【題目】工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制備燒堿(NaOH)、氯氣(Cl2)和氫氣,并以它們?yōu)樵仙a一系列化工產品,稱為氯堿工業(yè),某化學興趣小組同學在實驗室進行如下探究:
探究一:驗證電解飽和食鹽水的產物
(查閱資料)(1)氯氣在通常情況下呈黃綠色、是一種有強烈刺激性氣味的有毒氣體;(2)氯氣能與堿溶液發(fā)生反應,能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{。
(實驗驗證)按圖甲所示裝置進行實驗探究
接通電源一段時間后,觀察到X、Y電極周圍均有氣泡產生,溶液由無色變?yōu)榧t色。用小試管在a端收集氣體,移近酒精燈火焰,松開拇指,發(fā)出輕微的爆鳴聲。將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在b端,試紙變藍。
(實驗分析)
(1)a端收集到的氣體是_____。
(2)電解飽和食鹽水的化學方程式為_____。
(3)b端后連接乙裝置,乙裝置中氫氧化鈉溶液的作用是_____。
(拓展延伸)上述電解飽和食鹽水實驗中,電解產物之間能發(fā)生化學反應。為避免產物混合發(fā)生反應,工業(yè)上常用離子交換膜法進行生產制備,將得到的溶液蒸發(fā)結晶獲得燒堿。
探究二:工業(yè)上生產的燒堿中含有哪些雜質?
(猜想假設)
猜想一:NaCl
猜想二:Na2CO3
猜想三:NaCl和Na2CO3
工業(yè)上生產的燒堿中可能含有Na2CO3,作出此猜想的依據是_____。
(實驗探究)
實驗操作 | 實驗現象 | 實驗結論 |
取少量燒堿樣品于試管中,加適量水溶解,加入過量的稀硝酸,再滴加少量硝酸銀溶液 | _____ | 猜想三正確 |
(反思評價)
(1)小樂同學認為上述實驗中可用稀鹽酸代替稀硝酸,小娟不同意,小娟的理由是_____,
(2)除去燒堿溶液中少量的碳酸鈉,可選用的藥品是_____ (填標號)。
A CuCl2溶液
B Ba(NO3)2溶液
C Ba(OH)2溶液
D KOH溶液
【答案】氫氣 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 吸收氯氣 氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水 先產生氣泡后產生白色沉淀 稀鹽酸中含有氯離子,影響對氯化鈉的檢驗 C
【解析】
探究一:氫氣燃燒生成水;電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣;氫氧化鈉溶液能夠吸收氯氣;
探究二:氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水;稀硝酸和碳酸鈉反應生成硝酸鈉、水和二氧化碳;氯化鈉和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉;碳酸鈉和氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉。
探究一:(1)a端收集到的氣體移近酒精燈火焰,松開拇指,發(fā)出輕微的爆鳴聲,是因為氫氣燃燒生成水,說明氣體是氫氣。故填:氫氣。
(2)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在b端,試紙變藍,說明b端產生的氣體是氯氣,電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣,反應的化學方程式為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。故填:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(3)氯氣可以和氫氧化鈉反應,所以b端后連接乙裝置,乙裝置中氫氧化鈉溶液的作用是吸收氯氣。故填:吸收氯氣。
探究二:氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,所以工業(yè)上生成的燒堿中可能含有Na2CO3。故填:氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。
[實驗探究]
猜想三正確說明燒堿中含有NaCl和Na2CO3,稀硝酸和碳酸鈉反應生成了二氧化碳,氯化鈉和硝酸銀反應生成了白色沉淀氯化銀,所以現象是先產生氣泡后產生白色沉淀。故填:先產生氣泡后產生白色沉淀。
[反思評價]
(1)稀鹽酸中含有氯離子,換成稀鹽酸后即使燒堿中沒有氯化鈉也會生成白色沉淀,無法檢驗出有無氯化鈉。故填:稀鹽酸中含有氯離子,影響對氯化鈉的檢驗。
(2)除去燒堿溶液中少量的碳酸鈉,可選用的藥品是氫氧化鋇溶液,是因為氫氧化鋇和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉,過濾得到氫氧化鈉溶液,CuCl2會把NaOH除去,Ba(NO3)2會引入新雜質,KOH與其雜質不發(fā)生反應。
故選C。
科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】某;瘜W興趣小組欲探究 CO2 與 NaOH 溶液反應后的溶質組成。
(查閱資料)20℃時,幾種物質在水中的溶解度(S):
物質 | Na2CO3 | NaHCO3 | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | NaOH |
S/g | 21.5 | 9.6 | 0.165 | 3.89 | 109 |
(實驗探究Ⅰ)
實驗一:取兩只充滿 CO2 的礦泉水瓶,分別加入50mL 的水和等體積的 NaOH 溶液,立即擰緊瓶蓋, 實驗如圖,充分振蕩。瓶子變癟程度 A______B(填 “>”“=”“<”)。
實驗二:驗證 B 瓶中反應生成了 Na2CO3:取少量 B 瓶中的溶液,滴加過量 BaCl2 的溶液,有白色沉淀生成,靜置。
(1)該反應的化學方程式為______。
(2)實驗中不宜將 BaCl2 溶液換成 CaCl2 溶液,原因是______。
實驗三:取少量實驗二中的上層清液,滴入幾滴酚酞。
(3)溶液變紅色。說明清液中還有 NaOH。
(4)實驗二中必須加入過量的 BaCl2 溶液,理由是______。
(實驗探究Ⅱ)
(查閱資料)
(1)本實驗條件下,NaOH 溶液、Na2CO3 溶液和NaHCO3 溶液的 pH 分別約為 14.0、12.0和 8.5。
(2)將 CO2 通入少量的澄清石灰水中,溶液變渾濁,繼續(xù)通 CO2 氣體,渾濁逐漸消失, 其消失過程中發(fā)生的反應為:CaCO3 + H2O + CO2 =Ca(HCO3)2
(提出猜想)過量 CO2 與 NaOH 溶液反應后的溶質中還可能含有______(填化學式)。
(進行實驗)小明在老師的幫助下利用數字傳感器完成了以下實驗。室溫(約 20℃)下, 將 8gNaOH 溶于 190g 水中,然后向其中持續(xù)通入二氧化碳氣體,同時用數字傳感器測定溶液的 pH 變化,所得數據如圖 2 所示。
(得出結論)
(1)實驗中,用“分液漏斗”而不用“長頸漏斗”的原因是______;
(2)根據資料和圖像判斷:M點溶質應為______(填化學式);
(反思交流)
(1)經多次重復實驗,所得實驗結果基本一致。實驗過程中發(fā)現 18min 后溶液的 pH 基本不再變化,則此時燒杯內______(填“有”或“無”)晶體析出,原因是______。
(2)待 pH 不再變化后,取適量溶液,向其中滴加幾滴稀鹽酸,立即產生氣泡,該反應的化學方程式為_______。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上以白云石(主要成分為CaCO3和MgCO3)為原料制備氫氧化鎂的流程如圖所示,請回答以下問題:
資料卡片:
①輕燒時溫度低于700 °C;
②;
③;
④
(1)白云石輕燒后所得固體的主要成分是__________。
(2)流程中研磨的目的是____________。
(3)流程中除水以外可以循環(huán)利用的物質是________。
(4)流程中最后一個步驟是向硫酸鎂溶液中通入氨氣,反應生成氫氧化鎂沉淀和硫酸銨,該反應的化學方程式是_________。
(5)如果輕燒時溫度超過700 °C ,對流程產生的影響是____________。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】人類的生產生活離不開含碳物質。
用以上物質的化學式填空:
①會引起溫室效應的氧化物是______________________;
②屬于有機物的是______________________;
③與金剛石互為同素異形體的是______________________;
④焰色反應呈紫色的是______________________ ;
⑤有毒且易與血紅蛋白結合的是______________________ ;
⑥碳酸飲料中含有的酸是______________________。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】NaCl、Na2CO3和CaCl2三種物質的溶解度曲線如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.40℃時,100g三種溶液中溶質質量最大的是CaCl2溶液
B.將80℃的Na2CO3飽和溶液降溫到40℃,該過程有晶體析出
C.0﹣100℃,CaCl2飽和溶液的溶質質量分數始終大于Na2CO3飽和溶液的溶質質量分數
D.要從NaCl的飽和溶液中獲得大量晶體,可用冷卻熱飽和溶液或蒸發(fā)溶劑兩種方法
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】回答下列與含碳物質有關的問題。
(1)制糖工業(yè)中利用活性炭的_______性脫色制白糖;
(2)CO2與H2O反應,生成一種能使石蕊溶液變紅的物質,這種物質是_______;
(3)在高爐煉鐵的核心反應Fe2O3+3CO2Fe+3CO2里,其中_______發(fā)生氧化反應。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】農業(yè)上常用質量分數為16%的NaCl溶液選種。實驗室配制100g該濃度溶液的過程如下圖所示。下列說法不正確的是()
A.實驗操作順序為④②①⑤③
B.②中需稱量NaCl的質量為16g
C.選用100mL量筒量取所需水
D.①中有部分固體灑落所配溶液的濃度偏大
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】下列圖像不能正確反映對應變化關系的是
A.向等質量的氧化鈣、氫氧化鈣中分別加入等質量分數的稀鹽酸至過量
B.向一定質量氯化亞鐵和氯化鋁的混合溶液中加入鎂粉至過量
C.向鹽酸和氯化鈣的混合溶液中逐滴加入純堿溶液至過量
D.向等質量的鎂、鋁中分別加入等質量分數的稀硫酸至過童
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】根據如圖的溶解度曲線,下列說法中不正確的是
A.t2°C時,甲、乙的飽和溶液中溶質質量分數相等
B.t2°C時,甲和乙的溶解度相同
C.將t3°C時甲、乙兩物質的飽和溶液降溫到t1°C時甲比乙析出的晶體多
D.當甲中混有少量乙時,可采用降溫結晶的方法提純甲
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