20.某同學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)探究時(shí),欲配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)2•8H2O試劑(化學(xué)式量:315).在室溫下配制溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)所取試劑在水中僅部分溶解,燒杯中存在大量未溶物.為探究原因,該同學(xué)查得Ba(OH)2•8H2O在283K、293K和303K時(shí)的溶解度(g/100g H2O)分別為2.5、3.9和5.6.
(1)燒杯中未溶物僅為BaCO3,理由是Ba(OH)2•8H2O與CO2作用轉(zhuǎn)化為BaCO3
(2)假設(shè)試劑由大量Ba(OH)2•8H2O和少量BaCO3組成,設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,進(jìn)行成分檢驗(yàn),在答題卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論.(不考慮結(jié)晶水的檢驗(yàn);室溫時(shí)BaCO3飽和溶液的pH=9.6)
限選試劑及儀器:稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH計(jì)、燒杯、試管、帶塞導(dǎo)氣管、滴管
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取適量試劑于潔凈燒杯中,加入足量蒸餾水,充分?jǐn)嚢,靜置,過濾,得濾液和沉淀.
步驟2:取適量濾液于試管中,滴加稀硫酸.
步驟3:取適量步驟1中的沉淀于是試管中,滴加稀鹽酸,用帶塞導(dǎo)氣管塞緊試管,把導(dǎo)氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中
步驟4:
(3)將試劑初步提純后,準(zhǔn)確測定其中Ba(OH)2•8H2O的含量.實(shí)驗(yàn)如下:
①配制250ml 約0.1mol•L-1Ba(OH)2•8H2O溶液:準(zhǔn)確稱取w克試樣,置于燒杯中,加適量蒸餾水,溶解、過濾,將溶液轉(zhuǎn)入250ml容量瓶,洗滌,定容,搖勻.
②滴定:準(zhǔn)確量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于錐形瓶中,滴加指示劑,將0.1980 (填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L-1鹽酸裝入50ml酸式滴定管,滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù).重復(fù)滴定2次.平均消耗鹽酸Vml.
(4)室溫下,不能(填“能”或“不能”) 配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液.

分析 (1)Ba(OH)2•8H2O與CO2作用轉(zhuǎn)化為BaCO3
(2)步驟2:預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:有白色沉淀生成,說明有Ba2+
步驟3:取適量步驟1中的沉淀于是試管中,滴加稀鹽酸,用帶塞導(dǎo)氣管塞緊試管,把導(dǎo)氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中.
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:試管中有氣泡生成,燒杯中的澄清石灰水變渾濁,結(jié)合步驟2說明沉淀是BaCO3;
步驟4:取適量濾液于燒杯中,用pH計(jì)測其pH值;
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:pH>9.6,說明有大量的OH-,綜合上面步驟可知試劑由大量Ba(OH)2•8H2O和少量BaCO3組成,假設(shè)成立,
(3)①將樣品在燒杯中溶解后,將溶液移入250mL容量瓶中,洗滌將洗滌液移入容量瓶,定容、搖勻;
②鹽酸體積最多不能多于50ml,根據(jù)50mL計(jì)算鹽酸的最小濃度,應(yīng)該是選大于最小濃度而且接近的;
(4)根據(jù)氫氧化鋇的溶解度估算飽和溶液的物質(zhì)的量濃度,據(jù)此判斷.

解答 解:(1)燒杯中未溶物僅為BaCO3,則由于Ba(OH)2•8H2O與CO2作用轉(zhuǎn)化為BaCO3,
故答案為:Ba(OH)2•8H2O與CO2作用轉(zhuǎn)化為BaCO3;
(2)步驟2:預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:有白色沉淀生成,說明有Ba2+
步驟3:取適量步驟1中的沉淀于試管中,滴加稀鹽酸,用帶塞導(dǎo)氣管塞緊試管,把導(dǎo)氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中,
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:試管中有氣泡生成,燒杯中的澄清石灰水變渾濁,結(jié)合步驟2說明沉淀是BaCO3;
步驟4:取適量濾液于燒杯中,用pH計(jì)測其pH值.預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:pH>9.6,說明有大量的OH-,綜合上面步驟可知試劑由大量Ba(OH)2•8H2O和少量BaCO3組成,假設(shè)成立,
故答案為:步驟2:預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:有白色沉淀生成,說明有Ba2+;
步驟3:取適量步驟1中的沉淀于是試管中,滴加稀鹽酸,用帶塞導(dǎo)氣管塞緊試管,把導(dǎo)氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中;
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:試管中有氣泡生成,燒杯中的澄清石灰水變渾濁,結(jié)合步驟2說明沉淀是BaCO3;
步驟4:取適量濾液于燒杯中,用pH計(jì)測其pH值;
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:pH>9.6,說明有大量的OH-,綜合上面步驟可知試劑由大量Ba(OH)2•8H2O和少量BaCO3組成,假設(shè)成立;
(3)①將樣品在燒杯中溶解并過濾除去碳酸鈣后后,將溶液移入250mL容量瓶中,洗滌將洗滌液移入容量瓶,定容、搖勻,
故答案為:溶解;250ml的容量瓶中;
②鹽酸體積最多不能多于50ml,根據(jù)50mL計(jì)算鹽酸的最小濃度,令鹽酸的最小濃度為amol/L,則:
0.025L×0.1mol/L×2=amol/L×0.05L,解得a=0.1mol/L,應(yīng)該是選大于最小濃度而且接近的,故選擇0.1980mol/L的鹽酸,
故答案為:0.1980;
(4)室溫下,氫氧化鋇的溶解度為3.9g,溶液的物質(zhì)的量濃度約是$\frac{\frac{3.9g}{171g/mol}}{0.1L}$=0.23mol/L,故室溫下,不能配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液,
故答案為:不能.

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)成分與含量測定、對實(shí)驗(yàn)方案的理解與設(shè)計(jì)、溶液配制、中和滴定、化學(xué)計(jì)算等,題目綜合性較大,難度中等,側(cè)重對實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與化學(xué)計(jì)算,是對學(xué)生綜合能力的考查.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

10.家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后,出現(xiàn)紅棕色的銹斑,在此變化過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是( 。
①4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3      ②2Fe2++2H2O+O2+4e-═2Fe(OH)2
③2H2O+O2+4e-═4OH-      ④Fe-3e-═Fe3+
A.①②B.③④C.①③D.①②③④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.催化氧化法是工業(yè)制硫酸的常用方法,將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是其中的關(guān)鍵步驟.
(1)已知25℃、101kPa時(shí):
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)═2H2SO4(l)△H1=-544kJ/mol
H2O(g)═H2O(l)△H2=-44kJ/mol
SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H3=-130kJ/mol
則2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196KJ/mol
(2)下列關(guān)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的說法正確是BD
A.升溫可以加快合成SO3的速率同時(shí)提高SO2的轉(zhuǎn)化率
B.尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向
C.該反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行
D.當(dāng)2ν(O2生成)=ν(SO2消耗)時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
(3)t℃時(shí),在100L容積固定的密閉容器中加入4.0mol SO2(g)和2.0mol O2(g),發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),平衡時(shí)壓強(qiáng)為初始壓強(qiáng)的$\frac{5}{6}$倍,該溫度下平衡常數(shù)K=100L/mol.
①若溫度不變,再加入1.0mol O2后重新達(dá)到平衡,則O2的轉(zhuǎn)化率減。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ安蛔儭被颉皽p小”),SO3的體積分?jǐn)?shù)減。ㄌ睢霸龃蟆、“不變”或“減小”).
②若溫度不變,將容器容積從100L縮小到50L時(shí),則平衡向正(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)請結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)來說明平衡移動(dòng)的原因,要求寫出推導(dǎo)過程當(dāng)恒溫下,容器容積從100L縮小到50L時(shí),Qc=$\frac{{c}^{2}(S{O}_{3})}{{c}^{2}(S{O}_{2})c({O}_{2})}$=$\frac{(\frac{2}{50})^{2}}{(\frac{2}{50})^{2}×\frac{1}{50}}$=50<K,所以反應(yīng)將正向移動(dòng)達(dá)到平衡.
(4)下列關(guān)于2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)反應(yīng)的圖象中,可能正確的是ACD(填序號).
(5)SO2的尾氣處理常用亞硫酸鈉吸收法,常溫下當(dāng)吸收至NaHSO3時(shí),吸收液中相關(guān)離子濃度關(guān)系一定正確的是AB
A.c(Na+)+c(H+)>c(SO32-)+c(HSO3-)+c (OH-)   
B.c(H+)+c (H2SO3)=c (SO32-)+c (OH-
C.c(Na+)>c (HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)        
D.水電離的c(H+)>1×10-7mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.關(guān)于分子式為C5H10的烯烴的說法正確的是(不考慮立體異構(gòu))( 。
A.該烯烴的一種同分異構(gòu)體為CH2=CHCH(CH32名稱為2-甲基-3-丁烯
B.有一種同分異構(gòu)體的名稱為:2,2-二甲基-1-丙烯
C.其屬于烯烴的同分異構(gòu)體有5種
D.該物質(zhì)的可能結(jié)構(gòu)中最多有兩個(gè)側(cè)鏈

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.下列各溶液中,微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是( 。
A.pH=5的NaHSO3溶液中:c(HSO3-)>c(SO${\;}_{3}^{2-}$)>c(H2SO3
B.使酚酞呈紅色的苯酚與苯酚鈉混合溶液中:c(Na+)>c(C6H5O-)>c(OH-)>c(H+
C.在0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中:c(HCO${\;}_{3}^{-}$)=c(H2CO3)+c(H+)-c(OH-
D.等物質(zhì)的量濃度、等體積的NaOH溶液與CH3COOH溶液混合所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.在0.5molNa2SO4中含有Na+的物質(zhì)的量為( 。
A.2molB.6.02×1023個(gè)C.0.5molD.1mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列說法正確的是(  )
A.3.0g C2H6中含有共用電子對的數(shù)目為0.7×6.02×1023
B.25℃時(shí)pH=1的醋酸溶液中含有H+的數(shù)目為0.1×6.02×1023
C.已知2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)△H=-a kg•mol-1,將2NA個(gè)CO與NA個(gè)O2混合,充分反應(yīng)放出a kJ的熱量
D.50mL 18.4mol•L-1濃硫酸與足量銅微熱反應(yīng),生成SO2分子數(shù)目為0.46NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.(1)中和熱測定實(shí)驗(yàn)中,用到的玻璃儀器有燒杯、溫度計(jì)、環(huán)形玻璃攪拌棒、量筒
(2)現(xiàn)將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L 1mol•L-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng),其反應(yīng)熱分別為△H1、△H2、△H3,則△H1、△H2、△H3的大小關(guān)系為△H1=△H2<△H3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是(  )
A.
圖中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重
B.
圖中,開關(guān)由M改置于N時(shí),Cu-Zn合金的腐蝕速率加快
C.
圖中,接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大
D.
圖中,Zn-MnO2干電池為一次性電池,將NH4Cl換成濕的KOH后電池性能更好

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