cl溶液,NH4Cl溶液显酸性,使CO32-浓度减小,平衡向右移动,CaCO3溶解,
故答案为:CaCO3(s)═Ca2++CO32-,NH4Cl溶液显酸性,使CO32-浓度减小,平衡向右移动,CaCO3溶解;
②加入NH4Cl溶液的目的是溶解残渣中的难溶盐,根据②CaCl2+2NH3+CO2+H2O═CaCO3↓+2NH4Cl可知A溶液的化学式为:NH4Cl,故答案为:NH4Cl.
(2)因为废旧干电池填料的主要物质为二氧化锰、碳粉,因此溶解过滤后的滤渣含有二氧化锰和碳粉,而回收二氧化锰,因此通过灼烧可以把碳粉变成二氧化碳,浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气、氯化锰和水,离子反应方程式为:MnO2+4H++2Cl-
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故答案为:除去碳粉,得到二氧化锰固体粉末;MnO2+4H++2Cl-
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(3)证明溶液中含有NH4+的方法为:取少许溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,加热并湿润的红色石蕊试纸检验气体,试纸变蓝,证明含有NH4+,
故答案为:取少许溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,加热并湿润的红色石蕊试纸检验气体,试纸变蓝,证明含有NH4+;
(4)①氯化铵为强酸弱碱盐,水解呈酸性,碳酸钙虽难溶,但在水中存在电离,CaCO3(s)═Ca2++CO32-,加入NH4Cl溶液,NH4Cl溶液显酸性,使CO32-浓度减小,平衡向右移动,CaCO3溶解,
故答案为:CaCO3(s)═Ca2++CO32-,NH4Cl溶液显酸性,使CO32-浓度减小,平衡向右移动,CaCO3溶解;
②加入NH4Cl溶液的目的是溶解残渣中的难溶盐,根据②CaCl2+2NH3+CO2+H2O═CaCO3↓+2NH4Cl可知A溶液的化学式为:NH4Cl,故答案为:NH4Cl.
点评:本题主要考查了化学工艺,涉及知识点:基础实验操作与仪器、离子反应方程式书写、常见阳离子的检验等,掌握沉淀溶解平衡的影响因素,掌握化学方程式的书写是解答的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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