造纸是我国古代四大发明之一,它极大地推动了人类文明的发展。
(1)践行“习近平生态文明思想”,应积极推广垃圾分类和回收利用。旧报纸应投放到贴有如图 (填字母)标签的垃圾筒内。
(2)为增强纸张的耐磨性,可用玉米淀粉对纸张进行施胶处理。玉米淀粉[(C6H10O5)n,n为正整数]中H、O两种元素的质量比为 (用最简整数比表示)。
(3)造纸会产生大量含NaOH的废水,需处理至中性后排放。环保监测小组取某造纸厂废水样品过滤,为测定滤液中NaOH的质量分数,进行了如下实验:
步骤1:取20.0g滤液于锥形瓶中,滴入几滴酚酞溶液。
步骤2:向锥形瓶中逐滴滴加溶质质量分数为10.0%的硫酸溶液至溶液呈中性,此时溶液呈 色。消耗硫酸溶液3.92g。
计算废水滤液中NaOH的质量分数。(请写出计算过程)
盐城盛产海盐,某化学兴趣小组同学在市场购到粗盐,带回实验室进行提纯。
(1)在溶解、过滤、蒸发等操作中,均用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)配制50g质量分数为6%的NaC1溶液,需称量NaCl固体 g,若用粗盐配制上述溶液,则所配溶液中NaC1的质量分数会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
探究活动:以NaC1为原料可以制取金属钠。兴趣小组同学认为Na是活泼金属,能与CuSO4等盐溶液反应,生成相应的金属单质。
[提出问题]Na与CuSO4溶液反应,是否有Cu生成?
[设计实验]兴趣小组同学在老师的指导下,设计如图1装置进行实验。
Ⅰ.向大试管中加入一定体积煤油。
Ⅱ.用小刀切一小块钠,放入大试管,塞上橡皮塞。
Ⅲ.打开活塞,通过长颈漏斗向试管中加入CuSO4溶液,使煤油的液面升至胶塞,关闭活塞,观察现象。
[实验现象]
(1)Na在煤油与溶液交界处上下来回振动,表面产生气泡,逐渐变小直至消失。
(2)溶液颜色逐渐变淡,有蓝色絮状沉淀和少量黑色固体生成。
(3)打开活塞,用燃着的木条放在尖嘴管口处,气体被点燃。
[查阅资料]①Na通常存放在煤油中 ②煤油不溶于水且不与水反应
③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ④Cu(OH)2CuO+H2O
[实验分析]
(1)根据上述信息,可获知金属钠的物理性质是 (答出一点即可)。
(2)实验中长颈漏斗的作用 (填数字序号)。
①便于添加CuSO4溶液
②收集气体
③防止压强过大冲开活塞
(3)对于产生的气体,有些同学猜想是H2,有些同学猜想是SO2.小组同学经过讨论,排除了SO2,理由是 ,经过进一步实验,确认气体是H2。
(4)将反应后的混合物过滤,向滤渣滴加足量稀硫酸,滤渣完全溶解。写出滤渣与稀硫酸反应的化学方程式(写出一个即可) 。
[实验结论]Na与CuSO4溶液反应,无Cu生成。
[实验反思]Na与CuSO4溶液反应无Cu生成,原因可能是 。
[定量分析]另取一定量上述CuSO4溶液,完成下列实验。利用数据,计算无色溶液的溶质质量分数。(写出计算过程,滴入的酚酞溶液质量忽略不计。)
工业上采用离子交换膜电解槽电解饱和食盐水,可得到高浓度的烧碱溶液(含NaOH 35%~48%),某兴趣小组欲验证一化工厂生产的NaOH溶液是否达到了高浓度标准,进行了如下操作,请你参与计算:
(1)用37%的浓盐酸配制200g7.3%的盐酸,需要加水(密度为1g•mL﹣1) mL.(计算结果保留一位小数)
(2)采集该化工厂电解槽中的NaOH溶液20g,向其中滴入所配制的盐酸,当溶液的pH=7时,消耗盐酸100g,判断电解槽中NaOH溶液是否达到高浓度标准。(写出计算过程)
某硫酸厂欲测定排放的废水中硫酸的质量分数(假设废水中只含硫酸一种溶质),取废水样品200g,逐滴加入溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液,废水中硫酸的质量随加入氢氧化钠溶液质量变化如图所示,
(1)要配制100g 5%的氢氧化钠溶液,需氢氧化钠固体质量为 g;
(2)计算该废水中硫酸的质量分数(写出计算过程)。
碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业,是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。
I、吕布兰法
1789年,法国医生吕布兰(N.Leblanc,1742﹣1806)以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料,开创了规模化工业制取碳酸钠的先河,具体流程如图:
(1)碳酸钠俗称 。
(2)在高温条件下,②中发生两步反应,其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,该反应的化学方程式为
(3)③中“水浸”时通常需要搅拌,其目的是
(4)不断有科学家对吕布兰法进行改进,是因为此法有明显不足,请写出一条不足之处 。
Ⅱ、索尔维法
1892年,比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠,又称索尔维法。原理如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
实验操作如下:
①关闭K1,打开K2通入NH3,调节气流速率,待其稳定后,打开K1通入CO2;
②待三颈烧瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2;
③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥,并将所得固体置于敞口容器中加热,记录剩余固体质量。
加热时间/min |
t0 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
剩余固体质量/g |
未记录 |
15.3 |
13.7 |
11.9 |
10.6 |
10.6 |
请回答下列问题:
(5)饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 ;
(6)三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是 ,有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 ;关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 ;
(7)根据实验记录,计算t2时 NaHCO3固体的分解率(已分解的 NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值),请写出计算过程。
若加热前 NaHCO3固体中还存在少量NaCl,上述计算结果将 (填“偏大”、“偏小或“无影响”)。
(8)制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中,我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众,又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,基本消除废弃物的排放,同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品,这就是著名的侯氏制碱法。下列认识或理解正确的是
①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的;
②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力;
③侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,它符合当今“绿色化学”的理念。
海水中含有丰富的自然资源,一般是先将海水淡化获得淡水,再通过一系列工艺流程从剩余的浓海水中提取其他产品,从浓海水制取镁的主要反应过程如图所示。
请回答下列问题
(1)用浓海水可以制得粗盐,方法是 。
(2)电解熔融氯化镁的化学方程式为 。
(3)溶解1.16吨氢氧化镁至少需要质量分数为10%的稀盐酸多少吨?请写出计算过程。
探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应,研究小组进行如下两个实验:
(1)[实验1]同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
反应至5s生成气体的速率:碳酸氢钠 碳酸钠(选填“>”,“<”,“=”)。
[实验2]分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙中,边滴边振荡。
现象为:
①试管甲中的溶液开始时显浅红色,逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡,浅红色逐渐消失。
②试管乙中的溶液开始时显红色,滴入稀盐酸没有气泡产生,溶液颜色逐渐变为浅红色后,继续滴加稀盐酸有大量气泡产生,浅红色逐渐消失。
(2)[反思1]在[实验2]碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,为何刚开始没有大量气泡产生?研究小组查阅资料,绘制出微观示意图。
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,依次发生反应的化学方程式为 、 。
②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性:碳酸氢钠 碳酸钠(选填“>”,“<”,“=”)。
(3)[反思2]为何[实验1]中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大?
请你列式计算:[实验1]中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少(写出计算过程,结果保留到0.1g)?
取含杂质的硫酸镁样品7g(杂质不溶于水,也不参加反应),向其中加入一定量的氢氧化钠溶液(密度为1.06gcm3),恰好完全反应,得到71g溶质质量分数为10%的溶液。计算:
(1)样品中硫酸镁的质量;
(2)所加入的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数(计算结果精确到0.1%);
(3)所加入的氢氧化钠溶液的体积(计算结果精确至0.1)。
现有一定质量的硝酸钠和氯化钠的混合物,其中含钠元素9.2g。将此混合物加足量水配成溶液,再加入一定量硝酸银溶液,恰好完全反应,生成氯化银白色沉淀28.7g。计算:
(1)原混合物中氯化钠的质量;
(2)原混合物中硝酸钠的质量分数(结果保留至0.1%)。
碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,俗称铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热可分解生成CuO、水和二氧化碳。
(1)碱式碳酸铜的相对分子质量是 。
(2)铜绿分解生成22g的二氧化碳的同时,生成CuO的质量是多少?
黄铜(铜锌合金)的外观与黄金极为相似,容易以假乱真。小红同学想测定黄铜中锌的含量。她称取20g黄铜样品放入烧杯中,加入足量稀硫酸充分反应后,测得生成氢气的质量为0.2g。
(1)该反应属于 (填基本反应类型)。
(2)求黄铜中锌的质量分数。(写计算过程)
兴趣小组的同学在社会实践基地发现一袋商标模糊的硝酸铵化肥。同学们要帮助基地的工作人员测定化肥中硝酸铵的含量,请你参与他们的探究活动。
[查阅资料]1.铵态氮肥易溶于水。2.铵态氮肥与碱反应产生氨气。3.氨气易溶于水,溶液呈碱性。
[实验过程]小丽同学准确称取9.0 g硝酸铵化肥样品,与过量的氢氧化钙粉末混合,充分反应后,产生的氨气用足量的稀硫酸全部吸收,测得2分钟内稀硫酸溶液质量的变化,记录如下表所示(样品中的杂质不含氮元素,也不与氢氧化钙反应)。
时间/s |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
溶液增加的质量/g |
0 |
0.7 |
1.2 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.7 |
[数据处理]
计算此化肥中硝酸铵的质量分数(写出计算过程)
[反思交流]
化肥对粮食增产有着重要的作用,如何科学合理使用或贮存铵态氮肥,请你给工作人员提一条合理化建议 。
科学研究中,常通过对实验数据的分析计算,得出某未知物质的相对分子质量,从而推测该物质的分子式。某科研小组经反复实验,发现2A+3B=2C+4D中,3.2gA恰好和4.8gB完全反应,生成4.4gC.请问:
(1)同时生成D的质量为 g。
(2)若D的相对分子质量为18,求A的相对分子质量(写出计算过程)。
为测定久置于空气中的氢氧化钠样品的变质程度,某化学活动小组称取该固体样品6.5g放入锥形瓶中,加水溶解,配成50g溶液,再向锥形瓶中滴加稀硫酸,反应过程中产生气体质量的部分实验数据和锥形瓶中溶液质量变化的图象如表所示:
加入稀硫酸的质量/g |
40 |
65 |
75 |
产生气体的质量/g |
1.1 |
2.2 |
2.2 |
(1)6.5g样品与稀硫酸完全反应产生气体的质量是 g。
(2)6.5g样品中碳酸钠的质量分数是 。(结果精确至0.1%)
(3)以上三次的实验数据中,只有一次加入的稀硫酸与锥形瓶中溶液的溶质恰好完全反应。
①如图图象中a的数值是 。
②求该实验中所用稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
试题篮
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