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1.纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业.在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙.某校学生实验小组设计下图所示装置,制取该产品.D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去.
Ⅰ.可选用的药品有:
a.石灰石  b.饱和氯化钙溶液  c.6mol/L盐酸  d.氯化铵  e.氢氧化钙

(1)A中制备气体时,所需药品是(选填字母序号)ac;
(2)B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是除去CO2中的HCl;
(3)写出制取氨气的化学方程式2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式NH3
(5)检验D出口处是否有氨气逸出的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处,若试纸变蓝,则证明有氨气逸出;若试纸不变蓝,则证明没有氨气逸出.(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处,若有白烟,则证明有氨气逸出;若没有白烟,则证明没有氨气逸出);
(6)写出制纳米级碳酸钙的化学方程式CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3+2NH4Cl.
(7)若实验过程中有氨气逸出,应选用下列b装置回收(填代号).

Ⅱ.经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠.为了测定氯化铵的质量分数,该学生实验小组又设计了如下实验流程:

试回答:
(1)所加试剂A的化学式为Ca(OH)2或Ba(OH)2
(2)B操作方法是过滤
(3)样品中氯化铵的质量分数为$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{100}×84}{{W}_{1}}$×100%或$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{197}×84}{{W}_{1}}$×100%.

分析 I.在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙,由图及给出的药品可知,A中发生CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,可除去二氧化碳中混有的HCl,E中发生2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,在C中发生CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3+2NH4Cl,结合氨气极易溶于水、氨水显碱性解答;
Ⅱ.氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠.为了测定氯化铵的质量分数,结合实验流程可知,试剂A为Ca(OH)2或Ba(OH)2,操作B为过滤,得到沉淀为CaCO3或BaCO3,则洗涤、干燥后固体质量为W2g,结合原子守恒计算.

解答 解:Ⅰ.(1)A中制备气体为二氧化碳,所需药品是ac,故答案为:ac;
(2)盐酸易挥发,B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是除去CO2中的HCl,故答案为:除去CO2中的HCl;
(3)制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)二氧化碳在水中溶解度不大,在碱性溶液中较大,则在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式为NH3,故答案为:NH3
(5)检验D出口处是否有氨气逸出的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处,若试纸变蓝,则证明有氨气逸出;若试纸不变蓝,则证明没有氨气逸出.(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处,若有白烟,则证明有氨气逸出;若没有白烟,则证明没有氨气逸出),
故答案为:将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处,若试纸变蓝,则证明有氨气逸出;若试纸不变蓝,则证明没有氨气逸出.(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处,若有白烟,则证明有氨气逸出;若没有白烟,则证明没有氨气逸出);
(6)制纳米级碳酸钙的化学方程式为CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3+2NH4Cl,
故答案为:CaCl2+H2O+CO2+2NH3=CaCO3+2NH4Cl;
(7)a、c、d均可使氨气发生倒吸,若实验过程中有氨气逸出,应选用b装置可防止倒吸,故答案为:b;
Ⅱ.氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠.为了测定氯化铵的质量分数,结合实验流程可知,试剂A为Ca(OH)2或Ba(OH)2,操作B为过滤,得到沉淀为CaCO3或BaCO3,则洗涤、干燥后固体质量为W2g,
(1)由上述分析可知,所加试剂A的化学式为Ca(OH)2或Ba(OH)2,故答案为:Ca(OH)2或Ba(OH)2
(2)操作B分离固体与溶液,为过滤,故答案为:过滤;
(3)得到沉淀为CaCO3或BaCO3,则洗涤、干燥后固体质量为W2g,由原子守恒、质量守恒可知样品中氯化铵的质量分数为$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{100}×84}{{W}_{1}}$×100%或$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{197}×84}{{W}_{1}}$×100%,故答案为:$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{100}×84}{{W}_{1}}$×100%或$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{197}×84}{{W}_{1}}$×100%.

点评 本题考查混合物分离提纯及物质制备、含量测定,为高频考点,把握实验装置的作用、实验技能、元素化合物知识为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大.

练习册系列答案
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②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为 ,阴极逸出的气体是

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(2)写出A的原子结构示意图:.B的离子结构示意图:.D在周期表的位置:第3周期第ⅦA.写出C的原子符号2412Mg.
(3)分别写出B、D的最高价氧化物的水化物的化学式NaOH,HClO4
(4)写出单质A与氢气反应的化学方程式:2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O.
(5)比较D的气态氢化物与H2S和HF的稳定性:HF>HCl>H2S.
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13.钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用.为从某工业废料中回收钴,某学生设计流程如图(废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质).

已知:①物质溶解性:LiF难溶于水,Li2CO3微溶于水;
②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见表:
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请回答:
(1)步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
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有同学认为Ⅱ中将盐酸换成硫酸和H2O2溶液更好,请结合离子方程式说明理由Co2O3+4H++H2O2=2Co2++3H2O+O2
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10.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2)冶炼铝,操作过程如下:

(1)试剂A为NaOH.沉淀1和沉淀2的化学式分别为SiO2、Fe(OH)3
(2)步骤③的离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)步骤③中能否用盐酸代替CO2不能.(填“能”或“不能”),请说明理由氢氧化铝为两性氢氧化物,可溶于盐酸.
(4)若取51g铝土矿冶炼铝,在步骤⑤电解过程中得到标准状况下的O23.36L,铝土矿中Al2O3的质量百分含量为20%.(用百分数表示)

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11.草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O,相对分子质量180g)是一种浅黄色晶体,难溶于水,受热分解(文献显示其及应方程式为FeC2O4•2H2O═FeO+CO↑+CO2↑+2H2O).
某化学兴趣小组设计如图装置,探究草酸亚铁晶体的分解反应

(1)该装置存在的明显缺陷没有处理尾气中的CO气体,会造成大气污染.
(2)设计实验步骤如下:①检查装置的气密性;②打开活塞K1,通入一段时间的N2,再关闭活塞K1;③先点燃E处的酒精灯,再点燃A处的酒精灯.
(3)实验过程中,证明分解生成CO2的现象是C中澄清石灰水变浑浊;而E处黑粉末变红,证明草酸亚铁分解产中CO,若只通过F中的现象证明产生CO,则需要在C和D之间增加盛有NaOH溶液的洗气瓶.
(4)实验结束后,有同字打开K1,又通入一段时间的N2,使装置A中分解产生的气体全部通入后面的装置中,并将装置C、F中的沉徒过滤、洗涤、干燥、称量,测得C中沉淀质量大约是F中的3倍,重新实验得出的实验结果不变.小组以成员经过讨论排除澄清石灰水不足造成的影响,提出三个假设:
a.CO在装置E中没有完全氧化.
b.使用的草酸亚铁试剂变质,有部分CO被分解过程中产生的Fe2O3氧化为CO2
c.草酸亚铁分解时,有部分CO被FeO氧化为CO2
小组成员于是设计如下方案验证:
①验证假设a:在E之后再增加一个相同装罝E,并增加E中CuO的量,重新实验,所得数据只有微小变化,但不足以影响实验结果,说明假设a不成立.
②验证假设b:取少量草酸亚铁晶体溶于盐酸,再加入适量的KSCN 或NH4SCN溶液,无明显现象,证明草酸亚铁晶体没有变质,说明假设b不成立
③验证假设c:取实验后A中固体溶于盐酸,产生气体,证明假设c成立.
④实验时同时测出下列有关数据:FeC2O4•2H2O的质量为10.80g,A中剩余固体的质量
为3.84g,测得实验结束后装置A中n(FeO)=0.03.
(5)根据实验分析,写出装置A中发生的总反应方程式FeC2O4•2H2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+FeO+CO↑+3CO2↑+2H2O.由于实验的分解方程式与文献不同,实验小组再次经过讨论,利用原有实验装置图,对实验步骤略作改动,再次进行实验,得出与文献一致的反应方程式,请你写出改动部分的实验步骤打开活塞K1,通入一段时间的N2,不关闭活塞K1

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