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2009届惠东中学实验题训练二 时间：30分钟 命题人：杨关敬 1.碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（钝度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质，提纯工艺路线如下： 已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示： 回答下列问题： （1）滤渣的主要成分为　　　　　　　。 （2）“趁热过滤”的原因是　　　　　　　。 （3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是　　　　　　　（写出1种）。 （4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是　　　　　　　。 （5）已知： Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1=+532.36 kJ·mol-1 Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH1=+473.63 kJ·mol-1 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式　　　　　　　。 17.（广东卷20）.（11分） 某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。 （1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 （Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响； （Ⅱ）实验①和　　　　探究温度对该反应速率的影响； （Ⅲ）实验①和　　　　　　探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；） ② ③ ④ (2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见右图： 依据反应方程式CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。 （3）请在答题卡的框图中，画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。 3.某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。 （1）请指出该结论是否合理并说明理由?????　解：(1)?? 滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe（OH）3、CaCO3。 (2)?? “趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H20晶体，令后续的加热脱水耗时长。 (3)?? 若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。 (4)?? 若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是问题：溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质；原因：“母液”中，含有的离子有Ca2+，Na+，Cl-，SO42-，OH-，CO32-，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4，Ca（OH）2，CaCO3等沉淀。 (5)?? 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 Na2CO3·H2O（S）==== Na2CO3（s） + H2O（g）8710;H= +58.73kJ/mol ?解释与思路： (1)???? 因工业碳酸钠中含有Mg2+，Fe3+，Ca2+，所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液，可生成Mg(OH)2、Fe（OH）3、Ca（OH）2沉淀。 (2)???? 观察坐标图，温度减少至313K时发生突变，溶解度迅速减少，弱不趁热过滤将析出晶体。 (3)???? 思路方向：1.减少过滤的时间 2.保持过滤时的温度。 (4)???? 思路：分析“母液”中存在的离子，若参与循环，将使离子浓度增大，对工业生产中哪个环节有所影响。 (5)???? 通过观察两个热化学方程式，可将两式相减，从而得到Na2CO3·H2O（S）==== Na2CO3（s)+ H2O（g）。? 实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的 298 粗颗粒 2.00 实验和探究HNO3浓度对该反应速率的影响； 实验和探究温度对该反应速率的影响。 实验和探究大理石规格（粗、细）对该反应的影响。 298 粗颗粒 1.00 308 粗颗粒 2.00 298 细颗粒 2.00 （2） 1.70至90S，CO2生成的质量为：m（CO2）0.95-0.85=0.1g 2.根据方程式比例，可知消耗HNO3的物质的量为