5.實驗室中利用下圖所示裝置制備納米碳酸鈣(1納米=1×10-9m)(部分夾持裝置已略去),向飽和CaCl2溶液中通入NH3和CO2可制得納米碳酸鈣

供選擇的藥品:①石灰石   ②氯化銨 、蹥溲趸}  ④飽和氯化鈣溶液  ⑤濃硫酸
⑥6mol•L-1鹽酸  ⑦飽和食鹽水  ⑧飽和NaHCO3溶液
(1)裝置A中,儀器a的名稱是分液漏斗,儀器b中應盛放的固體為①.(填藥品序號).裝置B中盛放的溶液是⑧(填藥品序號).裝置D的試管中發(fā)生反應的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$aCl2+2NH3↑+2H2O.
(2)如何判斷所得碳酸鈣顆粒是否為納米級.將少量碳酸鈣加水充分攪拌,用一束可見光照射,觀察是否發(fā)生丁達爾現(xiàn)象,若有丁達爾現(xiàn)象則為納米級,若沒有丁達爾現(xiàn)象則不是納米級.
(3)通入適量氣體后,C裝置中物質恰好完全反應,過濾,所得濾液顯酸(填“酸”、“堿”、“中”之一)性.
(4)裝置C中,右邊的導管并未插入液面,原因是防止裝置C的溶液倒吸到裝置D中引起試管爆裂
(5)上述裝置存在一處缺陷,該缺陷為無尾氣吸收裝置.

分析 (1)根據(jù)裝置特點可知A為石灰石與鹽酸反應制二氧化碳的發(fā)生裝置,E為氨氣的發(fā)生裝置;由A制得的二氧化碳中含有氯化氫氣體,裝置B目的是除掉揮發(fā)出來的氯化氫;實驗室制取氨氣采用氯化銨和氫氧化鈣加熱制的生成氯化鈣、氨氣和水;
(2)將少量碳酸鈣加水充分攪拌,看是否有丁達爾效應;
(3)C裝置中是向飽和CaCl2溶液中通入NH3和CO2,反應生成碳酸鈣和氯化銨,恰好完全反應后,過濾,所得濾液為氯化銨溶液,銨根在水中發(fā)生水解;
(4)氨氣極易溶于水,容易發(fā)生倒吸;
(5)根據(jù)裝置圖可知,反應結束后C裝置中導管直接與空氣相通,沒有尾氣處理,會污染空氣;

解答 解:(1)儀器a的名稱是分液漏斗;儀器b中為碳酸鈣與鹽酸反應:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,所以儀器b中應盛放的固體為石灰石,故選①,裝置B中盛放的飽和NaHCO3溶液可除掉揮發(fā)出來的氯化氫,故選⑧,裝置D中制取氨氣,化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$aCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案為:分液漏斗;①;⑧;2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$aCl2+2NH3↑+2H2O; 
(2)將少量碳酸鈣加水充分攪拌,看是否有丁達爾效應,若有丁達爾效應,則說明為納米級,
故答案為:將少量碳酸鈣加水充分攪拌,用一束可見光照射,觀察是否發(fā)生丁達爾現(xiàn)象,若有丁達爾現(xiàn)象則為納米級,若沒有丁達爾現(xiàn)象則不是納米級;
(3)C裝置中發(fā)生反應CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+2NH4Cl,銨根在水中發(fā)生水解顯酸性,
故答案為:酸;
(4)氨氣極易溶于水,容易發(fā)生倒吸,所以裝置C中,右邊的導管并未插入液面是防止裝置C的溶液倒吸到裝置D中引起試管爆裂,
故答案為:防止裝置C的溶液倒吸到裝置D中引起試管爆裂;
(5)根據(jù)裝置圖可知,反應結束后C裝置中導管直接與空氣相通,沒有尾氣處理,會污染空氣,所以裝置存在一處缺陷為無尾氣吸收裝置,
故答案為:無尾氣吸收裝置.

點評 本題考查化學實驗、離子方程式的書寫等,難度中等,涉及常見氣體的制備等知識,注意納米材料可用丁達爾效應判斷.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.將等質量的鈉分別投入質量和質量分數(shù)均為100g和98%的HCl,H2SO4,H3PO4溶液中,金屬鈉完全參加了反應.則生成的氫氣在標準狀況下的體積比是( 。
A.1:2:3B.3:2:1C.1:1:1D.無法計算

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科目:高中化學 來源:2017屆廣西桂林十八中高三上10月月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題

某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標準狀況下112mLCl2,恰好將Fe2+完全氧化。x值為( )

A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),還含有Fe2O3等雜質.利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示:

(1)堿浸時為提高鋁土礦的浸出率可采取的措施是粉碎鋁土礦,升高溫度等.(答兩點)
(2)AlO(OH)與NaOH反應的化學方程式為AlO(OH)+NaOH=NaAlO2+H2O.
(3)在稀釋、結晶過程中,加Al(OH)3晶核的目的是促進Al(OH)3的析出.上述“稀釋、結晶”工藝,也可用通入足量的某氣體的方法來代替.通入氣體時發(fā)生反應的離子方程式是AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓.
(4)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質,該雜質可通過苛化反應除去,寫出苛化反應的化學方程式:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH.
(5)該生產(chǎn)流程能實現(xiàn)NaOH填化學式)的循環(huán)利用.
(6)氧化鋁是工業(yè)上冶煉鋁的原料,用氧化鋁電解制備金屬鋁時需加入冰晶石(Na3AlF6)作助熔劑,寫出用NaF和Al2(SO43反應制備冰晶石的化學方程式為12NaF+Al2(SO43═2Na3AlF6+3Na2SO4

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

20.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑.高鐵酸鉀為暗紅色粉末狀晶體,干燥的晶體80℃以下十分穩(wěn)定,它極易溶于水,難溶于異丙醇.實驗室模擬生產(chǎn)工藝流程如圖1:

已知:①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O(條件:較低溫度)
②6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O(條件:較高溫度)
③K2FeO4 在水溶液中易水解:4FeO42-+10H2O?4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2
回答下列問題:
實驗室可利用如圖2裝置完成流程①和②
(1)儀器a的名稱是三頸燒瓶,恒壓滴液漏斗支管的作用是平衡壓強,兩水槽中的水為冷水(填“熱水”或“冷水”).
(2)反應一段時間后,停止通氯氣,再往儀器a中加入濃KOH溶液的目的是與過量的Cl2繼續(xù)反應,生成更多的KClO;判斷濃KOH溶液已過量的實驗依據(jù)是三頸燒瓶內顏色徹底變成無色后,再加適量的濃氫氧化鉀.
(3)從溶液Ⅱ中分離出K2FeO4后,還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl,則反應③中發(fā)生的離子方程式為:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(4)用重結晶法提純粗產(chǎn)品:將粗產(chǎn)品先用KOH稀溶液溶解,再加入飽和的KOH溶液,冷卻結晶,過濾,用少量異丙醇洗滌,最后低溫真空干燥.
 ①粗產(chǎn)品用KOH溶解的目的是增大氫氧根離子的濃度,抑制FeO42-的水解.
②如何判斷K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈用試管取少量最后一次的洗滌液,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀則已被洗凈.
(5)從環(huán)境保護的角度看,制備K2FeO4較好的方法為電解法,其裝置如圖3.電解過程中陽極的電極反應式為Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.某化工廠利用氧化鈷礦石制取CoC2O4(草酸鈷)的工藝流程如下:(已知:黃鈉鐵礬不溶于水,可溶于酸)
(1)步驟①中研究礦石粒度對鈷浸出率的影響如表.從表中分析選擇礦石粒度為-200目.
序號礦石粒度/目鈷浸出率/%
1-609.8
2-12025.5
3-20041.18
(2)步驟①需要用到的玻璃儀器,除燒杯外還有漏斗、玻璃棒.
(3)Ⅰ.步驟②中NaClO3將Fe2+氧化成Fe3+的離子方程式并標出電子轉移方向和數(shù)目
Ⅱ.探究溫度對步驟②中NaClO3將Fe2+氧化成Fe3+的影響,將試樣分別置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中,測定c(Fe2+)的變化,結果如圖,請從圖中分析最合適的溫度下,在0s 至120s內的平均反應速率v(Fe2+)=0.25 mol•L-1•min-1

(4)請寫出步驟 ③中除去鎂離子的離子反應方程式Mg2++2F-=MgF2↓.
(5)若要檢驗黃鈉鐵礬[Na2 Fe6(SO44(OH)12]中含有的金屬元素,請簡述實驗方案:取黃鈉鐵礬用鹽酸溶液溶解,分成兩份,一份做火焰色反應,火焰為黃色證明有Na+存在;另一份向其中滴加KSCN溶液,溶液變成血紅色,證明有Fe3+存在.
(6)從綠色化學角度分析,母液中可循環(huán)利用的物質為硫酸(填寫名稱).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.在溶液中,反應A+2B?C分別在三種不同實驗條件下進行,它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L.反應物A的濃度隨時間的變化如圖所示.
請回答下列問題:
(1)寫出該反應的平衡常數(shù)表達式:K=$\frac{c(C)}{c(A)×{c}^{2}(B)}$;
(2)與①比較,②和③分別僅改變一種反應條件.所改變的條件分別是:②使用了催化劑;  ③升高溫度;
(3)實驗②平衡時B的轉化率為40%;實驗③平衡時C的濃度為0.06mol/L.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

14.能源短缺是人類社會面臨的重大問題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應I:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反應II:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反應符合“原子經(jīng)濟”原則的是Ⅰ(填“I”或“Ⅱ”).
②下表所列數(shù)據(jù)是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K).
溫度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
由表中數(shù)據(jù)判斷△H1<0 (填“>”、“=”或“<”).
③某溫度下,將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CH3OH)=0.8mol/L,則CO的轉化率為80%,此時的溫度為250℃(從上表中選擇).
④恒溫、恒容時,下列情況不能說明反應I已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是d.
a、容器各物質的濃度保持不變;        b、容器內壓強保持不變;
c、υ(CO)消耗═1/2υ(H2)生成          d、容器內的密度保持不變
(2)25℃、101kPa時,燃燒16g液體甲醇生成CO2和H2O(l),放出的熱量為363.26kJ,寫出甲醇燃燒的熱化學方程式:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g )═CO2(g )+2H2O(l)△H1=-726.52 kJ/mol.
(3)某實驗小組依據(jù)甲醇燃燒的反應原理,設計一個燃料電池電解Na2SO4溶液(圖如下).請根據(jù)圖示回答下列問題:
①通入甲醇蒸氣的電極應為負極(填寫“正”或“負”),該電極上發(fā)生的電極反應是b(填字母代號).
a.2CH3OH-12e-+3O2═2CO2+4H2O
b.CH3 OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
c.O2+2H2O+4e-═4OH-
d.O2-4e-+4H+═2H2O
②寫出電極A的名稱陰極.寫出B電極的電極反應式4OH--4e-═O2↑+2H2O.
③當堿性甲醇燃料電池消耗3.36L 氧氣時(折合為標準狀況),理論上電解Na2SO4溶液生成氣體的總物質的量是0.45mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.多晶硅(硅單質的一種)被稱為“微電子大廈的基石”,制備中副產(chǎn)物以SiCl4為主,它對環(huán)境污染很大,能遇水強烈水解,放出大量的熱.研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉(主要成份為BaCO3,且含有少量鈣、鐵、鎂離子)制備BaCl2•2H2O,工藝流程如下.

已知25℃時,F(xiàn)e3+、Ca2+、Mg2+完全沉淀的pH分別是:3.4、13.1、12.4
(1)SiCl4水解控制在40℃以下的原因是能防止HCl揮發(fā)污染環(huán)境或控制SiCl4的水解速率.
已知:SiCl4(s)+H2(g)═SiHCl3(s)+HCl(g)△H1=47kJ•mol-1
SiHCl3(s)+H2(g)═Si(s)+3HCl(g)△H2=189kJ•mol-1
則由SiCl4制備硅的熱化學方程式為SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ•mol-1
(2)加鋇礦粉時生成BaCl2的離子反應方程式是BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O.
(3)加20% NaOH調節(jié)pH=12.5,得到濾渣A的主要成分是Mg(OH)2,Ca(OH)2,控制溫度70℃的目的是確保鈣離子完全除去(或溫度越高,Ca(OH)2溶解度越。
(4)BaCl2濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾,再經(jīng)真空干燥后得到BaCl2•2H2O.實驗室中蒸發(fā)濃縮用到的含硅酸鹽的儀器有3種.

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