Question

请回答下列有关化学实验的问题．如图1是实验室制取气体的装置图：
（1）A中的试管口为什么应略向下倾斜？
（2）如何检查C的气密性？制取气体时，与装置C相比，装置B有哪些优点？
（3）如何选用D装置，用排水法收集氧气，该如何操作？
（4）某同学在做氢氧化钠溶液和稀盐酸的酸碱中和反应，并对反应后的溶液成分进行探究．
【提出问题】反应后的溶液中含有哪些溶质？
【作出猜想】甲：NaCl，乙：NaCl、HCl   丙：NaCl、NaOH和HCl  丁：NaCl  NaOH
【交流表达】甲、乙、丙中不合理的猜想及其原因是

 

实验步骤	现象及化学方程式	结论
取少量反应溶液于试管中		猜想乙正确

取36.5g2%的盐酸，向其中逐渐加入氢氧化钠溶液，反应过程中溶液的pH值变化情况如图2所示．请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

考点：常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,实验探究物质的组成成分以及含量,检查装置的气密性,制取氧气的操作步骤和注意点,中和反应及其应用,根据化学反应方程式的计算

专题：物质的分离、除杂、提纯与共存问题,科学探究

分析：A中的试管口应略向下倾斜的原因是：防止冷凝的水倒流热的试管底部，使试管炸裂；检查C的气密性的方法是：用弹簧夹夹住胶皮管，从长颈漏斗口加水，水面浸没长颈漏斗末端，若长颈漏斗内形成一段稳定的水柱或液面不再下降，表明装置气密性良好；与装置C相比，装置B的优点是：可以控制反应速率；选用D装置，用排水法收集氧气的方法是：向集气瓶内注满水，将氧气从b端进入，水从a端排出，因为氧气的密度比水小；制取装置包括加热和不需加热两种，如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热．氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集．实验室制取CO₂，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热．二氧化碳能溶于水，密度比空气的密度大，因此只能用向上排空气法收集．甲、乙、丙中不合理的猜想丙，因为氢氧化钠和盐酸不能共存；实验步骤：取少量反应溶液于试管中，滴入碳酸钠溶液，现象是有气体放出，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，配平即可；根据化学方程式的计算要准确．

解答：解：（1）A中的试管口应略向下倾斜的原因是：防止冷凝的水倒流热的试管底部，使试管炸裂，故答案为：防止冷凝的水倒流热的试管底部，使试管炸裂；
（2）检查C的气密性的方法是：用弹簧夹夹住胶皮管，从长颈漏斗口加水，水面浸没长颈漏斗末端，若长颈漏斗内形成一段稳定的水柱或液面不再下降，表明装置气密性良好；与装置C相比，装置B的优点是：可以控制反应速率；故答案为：用弹簧夹夹住胶皮管，从长颈漏斗口加水，水面浸没长颈漏斗末端，若长颈漏斗内形成一段稳定的水柱或液面不再下降，表明装置气密性良好；可以控制反应速率；
（3）选用D装置，用排水法收集氧气的方法是：向集气瓶内注满水，将氧气从b端进入，水从a端排出，因为氧气的密度比水小；故答案为：向集气瓶内注满水，将氧气从b端进入，水从a端排出；
（4）甲、乙、丙中不合理的猜想丙，因为氢氧化钠和盐酸不能共存；实验步骤：取少量反应溶液于试管中，滴入碳酸钠溶液，现象是有气体放出，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，配平即可；故答案为：丙的猜想不合理，原因是氢氧化钠和盐酸不能共存；
实验步骤：滴入碳酸钠溶液；有气体放出；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
解：设氢氧化钠溶液中溶质的质量为x，
    NaOH+HCl=NaCl+H₂O
      40     36.5
       x    36.5g×2%       

40

36.5

=

x

36.5g×2%

    x=0.8g；  
氢氧化钠溶液中溶质的质量分数=

0.8g

20g

×100%=4%
答：氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为4%．
故答案为：4%；

点评：本考点主要考查了检查装置的气密性、注意事项、气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写和有关的计算等，综合性比较强．气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．