18.某同學在課余時間利用侯德榜制堿法的原理制得了一些純堿,經(jīng)檢驗,樣品中含有少量NaCl.現(xiàn)欲用實驗測定樣品的純度,該同學設(shè)計了多種方法:
方法一:重量法測定樣品中Cl-的質(zhì)量分數(shù):在樣品中加入酸化的硝酸銀溶液,稱量沉淀AgCl的質(zhì)量.
方法二:重量法測定樣品中CO32-的質(zhì)量分數(shù):將CO32-沉淀后稱量沉淀質(zhì)量.
方法三:用稀酸將CO32-轉(zhuǎn)化成CO2,再用吸收劑吸收CO2,通過測定吸收劑的增量求算純度.
試問:
(1)方法一中應(yīng)選用硝酸進行酸化.方法二中最好選用BaCl2溶液(填“BaCl2溶液”或“CaCl2溶液”)做沉淀劑(已知:Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,Ksp(CaCO3)=4.96×10-9).兩種方法均需經(jīng)過①取樣并稱量;②滴加試液;③過濾;④洗滌;⑤干燥;⑥稱量至質(zhì)量恒定.
(2)該同學選擇用第三種方法測定樣品純度,并設(shè)計了如圖裝置:

①裝置B和C的作用分別是:B吸收反應(yīng)生成的CO2;C防止空氣中的CO2、水蒸氣被B中堿石灰吸收.
②A處通空氣的目的是使得生成的CO2氣體全部被B中堿石灰吸收.
為盡量減少實驗誤差,你認為該裝置還應(yīng)該作何改進?加一個除去空氣中CO2的裝置或?qū)處的空氣改成N2等.
(3)有同學指出可以用標準鹽酸滴定樣品溶液中Na2CO3的方法測定純度.
你認為需要知道或測定的數(shù)據(jù)有(請同時用字母表示并注明其合理單位,如“樣品質(zhì)量m g”等)樣品質(zhì)量mg、標準鹽酸的濃度cmol•L-1、所用鹽酸體積VmL.請用以上數(shù)據(jù)計算樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)$\frac{cV×10{\;}^{-3×}106}{2m}$×100%.

分析 (1)沉淀氯離子需要在稀硝酸酸化的硝酸銀溶液中生成白色沉淀檢驗氯離子的存在;重量法測定樣品中CO32-的質(zhì)量分數(shù):將CO32-沉淀后稱量沉淀質(zhì)量,可以加入氯化鋇做沉淀劑,兩種方法均需經(jīng)過①取樣并稱量;②滴加試液;③過濾;④洗滌;⑤干燥;⑥稱量至質(zhì)量恒定;
(2)①樣品中加入稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳含有水蒸氣,通過濃硫酸吸收水蒸氣得到干燥二氧化碳,通過裝置D吸收二氧化碳,裝置C堿石灰是避免空氣中水蒸氣和二氧化碳進入裝置D引起測定誤差;
②A處通空氣的目的是把生成的二氧化碳全部趕到裝置D中吸收,減小測定誤差;
(3)用標準鹽酸滴定樣品溶液中Na2CO3的方法測定純度,需要測定的數(shù)據(jù)為樣品質(zhì)量m g、標準鹽酸的濃度c mol•L-1 ,所用鹽酸體積V mL,計算方法是利用消耗鹽酸物質(zhì)的量結(jié)合化學方程式計算碳酸鈉物質(zhì)的量得到治療,計算碳酸鈉質(zhì)量分數(shù).

解答 解:(1)方法一:重量法測定樣品中Cl-的質(zhì)量分數(shù):在樣品中加入酸化的硝酸銀溶液,稱量沉淀AgCl的質(zhì)量,計算氯化鈉質(zhì)量得到碳酸鈉質(zhì)量,測定碳酸鈉質(zhì)量分數(shù),上述過程用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液中生成白色沉淀檢驗氯離子的存在,重量法測定樣品中CO32-的質(zhì)量分數(shù):加入氯化鋇溶液將CO32-沉淀后稱量沉淀質(zhì)量,兩種方法均需經(jīng)過①取樣并稱量;②滴加試液;③過濾;④洗滌;⑤干燥;⑥稱量至質(zhì)量恒定;
故答案為:硝酸;BaCl2溶液;洗滌;干燥;
(2)①樣品中加入稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳含有水蒸氣,通過濃硫酸吸收水蒸氣得到干燥二氧化碳,通過裝置D吸收二氧化碳,裝置C堿石灰是避免空氣中水蒸氣和二氧化碳進入裝置D引起測定誤差;
故答案為:吸收反應(yīng)生成的CO2;防止空氣中的CO2、水蒸氣被B中堿石灰吸收;
②A處通空氣的目的是把生成的二氧化碳全部趕到裝置D中吸收,減小測定誤差,為盡量減少實驗誤差,該裝置還應(yīng)該改進,加一個除去空氣中CO2的裝置或?qū)處的空氣改成N2等;
故答案為:使得生成的CO2氣體全部被B中堿石灰吸收;加一個除去空氣中CO2的裝置或?qū)處的空氣改成N2等;
(3)用標準鹽酸滴定樣品溶液中Na2CO3的方法測定純度,根據(jù)裝置圖需要測定的數(shù)據(jù)為樣品質(zhì)量m g、標準鹽酸的濃度c mol•L-1 ,所用鹽酸體積V mL,
根據(jù)關(guān)系式法:Na2CO3~2HCl
                         1               2
      n(Na2CO3)      cV×10-3mol,
n(Na2CO3)=$\frac{cV×10{\;}^{-3}}{2}$mol,m(Na2CO3)=nM=$\frac{cV×10{\;}^{-3}×106}{2}$g,
則樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{cV×10{\;}^{-3×}106}{2m}$×100%;
故答案為:樣品質(zhì)量m g、標準鹽酸的濃度c mol•L-1、所用鹽酸體積V mL;$\frac{cV×10{\;}^{-3×}106}{2m}$×100%.

點評 本題考查實驗室測定純堿的純度,難度中等,注意排除空氣中的CO2、水蒸氣對實驗的影響,關(guān)系式法的計算.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是( 。
選項操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論
AFe(OH )3 膠體通電后陰極區(qū)紅褐色加深Fe(OH)3膠體帶正電
BAl箔插入稀HNO3無現(xiàn)象Al箔表面被稀HNO3 氧化,形成致密的氧化膜
C將過量的過氧化鈉投入
滴有酚酞試液的水中
最終得紅色溶液過氧化鈉與水反應(yīng)生成堿性物質(zhì)
D將鎂粉和鋁粉的混合物加
入過量的燒堿溶液中
仍有未溶解粉末鋁粉能與燒堿溶液反應(yīng),而鎂粉不反應(yīng)
A.AB.BC.CD.D

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9.下列有關(guān)化學反應(yīng)的說法中錯誤的是( 。
A.化學反應(yīng)都有新物質(zhì)生成
B.化學反應(yīng)都伴隨著能量的變化
C.化學反應(yīng)都有電子的轉(zhuǎn)移
D.化學反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的生成

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.黑火藥是我國古代四大發(fā)明之一,其爆炸反應(yīng):S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑.設(shè)該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為a mol,被2mol KNO3氧化而成的氧化產(chǎn)物為b mol,則a、b的值分別為( 。
A.12、2.5B.24、2.5C.12、3D.24、3

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13.下列有關(guān)有機物的說法正確的是( 。
A.糖類物質(zhì)都有甜味,有甜味的物質(zhì)都是糖類物質(zhì)
B.蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物氨基酸可以合成人體所需蛋白質(zhì)
C.蠶絲、羊毛和淀粉分別屬于纖維素、蛋白質(zhì)和多糖
D.食品包裝袋、食物保鮮膜等材料的主要成份是聚氯乙烯

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.煤的氣化在煤化工業(yè)中占有重要地位,至今仍然是化學工業(yè)的重要組成部分.
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱分別為-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol.請寫出CH3OH(l)完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-726.5kJ•mol-1
(2)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H.下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)
 溫度/℃ 250 300 350
 K/L2•mol-2 2.041 0.270 0.012
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式是K=$\frac{c(CH{\;}_{3}OH)}{c(CO)•c{\;}^{2}(H{\;}_{2})}$,由表中數(shù)據(jù)判斷△H<0(填“>”、“=”或“<”)
②某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,4min達到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L,此時的溫度為250℃,則反應(yīng)速率v(H2)=0.4mol•L-1•min-1
(3)T℃時,在t0時刻,合成甲醇反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)達到平衡,若在t1時刻將容器的體積縮小為原來的$\frac{1}{2}$,在t2時刻又達到新的平衡,請在圖中用曲線表示t1~t2時間段氫氣、甲醇物質(zhì)的量濃度隨時間變化的趨勢示意圖(其他條件不變,曲線上必須標明氫氣、甲醇).
(4)如果用CH3OH和空氣作燃料電池,用KOH作電解質(zhì)溶液,請寫出該燃料電池的負極的電極反應(yīng)式CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.

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10.下列敘述中,正確的是( 。
A.含金屬元素的離子不一定都是陽離子
B.在氧化還原反應(yīng)中,非金屬單質(zhì)一定是氧化劑
C.最高價含氧酸一定具有強氧化性
D.金屬陽離子被還原一定得到金屬單質(zhì)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.已知25℃時,AgI飽和溶液中c(Ag+)為1.22×10-8 mol/L,AgCl的飽和溶液中c(Ag+)為1.25×10-5 mol/L.若在10mL含有KCl和KI各為0.01mol/L的溶液中,加入16mL 0.01mol/L AgNO3溶液,這時溶液中所含溶質(zhì)的離子濃度大小關(guān)系正確的是(  )
A.c(K+)>c(NO3-)>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-B.c(K+)>c(NO3-)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-
C.c(K+)>c(NO3-)>c(Ag+)=c(Cl-)+c(I-D.c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-

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8.下列說法正確的是( 。
A.pH=12和pH=8的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液的pH值為10
B.Na2CO3溶液c(Na+)與c(CO32-)之比為2:1
C.0.2 mol•L-1與0.1 mol•L-1醋酸中c(H+)之比為2:1
D.NO2溶于水時,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為2:1

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