某同學進行實驗研究時，欲配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液，但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O試劑（化學式量：315）。在室溫下配制溶液時發(fā)現(xiàn)所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在大量未溶物。為探究原因，該同學查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K時的溶解度（g/100g H2O）分別為2.5、3.9和5.6。

（1）燒杯中未溶物可能僅為BaCO3，理由是                                      。

（2）假設試劑由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3組成，設計實驗方案，進行成分檢驗。在答題卡上寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論。（不考慮結晶水的檢驗；室溫時BaCO3飽和溶液的pH=9.6）

限選試劑及儀器：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH計、燒杯、試管、帶塞導氣管、滴管

實驗步驟

預期現(xiàn)象和結論

步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分攪拌，靜置，過濾，得濾液和沉淀。

步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸。

步驟3：取適量步驟1中的沉淀于是試管中，           。

步驟4：

（3）將試劑初步提純后，準確測定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。實驗如下：

①配制250ml 約0.1mol•L-1Ba(OH)2溶液：準確稱取w克試樣，置于燒杯中，加適量蒸餾水，           ，將溶液轉(zhuǎn)入            ，洗滌，定容，搖勻。

②滴定：準確量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于錐形瓶中，滴加指示劑，將           （填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol•L-1鹽酸裝入50ml酸式滴定管，滴定至終點，記錄數(shù)據(jù)。重復滴定2次。平均消耗鹽酸Vml。

③ 計算Ba(OH)2·8H2O的質(zhì)量分數(shù)=       （只列出算式，不做運算）

（4）室溫下，     (填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液


【解析】本題考察常見的實驗步驟的設計、儀器和試劑的選擇、一定物質(zhì)的量濃度的配制以及有關計算。

（1）Ba(OH)2屬于強堿，易吸收空氣中的水蒸氣和CO2形成難溶的BaCO3沉淀，因此長時間暴露在空氣中時Ba(OH)2就有可能轉(zhuǎn)化為BaCO3。

（2）Ba(OH)2易溶于水，所以濾液中含有Ba2＋，因此滴加稀硫酸使會產(chǎn)生白色沉淀BaSO4；要想驗證沉淀為BaCO3，可以利用其能與酸反應產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體；為進一步證明試劑是是否還有Ba(OH)2·8H2O，可以取步驟1中的濾液，用pH計測其pH值，若pH＞9.6，即證明濾液不是純BaCO3溶液，即證明是由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3組成，假設成立。

（3）①由于試樣中含有難溶性的BaCO3，因此加水溶解后要過濾，且冷卻后在轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中；

②Ba(OH)2溶液的濃度約為0.1mol•L-1，體積是25ml，由于酸式滴定管的容量是50ml，因此鹽酸的濃度至少應該是0.1 mol•L-1的，若鹽酸的濃度過大，反應過快，不利于控制滴定終點，所以選擇0.1980 mol•L-1的鹽酸最恰當。

③消耗鹽酸的物質(zhì)的量是0.1980×V×10－3mol，所以25.00ml溶液中含有Ba(OH)2的物質(zhì)的量是，所以w克試樣中Ba(OH)2的質(zhì)量是，故Ba(OH)2·8H2O的質(zhì)量分數(shù)=。

（4）若配制1L1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液，則溶液中溶解的Ba(OH)2·8H2O的質(zhì)量是315g，所以此時的溶解度約是 g/100g H2O，而在常溫下Ba(OH)2·8H2O是3.9 g/100g H2O，顯然不可能配制出1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液。

【答案】（1）由于Ba(OH)2·8H2O與收空氣中的CO2反，所取試劑大部分已變質(zhì)為BaCO3，未變質(zhì)的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液時能全部溶解。

（2）

實驗步驟

預期現(xiàn)象和結論

步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分攪拌，靜置，過濾，得濾液和沉淀。

步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸。

出現(xiàn)白色沉淀，說明該試劑中有Ba2+存在

步驟3：取適量步驟1中的沉淀于是試管中，滴加稀鹽酸，連接帶塞導氣管將產(chǎn)生的氣體導入澄清石灰水中。

澄清石灰水變混濁。說明該試劑中含有BaCO3

步驟4：取步驟1中的濾液于燒杯中，用pH計測定其pH值。

PH值明顯大于9.6，說明該試劑中含有Ba(OH)2。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：


下列各組物質(zhì)僅用蒸餾水不能鑒別出的是

A.苯、酒精、硝基苯                     B.食鹽、燒堿、硝酸銨

C.蔗糖、硫酸銅粉末、碳酸鈣粉末         D.氧化銅、二氧化錳、活性炭

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科目：高中化學 來源： 題型：


   某酸性工業(yè)廢水中含有。光照下，草酸能將其中的轉(zhuǎn)化為。某課題組研究發(fā)現(xiàn)，少量鐵明礬即可對該反應堆起催化作用。

為進一步研究有關因素對該反應速率的影響，探究如下：

（1）在25°C下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量，作對比實驗，完成以下實驗設計表（表中不要留空格）。

測得實驗①和②溶液中的濃度隨時間變化關系如圖所示。

（2）上述反應后草酸被氧化為         （填化學式）。

（3）實驗①和②的結果表明          ；實驗①中時間段反應速率（）=   

(用代數(shù)式表示)。

（4）該課題組隊鐵明礬中起催化作用的成分提出如下假設，請你完成假設二和假設三：

假設一：起催化作用；

假設二：              ；

假設三：              ；

…………

(5)請你設計實驗驗證上述假設一，完成下表中內(nèi)容。

（除了上述實驗提供的試劑外，可供選擇的藥品有等。溶液中的濃度可用儀器測定）

實驗方案（不要求寫具體操作過程）

預期實驗結果和結論

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科目：高中化學 來源： 題型：


下列實驗現(xiàn)象預測正確的是

A、實驗I：振蕩后靜置，上層溶液顏色保持不變濃H2SO4  

B、實驗II：酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡，且顏色逐漸褪去

C、實驗III：微熱稀HNO3片刻，溶液中有氣泡產(chǎn)生，廣口瓶內(nèi)始終保持無色

D、實驗IV：繼續(xù)煮沸溶液至紅褐色，停止加熱，當光束通過體系時可產(chǎn)生丁達爾效應

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科目：高中化學 來源： 題型：


草酸是一種重要的化工產(chǎn)品。實驗室用硝酸氧化淀粉水解液制備草酸的裝置如圖14所示（加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去）實驗過程如下：

①將一定量的淀粉水解液加入三頸瓶中

②控制反應液溫度在55～60℃條件下，邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸（65%HNO3與98%H2SO4的質(zhì)量比為2：1.5）溶液

③反應3h左右，冷卻，抽濾后再重結晶得草酸晶體。

硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應：

C6H12O6＋12HNO3→3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O

C6H12O6­＋8HNO3→6CO2＋8NO↑＋10H2O

3H2C2O4＋2HNO3→6CO2＋2NO↑＋4H2O

(1)檢驗淀粉是否水解完全所需用的試劑為                  。

(2)實驗中若混酸滴加過快，將導致草酸產(chǎn)率下降，其原因是                                。

(3)裝置C用于尾氣吸收，當尾氣中n(NO2):n(NO)＝1：1時，過量的NaOH溶液能將NOx全部吸收，原因是                                           （用化學方程式表示）

(4)與用NaOH溶液吸收尾氣相比較，若用淀粉水解液吸收尾氣，其優(yōu)、缺點是               。

(5)草酸重結晶的減壓過濾操作中，除燒杯、玻璃棒外，還必須使用屬于硅酸鹽材料的儀器有        。

【分析】這是一道“實驗化學”的基礎性試題，通過草酸制備，考查學生對化學原理、化學實驗方法的掌握程度，對實驗方案的分析評價和運用化學知識解決化學實驗中的具體問題的能力。

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科目：高中化學 來源： 題型：


硫酸亞鐵銨[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]為淺綠色晶體，實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備，其步驟如下：

步驟1  將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑。

步驟2  向處理過的鐵屑中加入過量的3mol·L-1H2SO4溶液，在60℃左右使其反應到不再產(chǎn)生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液。

步驟3  向所得FeSO4溶液中加入飽和（NH4）2SO4溶液，經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。

請回答下列問題：

（1）           在步驟1的操作中，下列儀器中不必用到的有__________（填儀器編號）

①鐵架臺  ②燃燒匙   ③錐形瓶 ④廣口瓶 ⑤研缽  ⑥ 玻璃棒  ⑦  酒精燈

（2）           在步驟2中所加的硫酸必須過量，其原因是_______；

（3）           在步驟3中，“一系列操作”依次為______、_______和過濾；

（4）           本實驗制得的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3+雜質(zhì)。檢驗Fe3+常用的試劑是______，可以觀察到得現(xiàn)象是________。

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科目：高中化學 來源： 題型：


實驗室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應之后，所得固體中含金屬單質(zhì)18 g，則該氧化物粉末可能是(    )

A.Fe2O3和MnO2                                        B.MnO2和V2O5

C.Cr2O3和V2O5                                        D.Fe3O4和FeO

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科目：高中化學 來源： 題型：


下列溶液能與鎂反應生成氫氣的是

A.氯化銨溶液             B.氫氧化鈉溶液             

C.碳酸鉀溶液             D.飽和石灰水

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科目：高中化學 來源： 題型：


A、B兩種固體，都由甲、乙兩種元素組成。在A、B中，甲、乙兩種元素的原子個數(shù)比分別為1∶1和

1∶2。高溫煅燒A、B時，產(chǎn)物都是C（固體）和D（氣體）。由D可制得E（酸）。E和另一種酸組成的混合酸跟甲苯反應可生成三硝基甲苯。C與E的稀溶液反應得到溶液F，往F溶液中加入NaOH溶液，有紅褐色沉淀生成，該沉淀經(jīng)灼燒后轉(zhuǎn)變成C。往F溶液中加入甲元素的單質(zhì)得到溶液G。試根據(jù)以上信息填寫下列空白：

（1）A的化學式（分子式）是                                

（2）B煅燒生成C和D的化學方程式是                               

     甲元素的單質(zhì)與F溶液反應的離子方程式是                                 

（3）往G溶液中加入NaOH溶液發(fā)生的現(xiàn)象是                                   

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