题目内容

著名侯氏制碱法的重要反应之一：NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl．在生产中，NaHCO3易结晶析出，经过滤得到NaHCO3晶体和滤液．某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分，及制得的纯碱样品中Na2CO3的质量分数，请你参与他们的探究活动．
【查阅资料】Ⅰ．碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应．
Ⅱ．2NaHCO3
△
.
Na2CO3+CO2↑+H2O；NH4Cl
△
.
NH3↑+HCl↑．
Ⅲ．NaCl溶液与AgNO3溶液反应产生不溶于稀HNO3的白色沉淀．
【探究实验1】滤液中含有的溶质是什么？
【作出猜想】猜想1：NH4Cl猜想2：NaHCO3猜想3：NaCl 猜想4：…
【交流与讨论】（1）化学兴趣小组认为溶质含有NaCl，理由是______．
（2）化学兴趣小组经过讨论，认为猜想4可能是______．
【实验推断】
实验步骤实验现象实验结论及分析
①取少量滤液于试管中，滴加足量的NaOH浓溶液后加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口．______滤液中含有NH4Cl，有关化学方程式：
NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O
②另取少量滤液于试管中，滴加稀盐酸．产生无色
无味气体．		滤液中含有______，有关化学方程式：
______．
③另取少量滤液蒸干后充分灼烧，取灼烧后的残余固体溶于水，滴加稀HNO3，再滴加AgNO3溶液．产生白色沉淀．滤液中含有______，滤液蒸干后充分灼烧的目的是______．
【探究实验2】测定NaHCO3晶体受热后所得粉末中Na2CO3的质量分数．
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：
实验操作实验现象实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl2溶液．产生白色沉淀．反应的化学方程式：
______．
（2）分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因：______．
（3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量．利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量分数为96%．如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于96%，这是因为______．
【交流与讨论】（1）氯化钠如果没有完全反应，则溶质中还含有氯化钠；故填：NaCl没有完全反应；
（2）滤液中还可能还有NH4Cl和NaHCO3的混合物；故填：NH4Cl和NaHCO3的混合物；
【实验推断】铵盐能和氢氧化钠溶液反应放出氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；氯化钠能和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，滤液蒸干后充分灼烧的目的是除去NH4Cl；故填：红色变蓝色；NaHCO3；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；NaCl；除去NH4Cl；
【探究实验2】（1）碳酸钠和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；故填：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；
（2）CaCl2溶液过量可以使Na2CO3完全反应；故填：使Na2CO3完全反应；
（3）如果不洗涤沉淀物中混有NaCl和NaHCO3，所以会使测定结果大于96%．故填：沉淀物中混有NaCl和NaHCO3．
练习册系列答案
相关题目
过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色粉末，可作为潜水艇或呼吸面具有供氧剂．人呼出气体的主要成分有氮氧、氧气、二氧化碳和水蒸气，二氧化碳和水能分别与Na2O2反应生成氧气．为了探究Na2O2在潜水艇中反应后的物质，明明同学设计了如图1所示模拟实验．

【猜想与假设】
（1）明明猜想生成的固体物质是：（Ⅰ）氢氧化钠（Ⅱ）碳酸钠（Ⅲ）氢氧化钠和碳酸钠．
【实验与验证】
明明通过以下实验探究来验证他的猜想：
①取少量反应后干燥管中的固体样品，置于试管中，向其中加入______，发现有气泡产生，该气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明猜想（Ⅰ）不成立．
②已知碳酸钠的水溶液呈碱性．请根据部分物质的溶解性表（20℃）所提供的信息，将明明的探究过程填写完整．
实验目的实验操作现象或测定结果结论或化学方程式
除去碳酸钠取少量该固体样品溶于水配成溶液，滴加适量的______溶液，充分反应后过滤有白色沉淀生成有关反应的化学方程式为______
检验是否含有氢氧化钠用PH试纸测定反应后溶液的酸碱度，操作方法是______pH＞7该样品中含有氢氧化钠
于是明明得出结论：猜想（Ⅱ）不成立，猜想（Ⅲ）成立．
【反思与评价】
（2）你认为Na2O2与______填（“二氧化碳”或“水”）反应生成了碳酸钠．在上述实验装置中再增加一个装置，重复步骤①即可证明你的判断，请指出应增加装置的名称和位置．
【拓展与延伸】
（3）另取少量反应后干燥管中的固体样品，配制成溶液，向其中逐滴滴加稀盐酸，产生气体的质量与加入稀盐酸的质量的关系如图2所示．
①请解释开始滴加盐酸时没有产生气体的原因．
②计算该样品中碳酸钠的质量．
探究食品包装内的填充气．
【背景材料】
如图是市场充气包装的食品，细心的同学会发现它总是鼓鼓的，看上去像一个小“枕头”．它里面填充的是什么气体呢？某兴趣小组对此进行了研究．
【查阅资料】
（1）包装之所以鼓鼓的是为了使食品能够更新鲜、保质，同时还能防止食品挤压变形
（2）从经济性、环保等因素考虑，工厂使用的包装气体是空气或空气的成分之一．
【提出猜想】
猜想一：可能是氧气；依据是防止食品挤压变形．
猜想二：可能是二氧化碳；依据是防止食品挤压变形的同时还能延长保质期．
猜想三：可能是氮气，依据是______．
【设计实验】
实验操作实验现象实验结论
①用注射器将包装袋内的气体抽出，将其注入澄清石灰水中______猜想二错误
②用注射器将包装袋内的气体抽出，用排水法收集于集气瓶中，将燃着的木条伸入集气瓶内，观察其燃烧情况燃着的木条熄灭说明猜想______错误，由此推知包装袋内的气体是______
【反思与拓展】
（1）从获得气体的难易和经济性考虑，若只是为了防止食品挤压变形，最好使用的气体是：______．
（2）若要从能使食品更新鲜、保质和不易压碎等方面考虑，你认为食品充气包装对气体的要求是______、______（写出两点）
松花皮蛋是我们喜爱的食品．某小组同学查阅资料得知，制皮蛋料泥的原料主要是：生石灰、纯碱、草木灰（含K2CO3）等．同学们对料泥进行了如下探究：
[猜想]猜想I：料泥的主要成份是Ca（OH）2、NaOH、KOH、CaCO3、灰粉；
猜想Ⅱ：料泥的主要成份是NaOH、KOH、Na2CO3、CaCO3、灰粉．
[实验与现象]实验过程与现象如图：

[问题与讨论]
（1）步骤②中所需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、______，玻璃棒在步骤②中的一种作用______．
（2）步骤③的现象说明滤渣中含有：______（写化学式）．
（3）请写出步骤①发生的任意两个反应的化学方程式：______、______．
（4）由上述实验现象推断，猜想______是正确的，其理由是______．
某纯碱样品中含有少量氯化钠，现欲测定其中碳酸钠的质量分数，进行如下实验：Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑，通过实验测得反应产生的二氧化碳的质量，即可求得原样品中碳酸钠的质量，进而求得碳酸钠在样品中的质量分数．

①如图连接装置（除B、C外）并加入所需药品．
②称量并记录B的质量（m1）．（称量时注意封闭B的两端）
③按动鼓气球，持续约1分钟．
④连接上B、C．
⑤打开分液漏斗F的活塞，将稀硫酸快速加入D中后，关闭活塞．
⑥按动鼓气球，持续约1分钟．
⑦称量并记录B的质量（m2）．（称量时注意封闭B的两端及E右端的出口）
⑧计算：
（1）已知碱石灰的主要成分是氢氧化钙和氢氧化钠，则干燥管A的作用是______，干燥管C的作用是______．步骤③中鼓气的目的是______；步骤⑥中鼓气的目的是______；本实验能否同时省略③、⑥两个步骤？______，原因是______．
（2）若所取样品的质量为5g，为确保实验顺利进行，分液漏斗F中至少要盛放10%的稀硫酸（ρ=1.07g/mL）______mL，若m1为51.20g，m2为53.18g，样品中碳酸钠的质量分数为______．
乙炔（C2H2）气体和氧气反应能产生高温火焰，工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属．乙炔由碳化钙（块状固体，化学式为CaC2）与水反应生成，同时生成一种白色固体．
【提出问题】白色固体是什么物质？
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能：
猜想一：CaO；猜想二：______；猜想三：Ca（OH）2．
他的依据是______．
【交流反思】经过同学们交流讨论，认为猜想一不成立．否定猜想一的理由是：______．
【进行实验】（一）取少量白色固体放入试管中，滴加稀盐酸，没有观察到______
______，证明猜想二不成立．
（二）取少量白色固体加入到水中，取上层清液，______，有白色沉淀出现，证明猜想三成立．该反应的化学方程式为：______．
结论：白色固体是Ca（OH）2．
【拓展应用】
（1）已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔的密度比空气略小．实验室欲制取并收集纯净的乙炔，要求做到节约、安全、随时发生、随时停止，你选择的装置是______（选填图中装置序号）．
（2）写出乙炔在空气中燃烧的化学方程式______．
某实验小组为检验露置在空气中的NaOH固体是否变质并确定其组成，开展了一下探究活动．
【讨论与交流】
（1）NaOH能与空气中的______（填化学式）发生反应生成Na2CO3．
（2）Na2CO3的水溶液呈碱性．
【查阅资料】
（3）NaOH在空气中不会转化成NaHCO3；
（4）CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性．
【猜想假设】猜想一：固体全部为NaOH．
猜想一：固体全部为______．
猜想二：固体为NaOH和Na2CO3的混合物．
【实验探究】将待检固体溶于水配成溶液．按以下两种方案进行实验：
方案一：用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH______7（填“＞”、“＜”或“=”），说明猜想一成立．
方案二：取该溶液少许，往其中加入足量CaCl2溶液，有白色沉淀产生；待沉淀不再产生，过滤，再往滤液中滴入酚酞试液，溶液变成______色，说明猜想三成立．
【归纳与总结】很明显，方案一的结论______（填“正确”或“错误”），理由是______．
【探究与拓展】为进一步确定原固体的组成，该实验小组的同学称取26.6g待检固体，按如图所示过程实验（步骤②产生的气体全部逸出），请参照图中提供的数据计算：

（5）26.6g固体混合物中Na2CO3的质量．
（6）所用稀盐酸中溶质的质量分数．
（7）实验最终所得351g溶液中溶质的质量分数．
用铝屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液制备Al（OH）3，有如下三种方案：
方案一：2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑
Al2（SO4）3+6NaOH═2Al（OH）3↓+3Na2SO4
方案二：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
2NaAlO2+H2SO4+2H2O═2Al（OH）3↓+Na2SO4
方案三：2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
Al2（SO4）3+6NaAlO2+12H2O═8Al（OH）3↓+3Na2SO4
欲制取相同质量的Al（OH）3[假设原料利用率为100%]，下列说法正确的是（　　）
A．三种方案中产生氢气的质量相等
B．三种方案中消耗铝屑的质量不相等
C．方案二中消耗的硫酸质量最小
D．方案二中消耗氢氧化钠的质量最小
（20手0?新区二模）某化学兴趣小组有一次活动4内容是：对一包干燥4红色粉末组成进行探究．请你参与并回答有关问题．
教师提醒：它由Cu、Fe293、Fe（9H）3三种固体中4一种或两种组成．
提出猜想：红色粉末可能4组成有：
①只有Cu&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;
②只有Fe293
③只有Fe（9H）3
④是Fe293、Fe（9H）34混合物
⑤是Cu、Fe2934混合物&nb6p;&nb6p;&nb6p;
⑥是Cu、Fe（9H）34混合物
资料获悉：（手）2Fe（9H）3
&nb6p;&nb6p;△&nb6p;&nb6p;
.
&nb6p;
Fe293+3H29&nb6p;&nb6p;&nb6p;&nb6p;
（2）白色无水Cu694遇水变蓝
（3）Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
探究思路：利用物质4性质设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe（9H）3、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当4
试剂和方法，通过实验来探究其组成．（装置内空气中4水蒸气、C92忽略不计）
实验探究：
（手）甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图手进行实验．结果无水Cu694没有变蓝，从而排除猜想中4&nb6p;（填猜想中4序号）．
（2）在甲同学实验结论4基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色．乙同学认为可以排除猜想中4①和⑤，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为&nb6p;4观点正确（填“乙”或“丙”）．
（3）丁同学为进一步确定红色粉末4组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按图2在通风橱中进行实验．开始时缓缓通入C9气体，过一段时间后再加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通C9气体直至玻璃管冷却．反应前后称量相关装置和物质4总质量，其数据如y表：
反应前 反应后
Ⅰ
组		 玻璃管和红色粉末4总质量为37.3g 玻璃管和固体物质4总质量为36.手g
Ⅱ
组		 洗气瓶和所盛溶液
4总质量为手80.0g		 洗气瓶和瓶中物质
4总质量为手83.手g
交流讨论：
（手）装置A中先通C9气体4作用是&nb6p;．
（2）应该选择&nb6p;组4实验数据计算来确定红色粉末4组成．最终计算结果表明：该红色粉末4组成是猜想中4第&nb6p;组（填序号）．
（3）写出A装置中发生反应4化学方程式&nb6p;；实验中观察到A装置中4现象为&nb6p;．
（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B4连接处？&nb6p;（填“需要”或“不需要”），理由是&nb6p;．
反思评价：戊同学指出：从环保角度，图36-2装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？&nb6p;．
拓展延伸：有同学提出丁同学上述实验中4C9还可以用H2代替，并将图36-2中B装置换成盛有碱石灰（生石灰和氢氧化钠固体混合物）4干燥管，来确定该红色粉末4组成，你认为是否可行？&nb6p;（填“可行”或“不可行”）．

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