第一单元常见的酸碱盐2026-2027学年浙教版科学九年级上册
2026-09-05
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摘要:
本讲义聚焦氢氧化钠变质、粗盐提纯、侯氏制碱法及化学流程分析等核心知识点,系统梳理氢氧化钠变质原因与检验方法,衔接粗盐提纯步骤及杂质去除原理,延伸至侯氏制碱法工艺原理,构建从物质性质到实验操作再到工业应用的学习支架。
资料通过表格对比变质程度与检验方法,设计实验方案分析(如氢氧化钠变质程度检验排除干扰),结合工艺流程题培养科学思维与探究实践能力。课中辅助教师清晰授课,课后学生可通过实例巩固知识,查漏补缺,提升解决实际问题的能力。
内容正文:
氢氧化钠的变质问题
考点
1、 氢氧化钠的变质原因:氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
变质程度
所含成分
未变质
NaOH
部分变质
NaOH和Na2CO3
完全变质
Na2CO3
2、检验氢氧化钠变质的方法
方法
检验原理
操作方法、现象及结论
气泡法
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
取一定量样品溶于水,加入足量稀盐酸,若有气泡产生,则氢氧化钠已变质
碳酸钙沉淀法
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
取一定量样品溶于水,滴加氯化钙溶液,若有白色沉淀生成,则氢氧化钠已变质
碳酸钡沉淀法
Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH
或BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
取一定量样品溶于水,滴加氢氧化钡溶液(或氯化钡溶液),若有白色沉淀生成,则氢氧化钠已变质
3、检验已变质的氢氧化钠的变质程度的方法
思路:既要检验Na2CO3,还要检验NaOH 。
①两者的水溶液都呈碱性,不能用酚酞试液检测
②不能加过量稀HCl,稀HCl会和NaOH反应
③不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液,会生成NaOH,对检验原溶液中是否有NaOH存在干扰
④加入过量的CaCl2(也可以是BaCl2、Ca(NO3)2 、Ba(NO3)2)等呈中性的盐,产生白色沉淀,过滤,再检测滤液是否呈碱性(可以用酚酞试液或Mg2+、Cu2+、Fe3+的溶液来检验)。
★ 注意:检验Na2CO3是否存在的同时,不能对检验NaOH的存在产生干扰
方法
原理
操作
现象
结论
变色法
酚酞试液
遇碱变红
取一定量样品溶于水,滴加足量氯化钡(或氯化钙)溶液,生成白色沉淀,充分反应后过滤,向滤液中滴加酚酞
滤液不变色
完全变质
滤液变红
部分变质
沉淀法
① BaCl2+Na2CO3=
BaCO3↓+2NaCl
② 2NaOH+CuCl2
=Cu(OH)2↓+
2NaCl
取一定量样品溶于水,滴加足量氯化钡(或氯化钙)溶液,生成白色沉淀,充分反应后过滤,向滤液中滴加可溶性铜盐(或可溶性铁盐)
滤液中无沉淀生成
完全变质
生成蓝色絮状沉淀(或红褐色沉淀)
部分变质
1为探究实验室中久置的氢氧化钠溶液是否变质及变质程度,兴趣小组的同学进行了有关思考和实验。
(1)变质原因: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (用化学方程式表示)。
(2)检验样品是否变质;请写出实验方案: 取少量样品于试管中,加入过量的稀盐酸,若有气泡生成(答案不唯一) ,即说明其已经变质。
(3)检验样品是否完全变质
方案1:取少量样品于试管中,加入一定量的Ba(OH)2溶液,往上层清液中滴加少量无色酚酞试液,若溶液呈红色,说明未完全变质。另一同学不同意此方案,理由是 Ba(OH)2和Na2CO3反应生成NaOH,会干扰后续的检验 。
方案2:取少量样品于试管中,加入 过量的Ba(NO3)2溶液或过量的Ca(NO3)2或过量BaCl2或过量的CaCl2溶液 ,过滤,往滤液中通入CO2气体,若观察到有白色沉淀生成,则说明未完全变质。
【答案】(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)取少量样品于试管中,加入过量的稀盐酸,若有气泡生成(答案不唯一);
(3)Ba(OH)2和Na2CO3反应生成NaOH,会干扰后续的检验;过量的Ba(NO3)2溶液或过量的Ca(NO3)2或过量BaCl2或过量的CaCl2溶液。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;故答案为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)氢氧化钠溶液会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,若样品中存在碳酸钠,则说明样品变质,碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,实验方案:取少量样品于试管中,加入过量的稀盐酸,若有气泡生成,即说明其已经变质;故答案为:取少量样品于试管中,加入过量的稀盐酸,若有气泡生成(答案不唯一);
(3)加入Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2会与Na2CO3反应生成BaCO3沉淀和NaOH,生成的NaOH会干扰原溶液中NaOH的检验,不能根据溶液变红就判断氢氧化钠未完全变质;
取少量样品于试管中,加入过量的Ba(NO3)2溶液或过量的Ca(NO3)2、BaCl2、CaCl2溶液等,目的是将碳酸钠完全转化为碳酸钡(或碳酸钙)沉淀,过滤后,往滤液中通入CO2气体,若观察到有白色沉淀生成(二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠再与过量的钡离子(或钙离子)反应生成碳酸钡(或碳酸钙)白色沉淀),则说明原溶液中含有氢氧化钠,即氢氧化钠未完全变质。
2为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小柯取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示实验。(注:BaCl2溶液呈中性)
(1)氢氧化钠会变质是因为与空气中 二氧化或CO2 发生反应生成碳酸钠。
(2)小柯认为“甲图实验说明了氢氧化钠部分变质”。你认为小柯的观点是否正确?并说明理由: 不正确,无论氢氧化钠是否全部变质,都能使无色酚酞试液变红色 。
(3)分析乙图实验的现象,可以确定样品的变质情况为 部分变质 。写出乙装置中有白色沉淀生成的化学方程式: BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl 。
(4)进一步探究:另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在图中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。版权所有
【答案】(1)二氧化或CO2;
(2)不正确,无论氢氧化钠是否全部变质,都能使无色酚酞试液变红色;
(3)部分变质;BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
(4)。
【解答】解:(1)氢氧化钠会变质是因为与空气中二氧化碳(或CO2)发生反应生成碳酸钠;故答案为:二氧化或CO2;
(2)在甲实验中,无论氢氧化钠是部分变质,还是全部变质,溶液都呈碱性,滴加酚酞试液都会变红,所以不能仅根据甲实验中溶液变红就说明氢氧化钠部分变质;
(3)在乙实验中,先加入足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,原因是碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡,这表明样品中一定含有碳酸钠,过量的氯化钡溶液除去了碳酸钠,氢氧化钠溶液呈碱性,能使无色酚酞试液变红,然后取上层清液滴加酚酞溶液,溶液变红,因为BaCl2溶液呈中性,所以说明上层清液中含有氢氧化钠,即上层清液中含有碳酸钠和氢氧化钠,由此可以确定样品是部分变质,碳酸钠和氯化钡反应生成氯化钠和白色沉淀碳酸钡,反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
开始加入稀盐酸时,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,没有二氧化碳生成,当氢氧化钠完全反应后,随着稀盐酸的继续加入,稀盐酸与碳酸钠反应产生二氧化碳气体,二氧化碳的质量逐渐增加,图像呈上升趋势,当碳酸钠完全反应后,二氧化碳质量不再增加,图像又变为水平直线,则生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化的大致图像为。
(4)部分变质的氢氧化钠中含有氢氧化钠和碳酸钠,稀盐酸先和氢氧化钠反应,生成氯化钠和水,此时没有二氧化碳产生。待氢氧化钠反应完,稀盐酸再与碳酸钠反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,如下图所示:
。
氯化钠与粗盐提纯
3现有一定质量的粗盐样品(含有少量泥沙等不溶性杂质和少量Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质)。某实验小组利用实验室常用仪器对粗盐样品进行提纯,提纯步骤如下:
请根据提纯步骤回答下列问题:
(1)步骤⑥中加入过量盐酸的目的是 。
(2)实验过程中会产生沉淀是 (写出化学式)。
(3)步骤②和步骤④不可以颠倒,理由是 。
(4)同学提出精盐中的NaCl比原来粗盐中的多,简要说明理由 。
【解答】解:(1)氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠;氯化钡能与硫酸钠反应生成氯化钠和硫酸钡白色沉淀;碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,还能与过量的氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,所以过滤后,所得的滤液中的溶质有氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠;盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;步骤⑥中加入过量盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠、碳酸钠;
(2)由上述分析可知,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠;氯化钡能与硫酸钠反应生成氯化钠和硫酸钡白色沉淀;碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,还能与过量的氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,实验过程中会产生氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙和碳酸钡,共4种沉淀,即氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙和碳酸钡;
(3)氯化钡能与硫酸钠反应生成氯化钠和硫酸钡白色沉淀;碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,还能与过量的氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,步骤②和步骤④不可以颠倒,理由是如果颠倒,无法除去过量的氯化钡;
(4)根据以上分析可知,精盐中的NaCl比原来粗盐中的多,其原因是除杂过程中,碳酸钠、氢氧化钠均转化为氯化钠,使氯化钠的质量增加。
4氯化钠是重要的调味品。
(1)古人智慧:我国四川省自贡市劳动人民在公元1873年便开始尝试取井水煮卤,获得的氯化钠中仍然含有氯化镁等杂质,古人采用“淋盐沥水”(用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐)的方法来除去氯化镁,是因为 。
(2)现代方法:智慧小组的同学想利用所学化学知识得到氯化钠晶体。他们查阅资料知道,通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等可得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质(如氯化镁、氯化钙、硫酸钠等)和不溶性杂质(泥沙等)。为了除去可溶性杂质,小华同学设计实验如图:
①操作2实验名称是 。
②过量X试剂的作用是 。
③为什么碳酸钠溶液需要加在氯化钡溶液之后,请阐述理由? 。
【解答】解:(1)古人采用“淋盐沥水”(用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐)的方法来除去氯化镁,是因为饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,但能溶解氯化镁。
(2)①操作2实验名称是蒸发结晶,是因为氯化钠的溶解度受温度变化影响较小。
②过量X试剂(稀盐酸)的作用是除去多余的碳酸钠和氢氧化钠。
③碳酸钠溶液需要加在氯化钡溶液之后,是因为过量的碳酸钠溶液加在后面能同时除去氯化钙和过量的氯化钡,若顺序颠倒,过量的氯化钡无法被去除。
故答案为:(1)饱和氯化钠溶液不能继续溶解氯化钠,但能溶解氯化镁。
(2)①蒸发结晶。
②除去多余的碳酸钠和氢氧化钠。
③因为过量的碳酸钠溶液加在后面能同时除去氯化钙和过量的氯化钡,若顺序颠倒,过量的氯化钡无法被去除。
5、海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗盐,以粗盐水为原料综合利用的部分途径如图所示:
(1)为除去粗盐水中的CaCl2MgCl2和Na2SO4杂质,需分别加入氢氧化钠、氯化钡和碳酸钠3种试剂至过量,若先加入氢氧化钠溶液,则接下去加入的另外两种试剂的顺序分别是: 。(按加入顺序填写试剂名称)
(2)按正确顺序加入试剂充分反应,过滤后的滤液A中溶质有 。(填化学式)
(3)回收利用滤渣时我们常需要洗涤滤渣,为了检验洗涤滤渣后的浸出液中存在Cl﹣,请写出实验方法: 。
【解答】解:(1)加入过量氢氧化钠溶液时,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,从而除去氯化镁;加入过量氯化钡时,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,从而除去硫酸钠;加入过量碳酸钠溶液时,碳酸钠和氯化钙、过量的氯化钡反应,分别生成碳酸钙沉淀和氯化钠、碳酸钡沉淀和氯化钠,从而除去氯化钙和过量的氯化钡;过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸时,可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去;碳酸钠溶液应放在氯化钡溶液的后面,若先加入氢氧化钠溶液,则接下去加入的另外两种试剂的顺序分别是氯化钡和碳酸钠。
(2)根据以上解析,过滤后的滤液A中溶质有过量的氢氧化钠、过量的碳酸钠和生成的氯化钠,其化学式为NaOH、Na2CO3、NaCl。
(3)实验方法:取适量浸出液于试管中,滴加适量硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,说明浸出液中含有氯离子。
侯氏制碱法
/6、1943年,中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法,被誉为“侯氏制碱法”其工艺的关键反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。小乐在20℃的实验室里,利用如图所示装置(待完善)和试剂模拟该反应。
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/克
36.0
9.6
37.2
已知:
①20℃时,几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气,氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
(1)装置②中的试剂为饱和NaHCO3溶液,用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢,在图中将该装置补充完整。
(2)为配制装置③中的饱和食盐水,应向100克水中至少加入 克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收,从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是 。
(3)充分反应后,装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是 。
【答案】(1);
(2)36.0;先打开装置④中的分液漏斗活塞,再打开装置①中的分液漏斗活塞;
(3)20℃时,NaHCO3的溶解度9.6克远小于NH4Cl的溶解度37.2克,相同条件下,NaHCO3更容易达到饱和状态从而结晶析出。
【解答】(2)20℃时氯化钠的溶解度是36.0克,所以为配制装置3中的饱和食盐水,应向100克水中至少加入36.0克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置3中的吸收,从而提高NaHCO3的产量,实验中可采取的措施是:先打开装置④中的分液漏斗活塞,再打开装置①中的分液漏斗活塞。
(3)充分反应后,装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是:20℃时,NaHCO3的溶解度9.6克远小于NH4Cl的溶解度37.2克,相同条件下,NaHCO3更容易达到饱和状态从而结晶析出。
/7侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下:
【资料】如图中虚线框内的主要反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3;碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g,在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题:
(1)操作Ⅰ的名称 ,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是 。
(2)写出NH4Cl的一种用途 ;在该工艺流程中能循环使用的物质有 。
(3)加入稍过量Ca(OH)2溶液后反应的化学方程式为 ;滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 。
(4)为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁,加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒,原因是 。
【答案】(1)过滤;引流;
(2)做氮肥;二氧化碳(合理即可);
(3)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(4)如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。
【解答】解:(1)经过操作I可以得到固体和滤液,所以操作I的名称是:过滤,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是引流;故答案为:过滤;引流;
(2)NH4Cl中含有氮元素,所以可做氮肥,由工艺流程图可知,在该工艺流程中能循环使用的物质有二氧化碳、碳酸钠等;故答案为:做氮肥;二氧化碳(合理即可);
(3)加入稍过量Ca(OH)2是为了除去氯化镁杂质,所以发生反应的化学方程式为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,滤液B中含有碳酸氢钠,所以加入盐酸后反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;故答案为:Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(4)碳酸钠可以同时除去过量的氢氧化钙和生成的氯化钙,并且不会影响产品的纯度,如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度;故答案为:如果颠倒,过量的氢氧化钙以及生成的氯化钙会影响产品的纯度。
8我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。其生产原理是向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出,其化学式为NaCl+NH3+CO2+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体,再使其受热分解得到产品。其流程简图如图所示。
(1)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率,沉淀池中应该先通入的是 (选填“NH3”或“CO2”)。
(2)碳酸氢钠固体沉淀经过煅烧生成可循环利用的物质X和碳酸钠,写出该反应方程式: 。
(3)根据化学方程式计算,5.85kgNaCl理论上可制得8.4kgNaHCO3,某次实验中,实际从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg,其原因可能是 (写出1种即可)。
【答案】(1)NH3;(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(3)还有少量碳酸氢钠溶于水(答案不唯一)。
【解答】解:(1)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率,吸氨碳化塔中应该先通入的是NH3,形成碱性环境,便于二氧化碳的吸收。
(2)碳酸氢钠在加热的条件下分解生成纯碱(碳酸钠)、水和二氧化碳,二氧化碳可以循环利用,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(3)碳酸氢钠晶体析出后的溶液中含有少量碳酸氢钠,致使实际析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg。
9侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效、低成本的制碱方法。如图是侯氏制碱法的流程示意图(部分),其制碱的原理可表示为NaCl+H2O+CO2+NH3=NH4Cl+NaHCO3↓。
(1)副产物NH4Cl是一种氮肥,NH4Cl中氮元素的化合价为 价。
(2)工业生产中要得到NaHCO3固体,需要进行的操作①是 。
(3)本生产流程中除了食盐水以外,还可以循环使用的物质有 。
【答案】(1)﹣3;(2)过滤;(3)CO2、NaCl。
【解答】解:(1)氢显+1价,氯显﹣1价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(+1)×4+(﹣1)=0,则x=﹣3价。(2)工业生产中要得到NaHCO3固体,需要进行的操作①是过滤;
(3)分析可知,该工艺中可以循环利用的两种物质是:CO2、NaCl。
化学流程类
10对印刷电路板蚀刻废液(主要成分为CuCl2和HCl)的资源化利用有如下方法:
方法一:用废铝屑为主要原料回收蚀刻废液中的铜并生产AlCl3其工艺流程如图所示。
方法二:用碳酸钠溶液与蚀刻废液制备杀菌剂碱式碳酸铜,其工艺流程如图所示。
小乐在实验室模拟上述方法,回答问题:
(1)反应A中,生成铜的反应的化学方程式为 。在进行反应A时需远离火源,其原因是 。
(2)反应B的装置如图所示,为减少副产物Cu(OH)2的生成,合适的加料方式为:将M溶液缓慢滴入N溶液中。则M溶液为 (选填“蚀刻废液”或“碳酸钠溶液”)。
(3)检验固体b是否洗涤干净的实验操作是 。
【答案】(1)2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu;铝与盐酸反应产生氢气,氢气是易燃易爆气体,与空气混合达到一定比例时,遇明火会发生爆炸;
(2)碳酸钠溶液;
(3)取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加适量的硝酸银溶液和稀硝酸,若没有白色沉淀生成,说明固体b已洗涤干净;若有白色沉淀生成,说明固体b没有洗涤干净。
【解答】解:(1)蚀刻废液中一般含有铜的化合物,常见的是氯化铜等,若用活泼金属(如铝)来置换铜,化学方程式为2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu;在反应A中,盐酸与铝反应得到氢气,氢气是易燃易爆气体,与空气混合达到一定比例时,遇明火会发生爆炸,所以进行反应A时需远离火源。
(2)因为碳酸钠溶液显碱性,如果将碳酸钠溶液加入到蚀刻废液(含铜离子)中,局部碱性过强容易生成氢氧化铜沉淀。为减少副产物氢氧化铜的生成,应将碳酸钠溶液(M溶液)缓慢地滴入到含铜离子的蚀刻废液(N溶液)中,这样可以使铜离子与碳酸根离子更均匀地反应,减少氢氧化铜的生成。所以M溶液是碳酸钠溶液;
(3)根据流程可知,碳酸钠与蚀刻废液反应得到碱式碳酸铜固体,固体可能附着着有氯离子、钠离子等,假设进行氯离子的检验,实验操作是:取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加适量的硝酸银溶液和稀硝酸,若没有白色沉淀生成,说明固体b已洗涤干净;若有白色沉淀生成,说明固体b没有洗涤干净。
11、实验室以软锰矿(主要含MnO2的矿石) 为原料制备MnO2的流程如图1。
(1)“酸浸”时,为了使软锰矿反应更充分,可采取的措施有 (写一条)。
(2)“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,实验过程中如果操作不当,常会有刺激性气味气体逸出,并造成原料浪费,这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生 。
(3)在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析,为了提高MnO2的产量,煅烧时最高温度范围不要超过 。
(4)已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的MnO2与KClO3混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现MnO2质量减少。MnO2质量减少的主要原因是 。
【答案】(1)把软锰矿粉碎。(2)氨气。(3)450℃。 (4)温度高于450℃时,二氧化锰能够转化成其它物质。
【解答】解:(1)“酸浸”时,为了使软锰矿反应更充分,可采取的措施有把软锰矿粉碎。
故答案为:把软锰矿粉碎。
(2)“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,实验过程中如果操作不当,常会有刺激性气味气体逸出,并造成原料浪费,这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生氨气,氨气具有刺激性气味。
故答案为:氨气。
(3)在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析,为了提高MnO2的产量,煅烧时最高温度范围不要超过450℃,是因为温度高于450℃时,二氧化锰质量分数下降。
故答案为:450℃。
(4)已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的MnO2与KClO3混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现MnO2质量减少。MnO2质量减少的主要原因是温度高于450℃时,二氧化锰能够转化成其它物质。
故答案为:温度高于450℃时,二氧化锰能够转化成其它物质。
/12、硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐、医学上有很多应用。锌矿石的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以锌矿石为原料制备ZnSO4•7H2O的工艺流程如图所示。(二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应)
回答下列问题:
(1)锌矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“酸浸”中观察到的现象是 。
(3)滤液1中含有的阳离子是 。(填离子符号)
(4)下列说法正确的是 。(可多选)
A.“粉碎”是为了增大锌矿石与酸之间的接触面积,使反应充分进行
B.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉已足量
C.滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体
D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
【答案】(1)混合物。(2)产生气泡,溶液由无色变黄色。(3)H+、Zn2+、Fe3+。(4)AD。
【解答】解:(1)锌矿中含有多种物质,是混合物。故答案为:混合物。
(2)“酸浸”中,稀硫酸和碳酸锌反应生成硫酸锌、水和二氧化碳,和氧化铁反应生成硫酸铁和水,观察到的现象是固体部分溶解,产生气泡,溶液由无色变黄色。
(3)滤液1中含有的阳离子是过量的硫酸中的H+、反应生成的硫酸锌、硫酸铁中的Zn2+、Fe3+。
(4)A.“粉碎”是为了使菱锌矿在“酸浸”中与稀硫酸充分反应,故该选项正确。
B.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,不能说明锌粉已足量,是因为锌在和稀硫酸反应的同时,也能和硫酸铁反应,故该选项不正确。
C.滤渣甲中的二氧化硅不能和稀硫酸反应,故该选项不正确。
D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大,是因为锌和稀硫酸、硫酸铁反应生成后溶液质量增大,故该选项正确。
13.在用氯化铁和氢氧化钙溶液来进行碱的性质实验时。发现使用相间试剂,但是滴加试剂的顺序不同,出现不同的实验现象:甲组同学在试管中加入2毫升氢氧化钙溶液然后滴加氯化铁溶液马上出现沉淀。乙组在试管中加入2毫升氯化铁,然后滴加氢氯化钙溶液没有马上出现沉淀。
(1)为什么乙组实验没有马上出现沉淀,小科作出了如下猜想:
猜想一:氯化铁溶液变质
猜想二:氯化铁溶呈酸性
结合上述实验现象,小科最终排除了猜想一,他的依据是:________。
(2)小科想利用实验室的相关药品来验证猜想二,设计实验方案并描述预期现象________;
(3)经过实验验证,猜想二被证实。小科又通过查阅相关资料证实了自己所得结论的正确性,然后他分析实验现象产生的原因:氯化铁溶液嘉呈酸性,氯化铁和氢氧化钙反应生成的氢氧化铁沉淀被酸性物质反应,质量沉淀消失,直到酸性物质被全部反应完才出现沉淀。小科用氢氧化钠代替氢氧化钙验证此结论,请在答题卷的坐标图上画出往氯化铁溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液生成的沉淀质量与所加氢氧化钠溶液质量加氢氧化钠的大致关系图像______。
9.甲组出现了沉淀 用玻璃棒蘸取氯化铁溶液,滴在pH试纸上,将变色的pH试纸与标准比色卡比较后,显示的pH值小于7为酸性
【解析】
【详解】
(1)甲同学在试管中加入氢氧化钙溶液滴加氯化铁溶液马上出现沉淀,如果氯化铁溶液变质,就不会出现沉淀,因此小科最终排除了猜想一,她的依据是:甲组出现了沉淀;
(2)实验室一般采用pH试纸测定溶液的酸碱度来确定溶液的酸碱性,因此小科验证猜想二,设计的实验方案并描述预期现象是:用玻璃棒蘸取氯化铁溶液,滴在pH试纸上,把变色的pH试纸与标准比色卡比较,显示的pH值小于7为酸性;
(3)因为氯化铁溶液呈酸性,氯化铁溶液和氢氧化钠反应和氯化铁溶液和氢氧化钙反应一样,生成的氢氧化铁沉淀被酸性物质反应,沉淀消失,直到酸性物质被全部反应才出现沉淀。氯化铁溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液生成的沉淀质量与所加氢氧化钠溶液质量的大致关系图像如下。
14为了测得工业纯碱中碳酸钠的质量分数(纯碱中常含少量NaCl),小明同学设计的实验装置如图甲,准确称取一定量的纯碱样品,从分液漏斗中滴入稀硫酸。
(1)图甲中装置发生的化学方程式为:_______________。
(2)小红觉得小明的实验装置会导致较大的误差,故设计了图乙的装置,请你写出图乙装置的优势(写出两点即可):________。
(3)小红用图乙装置进行实验步骤为:
①准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量为158.0 g,再准确称取11.0 g纯碱样品并全部放入A中;
②组装全部反应装置并检查气密性,关闭d;由e逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡为止;
③打开d,慢慢鼓入空气10 min;
④再称干燥管的总质量为162.4 g。
该产品中碳酸钠的质量分数为:________,若没有B装置,而直接通入空气,实验最后使得碳酸钠的质量分数_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
11.Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑ 能够防止水蒸气对实验的干扰 能使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收 96.4%
【解析】
【详解】
(1)图甲中,碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑;
(2)图乙装置的优点是:二氧化碳中的水蒸气能被C装置中的浓硫酸吸收,能够防止水蒸气对实验的干扰,实验结束后打开d,慢慢鼓入空气10min,能使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收;
(3)设碳酸钠质量为x,
反应生成二氧化碳质量为:162.4g﹣158.0g=4.4g,
x=10.6g
该产品中碳酸钠的质量分数为:×100%=96.4%,若没有B装置,而直接通入空气,碱石灰中增加的质量偏大,导致实验最后使得碳酸钠的质量分数偏大。
故答案为:(1)Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑;
(2)能够防止水蒸气对实验的干扰;能使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收;
(3)96.4%,偏大。
15医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁.某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣,打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究.
(提出问题)硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么?
(查阅资料)a.亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子;
b.亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀;
c.硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物;
d.SO2能使高锰酸钾溶液褪色.
(1)(提出猜想)药片糖衣的作用除了包装药物外,还可能是_____
(2)(探究一)利用废水回收铜,制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用.
实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是_____;
(3)(探究二)某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解研究
Ⅰ.该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值.
①硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液;装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g;装置C中高锰酸钾溶液褪色.
②实验中要持续通入氮气的目的是_____.
③小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3.
Ⅱ.某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量﹣﹣分解温度的关系图如图2.
①图2中T3至T4过程的化学反应方程式_____.
②计算FeSO4•xH2O中的x为_____.
16(1)请结合如图回答问题:
①图中仪器“①”的名称:______________。
②实验室用一种白色固体制取氧气,可选用_______装置,反应的化学方程式为___________________。
③实验室可用装置B或C制H2,C装置相对于B的优点有_____________________。用E装置收集SO2,气体应从_____________(选填“a”或“b”)端通入。
④有同学将实验室制得的CO2通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊,于是作如图探究:
实验室制CO2反应的化学方程式___________________________________。
装置F、H中溶液变浑浊,G中溶液不变浑浊,则原石灰水未变浑浊的原因是____________________。装置G的作用是__________________。
(2)某校化学兴趣小组,在实验室里用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气并进行有关氯气性质的实验探究。回答下列问题:
①从反应物的状态和反应条件考虑,装置A属于_____型气体发生装置。
②若进入装置D中的氯气是纯净干燥的,则装置B的作用是________,装置C中盛有的溶液是________。
③实验过程中,同学们看到装置D中“石蕊纸花”(用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花,下同)无明显变化,E中湿润的石蕊纸花先变红后褪色。对此,同学们产生了浓厚的兴趣,于是继续进行以下实验探究。
(查阅资料)Ⅰ.氯气(Cl2)是一种黄绿色有毒气体,能溶于水,并与水反应:Cl2+H2O═HCl+HClO(次氯酸)。 Ⅱ.氯气溶于水所得的溶液成为氯水,氯水除了具有消毒作用,还具有漂白作用。
(提出问题)氯水中的什么物质具有漂白作用?
(提出猜想)猜想1:氯水中的H2O具有漂白作用. 猜想2:氯水中的HCl具有漂白作用.
猜想3:氯水中的HClO具有漂白作用. 猜想4:氯水中的Cl2具有漂白作用.
(实验探究)填写下列表格
实验操作
实验现象
结论
将石蕊纸花放入水中
石蕊纸花_______________
猜想1不成立
将石蕊纸花放入稀盐酸中
石蕊纸花_______________
猜想2不成立
将石蕊纸花放入氯水中
石蕊纸花先变红后褪色
猜想3成立
(反思交流)
同学们一致认为,不用再做实验对猜想4进行探究,理由是:进行氯气性质的实验探究时,装置______(填装置序号)的现象已证明了Cl2不具有漂白作用。
刘同学认为,由于氯气在水中的溶解性不大,用实验装置F中的蒸馏水吸收氯气效果不是很理想,于是将装置F中的蒸馏水换成了氢氧化钠溶液,F中漏斗的作用是_______________,写出氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____________。
12.隔绝空气,防止药品变质 步骤②稀硫酸过量 防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B中被完全吸收) 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 7
【解析】
【分析】
铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁高温生成氧化铁和二氧化硫和三氧化硫。
【详解】
(1)[提出猜想]药片糖衣的作用除了包装药物外,还可能是隔绝空气,防止药品变质。
(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁只能置换在金属活动性顺序表中排在它后面的金属,故铁不和硫酸铝反应,铁过量,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是步骤②稀硫酸过量。
(3)②实验中要持续通入氮气的目的是防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小(使生成的水蒸气能进入B中被完全吸收)。
③①图2中T3至T4过程的反应是硫酸亚铁高温生成氧化铁和二氧化硫和三氧化硫,化学反应方程式2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
②通过FeSO4∙xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x
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教学内容
氢氧化钠的变质问题
考点
1、 氢氧化钠的变质原因:氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
变质程度
所含成分
未变质
NaOH
部分变质
NaOH和Na2CO3
完全变质
Na2CO3
2、检验氢氧化钠变质的方法
方法
检验原理
操作方法、现象及结论
气泡法
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
取一定量样品溶于水,加入足量稀盐酸,若有气泡产生,则氢氧化钠已变质
碳酸钙沉淀法
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
取一定量样品溶于水,滴加氯化钙溶液,若有白色沉淀生成,则氢氧化钠已变质
碳酸钡沉淀法
Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH
或BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
取一定量样品溶于水,滴加氢氧化钡溶液(或氯化钡溶液),若有白色沉淀生成,则氢氧化钠已变质
3、检验已变质的氢氧化钠的变质程度的方法
思路:既要检验Na2CO3,还要检验NaOH 。
①两者的水溶液都呈碱性,不能用酚酞试液检测
②不能加稀HCl,稀HCl会和NaOH反应
③不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液,会,对检验原溶液中是否有NaOH存在干扰
④加入过量的CaCl2(也可以是BaCl2、Ca(NO3)2 、Ba(NO3)2)等呈中性的盐,产生白色沉淀,过滤,再检测滤液是否呈碱性(可以用酚酞试液或Mg2+、Cu2+、Fe3+的溶液来检验)。
★
方法
原理
操作
现象
结论
变色法
酚酞试液
遇碱变红
取一定量样品溶于水,滴加足量氯化钡(或氯化钙)溶液,生成白色沉淀,充分反应后过滤,向滤液中滴加酚酞
滤液不变色
完全变质
滤液变红
部分变质
沉淀法
① BaCl2+Na2CO3=
BaCO3↓+2NaCl
② 2NaOH+CuCl2
=Cu(OH)2↓+
2NaCl
取一定量样品溶于水,滴加足量氯化钡(或氯化钙)溶液,生成白色沉淀,充分反应后过滤,向滤液中滴加可溶性铜盐(或可溶性铁盐)
滤液中无沉淀生成
完全变质
生成蓝色絮状沉淀(或红褐色沉淀)
部分变质
1为探究实验室中久置的氢氧化钠溶液是否变质及变质程度,兴趣小组的同学进行了有关思考和实验。
(1)变质原因: (用化学方程式表示)。
(2)检验样品是否变质;请写出实验方案: ,即说明其已经变质。
(3)检验样品是否完全变质
方案1:取少量样品于试管中,加入一定量的Ba(OH)2溶液,往上层清液中滴加少量无色酚酞试液,若溶液呈红色,说明未完全变质。另一同学不同意此方案,理由是 。
方案2:取少量样品于试管中,加入 溶液 ,过滤,往滤液中通入CO2气体,若观察到有白色沉淀生成,则说明未完全变质。
2为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小柯取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示实验。(注:BaCl2溶液呈中性)
(1)氢氧化钠会变质是因为与空气中 发生反应生成碳酸钠。
(2)小柯认为“甲图实验说明了氢氧化钠部分变质”。你认为小柯的观点是否正确?并说明理由: 。
(3)分析乙图实验的现象,可以确定样品的变质情况为 。写出乙装置中有白色沉淀生成的化学方程式: 。
(4)进一步探究:另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在图中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。版权所有
氯化钠与粗盐提纯
3现有一定质量的粗盐样品(含有少量泥沙等不溶性杂质和少量Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质)。某实验小组利用实验室常用仪器对粗盐样品进行提纯,提纯步骤如下:
请根据提纯步骤回答下列问题:
(1)步骤⑥中加入过量盐酸的目的是 。
(2)实验过程中会产生沉淀是 (写出化学式)。
(3)步骤②和步骤④不可以颠倒,理由是 。
(4)同学提出精盐中的NaCl比原来粗盐中的多,简要说明理由 。
4氯化钠是重要的调味品。
(1)古人智慧:我国四川省自贡市劳动人民在公元1873年便开始尝试取井水煮卤,获得的氯化钠中仍然含有氯化镁等杂质,古人采用“淋盐沥水”(用饱和氯化钠溶液洗涤粗盐)的方法来除去氯化镁,是因为 。
(2)现代方法:智慧小组的同学想利用所学化学知识得到氯化钠晶体。他们查阅资料知道,通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等可得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质(如氯化镁、氯化钙、硫酸钠等)和不溶性杂质(泥沙等)。为了除去可溶性杂质,小华同学设计实验如图:
①操作2实验名称是 。
②过量X试剂的作用是 。
③为什么碳酸钠溶液需要加在氯化钡溶液之后,请阐述理由? 。
5、海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗盐,以粗盐水为原料综合利用的部分途径如图所示:
(1)为除去粗盐水中的CaCl2MgCl2和Na2SO4杂质,需分别加入氢氧化钠、氯化钡和碳酸钠3种试剂至过量,若先加入氢氧化钠溶液,则接下去加入的另外两种试剂的顺序分别是: 。(按加入顺序填写试剂名称)
(2)按正确顺序加入试剂充分反应,过滤后的滤液A中溶质有 。(填化学式)
(3)回收利用滤渣时我们常需要洗涤滤渣,为了检验洗涤滤渣后的浸出液中存在Cl﹣,请写出实验方法: 。
侯氏制碱法
/6、1943年,中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法,被誉为“侯氏制碱法”其工艺的关键反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。小乐在20℃的实验室里,利用如图所示装置(待完善)和试剂模拟该反应。
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/克
36.0
9.6
37.2
已知:
①20℃时,几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气,氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
(1)装置②中的试剂为饱和NaHCO3溶液,用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢,在图中将该装置补充完整。
(2)为配制装置③中的饱和食盐水,应向100克水中至少加入 克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收,从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是 。
(3)充分反应后,装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是 。
/7侯氏氨碱法生产纯碱主要的工艺流程如下:
【资料】如图中虚线框内的主要反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3;碳酸氢钠在20℃时溶解度为9.6g,在50℃以上开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢钠的溶解度受温度影响较大。请完成下列各题:
(1)操作Ⅰ的名称 ,如在实验室进行此操作,其中玻璃棒的作用是 。
(2)写出NH4Cl的一种用途 ;在该工艺流程中能循环使用的物质有 。
(3)加入稍过量Ca(OH)2溶液后反应的化学方程式为 ;滤液B加入盐酸后反应的化学方程式为 。
(4)为除尽粗食盐水中的氯化钙和氯化镁,加入的氢氧化钙和碳酸钠试剂的先后顺序不能颠倒,原因是 。
8我国著名化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。其生产原理是向饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出,其化学式为NaCl+NH3+CO2+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓。过滤出碳酸氢钠晶体,再使其受热分解得到产品。其流程简图如图所示。
(1)通常状况下,NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率,沉淀池中应该先通入的是 (选填“NH3”或“CO2”)。
(2)碳酸氢钠固体沉淀经过煅烧生成可循环利用的物质X和碳酸钠,写出该反应方程式: 。
(3)根据化学方程式计算,5.85kgNaCl理论上可制得8.4kgNaHCO3,某次实验中,实际从反应后的混合物溶液中析出NaHCO3晶体的质量小于8.4kg,其原因可能是 (写出1种即可)。
9侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效、低成本的制碱方法。如图是侯氏制碱法的流程示意图(部分),其制碱的原理可表示为NaCl+H2O+CO2+NH3=NH4Cl+NaHCO3↓。
(1)副产物NH4Cl是一种氮肥,NH4Cl中氮元素的化合价为 价。
(2)工业生产中要得到NaHCO3固体,需要进行的操作①是 。
(3)本生产流程中除了食盐水以外,还可以循环使用的物质有 。
化学流程类
10对印刷电路板蚀刻废液(主要成分为CuCl2和HCl)的资源化利用有如下方法:
方法一:用废铝屑为主要原料回收蚀刻废液中的铜并生产AlCl3其工艺流程如图所示。
方法二:用碳酸钠溶液与蚀刻废液制备杀菌剂碱式碳酸铜,其工艺流程如图所示。
小乐在实验室模拟上述方法,回答问题:
(1)反应A中,生成铜的反应的化学方程式为 。在进行反应A时需远离火源,其原因是 。
(2)反应B的装置如图所示,为减少副产物Cu(OH)2的生成,合适的加料方式为:将M溶液缓慢滴入N溶液中。则M溶液为 (选填“蚀刻废液”或“碳酸钠溶液”)。
(3)检验固体b是否洗涤干净的实验操作是 。
11、实验室以软锰矿(主要含MnO2的矿石) 为原料制备MnO2的流程如图1。
(1)“酸浸”时,为了使软锰矿反应更充分,可采取的措施有 (写一条)。
(2)“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,实验过程中如果操作不当,常会有刺激性气味气体逸出,并造成原料浪费,这可能是加热温度过高导致NH4HCO3分解产生 。
(3)在空气中“煅烧”MnCO3会生成不同的锰氧化物,各锰氧化物质量分数随煅烧温度的变化关系如图2所示。根据图像分析,为了提高MnO2的产量,煅烧时最高温度范围不要超过 。
(4)已知酒精灯外焰的最高温度可达600℃以上。称取一定质量的MnO2与KClO3混合均匀,充分加热后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后称量,发现MnO2质量减少。MnO2质量减少的主要原因是 。
/12、硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐、医学上有很多应用。锌矿石的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以锌矿石为原料制备ZnSO4•7H2O的工艺流程如图所示。(二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应)
回答下列问题:
(1)锌矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)“酸浸”中观察到的现象是 。
(3)滤液1中含有的阳离子是 。(填离子符号)
(4)下列说法正确的是 。(可多选)
A.“粉碎”是为了增大锌矿石与酸之间的接触面积,使反应充分进行
B.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉已足量
C.滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体
D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大
13.在用氯化铁和氢氧化钙溶液来进行碱的性质实验时。发现使用相间试剂,但是滴加试剂的顺序不同,出现不同的实验现象:甲组同学在试管中加入2毫升氢氧化钙溶液然后滴加氯化铁溶液马上出现沉淀。乙组在试管中加入2毫升氯化铁,然后滴加氢氯化钙溶液没有马上出现沉淀。
(1)为什么乙组实验没有马上出现沉淀,小科作出了如下猜想:
猜想一:氯化铁溶液变质
猜想二:氯化铁溶呈酸性
结合上述实验现象,小科最终排除了猜想一,他的依据是:________。
(2)小科想利用实验室的相关药品来验证猜想二,设计实验方案并描述预期现象________;
(3)经过实验验证,猜想二被证实。小科又通过查阅相关资料证实了自己所得结论的正确性,然后他分析实验现象产生的原因:氯化铁溶液嘉呈酸性,氯化铁和氢氧化钙反应生成的氢氧化铁沉淀被酸性物质反应,质量沉淀消失,直到酸性物质被全部反应完才出现沉淀。小科用氢氧化钠代替氢氧化钙验证此结论,请在答题卷的坐标图上画出往氯化铁溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液生成的沉淀质量与所加氢氧化钠溶液质量加氢氧化钠的大致关系图像______。
9.甲组出现了沉淀 用玻璃棒蘸取氯化铁溶液,滴在pH试纸上,将变色的pH试纸与标准比色卡比较后,显示的pH值小于7为酸性
【解析】
【详解】
(1)甲同学在试管中加入氢氧化钙溶液滴加氯化铁溶液马上出现沉淀,如果氯化铁溶液变质,就不会出现沉淀,因此小科最终排除了猜想一,她的依据是:甲组出现了沉淀;
(2)实验室一般采用pH试纸测定溶液的酸碱度来确定溶液的酸碱性,因此小科验证猜想二,设计的实验方案并描述预期现象是:用玻璃棒蘸取氯化铁溶液,滴在pH试纸上,把变色的pH试纸与标准比色卡比较,显示的pH值小于7为酸性;
(3)因为氯化铁溶液呈酸性,氯化铁溶液和氢氧化钠反应和氯化铁溶液和氢氧化钙反应一样,生成的氢氧化铁沉淀被酸性物质反应,沉淀消失,直到酸性物质被全部反应才出现沉淀。氯化铁溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液生成的沉淀质量与所加氢氧化钠溶液质量的大致关系图像如下。
14为了测得工业纯碱中碳酸钠的质量分数(纯碱中常含少量NaCl),小明同学设计的实验装置如图甲,准确称取一定量的纯碱样品,从分液漏斗中滴入稀硫酸。
(1)图甲中装置发生的化学方程式为:_______________。
(2)小红觉得小明的实验装置会导致较大的误差,故设计了图乙的装置,请你写出图乙装置的优势(写出两点即可):________。
(3)小红用图乙装置进行实验步骤为:
①准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量为158.0 g,再准确称取11.0 g纯碱样品并全部放入A中;
②组装全部反应装置并检查气密性,关闭d;由e逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡为止;
③打开d,慢慢鼓入空气10 min;
④再称干燥管的总质量为162.4 g。
该产品中碳酸钠的质量分数为:________,若没有B装置,而直接通入空气,实验最后使得碳酸钠的质量分数_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
15医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁.某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣,打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究.
(提出问题)硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么?
(查阅资料)a.亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子;
b.亚铁盐溶于水时,会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe(OH)2沉淀;
c.硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水,高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物;
d.SO2能使高锰酸钾溶液褪色.
(1)(提出猜想)药片糖衣的作用除了包装药物外,还可能是_____
(2)(探究一)利用废水回收铜,制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用.
实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是_____;
(3)(探究二)某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解研究
Ⅰ.该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值.
①硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色,放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液;装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g;装置C中高锰酸钾溶液褪色.
②实验中要持续通入氮气的目的是_____.
③小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3.
Ⅱ.某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量﹣﹣分解温度的关系图如图2.
①图2中T3至T4过程的化学反应方程式_____.
②计算FeSO4•xH2O中的x为_____.
16(1)请结合如图回答问题:
①图中仪器“①”的名称:______________。
②实验室用一种白色固体制取氧气,可选用_______装置,反应的化学方程式为___________________。
③实验室可用装置B或C制H2,C装置相对于B的优点有_____________________。用E装置收集SO2,气体应从_____________(选填“a”或“b”)端通入。
④有同学将实验室制得的CO2通入澄清石灰水,石灰水未变浑浊,于是作如图探究:
实验室制CO2反应的化学方程式___________________________________。
装置F、H中溶液变浑浊,G中溶液不变浑浊,则原石灰水未变浑浊的原因是____________________。装置G的作用是__________________。
(2)某校化学兴趣小组,在实验室里用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气并进行有关氯气性质的实验探究。回答下列问题:
①从反应物的状态和反应条件考虑,装置A属于_____型气体发生装置。
②若进入装置D中的氯气是纯净干燥的,则装置B的作用是________,装置C中盛有的溶液是________。
③实验过程中,同学们看到装置D中“石蕊纸花”(用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花,下同)无明显变化,E中湿润的石蕊纸花先变红后褪色。对此,同学们产生了浓厚的兴趣,于是继续进行以下实验探究。
(查阅资料)Ⅰ.氯气(Cl2)是一种黄绿色有毒气体,能溶于水,并与水反应:Cl2+H2O═HCl+HClO(次氯酸)。 Ⅱ.氯气溶于水所得的溶液成为氯水,氯水除了具有消毒作用,还具有漂白作用。
(提出问题)氯水中的什么物质具有漂白作用?
(提出猜想)猜想1:氯水中的H2O具有漂白作用. 猜想2:氯水中的HCl具有漂白作用.
猜想3:氯水中的HClO具有漂白作用. 猜想4:氯水中的Cl2具有漂白作用.
(实验探究)填写下列表格
实验操作
实验现象
结论
将石蕊纸花放入水中
石蕊纸花_______________
猜想1不成立
将石蕊纸花放入稀盐酸中
石蕊纸花_______________
猜想2不成立
将石蕊纸花放入氯水中
石蕊纸花先变红后褪色
猜想3成立
(反思交流)
同学们一致认为,不用再做实验对猜想4进行探究,理由是:进行氯气性质的实验探究时,装置______(填装置序号)的现象已证明了Cl2不具有漂白作用。
刘同学认为,由于氯气在水中的溶解性不大,用实验装置F中的蒸馏水吸收氯气效果不是很理想,于是将装置F中的蒸馏水换成了氢氧化钠溶液,F中漏斗的作用是_______________,写出氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____________。
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