初三化学难题

化学兴趣小组利用废烧碱(含少量Na2CO3、NaCl、MgCl2、CaCl2等)制Na2CO3·10H2O。【制取流程】

【相关资料】①Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3

②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

③在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液,可发生如下反应:

2NaHCO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl+ H2O+CO2↑

④碳酸钠的饱与溶液在不同温度下析出的晶体如下图所示:

【问题讨论】

(1)滤渣主要成分为Mg(OH)2与 ,产生Mg(OH)2的化学方程式。

(2)操作Ⅰ需使用的玻璃仪器有:烧杯、与玻璃棒。

(3)取少量溶液B,加入BaCl2溶液,充分混合,若观察到 (填现象),则溶液B中含NaHCO3。

(4)结晶后,过滤时的温度须低于℃。

(5)“母液”不能沿流程中虚线路径循环使用,原因就是 (选填序号)。

①“母液”不含Na2CO3②“母液”多次循环后,NaCl含量增加

【组成确定】

(6)取少量的粗产品,加水溶解,加足量 (选取数字序号,下同),充分搅拌,再加少量 ,无沉淀,证明其中不含NaCl。

①AgNO3溶液②稀盐酸③稀硝酸

(7)兴趣小组同学取32、8g干燥粗产品,用如图所示装置(夹持仪器省略)进行实验

查阅资料1:Na2CO3·10H2O加热至32℃,开始分解失水,充分加热可以完全失水; NaHCO350℃时开始分解,270℃完全分解,Na2CO3受热不分解

查阅资料2:Ba(OH)2溶液能吸收CO2,Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O

①实验前先要 ,再装入粗产品,装置A的作用就是。

②粗产品加热至270℃,据 (填装置编号及现象),可知粗产品中含。

试题分析:(1)由废烧碱的成分可知滤渣主要成分为Mg(OH)2与CaCO3;氢氧化钠与氯化镁生成氢氧化镁沉淀与氯化钠;(2)过滤法得到滤渣与溶液,故操作Ⅰ过滤需使用的玻璃仪器有:烧杯、漏斗与玻璃棒;(3)依据题给的相关资料可知碳酸氢钠与氯化钡反应能生成二氧化碳气体,而碳酸钠不能,故有气泡产生,证明溶液B中含NaHCO3;(4)结晶得到Na2CO3·10H2O,依据题给的资料可知,高于32℃晶体会分解,故过滤时的温度须低于32℃;(5)因为碳酸钠与氯化钠均可溶于水,结晶后的溶液中含有碳酸钠与氯化钠,碳酸钠就是目标成分,氯化钠就是杂质,而氯化钠的溶解度受温度影响小,浓度大时蒸发会结晶析出,使得到的晶体不纯,故选②;(6)证明碳酸钠中就是否含氯化钠,应先加入过量稀硝酸排除碳酸钠的干扰,再加入硝酸银溶液,不产生白色沉淀,证明没有氯化钠;(7)①实验前要先检查装置的气密性,确保装置不漏气,使称得的数据准确;实验中要称量生成二氧化碳与水的质量,故碱石灰就是除去空气中的二氧化碳与水蒸气,使实验数据准确;②因为碳酸钠受热不分解、Na2CO3·10H2O分解产生水蒸气、碳酸氢钠分解能产生二氧化碳与水,进入E装置中,二氧化碳能与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,E装置变浑浊证明粗产品中含碳酸氢钠;C、D增重的m1就是两个反应生成的水的质量,E增重的m2就是碳酸氢钠分解生成的二氧化碳,碳酸氢钠分解生成的水与二氧化碳的质量比为9:22,故m1:m2>9:22;由m2=1、1g。依据碳酸氢钠分解的化学方程式可以计算出碳酸氢钠的质量为4、2g;③依据题给资料4与可知,此时36℃得到的就是Na2CO3·nH2O与碳酸氢钠的混合物,再依据减少的质量就是晶体生成的水的质量,利用化学方程式计算即可解得、具体步骤如下:

Na2CO3·10H2O△Na2CO3·nH2O+(10-n)H2O

286 18(10-n)

32、8g-4、2g=28、6g 32、8g-27、4g=5、4g

解得n=7 故该剩余固体就是Na2CO3·7H2O与NaHCO3的混合物、工业绿矾(主要成分FeSO4•7H2O),其中所含固体杂质不含铁元素、不溶于水、加热也不分解.用铁的质量分数为18%以上的工业绿矾可生产复印用高档Fe3O4粉.

(一)原料工业绿矾中铁的质量分数测定

称取30g硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,相关数据如图2,对所得产物进行探究,并测定样品中铁的质量分

数.

【查阅资料1】绿矾晶体在T1时开始分解,T2时完全失去水,T3时FeSO4开始分解.

(1)实验前,应先_____.

(2)装置B中硫酸铜粉末变蓝,说明产物中有_____,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有_____.

(3)装置A中固体变成红棕色,放入稀盐酸,得黄色溶液,则该红棕色固体就是_____.

(4)装置D球形干燥管的作用_____.

(5)从理论上分析,硫酸亚铁晶体分解还生成SO3.根据相关数据分析:①图2中T3至T4过程的反应化学方程式_____;②样品中铁的质量分数=_____.

(6)实验中要持续通入氮气,否则测出的铁的质量分数会_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

(二)生产复印用高档Fe3O4粉

【生产流程】

【查阅资料2】

①硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示:

温度/℃0 10 30 50 60 70 80 90

溶解度/g 14、0 17、0 25、0 33、0 35、3 33、0 30、5 27、0

②Fe(OH)2易氧化:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

③获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O

(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的就是_____.

(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式_____.

(3)副产品P的化学式就是_____.

(4)沉淀M需洗净,检验就是否洗净的方法就是_____.

(5)若流程中产生的Fe(OH)2与Fe(OH)3的质量比为50:107,则所得产品就是_____的Fe3O4(填“纯净”或“不纯净”).

检查装置的气密性水二氧化硫氧化铁防止蒸馏水倒吸2FeSO4

Fe2O3+SO2↑+SO3↑18、7% 偏小在50℃～80℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于