(2)实验室既能制取氧气,也能制取二氧化碳的发生装置为B,用该装置制取二氧化碳是碳酸钙和盐酸的反应,化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,故填:B;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)实验室常用氯化铵固体和熟石灰固体混合加热制取氨气,是固体加热型的反应,使用A装置作为发生装置,氨气极易溶于水,密度小于空气,故使用E装置收集氨气,故填:AE;
(4)实验室里通常用MnO2与浓盐酸在加热条件下制取氯气,同时生成MnCl2和水,该反应的化学方程式为MnO2+4HCl
MnCl2+2H2O+Cl2↑,如果用F装置收集氯气,氯
气的密度大于空气,故气体应从b端管口通入,故填:MnO2+4HCl
22.(16分)某实验小组的同学在学习了铁的冶炼后,想探究炼铁高炉排放出的高炉气体中含有污染环境的气体有哪些,请我们共同参与探究并回答下列问题: 【提出问题】高炉气体中含有污染环境的气体是什么? 【作出猜想】猜想一:只有CO; 猜想二:只有SO2; 猜想三:CO和SO2都有;
【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊(与CO2相似),能使品红溶液褪色,可被酸性高锰酸钾溶液吸收。
【实验探究】该实验小组的同学组装了如图1装置进行实验。
(1)甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色,高炉气体中含有气体 二氧化硫 ,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是 吸收二氧化硫 ,C 中品红溶液的作用是 检验二氧化硫是否被高锰酸钾溶液完全吸收 ;
(2)乙同学发现C中品红溶液没有褪色,E中澄清石灰水变浑浊,得出高炉气体中含有CO.丙同学认为乙同学的结论不正确,理由是 高炉气体中含有二氧化碳 。 (3)该实验小组的同学经过讨论后,改进了实验装置,如图2所示。用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是 能够同时吸收二氧化硫和二氧化碳 ,写出SO2与 NaOH溶液反应的化学方程式 2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O 。
【实验结论】炼铁厂排放的高炉气体中含有有害气体CO和SO2,直接排放到空气中会污染环境,需达标后才能排放。
MnCl2+2H2O+Cl2↑;b。
【分析】高炉炼铁时,高温条件下氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水。 【解答】解:(1)甲同学在实验中发现A中品红溶液褪色,说明高炉气体中含有二氧化硫,B中酸性高锰酸钾溶液的作用是吸收二氧化硫,C 中品红溶液的作用是检验二氧化硫是否被高锰酸钾溶液完全吸收。
故填:二氧化硫;吸收二氧化硫;检验二氧化硫是否被高锰酸钾溶液完全吸收。 (2)乙同学发现C中品红溶液没有褪色,E中澄清石灰水变浑浊,得出高炉气体中含有CO,丙同学认为乙同学的结论不正确,理由是高炉气体中含有二氧化碳。 故填:高炉气体中含有二氧化碳。
(3)用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液的优点是能够同时吸收二氧化硫和二氧化碳;
SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O。
故填:能够同时吸收二氧化硫和二氧化碳;2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O。
八、计算题(本大题共1个小题,共6分)
23.(6分)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂,工业上常采用次氯酸钠(NaClO)氧化法生产,反应原理用化学方程式表示为:3NaClO+2Fe(NO3)
3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
(1)次氯酸钠(NaClO) 中Cl元素的化合价为 +1 ;
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)中铁元素和氧元素的质量比为 7:8 (填最简比); (3)现要制得830kg含杂质20%的高铁酸钠,至少需要次氯酸钠的质量是多少?(列
式计算)
【分析】(1)根据次氯酸钠的化学式为NaClO,利用化合物中钠、氧元素的化合价及化合物中元素的正负化合价的代数和为0来解答。
(2)根据元素的质量比等于相对原子质量与原子个数的乘积之比解答。 (3)根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算。
【解答】解:(1)在NaClO中,钠元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为﹣2价,设次氯酸钠中氯元素的化合价为x,根据化合物中元素的正负化合价的代数和为0,则+1+x+(﹣2)=0,解得x=+1.故填:+1。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)中铁元素和氧元素的质量之比为56:(16×4)=7:8.故填:7:8。
(3)设次氯酸钠的质量为x,
3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O, 223.5 332 x 830kg
,
x=558.75kg,
答:至少需要次氯酸钠的质量是558.75kg。