题目内容
发酵粉是一种生产面制品和膨化食品的化学膨松剂,由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾中的两种物质组成。某研究性学习小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分,进行如下实验。
【提出假设】
(1)假设1:由小苏打和臭粉组成;
假设2:由小苏打和明矾组成;
假设3:由________________组成。
【方案与流程】
为探究某品牌的发酵粉的化学成分,某同学设计如下实验,得到如下现象:![]()
(2)该发酵粉的成分为________ (填化学式)。
(3)另一品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况,请你设计实验验证,写出实验步骤、预期现象和结论。
| 实验步骤 | |
| 1.取少量样品溶于稀盐酸后,将溶液分成两份 | |
| 2. _______________________________________ | |
| 3. ________________________________________ | |
(4)另一品牌的发酵粉的化学组成为小苏打和碳酸氢铵,为探究其化学式[化学式可表示为nNaHCO3·m NH4HCO3],称取4.05 g该产品在烧杯中溶解后,移入________配成100 mL溶液,用移液管取25.00mL溶液,滴加足量盐酸,生成的气体通入过量澄清石灰水中,生成的白色沉淀经干燥,称量为1.25 g。则该发酵粉的化学式为 。
(相对分子质量:NaHCO3:84 NH4HCO3:79 CaCO3:100)
(17分)
(1)臭粉和明矾 (2分)
(2)NH4HCO3和NaHCO3 (2分)
(3)(8分)实验步骤
预期现象结论1.取少量样品溶于稀盐酸后,将溶液分成两份 2.用光洁无锈的铁丝(1分)蘸取其中一份溶液在酒精灯外焰灼烧,观察火焰颜色(1分)____ 火焰呈黄色(1分),该发酵粉中含有NaHCO3(1分) 3. 向另外一份溶液中滴加少量(1分)BaCl2溶液(1分)振荡
(少量、1—2滴均可得1分,
试剂BaCl2得分,Ba(NO3)2,Ba(0H)2不得分,多写足量HCl酸化不扣分) 有白色沉淀生成(1分),结合步骤2的结论假设二(1分)成立
(4)100mL容量瓶( 2分) 2NaHCO3·3NH4HCO3 (3分)
解析试题分析:(1)根据题意可知,不同品牌的发酵粉可能小苏打和臭粉组成,也可能由小苏打和明矾组成,还可能由臭粉和明矾组成,根据已知的假设1、假设2推断假设3为臭粉和明矾;(2)根据NaHCO3、NH4HCO3、Al2(SO4)2?12H2O的主要性质可知,NH4HCO3是铵盐,与熟石灰混合研磨可以放出氨气,其余两种盐与熟石灰研磨都不能放出气体,则A为NH3,发酵粉甲一定含有臭粉;NH4HCO3固体充分加热后完全变为气体逸出,NaHCO3固体充分受热变为Na2CO3固体和CO2、H2O,Na2CO3固体与盐酸易反应生成二氧化碳气体、NaCl、H2O,而Al2(SO4)2?12H2O或其水解产物Al(OH)3与盐酸混合都无气体产生,由此推断B为CO2,该发酵粉一定含有小苏打,所以甲品牌的发酵粉的主要成分是NaHCO3、NH4HCO3;(3)根据实验方案中步骤2的结论逆推可知,步骤2是用洁净的铂丝蘸取A中的溶液,再酒精灯外焰上灼烧,火焰的颜色呈黄色,证明有Na+,发酵粉中有NaHCO3;由于假设2是发酵粉由小苏打和明矾组成,则步骤3的结论是证明发酵粉有Al2(SO4)2?12H2O,根据其性质及提供试剂的性质推断,步骤3是设计实验方案证明发酵粉中含有Al3+,因此应向B试管中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液,观察到白色沉淀或先产生白色沉淀后沉淀溶解,证明有Al3+,发酵粉中有明矾;(4)配制溶液主要包括称量、搅拌溶解、转移、洗涤、定容等步骤,因此配成100 mL溶液需要将溶解、冷却后的溶液移入100mL容量瓶中;25.00mL待测完全反应后,由于CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,则白色沉淀为碳酸钙;由于n=m/M,则n(CaCO3)=1.25g÷100g/mol=0.0125mol;由于100mL所配溶液的体积与25.00mL待测溶液之比为100/25.00,则100mL所配溶液与足量盐酸反应放出的二氧化碳为0.0125mol×100/25.00=0.05mol;设发酵粉中NaHCO3、NH4HCO3分别为xmol、ymol,由于m=n×M,则84x+79y=4.05;由于盐酸足量,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O、NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O,则xmol小苏打完全反应放出xmol二氧化碳气体,ymol碳酸氢铵完全反应放出ymol二氧化碳,则x+y=0.05;联合两个方程求解,则x=0.02,y=0.03;说明该发酵粉中小苏打和碳酸氢铵的物质的量之比为0.2∶0.3=2∶3,所以该发酵粉的组成可以表示为2NaHCO3·3NH4HCO3。
考点:考查探究实验方案的设计及化学计算,涉及元素化合物的性质、提出假设、设计实验方案验证假设、化学物质组成的化学用语、配制溶液所用仪器、物质的量在化学方程式计算中的应用等。
实验室制取乙酸丁酯的实验装置有以下甲、乙两种装置可供选用。
![]()
(甲) (乙)
制备乙酸丁酯所涉及的有关物质的物理性质见下表
| | 乙酸 | 1-丁醇 | 乙酸丁酯 |
| 熔点(℃) | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
| 沸点(℃) | 117.9 | 117 | 126.3 |
| 密度(g/cm3) | 1.05 | 0.81 | 0.88 |
| 水溶性 | 互溶 | 可溶 (9g/100g水) | 微溶 |
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用___________(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是______________________________________________________________。
(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外,还可能生成的有机副产物有(写出结构简式)________________________________________________________________。
(3)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,写出两种可行的方法:
① ;②
(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,下列图示的操作中,肯定需要的化学操作是________________(选填答案编号)。
A B C D
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须_______________,某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。
碳酸钠俗称纯碱,其用途很广。实验室中,用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。
溶解度 溶质 g/100g水 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| NaCl | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 37.8 |
| NH4HCO3 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | | | | |
| NaHCO3 | 8.2 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.4 | 16.4 | |
| NH4Cl | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.2 | 60.2 |
实验步骤
Ⅰ、化盐与精制:①粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42-)溶解;②加入足量NaOH和Na2CO3溶液,煮沸;③过滤;④加入盐酸调pH至7。
Ⅱ、转化:①将精制后的食盐溶液温度控制在30~35℃之间;在不断搅拌下,加入研细的碳酸氢铵;保温,搅拌半小时;②静置, a 、 b ;③得到NaHCO3晶体。
Ⅲ、制纯碱:将得的NaHCO3放入蒸发皿中,在酒精灯上灼烧,冷却到室温,即得到纯碱。
完成下列填空:
(1)“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是 。
(2)“转化”的离子方程式是 。
(3)“转化”过程中,温度控制在30~35℃之间的加热方式是 ;为什么温度控制在30~35℃之间? 。
(4)a、b处的操作分别是 、 。
(5)实验室制得的纯碱含少量NaCl还可能含少量NaHCO3,为测定纯碱的纯度,用电子天平准确称取样品G克,将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解,滴加2滴酚酞,用c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变,滴定过程中无气体产生,所用盐酸的体积为V1 mL。此时发生的反应为:CO32- + H+ →HCO3-
①样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是 。
②向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙,用同浓度的盐酸继续滴定至终点,所用盐酸的体积为V2mL。滴定终点时溶液颜色的变化是 ;根据实验数据,如何判断样品含有NaHCO3 。
现从锌制品加工企业回收的废渣(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来制取氧化锌,流程如下:![]()
有关氢氧化物完全沉淀的pH见下表:
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
(l)在酸浸过程中,要提高锌元素的浸出率,可以采取 措施。
(2)上述流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
(3)在“除杂I”步骤中,将溶液调至pH=4的目的是 。在“除杂II”后,溶液的pH约为6,则此步过滤时滤渣中含有 。
(4)在“碳化合成”中,生成的产物之一为碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3],同时放出CO2,请写出该反应的化学方程式 。
(5)从滤液中提取NaNO3晶体的操作步骤为 。
(6)在实验室如何洗涤过滤出的碱式碳酸锌? 。
NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO-+Cl-+2H+ = Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况。
(1)此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质。写出化学反应方程式 。
(2)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。![]()
限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0 mol·L-1 KI-淀粉溶液、1.0 mol·L-1NaOH、澄清石灰水、饱和NaCl溶液
请完成下列实验方案。
| 所加试剂 | 预期现象和结论 |
| 试管A中加足量① ; 试管B中加1%品红溶液; 试管C中加② 。 | 若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色,C中溶液变浑浊。则消毒液部分变质; ③ 则消毒液未变质; ④ 则消毒液完全变质。 |
(3)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。实验步骤如下:
①量取 25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1 Na2SO3溶液b mL;
②滴定分析。将c mol·L-1的酸性KMnO4溶液装入 (填酸式或碱式)滴定管中;KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不退时,停止滴定,记录数据。重复滴定实验2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v mL;
滴定过程中涉及的反应有:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4 ;
2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O
③计算。消毒液中NaClO的浓度为 mol·L-1(用含a、b、c、v的代数式表示)。
二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,是一种黄绿色的气体,易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料来制备ClO2,其流程如下:![]()
(1)写出电解时发生反应的化学方程式: 。
(2)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 。(填字母)
| A.饱和食盐水 | B.碱石灰 | C.浓硫酸 | D.水 |
①装置中玻璃液封管的作用是 ; 。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式 。
③滴定终点的现象是: 。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)= 。(用含c、V的代数式表示)(已知:ClO2的相对分子质量为67.5)
(4)设计实验来确定溶液X的成分,请补充完成实验步骤和现象。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ① | | 溶液X中含有Na+ |
| ② | | 溶液X中含有Cl- |
仅用下表提供的仪器和药品,就能达到相应实验目的的是
| 编号 | 仪器 | 药品 | 实验目的 |
| A | 托盘天平(带砝码)、250mL容量瓶、量筒、烧杯、药匙、玻玻棒 | NaOH固体、蒸馏水 | 配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液 |
| B | 分液漏斗、锥形瓶、导管及橡皮塞 | 稀硫酸、碳酸钠、硅酸钠溶液 | 证明非金属性;S>C>Si |
| C | 碱式滴定管、酸式滴定管、胶头滴管、铁架台(带铁夹)、锥形瓶 | 己知浓度的NaOH溶液、待测盐酸、蒸馏水、白纸 | 测定稀盐酸的物质的量浓度 |
| D | 铁架台(带铁夹)、酒精灯、大试管、集气瓶、导管及橡皮塞 | 氯化铵 | 制取氨气 |
在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜,有下列两种途径:
(1)Fe
H2
Cu
(2)CuO
CuSO4
Cu
若用这两种方法制得等量的铜,则下列有关说法符合实际情况的是( )
| A.消耗铁的质量相同 |
| B.消耗硫酸的质量相同 |
| C.生成硫酸亚铁的质量相同 |
| D.消耗氧化铜的质量相同 |