题目内容
【题目】某水垢由CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3三种物质组成,为探究其中各个成分的质量分数,现进行如下图所示的实验。已知:各试剂均足量,CaCO3、Mg(OH)2、MgCO3三中物质在一定的温度下都会分解成两种氧化物。
实验步骤如下:
I.检查装置的气密性,称取40g的水垢放入甲装置,通入N2,然后连接甲、乙、丙、丁;
II.点燃酒精喷灯,至不再反应后熄灭酒精喷灯,继续通入N2一段时间,测得乙、丙装置质量分别增加3.6g和13.2g。
请回答下列问题:
(1)写出CaCO3分解的化学方程式________________。
(2)乙中的试剂为______________,丙装置的作用是___________。
(3)步骤一中通入氮气的目的是_________________。
(4)该水垢中Mg(OH)2的质量分数为___________。
(5)关于该实验,下列说法正确的是________
A 反应结束后,甲中固体成分为两种
B 若没有丁装置,会导致测得的CaCO3质量偏大
C 根据实验数据进行计算,MgCO3的质量分数为21%
D 若步骤二后,没有继续通入N2,会导致测得的Mg(OH)2质量偏小
【答案】CaCO3CaO+CO2↑ 浓硫酸 吸收反应产生的二氧化碳 排除装置中原有的水蒸气和二氧化碳,以免影响实验 29% ACD
【解析】
(1)CaCO3分解的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑
(2)乙装置的目的是吸收反应产生的水蒸气,故乙中的试剂为浓硫酸;丙装置的作用是吸收反应产生的二氧化碳;
(3)步骤一中通入氮气的目的是排除装置中原有的水蒸气和二氧化碳,以免影响实验;
(4)Mg(OH)2分解产生水蒸气被乙装置吸收,CaCO3、MgCO3受热分解产生气体二氧化碳与乙装置无关,故由乙装置质量增加3.6g,可知Mg(OH)2分解产生3.6g水,则设Mg(OH)2的质量分数为x。
则x=29%
该水垢中Mg(OH)2的质量分数为29%
(5)A、反应结束后,甲中固体成分氧化镁和氧化钙两种,选项A正确;
B、丁装置的作用是防止空气中的二氧化碳气体进入装置内,若没有丁装置,会导致还有水和二氧化碳都增加,故无法确定,选项B不正确;
C、根据实验数据进行计算,设碳酸镁的质量为x,碳酸钙的质量为y
x=8.4g
得到MgCO3的质量分数= ,选项C正确;
D、若步骤二后,没有继续通入N2,会导致装置的水没有完全进入装置乙,测得的Mg(OH)2质量偏小,选项D正确;
故选ACD。
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【题目】某化学兴趣小组在做“探究纯碱的性质”实验。
探究一:同学们做了如图所示的四组实验,并将A、B、C、D四支试管中的废液全部倒入一个干净的大烧杯中。考试结束后,某兴趣小组发现大烧杯底部有沉淀,上层溶液呈红色。为了探究上层溶液的成分,进行了以下实验。
(提出问题)大烧杯中的上层溶液中除了含有水和酚酞外,还含有哪些离子?(假设难溶物质、水和酚酞均不会解离出离子)
(猜想假设)小明认为上层溶液中一定含有Na+、CO32-、H+、C1-、Ba2+、Ca2+、OH-七种离子。兴趣小组的同学对小明的猜想存在异议,并进行了下列探究
(分析讨论)(1)小红认为上层溶液中一定不含有H+,因为上层溶液呈红色。请你分析上层溶液中不含有H+的另外一个理由______。
(2)小李取一定量的上层溶液于试管中,滴加几滴稀盐酸,发现无气泡产生,认为上层溶液中一定不含有CO32-,小红认为他的结论不正确,原因______;
(设计实验)为进一步确定上层溶液中是否含有CO32-,请你和小红一起参与下列探究:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取大烧杯中上层溶液少 许于一支试管中,滴加______,静置 | ①有白色沉淀生成 ②试管中的上层溶液仍是红色 | ①大烧杯中上层溶液中一定含有CO32- ②同时还能得出大烧杯中的上层溶液中一定含有离子是______(填离子符号) |
(实验结论)大烧杯中的上层溶液中一定含有的离子是______(填离子符号)
探究二:样品与稀硫酸反应,测定Na2CO3的质量分数
利用如图所示实验装置(铁架台略去)和试剂,通过测定样品和稀硫酸反应产生的CO2气体的质量,计算Na2CO3的质量分数(装置气密性良好且每步反应或作用都是完全的)。
(1)打开止水夹K,先对装置A和B(已连接)通入已除去CO2的空气一会儿,再接上装置C和D。
(2)关闭止水夹K,加入足量的稀硫酸(杂质不与稀硫酸反应)。
(3)待装置A中的反应结束后,再一次打开止水夹K,继续往装置通入已除去CO2的空气一段时间的目的是______。根据质量守恒定,装置______(填标号)在反应前后的质量差就是产生CO2的质量,由此计算出该样品中Na2CO3的质量分数。若没有装置D,将会使测定结果______(选填“偏大”或“偏小”)。
【题目】(7分)某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚,为确认其中的溶质,他设计并进行了如下探究活动,请回答下列问题。
【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
常温下的溶解度/g | 36 | 109 | 21.5 | 9.6 |
常温下某稀溶液的pH | 7 | 13 | 11 | 9 |
【探究过程】
如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象应是 ;
在进行操作②时有无色无味得到气体产生,由此又可排除假设物质中的 。
【探究结论】
你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的 ,你的判断依据是 。
【探究反思】
(1)若上述探究结论是正确的,操作②产生的气体应是 (写化学式),实验室检验该气体的实验操作及现象是 。
(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4,但又没有Na2SO4的上述表列信息。
请你根据以上实验操作的相关现象,判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4,并叙述理由: 。