分析 操作Ⅰ得到沉淀A,則操作Ⅰ為過(guò)濾,沉淀A為不溶性物質(zhì),為碳酸鈣、氫氧化鋁和二氧化硅等;加入鹽酸,碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,氫氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,二氧化硅不反應(yīng),故通過(guò)操作Ⅱ即過(guò)濾得到的沉淀C為二氧化硅等不溶性物質(zhì),氣體D為二氧化碳,溶液B中鈣離子和鋁離子,溶液B中加入過(guò)量氫氧化鈉,鋁離子生成偏鋁酸鈉,沉淀C和過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏硅酸鈉和水,二氧化碳和過(guò)量澄清石灰水生成碳酸鈣沉淀,據(jù)此分析;
(1)根據(jù)過(guò)濾操作分析所用儀器;
(2)溶液B中含鈣離子和鋁離子,溶液B中加入過(guò)量氫氧化鈉,鋁離子生成偏鋁酸鈉;沉淀C和過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏硅酸鈉和水;
(3)通過(guò)操作Ⅲ證明沉淀A含氫氧化鋁,通過(guò)操作Ⅳ證明沉淀A含二氧化硅;
(4)該實(shí)驗(yàn)方案是測(cè)定丙中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量,確定生成的二氧化碳的質(zhì)量,進(jìn)而以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
①實(shí)驗(yàn)裝置中會(huì)殘留部分二氧化碳,影響丙中二氧化碳質(zhì)量的沉淀,需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入丙中被吸收;
②氫氧化鋇和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鋇和水;
③根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量計(jì)算反應(yīng)生成二氧化碳的物質(zhì)的量,由碳元素守恒可知牙膏中n(CO2)=n(CaCO3),進(jìn)而計(jì)算碳酸鈣質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義計(jì)算;
④乙中的水蒸氣、HCl氣體會(huì)進(jìn)入裝置丙中使得CO2稱(chēng)量結(jié)果偏大.
解答 解:操作Ⅰ得到沉淀A,則操作Ⅰ為過(guò)濾,沉淀A為不溶性物質(zhì),為碳酸鈣、氫氧化鋁和二氧化硅等;加入鹽酸,碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,氫氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,二氧化硅不反應(yīng),故通過(guò)操作Ⅱ即過(guò)濾得到的沉淀C為二氧化硅等不溶性物質(zhì),氣體D為二氧化碳,溶液B中鈣離子和鋁離子,溶液B中加入過(guò)量氫氧化鈉,鋁離子生成偏鋁酸鈉,沉淀C和過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏硅酸鈉和水,二氧化碳和過(guò)量澄清石灰水生成碳酸鈣沉淀.
(1)過(guò)濾操作所用儀器為:燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺(tái)等,故答案為:玻璃棒;漏斗;
(2)溶液B中含鈣離子和鋁離子,溶液B中加入過(guò)量氫氧化鈉,鋁離子生成偏鋁酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,沉淀C和過(guò)量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏硅酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
故答案為:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(3)溶液B中含鈣離子和鋁離子,溶液B中加入過(guò)量氫氧化鈉,先生成沉淀,后部分溶解,說(shuō)明含鋁離子,鋁離子生成偏鋁酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,鈣離子和氫氧化鈉生成氫氧化鈣沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:Ca2++2OH-=Ca(OH)2↓說(shuō)明沉淀沉淀A中含氫氧化鋁;二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水,沉淀C能和氫氧化鈉反應(yīng),故沉淀C為二氧化硅;
故答案為:Al(OH)3、SiO2;
(4)該實(shí)驗(yàn)方案是測(cè)定丙中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量,確定生成的二氧化碳的質(zhì)量,進(jìn)而以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
①實(shí)驗(yàn)裝置中會(huì)殘留部分二氧化碳,影響丙中二氧化碳質(zhì)量的沉淀,需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入丙中被吸收,步驟④通入空氣的作用是把生成的CO2氣體全部排入丙中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,
故答案為:把生成的CO2氣體全部排入丙中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收;
②氫氧化鋇和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鋇和水,反應(yīng)方程式為:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O,
故答案為:Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O;
③BaCO3的質(zhì)量為1.97g,其物質(zhì)的量為$\frac{1.97g}{197g/mol}$=0.01mol,生成二氧化碳的物質(zhì)的量為0.01mol,由碳元素守恒可知牙膏中n(CO2)=n(CaCO3)=0.01mol,碳酸鈣質(zhì)量為0.01mol×100g/mol=1g,牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1g}{4.00g}$×100%=25%,
故答案為:25%;
④乙中的水蒸氣、HCl氣體會(huì)進(jìn)入裝置丙中使得CO2稱(chēng)量結(jié)果偏大,故測(cè)定裝置丙在吸收CO2前后質(zhì)量差,不可行,
故答案為:不可行;這樣測(cè)得的結(jié)果會(huì)偏大,因?yàn)橐抑械乃魵、HCl氣體會(huì)進(jìn)入裝置丙中使得CO2稱(chēng)量結(jié)果偏大.
點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力、對(duì)操作的評(píng)價(jià)、物質(zhì)含量的測(cè)定、化學(xué)計(jì)算等,根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),要認(rèn)真分析,把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康,難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 受熱時(shí)Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定 | |
B. | 同溫同壓下,在水中Na2CO3比NaHCO3溶解性小 | |
C. | Na2CO3和NaHCO3都既能與酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉反應(yīng) | |
D. | 等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng),Na2CO3放出的CO2多 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 往平衡體系中加入少量金屬鉛后,c(Pb2+)增大 | |
B. | 往平衡體系中加入少量 Sn(NO3)2固體后,c(Pb2+)變小 | |
C. | 升高溫度,平衡體系中c(Pb2+)增大,說(shuō)明該反應(yīng)△H>0 | |
D. | 25℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.2 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | T(℃) | n(CO)/n(H2) | p(MPa) |
l | 150 | 1/3 | 0.1 |
2 | n | 1/3 | 5 |
3 | 350 | m | 5 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 2 mol SO2+1 mol O2 | B. | 4 mol SO2+1 mol O2 | ||
C. | 2 mol SO2+1 mol O2+2 SO3 | D. | 3 mol SO2+1 SO3 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 氯水的顏色呈淺黃綠色,說(shuō)明氯水中含有Cl2 | |
B. | 向氯水中加入NaHCO3 粉末,有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明氯水中含有H+ | |
C. | 氯水能使有色花瓣褪色,說(shuō)明氯水中含有Cl2 | |
D. | 向氯水中滴加HNO3 酸化的AgNO3 溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明氯水中含有Cl- |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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