下表是 20℃时部分物质的溶解度数据。
物质 | Ca(OH)2 | NaOH | CaCO3 | Ca(HCO3)2 | Na2CO3 | NaHCO3 |
溶解度/g | 0.16 | 109 | 0.0065 | 16.6 | 21.8 | 9.6 |
(1)配制溶液:配制 50g11%氢氧化钠溶液的基本步骤是:计算—称取氢氧化钠固体—量取水—溶解—装瓶贴标签。 用托盘天平称取氢氧化钠固体的质量_________ g。
(2)进行性质探究实验,20℃时,根据数据回答下列问题:
①向稀氢氧化钠溶液中通入 CO2,先生成 Na2CO3,继续通入 CO2,Na2CO3 会转化为 NaHCO3,已知后者为化合反应,请写出该化合反应的化学方程式:_________。 若向 20℃时饱和 Na2CO3 溶液中通入过量的 CO2,可观察到的现象是_________。
②结合表格中的有关数据,若以 20℃时,100g 饱和溶液吸收 CO2 的质量最大为依据,则除去 CO 气体中的 CO2 杂质,应选择_________溶液(填化学式),欲检验CO2气体的存在,则应选择_________溶液(填化学式)。
③将 2.2g CO2 通入 47.8g 一定浓度的 NaOH溶液中充分反应后(反应过程中没有CO2 逸出,水也没有蒸发),溶液中的溶质仅有 Na2CO3和 NaHCO3 两种物质(NaHCO3 在水中电离成 Na+和 HCO3-),则此时溶液中碳元素的质量分数为__________,在此反应过程中,你认为钠离子的个数_________发生变化?(填写: 有或者没有)
(3)电导率传感器可辅助探究复分解反应的实质。相同条件下,离子浓度越大,电导率越大,溶液导电性越强。将含有酚酞的 Ba(OH)2 溶液平均分成两份置于两个烧杯中 并插入电导率传感器,往其中一份滴加稀硫酸,往另一份滴加硫酸钠溶液,滴加过程中,这两份溶液的滴加速率始终相同,测得溶液的电导率变化如图所示。下列说法正确的是__________
a.乙曲线电导率减小过程中,溶液由红色变为无色
b.乙曲线对应的反应中四种离子数目都减少
c.甲曲线对应氢氧化钡与硫酸钠反应
d.甲曲线上的 M 点代表两种溶液恰好完全反应
实验室部分装置如图所示,请回答下列问题。
(1)仪器 X 的名称是_________。
(2)① 用大理石和稀盐酸制取CO2,该反应的化学方程式为_________,能作为该反应的发生装置的是_________(填字母,下同)。
②若使用过氧化氢溶液和二氧化锰制取O2,并在制取过程中便于补充过氧化氢溶液,发生装置应选择_________,收集装置应选择_____。
(3)实验室通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液制取并收集 N2时,应选择_________ 与_________组合而成的装置。
实验室有如图所示装置,回答下列问题:
(1)填写仪器名称:X_________;Y________。
(2)检查装置 A 的气密性的操作和现象是:先将旋钮关闭,向 X 中加水至形成一段水柱,静置,观察到________________,说明气密性良好。
(3)B 是制取蒸馏水的简易装置,烧杯中冷水的作用是_______________。
我国某科研团队以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料,制取高纯碳酸锰,工艺流程如下图:
已知:①SiO2不溶于水,不与稀H2SO4、SO2反应;②MnO2能将Fe2+氧化成Fe3+;③溶液中的Fe3+在 pH 大于或等于 3.2 时将完全转化为Fe(OH)3沉淀。
请回答:(1)滤渣Ⅰ、Ⅱ分别为_____、_____(写化学式) ;
(2)浸锰过程中发生了 2 个化学反应,其中一个为Fe2O3与SO2反应,该反应的化学方 程式为Fe2O3+ SO2+H2SO4=2FeSO4+ H2O,另一个为MnO2和SO2按化学计量数为 1:1 发生化合反应,请写出该反应的化学方程式:_____, 该反应中共有_____种元素的化合价发生了改变。
(3)“沉锰”:加入NH4HCO3溶液后,生成了 4 种产物,其中含有MnCO3沉淀和某种气 体,写出该反应的化学方程式:_____。
(4)取所得的高纯MnCO311.7g溶于足量的盐酸中,将产生的气体用足量的Ba(OH)2浓 溶液吸收,得到白色沉淀 19.7g,则所得产品的纯度为_____%(保留一位小数)
(5)某研究小组用稀H2SO4与菱锰矿(含有MnCO3)反应来浸出Mn2+,该研究小组选 定两个因素作为研究条件进行对比实验,数据如下:
| 矿酸比 | 温度/(℃) | 浸出率/(%) |
1 | 1:0.5 | 60 | 80.2 |
2 | 1:0.5 | 80 | 83.8 |
3 | 1:0.6 | 60 | X |
4 | 1:0.6 | 80 | 91.8 |
表中 X 最有可能的数值为_____。
a.79.7 b.80.8 c.87.6 d.92.8
碱式氧化镍(化学式为:NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料。工业上以某废液(主要溶质为:硫酸镍,其化学式为:NiSO4,另外还含有一些其他杂质。)为原料生产NiOOH 的步骤如下:
步骤 I:向废液中加入 Na2CO3 溶液生成沉淀,过滤,洗涤,得到固体 NiCO3。
步骤 II:向固体 NiCO3 中加入稀硫酸,固体溶解,得到硫酸镍溶液。
步骤 III:调节硫酸镍溶液的 pH,可将硫酸镍转化为氢氧化镍沉淀(化学式为:Ni(OH)2), 过滤并洗涤沉淀。
步骤 IV:将氢氧化镍沉淀置于空气中加热,生成碱式氧化镍(化学式为:NiOOH)。 请回答以下问题:
(1)NiOOH 中 Ni 的化合价为:_____。
(2)写出向废液中加入 Na2CO3 溶液生成 NiCO3 沉淀的化学方程式_____。
(3)步骤 I 和步骤 II 的作用是:_____。
(4)步骤 IV中生成了碱式氧化镍和水,请写出步骤 IV中发生反应的化学方程式:______。
有一包白色固体样品,可能含有 NaOH, Na2CO3, K2SO4, BaCl2 中的一种或几种, 为确定其组成,进行如下实验:
步骤 I:取少量样品于烧杯中,加足量水,充分搅拌,静置,有固体 A 剩余。取步骤 I 所 得上层清液,将其分为两份,分别用于步骤 II 和步骤 III 中。
步骤 II:取步骤 I 所得上层清液于试管中,滴入几滴 BaCl2 溶液,产生白色沉淀。
步骤 III:另取步骤 I 所得上层清液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色。
步骤 IV:取步骤 I 剩余的固体 A,加入足量的稀盐酸,固体部分溶解。 根据上述实验,回答下列问题:
(1)步骤 I 中固体 A 的成分为:_____。
(2)根据上述实验推断该混合物的成分,肯定含有的是_____,可能含有的是_____。
(3)若要进一步确定样品的组成,还需进行的实验操作是_____。