题目内容

为测定H2SO4与NaOH发生中和反应时放出的热量,在图的小烧杯中装入一定的NaOH,测量其温度;另取一定量的硫酸,测量其温度,并缓慢地倾入小烧杯中,边加边用环形玻璃棒搅拌.记录溶液温度的变化.甲、乙、丙三位同学准备选择右表中试剂进行实验:
使用的使用的
NaOH固体稀H2SO4
NaOH溶液浓H2SO4
NaOH溶液稀H2SO4
(1)甲、乙、丙三位同学中,有两位同学选择的试剂是错误的.从溶液温度改变的因素考虑,指出错误的原因:
①________同学错误的原因是________;
②________同学错误的原因是________.
(2)写出该中和反应的化学方程式________.

解:(1)氢氧化钠固体溶于水放出大量的热,无法确定是反应放出的热还是氢氧化钠固体溶于水放出的热,所以甲错误,浓硫酸溶于水放出大量的热,无法确定是反应放出的热还是浓硫酸溶于水放出的热,所以乙错误,所以本题答案为:甲,固体氢氧化钠溶解时也要放出大量的热,乙,浓硫酸溶于水时也要放出大量的热;
(2)氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,所以本题答案为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
分析:氢氧化钠固体和浓硫酸溶于水放出大量的热,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,要测定此中和反应为放热反应,需排除氢氧化钠固体和浓硫酸溶于水放出的热量对实验结果的干扰.
点评:本题考查了氢氧化钠与硫酸反应时的能量变化,需要注意的是氢氧化钠固体和浓硫酸溶于水都放出热量,会对实验结果造成干扰,所以不能使用氢氧化钠固体和浓硫酸进行实验.所以要求同学们在平时的学习中注意物质的特性,以便能够灵活应用.
练习册系列答案
相关题目
叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进行下列研究.
应用研究:
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3,迅速分解为Na、N2,反应方程式为
 

制备研究:
(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X,该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+X,实验室检验X气体使用的试纸是湿润的
 

Na2CO3质量分数测定:工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图
装置(已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体).
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(3)装置A的作用是
 
.设计的实验步
骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,
 
;⑤再次称量装置C.计算碳酸钠含量至少需要测定
 
(填数字)个数据.根据制备反应,分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因
 

NaN3纯度测定:
精确称量0.140g NaN3样品,设计如图装置,测定其纯度.已知2NaN3→3N2
(NaN3中的N全部转化为N2,其他产物略),反应中放出大量的热.
(4)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差
 
(填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好.
(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是
 

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(6)使用冷水冷凝的目的是
 
.反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是
 

(7)常温下测得量气管读数为67.2mL(N2的密度为1.25g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是
 
(填字母序号).
A.100mL   B.1L    C.2L
(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程).
叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进行下列研究.
应用研究
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3,迅速分解为Na、N2,其反应的化学方程式为
2NaN3
 撞击 
.
 
2Na+3N2
2NaN3
 撞击 
.
 
2Na+3N2

制备研究
(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X,该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O=NaN3+NaOH+X,气体X的化学式是
NH3
NH3

Na2CO3质量分数测定
工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置(已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体).
(3)装置A的作用是
吸收空气中的水分和二氧化碳气体
吸收空气中的水分和二氧化碳气体
.设计的实验步骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,再次鼓入空气;⑤再次称量装置C.其中进行第④步操作的目的是
将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置
将装置中残留的二氧化碳全部排入BC装置

(4)根据制备反应原理,请你分析一下工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因
氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3
氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成Na2CO3

NaN3纯度测定
精确称量0.140g NaN3样品,设计如图装置,测定其纯度.已知2NaN3→3N2
(NaN3中的N全部转化为N2,其他产物略),反应中放出大量的热.
(5)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差
不变
不变
(填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好.
(6)将锥形瓶倾斜,使小试管中的NaN3样品与M溶液接触进行反应.冷却到室温后测得量气管气体量为67.2mL(N2的密度为1.25g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是
A
A
(填字母序号).
A.100mL           B.1L            C.2L
(7)使用冷水冷凝的目的是
除去生成的气体中的水蒸气
除去生成的气体中的水蒸气

(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程).
(2012?邗江区一模)铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料.研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究.填写下列空白.

[方案一]将铝镁合金与足量NaOH溶液反应(已知2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,而镁不与氢氧化钠溶液反应),测定剩余固体质量.
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,溶于m g 质量分数为8%的NaOH溶液中.为保证合金反应完全,则NaOH溶液的体积V≧
97mL
97mL
.(假设NaOH溶液的密度为1g/mL)实验室取一定量液体一般用量筒,图1中
(填序号)是量筒的一部分,其读数为
2.6
2.6
mL.在量取液体体积时,量筒必须放平,视线要与量筒内的液体
凹液面最低处
凹液面最低处
保持水平,再读出液体体积数.
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体.该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将
偏高
偏高
 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
[方案二]他们设计了图2所示的实验装置.在分液漏斗中加入稀硫酸,用稀硫酸和铝镁合金反应.
(1)装置的气密性如何检查
连接好装置,从碱式滴定管加水,若滴定管中的液面和左边干燥管中的液面有稳定的高度差,则装置不漏气.
连接好装置,从碱式滴定管加水,若滴定管中的液面和左边干燥管中的液面有稳定的高度差,则装置不漏气.

(2)装置中导管a的作用是
保持锥形瓶和分液漏斗间的压强恒定,使稀硫酸能顺利滴下
保持锥形瓶和分液漏斗间的压强恒定,使稀硫酸能顺利滴下
消除因稀硫酸的滴入引起的体积误差
消除因稀硫酸的滴入引起的体积误差

(3)装置中有刻度的长管叫碱式滴定管,其刻度示意图如方案一第(1)题图中③所示.若实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL.则产生氢气的体积为
V1-V2 
V1-V2 
mL.
(4)写出发生反应的化学方程式
Mg+H2SO4 ═MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4 ═Al2(SO43+3H2
Mg+H2SO4 ═MgSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4 ═Al2(SO43+3H2

[反思]:实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶.请你帮助分析原因
锥形瓶内生成的氢气使瓶内压强增大
锥形瓶内生成的氢气使瓶内压强增大

(5)若测得镁铝合金中镁的质量分数为4%,现取n克镁铝合金,投入到足量的质量分数为9.8%的稀硫酸溶液中,共收集得到氢气0.8克,则消耗的稀硫酸是
400
400
克,该合金的质量n为
7.3
7.3

空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量(可用g/cm3表示)都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定:空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L。《2004年江苏省环境状况公报》指出:江苏省2004年工业(主要是热电厂)二氧化硫排放总量为1.24×106t,全省酸雨污染比较严重。分析降雨成分发现,雨水中阴离子仍以硫酸根离子为主,约占阴离子总量的61.9%。

(一)(1)正常的雨水显     性(填:酸、碱、或中),原因是                          

(2)由于大气中SO2和NOx(NO和NO2)的含量不断升高,并转变为H2SO4型和HNO3型雨水降落而形成的。我省主要是硫酸型酸雨。我省这种酸雨形成过程有两种途径:一种是SO2在空气中的飘尘做催化剂的作用下被氧气氧化为SO3,溶于水生成硫酸,写出有关的反应化学方程式                          、                             

另一种是SO2溶于水生成亚硫酸,再被空气中的氧气氧化成硫酸,写出有关的反应化学方程式                                               。由于SO2的氧化非常缓慢,故后一种途径是其主要形成过程。

(3)兴趣小组同学取刚降到热电厂附近的雨水进行测定,每隔五分钟测一次pH,其数据如下表所示:

测定时刻

5∶05

5∶10

5∶15

5∶20

5∶25

5∶30

5∶35

pH

4.95

4.94

4.94

4.88

4.86

4.85

4.85

分析上述数据变化,你可以得出的结论是                      ;针对此结论,你猜测其中的原因为                           。结合大理石被酸雨腐蚀的事实,你认为碳酸、硫酸、亚硫酸酸性由强到弱的顺序为__________________________。

(二)SO­2气体能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色。

       

回答以下问题:

(1)单独检查装置C的气密性的操作是:关闭活塞b,然后________________________

若发现________________,说明装置C气密性良好。

(2)实验室用Na2SO3固体和硫酸溶液制取SO2气体,应选用__________(选“A”或“C”)做气体发生装置,不选用另一装置的理由是                           

(3)小组的同学在A、C装置中的另一个用块状FeS固体和稀硫酸制取H2S气体,反应的方程式为_________________          

(4)SO2气体通过D装置时现象是____________________      ,通过E装置时现象是________________ ;SO2与H2S在B装置中反应,生成一种氧化物和一种单质,反应的方程式是                                 。

(5)F仪器的名称是___________;F中盛有NaOH固体,作用是                   

(三)⑴为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量,查阅资料得知:可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO2含量,反应方程式是:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。甲同学设计了如下图所示的实验装置:

①应用上述装置测定空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量,除测定气体流速(单位:cm3/min)外,还需要测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量和                                              

②已知:碘单质微溶于水,KI可以增大碘在水中的溶解度。

请你协助甲同学完成稀碘溶液的配制:

第一步:准确称取1.27g碘单质加入烧杯中,                         

第二步:加适量水使之完全溶解,然后加水至溶液体积为1000 mL;

第三步:从第二步所得溶液中,取出10.00mL溶液加入稀释至100mL。

⑵乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO2含量:准确取50mL第三步所得的碘溶液,注入右图所示广口瓶中,加2~3滴淀粉指示剂,此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气,每次抽气100mL,直到溶液的蓝色全部褪尽为止,记录抽气次数(n)。

假设乙同学的测量是准确的,乙同学抽气的次数为80次,计算说明该地空气中的SO2含量是否符合排放标准。(写出解题过程,此题3分)

⑶该小组同学认为这些工厂要对排出的废气进行处理,为了达到最好效果,在实验室进行了实验模拟,你认为他们为了吸收产生的SO2气体,所使用药品应该是________,发生的化学反应方程式______________________________________

经过再三思考,设计了以下装置,认为下列哪种不能采用______,因为其他装置都具有________作用。

A       B         C          D      E      F     G    H     I     J

 

(15分)叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进行下列研究.
【应用研究】
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3,迅速分解为Na、N2,反应方程式为_______。
【制备研究】
(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和
气体X,该反应的化学方程式为2NaNH3+N2O = NaN3+NaOH+X,实验室检验X
气体使用的试纸是湿润________。
【Na2CO3质量分数测定】
工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置(已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体)。

(3)装置A的作用是_____。设计的实验步骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,_______;⑤再次称量装置C。计算碳酸钠含量至少需要测定______(填数字)个数据。根据制备反应,分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因_______。

M

 
【NaN3纯度测定】

精确称量0.140 g NaN3样品,设计如图装置,测定其纯度。已知2 NaN3→ 3N2
(NaN3中的N全部转化为N2,其他产物略),反应中放出大量的热。

(4)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差_____(填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。
(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是______。
(6)使用冷水冷凝的目的是______。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是_______。
(7)常温下测得量气管读数为67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是_____(填字母序号)。
A. 100 mL                B. 1 L                   C. 2 L
(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程)。

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