题目内容
已知溶液与溶液的化学反应比较快.若在天平两端的托盘上两只相同的小烧杯中加入足量的相等质量、相等质量分数的稀盐酸,然后同时向左、右烧杯内加入相等质量的碳酸钙和碳酸氢钠粉末,天平指针可能出现的下列现象正确的是(不考虑其他气体的减少)( )
【答案】分析:首先计算生成二氧化碳的质量,通过比较生成二氧化碳的质量,可以知道烧杯内剩余物质的质量的大小,从而确定天平指针向哪个方向偏转.
解答:解:设碳酸钙和碳酸氢钠的质量均为x,与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量分别为y、z.
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x y
=,y=
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
x z
=,z=>
说明左边加入碳酸钙的烧杯内产生的二氧化碳少,烧杯内剩余的物质多.
因此左边质量大,左边下沉,指针偏向左边.
故选C.
点评:本题主要考查化学方程式的计算和溶液质量的变化.
解答:解:设碳酸钙和碳酸氢钠的质量均为x,与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量分别为y、z.
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x y
=,y=
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
x z
=,z=>
说明左边加入碳酸钙的烧杯内产生的二氧化碳少,烧杯内剩余的物质多.
因此左边质量大,左边下沉,指针偏向左边.
故选C.
点评:本题主要考查化学方程式的计算和溶液质量的变化.
练习册系列答案
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某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.他们不禁产生了疑问:书本119页的实验中,CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究.
【查阅资料】
资料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO(黑色)不能;
资料二:Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种.
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验:
实验方案 | 实验现象 | |
甲 | 取少量黑色物质用磁铁吸引 | 黑色物质全部被磁铁吸引 |
乙 | 取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 | 无气泡、溶液颜色变成黄绿色 |
丙 | 取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 | 无任何现象 |
(1)甲实验现象说明黑色物质中没有______,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有______;
(2)生成的黑色物质应为Fe3O4;
(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式______;
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣,从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图.
【生产流程】
【查阅资料】
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示:
温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
资料三:获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
【问题讨论】
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是______.
(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式______;
(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是______.
(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为______.
(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______→______→d.
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却结晶 d.晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究.
【查阅资料】
资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变);
资料二:Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种.
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验:
【实验分析】因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组.
甲组:
(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.B中的最佳试剂是_______(填序号).
①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
(2)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,还能起到的作用是:①实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;②停止加热后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中;③______.
(3)乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析,你认为他们的理由是______.
乙组:
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(右图).
(1)写出BC段发生反应的化学方程式:______.
(2)通过计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是______,其中含Fe3O4的质量是______g.(不需要写过程)