感器测定溶液的pH变化,同时用数据采集器记录并绘制图象如图2所示.
(1)图1所示实验中,用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”其原因是 控制稀盐酸滴入速率,从而控制二氧化碳生成速率 ;
(2)通过图象分析,小苏打溶液是显 碱性 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),图象中M点处发生的主要化学反应方程式为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ; (3)为了确定M处溶液的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤 ① 加入试剂 加入 足量氯化钙溶液 ② 滴入 酚酞试液 酚酞试液变红色 (4)实验过程中,同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化,则此时烧杯中就可观察到的现象有 出现白色不溶物 .
【考点】9H:盐的化学性质;G5:书写化学方程式、.
【分析】(1)分液漏斗能够控制液体药品的流量,从而可以控制反应速率; (2)pH大于7的溶液显碱性;
氢氧化钠溶液中通入二氧化碳时,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水; (3)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠; 氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色;
(4)实验过程中,发现18min后溶液的pH基本不再变化,说明反应生成的碳酸氢钠溶液已经达到饱和状态.
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实验现象 有白色沉淀 初步实验结论 有 碳酸钠和氢氧化钠 物质 【解答】解:(1)图1所示实验中,用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”其原因是控制稀盐酸滴入速率,从而控制二氧化碳生成速率.
故填:控制稀盐酸滴入速率,从而控制二氧化碳生成速率.
(2)通过图象分析可知,随着反应进行,溶液pH始终等于7,说明小苏打溶液显碱性;
图象中M点处发生的主要化学反应是:二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O. 故填:碱性;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.
(3)为了确定M处溶液的成分,进行如下实验:①取M处少量溶液于试管中,加入足量氯化钙溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠;
②静置后向试管中滴加适量的酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠,实验过程如下表所示:
实验步骤 ① 加入试剂 加入足量氯化钙溶液 ② 滴入酚酞试液 酚酞试液变红色 实验现象 有白色沉淀 初步实验结论 有碳酸钠和氢氧化钠 (4)实验过程中,发现18min后溶液的pH基本不再变化,说明反应生成的碳酸氢钠溶液已经达到饱和状态,碳酸氢钠不能继续溶解,则此时烧杯中就可观察到的现象有出现白色不溶物. 故填:出现白色不溶物.
26.聚合硫酸铁(PFS)是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂,其化学组成可表示为[Fex(OH)y(SO4)z]m.某中学化学兴趣小组以聚合硫酸铁的生产流程和相关性质进行了一系列的探究. Ⅰ.聚合硫酸铁的工业生产.
如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程.
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回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为 氧化铁 .“过筛”与化学实验中的 过滤 原理相似(填操作名称).
(2)酸浸时最合适的酸是 稀硫酸 ,写出铁锈与该酸反应的化学反应方程式 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O .
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是将Fe2+转化为Fe3+.你认为下列氧化剂中最合适的是 C (填标号),原因是 不引入其他杂质 . A.KMnO4B.Cl2C.H2O2D.HNO3
(4)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是 AB .
A.有利于水分蒸发B.降低沸点,防止晶体分解C.降低生产成本 Ⅱ.聚合硫酸铁的成分探究.
该研究小组为确定聚合硫酸铁的化学式,进行了如下实验: ①称取5.52g聚合硫酸铁样品溶于足量的稀盐酸中并充分混合;
②向①所得的混合物中加入足量的BaCl2溶液,充分反应后,经过滤、洗涤、干燥、称重,得沉淀4.66g.
③若向步骤②的滤液中加入过量的NaOH溶液,充分反应后,再将沉淀过滤、洗涤、灼烧、称重,得固体3.20g.
则聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]m样品中的x:y:z的值为 2:4:1 . 试写出该聚合硫酸铁与盐酸的反应方程式 3[Fe2(OH)4SO4]m+12mHCl=mFe2(SO4)3+4mFeCl3+12mH2O .
Ⅲ.聚合硫酸铁的热分解气体产物成分探究.
该小组将5.52g聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解,对所得气体产物进行实验探究.(已知SO3的熔点为16.8℃). 【提出假设】
假设1:所得气体的成分是SO3;
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假设2:所得气体的成分是SO2、O2;
假设3:所得气体的成分是 SO3、SO2、O2 . 【设计实验】
按下图装置进行实验.
实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝,C中U形管内有无色晶体析出,D中品红溶液褪色,装置E的作用是 吸收多余的二氧化硫,防止污染空气 . 【实验结论】
通过实验现象判断,假设 3 成立.
如果最终试管中固体为一种红棕色纯净物,则质量为 3.2g .
【考点】AF:物质的相互转化和制备;4Q:常见气体的检验与除杂方法;8H:铁锈的主要成分;93:酸的化学性质;G5:书写化学方程式、. 【分析】Ⅰ.(1)铁锈的主要成分是氧化铁; “过筛”与化学实验中的过滤原理相似;
(2)酸浸时最合适的酸是稀硫酸,这样可以防止带入新的杂质; 氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水;
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是将Fe2+转化为Fe3+,下列氧化剂中最合适的是过氧化氢,反应后过氧化氢被还原成水; (4)水的沸点随着压强减小而减小;
Ⅱ.钡离子能和硫酸根离子结合成白色沉淀硫酸钡;
铁离子能和氢氧根离子结合成红褐色沉淀氢氧化铁,灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁和水;
该聚合硫酸铁与盐酸反应生成硫酸铁、氯化铁和水; Ⅲ.二氧化硫能使品红溶液褪色;
二氧化硫能和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水;
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