题目内容

【题目】我国著名的闽籍制碱专家侯德榜,在纯碱制造方面做出了重大贡献。用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质,化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究,在老师的指导下,他们设计了下列两种实验方案进行试验。

资料摘要:

Ⅰ.碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。

Ⅱ.浓硫酸具有很强的吸水性;碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。

[方案一] 样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数

样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):

(1)分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因:______________________________________________

(2)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。称得沉淀物的质量为10g

已知 Na2CO3和CaCO3的相对分子质量分别为106和100),计算Na2CO3的质量分数为___________

[方案二] 样品与稀盐酸反应,测定Na2CO3的质量分数

利用下图所示实验装置(铁架台略去)和试剂,通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量,计算Na2CO3的质量分数(装置气密性良好,忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的)。

(3)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,以排尽装置A和B中含有的 ,再接上装置C和D。

(4)关闭止水夹K,加入足量的稀盐酸(杂质不与盐酸反应),装置A中样品产生气体的化学方程式为 _______________________________________________________________________。

(5)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的空气一会儿。根据质量守恒定律,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”)。

【答案】

(1与碳酸钠完全反应

(2) 91.4%

(3)二氧化碳

(4) Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2

(5)C 偏大

【解析】

试题分析:(1)滴加的CaCl2溶液要过量的原因与碳酸钠充分反应

(2)解:设Na2CO3的质量分数为X

Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

106 100

11.6gx 10g

106/100=11.6gx/10g x=91.4%

(3)空气中含有二氧化碳,所以打开止水夹K,先对装置A和B(已连接)通入已除去CO2的空气一会儿,以排尽装置A和B中含有的二氧化碳,再接上装置C和D

(4)盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2

(5)由质量守恒定律可知装置C中反应前后的质量差就是产生CO2的质量,装置D的作用防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C,所以若没有装置D,将会使测定结果偏大.

练习册系列答案
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【题目】阅读下面的科普短文。

氢动力汽车是名副其实的“绿色燃料”汽车,它是以氢气代替汽油、柴油等作为燃料的汽车。

将氢气制成氢燃料电池能为汽车提供电能,那么,氢气是怎样发电的呢?

燃料电池的运作原理(如图所示),电池含有阴阳两个电极,分别充满电解液(如KOH溶液),而两个电极间由具有渗透性的薄膜构成。氢气由燃料电池的阳极进入,氧气(或空气)则由阴极进入燃料电池。经由催化剂(铂)的作用,使得阳极的氢分子分解成两个氢离子与两个电子,其中氢离子被氧吸引到薄膜的另一边,电子则经由外电路形成电流后,到达阴极。在阴极催化剂的作用下,氢离子、氧原子及电子,发生反应形成水分子,因此水是燃料电池唯一的排放物,不但完全无污染,也避免了传统电池充电耗时的问题。

燃料电池所使用的“氢”燃料可以来自于水的电解所产生的氢气及任何的碳氢化合物,例如天然气、甲醇(CH3OH)、乙醇、沼气等等。

除了可以杜绝空气污染之外,氢动力汽车还可以消除传统汽车所造成的噪音污染。启动点火,你会发现你并不会听到轰隆隆的声音。而且氢动力汽车的动力性能表现也很棒,车速很快。

氢燃料电池车的优势毋庸置疑,劣势也是显而易见。随着科技的进步,曾经困扰氢燃料电池发展的诸如安全性、氢燃料的贮存技术等问题已经逐步攻克并不断完善,然而成本问题依然是阻碍氢燃料电池车发展的最大瓶颈。氢燃料电池的成本是普通汽油机的100倍,这个价格是市场所难以承受的。

依据文章内容,回答下列问题。

(1)氢燃料电池是将化学能转化为 能。

(2)氢气燃料电池车能实现交通“零排放”的原因是

(3)燃料电池所使用的“氢”燃料可以来自于水的电解,写出该反应的化学方程式

(4)KOH电解液的pH 7(填“>”、“<”或“=”)。

(5)下列关于氢燃料电池汽车的说法,正确的是

A氢燃料电池中的铂可以反复使用

B利用天然气、甲醇、乙醇等可以得到氢气

C氢燃料电池中能看到氢气燃烧的现象

D阻碍氢燃料电池车发展的一个原因是成本问题

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