题目内容

过碳酸钠(Na2CO4)和盐酸反应的化学方程式为2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O,商品过碳酸钠中往往含有少量的碳酸钠,为了测定其纯度,现称取0.9g样品进行实验.供实验选用的仪器、试剂如图所示.

(1)为了使实验尽可能简单,应选用的装置是______(填编号①、②、…).
(2)所选用的装置的连接顺序是______(填字母,胶管已略去).
(3)为了能通过实验和计算求得样品的纯度.应通过排水量气装置测定出氧气的体积,若所测定的氧气的体积折算为质量表示,且为mg,则样品中Na2CO4的质量分数为______.

(1)过碳酸钠和盐酸反应为固体和液体反应且不需要加热,故选择装置①.要测定生成氧气的量,需要先除去二氧化碳,可用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,再通入水中,F量筒中水的体积即为E装置中氧气排开水的体积,二者体积相等.则为了使实验尽可能简单,应选用的装置是 ①⑤⑧③⑥;
(2)由(1)分析,可知:所选用的装置的连接顺序是 AHGJKD;
(3)依据测定的氧气体积计算物质的量,结合化学方程式计算过碳酸钠物质的量计算得到质量分数,样品质量0.9g,测定的氧气的体积折算为质量表示,且为mg,依据其化学方程式为:
设反应的过碳酸钠的质量为x.
2Na2CO4+2H2SO4═2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O,
24432
x mg
244
x
=
32
mg
,解得x=
61mg
8
,故反应的过碳酸钠的质量
61mg
8

则该样品中Na2CO4的质量分数=
61mg
8
0.9g
×100%=
305m
36
×100%,
故答案为:
(1)①⑤⑧③⑥.(2)AHGJKD.(3)
305m
36
×100%.
练习册系列答案
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某校化学兴趣小组的小伙伴们欲用生石灰制取氢氧化钠固体.他们将生石灰放入烧杯中,然后倒入碳酸钠溶液,充分反应后经过滤、洗涤、干燥得到固体A和溶液B.
(1)上述过程中发生的化学反应有(用化学方程式表示):①CaO+H2O=Ca(OH)2
②______.
【查阅资料】NaOH、Ca(OH)2的溶解度
温度(℃)020406080100
NaOH溶解度(g)42109129174314347
Ca(OH)2溶解度(g)0.180.160.140.120.090.07
【猜想与假设Ⅰ】固体A的成分是什么呢?
小王的猜想:CaCO3;小雨的猜想:CaCO3和Ca(OH)2
(2)小雨同学认为固体A中可能含有Ca(OH)2的理由是______.
【实验与探究】小王和小雨为了验证各自的猜想,分别进行了实验:
实验内容实验现象
小王取少量固体于试管中,再加入稀盐酸______
小雨取少量固体于试管中,加水充分振荡,过滤,向滤液中滴加______溶液由无色变为红色
【反思与评价】小伙伴们一致认为,上述实验可以证实______同学的猜想正确,从而确定了固体A的成分.
【猜想与假设Ⅱ】溶液B中的溶质是什么呢?
小马的猜想:NaOH和Na2CO3;小东的猜想:NaOH和Ca(OH)2;小龙的猜想:NaOH
【表达与交流】
①结合对固体A成分的探究实验,小伙伴们认为小东同学猜想正确.
②小伙伴们欲将溶液B加热浓缩,加热不久,溶液出现浑浊,只能停止加热,请解释加热时溶液出现浑浊的原因______.
③小伙伴们立即改变方案,先向B溶液中加入碳酸钠溶液后过滤,再将滤液加热浓缩至饱和,______、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体.
【拓展与延伸】
①久置的氢氧化钠固体易发生变质,其原因是(用化学方程式表示)______.
②实验室有一瓶氢氧化钠暴露在空气中,同学们对其成分进行了研究,称取样品6g,与足量稀盐酸反应后测得生成二氧化碳2.2g,计算该氢氧化钠中碳酸钠的质量分数.
③用上述数据不能测定部分变质的氢氧化钠样品中氢氧化钠的质量分数,理由是______.
【实验探究题】
某化学兴趣小组将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧,发现表面变黑,他们对黑色物质来源产生了兴趣,铜片表面黑色物质是什么呢?
【猜想与假设】甲认为:铜片表面的黑色固体是烟灰.
乙认为:铜片表面的黑色固体可能是空气中的氧气与铜反应生成的新物质.
丙认为:铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质.
【查阅资料】
(1)酒精不充分燃烧产生炭黑(即黑烟);
(2)氧气的化学性质比较活泼,加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜.
【进行实验】
实验步骤和方法实验现象实验结论
实验一:取一小段光亮铜片,放入试管内,然后用试管夹夹持试管,放在酒精灯的外焰部位加热.
铜片变黑
推知______(填甲、乙、丙)的错误.说明黑色物质的出现可能与空气中的______有关.
实验二:取一试管,将一小段光亮铜片放入试管中,塞上胶塞,并用注射器抽出试管内的空气,封好胶塞,并加热,趁热取下胶塞,观察现象.取下胶塞前的现象:
______.取下胶塞后的现象:
______.

乙的猜想正确
【反思拓展】
(1)实验一将铜片放入试管中加热,目的是排除了______的干扰.
(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是______.
(3)通过对黑色物质来源的探究,写出金属铜与氧气反应符号表达式______.

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