4.某课外活动小组模拟工业制备纯碱,方案如下:
(一)实验原理:NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl
向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后通入二氧化碳,析出溶解度较小的碳酸氢钠.
(二)实验装置:所需实验药品和装置如图所示:
(三)实验步骤
(1)搭好装置,然后应该进行的操作是检验装置的气密性.
(2)中间的烧瓶中加入20mL饱和食盐水,并将其浸入冰水中;D中加入足量氢氧化钠固体,E中加入足量浓氨水;B中加入足量碳酸钙粉末,A中加入足量稀硫酸于(可分多次加入).仪器A的名称是分液漏斗,选择用稀硫酸而不用稀盐酸的好处是盐酸易挥发,CO2中混入HCl.
(3)先打开K2(填K1或K2),将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶,烧瓶中产生气体的原理是氢氧化钠遇水放热,同时电离出大量OH-离子,使NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-平衡逆向移动,产生氨气.大约20分钟左右时,观察到饱和食盐水上方有大量的白雾现象时,再打开K1(填K1或K2),将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶,大约5分钟即有浑浊出现,约15分钟出现大量白色固体.
(四)纯碱制备:
(4)上述实验结束后,欲得到纯碱,将固体过滤、洗涤后,还需进行的操作是加热(或灼烧)(不加任何其它试剂,装置任选),反应的化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;若将上述操作产生的气体全部通过浓硫酸,再通过足量的过氧化钠,过氧化钠增重0.28g,则制得的纯碱质量为1.06g.
3.铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:

已知:①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2$\stackrel{750℃}{→}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3$\stackrel{750℃}{→}$2NaAlO2+CO2↑;③Cr2O72-+H2O    2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题:
(1)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是使CrO42-转化为Cr2O72-
(3)固体X中主要含有Fe2O3、MgO(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用pH计或精密pH试纸(填写仪器或试剂名称).如表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl.
(4)该反应在溶液中能发生的理由是K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小).
 
物质溶解度/(g/100g水)
0°C40°C80°C
KCl2840.151.3
NaCl35.736.438
K2Cr2O74.726.373
Na2Cr2O7163215376
(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品,加入过量NaOH溶液(填写试剂)、溶解、过滤、再通入过量二氧化碳(填写试剂)、…灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g.计算样品中氢氧化铝的质量分数为$\frac{26m}{17n}$(用含m、n的代数式表示).
2.草酸作为一种很重要的化工原料,某一个学习小组的同学拟用甘蔗渣为原料用水解一氧化一水解的技术来制取草酸如图1

Ⅰ、步骤④是减压抽滤(如图2),其优点是:加快过滤速度、得到较干燥的沉淀,当抽滤完毕或中途停止抽滤时,为了防止自来水倒吸入B装置,最佳的操作是慢慢打开活塞d,然后关闭水龙头.
Ⅱ、该小组同学为了确定产品H2C2O4•xH2O中的x值,进行下列实验:
①取w g产品配成100mL水溶液;
②量取25.00mL草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol•L-1KMnO4溶液滴定. 请回答下列问题:
(1)实验①中,需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、胶头滴管和100mL容量瓶.
(2)写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
(3)若滴定时,前后两次读数分别为a mL和b mL,由此计算出该草酸晶体的x值是$\frac{50W}{9c(b-a)}$-5
Ⅲ、该小组同学在做实验Ⅱ②时发现向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快,即反应速率由小变大.为此,他们设计了实验进行探究:
【实验用品】:仪器:试管(若干个并编号①,②,③…)、胶头滴管(若干支)、秒表
试剂:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.1mol/L KMnO4溶液、稀硫酸、MnSO4固体
【实验内容】:实验(1):在①号和②号试管中分别先加入5m1 0.1mol/L H2C2O4溶液,然后各加10滴稀硫酸,且在②号试管中加入少量硫酸锰固体.再在两支试管中各加入5滴0.1mol/LKMnO4溶液.现象如下(表1)
编号①号试管②号试管
褪色时间90s5s
实验现象均有气泡产生;②号试管的溶液褪色比①号试管的溶液快,它们颜色变化如下:紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色.
实验(2):在①号和②号试管中分别加入5m1 0.1mol/L H2C2O4溶液,在②号试管中再滴加l0滴稀硫酸,然后在两支试管中各加入5滴0.1mol/L 的高锰酸钾溶液.现象如下(表2)
编号①号试管②号试管
褪色时间100s90s
实验现象均有气泡产生;②号试管的溶液褪色比①号试管的溶液快,它们颜色变化如下:紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色.
实验(3):在①号、②号和③号试管中分别加入5m1 0.1mol/L H2C2O4溶液,然后在①、②、③号试管中依次加入10滴、l mL、2mL稀硫酸溶液,然后各加入5滴0.1mol/L的高锰酸钾溶液,然后置于温度为65℃的水浴中加热.观察现象如下(表3).
编号①号试管②号试管③号试管
褪色时间88s100s120s
实验现象均有气泡产生;①号试管的溶液褪色比②、③号试管的溶液快,它们颜色变化如下:紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色.
(1)设计实验(1)对应的假设是反应产物中的Mn2+可能是反应的催化剂.
实验(1)得出的结论是Mn2+(或硫酸锰)在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率[或需要Mn2+(硫酸锰)作催化剂],假设1成立.
(2)由实验(2)和实验(3)得出的结论是由表2和表3的实验结果可知:硫酸对草酸和高锰酸钾溶液的反应有影响,加入少量硫酸,可促进草酸和KMnO4溶液反应,而加入大量硫酸,草酸和高锰酸钾溶液的反应速率开始比较慢,随着反应的进行,褪色速率加快,温度对该反应速率影响不大.
 0  171676  171684  171690  171694  171700  171702  171706  171712  171714  171720  171726  171730  171732  171736  171742  171744  171750  171754  171756  171760  171762  171766  171768  171770  171771  171772  171774  171775  171776  171778  171780  171784  171786  171790  171792  171796  171802  171804  171810  171814  171816  171820  171826  171832  171834  171840  171844  171846  171852  171856  171862  171870  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网