某学生要用50 mL NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液,已知CO2气体在通入NaOH溶液过程中极易生成NaHCO3,且无明显现象。实验室有下列试剂:
题型:不详难度:来源:
某学生要用50 mL NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液,已知CO2气体在通入NaOH溶液过程中极易生成NaHCO3,且无明显现象。 实验室有下列试剂:①未知浓度的NaOH溶液 ②37%的盐酸 ③37%的硫酸 ④14%的盐酸 ⑤大理石⑥饱和NaHCO3溶液 实验室有下列仪器:量筒,烧杯,橡皮管,玻璃导管,分液漏斗,烧杯,洗气瓶,酒精灯。 已知下表中各物质在常温时的溶解度(g/100 g H2O)
Na2CO3
| NaHCO3
| NaCl
| Na2SO4
| NaHSO4
| NaOH
| 15.9
| 8.4
| 35
| 35.5
| 20
| 40
| 小题1:本实验除了下面图给的仪器外,还应有: (仪器安装补完整)。
小题2:实验为保证制得Na2CO3的纯度,应选用的药品,除①外,还应需要: 。 小题3:简要叙述实验步骤,直到制得纯碳酸钠溶液 。 小题4:根据给出的溶解度表,若保证在配制过程中不会有晶体析出,所用氢氧化钠溶液中含NaOH的质量分数的最大值是多少(写出计算步骤和必要的文字说明)? |
答案
小题1:洗气瓶,烧杯,量筒;装置如下图所示:
小题2:④⑤⑥ 小题3:①取25 mL NaOH溶液通入过量的CO2气体,至CO2不再溶解; ②小心煮沸溶液1~2分钟,排出溶液中溶解的CO2气体; ③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使溶液充分混合即得纯的碳酸钠。 小题4:要保证在配制过程中不会有晶体析出,即100 g水中最多溶解8.4 g NaHCO3,根据化学方程式:NaOH+CO2=NaHCO3,生成8.4 g NaHCO3需NaOH固体4 g,NaOH溶液的质量分数最大只能为=3.85%,所以配制过程中不会有晶体析出,就必须使NaOH溶液的质量分数≤3.85%。 |
解析
本题要求制得纯净的碳酸钠,根据题意不能在氢氧化钠中直接通二氧化碳来制纯净Na2CO3,否则不纯,因为这样二氧化碳的量很难控制,若CO2生成碳酸氢钠,若CO2不足则氢氧化钠反应不完全。所以只有把氢氧化钠分成两等份,其中一份通足量的二氧化碳使其完全生成碳酸氢钠后,再把另一份加入其中让其完全转化为碳酸钠。在制CO2时应选用较稀的盐酸,便于控制反应速率和减少HCl的干扰。 |
举一反三
实验室现有:未知浓度的烧碱溶液100mL;能随时提供CO2的发生装置; 50mL量筒; 200mL烧杯。请仅利用上述药品和仪器制备较纯净的纯碱溶液。 |
重晶石矿的主要成分为硫酸钡,纯净的硫酸钡才能供医用作“钡餐”,在对某些内脏器官进行X射线透视时服用。硫化钡是可溶于水的盐。讨论用重晶石矿制硫酸钡,设计流程如下: (1)写出步骤①的化学反应方程式 ,该反应产生的气体具有 、 等用途。 (2)为进行②反应先要分离出硫化钡溶液,采用的方法是 。在此之前要在溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液,其作用是 。 (3)若B物质在该生产过程中可循环使用,则③反应的化学方程式是: 。 (4)有人提出②反应产生了有臭有毒的气体,可采用改变反应物的方法使无该气体产生,则②反应的化学方程式是: 。此时若要B物质还能循环使用,则C为 (写化学式)。 (5)BaSO4是因为具有 、 等性质而可用作“钡餐”的。 |
硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,商品名为莫尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵,一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成莫尔盐后就比较稳定了。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
温度/℃
| 10
| 20
| 30
| 40
| 50
| 70
| (NH4)2SO4
| 73.0
| 75.4
| 78.0
| 81.0
| 84.5
| 91.9
| FeSO4·7H2O
| 40.0
| 48.0
| 60.0
| 73.3
| -
| -
| (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O
| 17.2
| 26.4
| 33.0
| 46.0
| —
| —
| (一) 实验室制取少量莫尔盐的流程如下:
试回答下列问题: (1)步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污,简述其除去油污的原理 (2)将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩,停止加热的时机 (3)步骤4中析出的晶体不含(NH4)2SO4和FeSO4的原因是 ,理论上制得的莫尔盐的质量为 。 (二)称取两份质量均为1.96g的该硫酸亚铁铵,制成溶液。用未知浓度的KMnO4酸性溶液进行滴定。 (1)滴定时,将KMnO4酸性溶液装在_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。试写出该滴定过程中的离子方程式:___ __; (2)判断该反应到达滴定终点的现象为 ; (3)假设到达滴定终点时,用去V mL KMnO4酸性溶液,则该KMnO4酸性溶液的浓度为 mol/L |
顺丁烯二酸二甲酯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于涂料,油漆,***虫剂尤其是在水处理剂等方面。下面是利用石油产品M合成顺丁烯二酸二甲酯的部分过程 (1)已知烃M的相对分子质量为78,分子内含碳量为92.3%,所有C—H键和碳碳键类型相同,化合物M的化学式为 (2)检验中间产物A含有的官能团为 (填名称) (3)在上述生产的产品中得到是顺丁烯二酸二甲酯粗品(纯度≤90%),检验顺丁烯二酸二甲酯化学纯(纯度≥98.5%)和粗产品的方法 (4)写出由中间产物A合成顺丁烯二酸二甲酯的方程式 (5)中间产物A和足量的H2反应后,可得有机物B(C4H10O4),写出B属于酯类的可能结构简式 |
CuO可用作颜料、玻璃磨光剂、有机合成催化剂等。以下是用铜粉氧化法生产CuO的流程图:
回答下列问题: (1)写出溶解过程中的离子方程式_____________________________________。 (2)1∶1的H2SO4是用1体积98% H2SO4与1体积水混合而成。配制该硫酸溶液所需的玻璃仪器除玻璃棒外,还需要______________、________________。 (3)该工艺会产生一定量的酸性气体,该气体是______________(写分子式),应加以回收处理。 (4)已知Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(2Cu+Cu+Cu2+)。请你设计一个简单的实验检验焙烧后固体(假设只含铜的氧化物)中是否含有Cu2O。 。 (5)不考虑生产中的损耗,要计算铜粉中Cu的含量,需要测定的数据是_______________和________________________(用文字表示)。 |
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