【題目】工業(yè)制純堿,是向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳,獲得碳酸氫鈉晶體,它的反應(yīng)原理可用下列化學(xué)方程式表示:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3①
NH4HCO3+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl②
將所得碳酸氫鈉晶體加熱分解后即可得到純堿。請(qǐng)回答:
(1)工業(yè)所制純堿中常含有少量的氯化鈉雜質(zhì),其原因___________________________;
(2)現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)小組的學(xué)生,欲測(cè)定某工業(yè)純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),分別設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)如下。
甲組:取10.00g樣品,利用下圖所示裝置,測(cè)出反應(yīng)后裝置C中堿石灰的增重為3.52g。
乙組:取10.00g樣品,配成1000mL溶液,用堿式滴定管量取25.00mL放入錐形瓶中,加入甲基橙作指示劑,用0.150mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定至終點(diǎn)(有關(guān)反應(yīng)為Na2CO3+2HCl=2CaCl2+H2O+CO2↑)。完成三次實(shí)驗(yàn)后,消耗鹽酸體積的平均值為30.00mL。
丙組:取10.00g樣品,向其中加入過(guò)量的鹽酸,直至樣品中無(wú)氣泡冒出,加熱蒸發(fā)所得物并在干燥器中冷卻至室溫后稱量。反復(fù)加熱、冷卻、稱量,直至所稱量的固體質(zhì)量幾乎不變?yōu)橹梗藭r(shí)所得固體的質(zhì)量為10.99g。
請(qǐng)分析、計(jì)算后填表:
分析與 計(jì)算 分組 | 計(jì)算樣品中碳酸鈉 的質(zhì)量分?jǐn)?shù) | 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 的評(píng)價(jià) | 實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因 及對(duì)結(jié)果的影響 |
甲組 | _______________ | 失敗 | ____________ |
乙組 | ____________ | 成功 | |
丙組 | ______________ | 成功 |
【答案】在飽和氯化鈉溶液中通入氨氣和二氧化碳,反應(yīng)了部分的水,從而有部分氯化鈉晶體析出 84.8% 反應(yīng)生成的CO2部分殘留在瓶A中,沒(méi)有被完全吸收,結(jié)果偏小 95.4% 99.6%
【解析】
(1)根據(jù)碳酸氫鈉的生產(chǎn)過(guò)程來(lái)分析解答;
(2)根據(jù)碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳這一方程式反應(yīng)前后質(zhì)量變化來(lái)分析計(jì)算。
(1)因?yàn)?/span>NH4HCO3+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl,所以生成的碳酸氫鈉表面會(huì)沾有部分氯化鈉,在加熱碳酸氫鈉的過(guò)程中,碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉,而氯化鈉不分解,故答案為:在飽和氯化鈉溶液中通入氨氣和二氧化碳,有部分水發(fā)生了反應(yīng),從而有部分氯化鈉晶體析出;
(2)甲組:設(shè)甲組生成3.52g二氧化碳需要碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
106 44
x 3.52g
=,解得:x=8.48g,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=84.8%;
此實(shí)驗(yàn)中部分二氧化碳存在于裝置內(nèi),沒(méi)有被C裝置內(nèi)的堿石灰所吸收,因此實(shí)驗(yàn)失敗,故答案為:84.8%;部分二氧化碳存在于裝置內(nèi),沒(méi)有被C裝置內(nèi)的堿石灰完全吸收,造成測(cè)量結(jié)果偏。
乙組:取10.00g樣品,配成1000mL溶液,用堿式滴定管量取25.00mL放入錐形瓶中,加入甲基橙作指示劑,用0.150mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定至終點(diǎn)(有關(guān)反應(yīng)為Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)。完成三次實(shí)驗(yàn)后,消耗鹽酸體積的平均值為30.00mL。樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量=0.150mol·L-1×0.03L××=0.09mol,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=95.4%,故答案為:95.4%;
丙組:取10.00g樣品,向其中加入過(guò)量的鹽酸,直至樣品中無(wú)氣泡冒出,加熱蒸發(fā)所得物并在干燥器中冷卻至室溫后稱量。反復(fù)加熱、冷卻、稱量,直至所稱量的固體質(zhì)量幾乎不變?yōu)橹梗藭r(shí)所得固體的質(zhì)量為10.99g.設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為y,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
106 117
y 10.99g
=,解得:y≈9.96g則碳酸鈉樣品中,碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=99.6%,故答案為:99.6%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)用下圖的裝置制備少量的AlCl3(易水解)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. G裝置作用是除去多余氯氣,防止空氣污染
B. 裝置C和F中的試劑均為濃硫酸,其作用是防止水蒸氣進(jìn)人E中
C. 用50mL12mol/L的鹽酸與足量的MnO2反應(yīng),所得氯氣可以制取26.7gAlCl3
D. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈,待裝置中充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃D處的酒精燈
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硒元素(Se)是第4周期ⅥA族元素,單質(zhì)有紅硒、黑硒和灰硒,灰硒是良好的半導(dǎo)體材料,硒最特殊的性質(zhì)是在光照射下導(dǎo)電性可提高近千倍,可用于制造光電管。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Se原子價(jià)電子的軌道表示式為__。
(2)As和Se是同一周期元素,As的第一電離能比Se大,原因是___。
(3)硒在空氣中燃燒能生成SeO2,常溫下,SeO2是易揮發(fā)的白色固體,熔點(diǎn)為340~350℃,315℃時(shí)升華,則SeO2固體是___晶體;寫(xiě)出一種與SeO2互為等電子體的陰離子的化學(xué)式__。
(4)H2SeO4和H2SO4相似,是一種不易揮發(fā)的強(qiáng)酸。SeO42-的空間構(gòu)型為___,中心原子的雜化方式為___。
(5)硒化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,Zn原子的配位數(shù)為___,若該晶胞密度為ρg·cm-3,硒化鋅的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,用NA代表阿伏加德羅常數(shù),則晶胞參數(shù)a(即晶胞的邊長(zhǎng))為___nm。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某混合溶液中可能大量含有的離子如下表所示:
陽(yáng)離子 | H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+ |
陰離子 | Cl-、OH-、CO32-、AlO2- |
為探究其成分,某同學(xué)將Na2O2逐漸加入到上述混合溶液中并微熱,產(chǎn)生沉淀和氣體的物質(zhì)的量與加入Na2O2的物質(zhì)的量的關(guān)系分別如圖所示。
(1)該溶液中一定含有的陽(yáng)離子是________________________________,其對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量濃度之比為 ____________,溶液中一定不存在的陰離子是_______________________。
(2)寫(xiě)出沉淀減少的離子方程式 ________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】南海是一個(gè)巨大的資源寶庫(kù),開(kāi)發(fā)利用這些資源是科學(xué)研究的重要課題。下圖為海水資源利用的部分過(guò)程,有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法
B.氯堿工業(yè)中采用陽(yáng)離子交換膜可提高產(chǎn)品的純度
C.由MgCl2·6H2O得到無(wú)水MgCl2的關(guān)鍵是要在干燥的氯化氫氣流低溫小火烘干
D.溴工業(yè)中③、④的目的是為了富集溴元素,溴元素在反應(yīng)③、④、⑤中均被氧化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于恒容密閉容器中發(fā)生的可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的為( )
A.斷開(kāi)一個(gè)N≡N鍵的同時(shí)有6個(gè)N—H鍵生成
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量
D.N2、H2、NH3分子數(shù)比為1∶3∶2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將某有機(jī)物樣品3.0g通入足量的氧氣后充分燃燒,在120℃條件下將燃燒后的氣體通入足量的濃H2SO4中,濃H2SO4增重1.8g,然后將氣體再通入足量的氫氧化鋇溶液中,可得到沉淀19.7g(不考慮溶解的沉淀物),此時(shí)還有標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體2.24L,該氣體能用于搶救危重病人。實(shí)驗(yàn)測(cè)得該有機(jī)物蒸氣的密度是相同條件下氦氣的15倍。求該有機(jī)物的分子式和通入氧氣的總體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定條件下,金屬單質(zhì)X和非金屬單質(zhì)Y能夠反應(yīng),生成化合物Z,Z能與水發(fā)生水解反應(yīng)生成氣體G和白色沉淀P(如下框圖所示),已知?dú)怏wG與空氣之密度比約為1.17。請(qǐng)?zhí)羁眨?/span>
(1)組成單質(zhì)X和Y的元素分別屬第____________族和第___________族;
(2)Z與水發(fā)生水解反應(yīng)方程式_____________________;
(3)每生成1mol的化合物Z,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移_________________mol的電子。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng):NO2(g)+ SO2(g)SO3(g)+NO(g),下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)限度的是
A. 體系壓強(qiáng)保持不變B. 混合氣體顏色保持不變
C. SO3和NO的體積比保持不變D. 每消耗1 mol SO3的同時(shí)生成1 mol NO2
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