题目内容
【题目】根据图一的甲、乙溶解度曲线和图二实验现象回答下列问题:
(1)图一中,甲物质的四种溶液状态“a、b、c、d”中,处于不饱和状态的是___________(填写编号);
(2)90g甲的饱和溶液从t3℃冷却到t2℃时,析出的无水晶体质量是__________g;
(3)在某温度范围内,将等质量的甲、乙两种固体物质溶解在等质量的水中,所得现象如图 二所示,则两溶液质量分数甲_____________乙(填“>”、“=”或“<”),实验时控制温度t的范围是____________时,均能出现这种现象。
【答案】b 15 < 小于t2℃
【解析】
(1)图一中,甲物质的四种溶液状态“a、b、c、d”中,处于不饱和状态的是b,因为由溶解度曲线图可知,溶解度曲线上和溶解度曲线上方的区域都表示该溶液的饱和状态,溶解度曲线下方的区域表示溶液的不饱和状态,图片中a、c、d都在甲的曲线上,只有b在曲线的下方,所以b处于不饱和状态,故填:b;
(2)90g甲的饱和溶液从t3℃冷却到t2℃时,析出的无水晶体质量是15g,因为t3℃时甲的溶解度为80g,所以90g甲的饱和溶液中有溶质的质量为:90g×=40g,溶剂为90g-40g=50g,在t2℃时,甲的溶解度为50g,则50g水中,能溶解甲25g,所以析出的甲质量为:40g-25g=15g,故填:15;
(3)在某温度范围内,将等质量的甲、乙两种固体物质溶解在等质量的水中,所得现象如图二所示,甲仍有少量未完全溶解,由于两者的水相等,而溶解的甲的质量小于乙,则两溶液质量分数甲<乙,由于水相同,而甲溶解得少,则甲的溶解度在相同条件下小于乙,图中甲小于乙的溶解度的温度范围是小于t2℃,所以实验时控制温度t的范围是小于t2℃时,均能出现这种现象。
【题目】在饱和的碳酸钠溶液中通入CO2可用来制备碳酸氢钠(NaHCO3),发生反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3。由于溶解度不同,饱和碳酸钠溶液中通入CO2会析出碳酸氢钠晶体而使溶液变浑浊。某化学课外小组同学发现不同条件下出现浑浊的时间不同。
Na2CO3、NaHCO3的溶解度曲线
(提出问题)影响碳酸氢钠晶体产生速率的因素有哪些?
(猜想与假设)碳酸氢钠晶体产生速率的影响因素有温度、试管内径、CO2流速、饱和碳酸钠溶液的体积。
(进行实验)实验装置如下图所示。每次实验时均在试管里加入1mL饱和碳酸钠溶液并在试管后放置一张写有黑色字迹的白纸,从垂直于试管的方向观察白纸上字迹的清晰程度,记录时间,用于判断碳酸氢钠晶体的产生速率。部分实验记录如下表所示。
序号 | 温度 | 试管内径 | CO2流速 (个/秒) | 产生不同现象的时间 | ||
字迹变淡 | 字迹模糊 | 字迹消失 | ||||
① | 25 | 10 mm | 5-8 | 517" | 719" | 817" |
② | 32 | 10 mm | 5-8 | 350" | 409" | 428" |
③ | 40 | 10 mm | 5-8 | 348" | 406" | 418" |
④ | 25 | 14 mm | 5-8 | 636" | 738" | 828" |
⑤ | 25 | 25 mm | 5-8 | X | 943" | 1022" |
⑥ | 25 | 10 mm | 10-13 | 502" | 640" | 758" |
⑦ | 25 | 10 mm | 2-5 | 540" | 1045" | 1236" |
(解释与结论)
(1)由上述溶解度曲线图可获得的信息有________(写出一条即可)。
(2)锥形瓶中是利用碳酸氢钠与稀硫酸(H2SO4)反应来制二氧化碳。除生成二氧化碳外,还有水和硫酸钠(Na2SO4)生成,该反应的化学方程式为________。
(3)实验①④⑤研究的影响因素是________。
(4)表中X应该是________。
A 605" B 845" C 955"
(5)通过对数据的观察和分析,小明认为“二氧化碳流速越快,碳酸氢钠晶体产生速率越快”,得到该结论的依据是________(填实验序号)。
(6)结合实验①②③,可得出的结论是_________。
(7)若要研究饱和碳酸钠溶液的体积对碳酸氢钠晶体产生速率是否有影响,需要控制的变量有________。