题目内容

工业生产的纯碱中常含有少量氯化钠杂质,下列装置是测定纯碱在该混合物中质量分数的实验方法之一.

①检查装置气密性;
②称量干燥管I、II及其干燥剂的总质量分别为W1、W2
③将称量好的纯碱样品mg放入广口瓶B中,关闭分液漏斗旋塞;
④在未连接干燥装置之前先通入空气几分钟,然后关闭开关a,再连接好干燥装置;
⑤从分液漏斗中缓慢加入稀硫酸至不再产生气泡,关闭分液漏斗旋塞:
⑥打开开关a,缓慢鼓入空气几分钟后,再称量干燥管I的质量为W.回答下列问题:
(1)最初鼓入空气的目的是排除装置A、B、C中的空气,防止测定结果______(填“偏大”、“偏小”).
(2)若去掉干燥管II,将使测定结果______(填“偏大”、“偏小”).
(3)装置C的作用是______.
(4)装置A中一定发生的反应方程式为______.
(5)装置B中发生的反应方程式为______.
(6)纯碱样品中碳酸钠的质量分数是 (选择题中所给字______母表示).

(1)根据干燥管的增重来计算碳酸钠的质量,干燥管增重的质量就是二氧化碳的质量,所以空气中的二氧化碳也会导致干燥管的增重,因此结果偏大,故答案为:偏大.
(2)、和(1)的原因一样,故答案为:偏大.
(3)水蒸气也会导致干燥管增重,所以要排除水蒸气的干扰,浓硫酸具有吸水性,故答案为:吸收水蒸气.
(4)这是二氧化碳和碱反应生成盐和水,故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.
(5)这是复分解反应生成气体,故答案为:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O.
(6)设碳酸钠的质量是X,
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O
106 44
X W-W1
106
44
X
W-W1

得:X═
106×(W-W1)
44

则样品中碳酸钠的质量分数是:
106×(W-W1)
44m
×100%
答:样品中的碳酸钠的质量分数是
106×(W-W1)
44m
×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______.
甲、乙两个研究性学习小组分别制备氨气,并利用氨气的性质(氨气与灼热的氧化铜反应,生成铜、水和氮气)来验证分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:

实验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜.反应完成后,黑色的氧化铜转化为红色的铜.
下图A、B、C为甲、乙两小组制备氨气时可能用到的装置,D为盛有足量浓硫酸的洗气瓶.

甲小组测得:反应前氧化铜的质量为m1g、氧化铜反应后转化成的铜的质量为m2g;生成的氮气在标准状况下的体积V1L(已知标准状况下,22.4L氮气的质量是28g).
乙小组测得:洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置后D的质量m4g;生成的氮气在标准状况下的体积V2L.
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称:______
(2)检查A装置气密性的具体操作方法是______.
(3)甲、乙两小组选择了不同方法制备氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中.
实验装置实验药品制备原理
甲小组A氢氧化钙、硫酸铵反应的化学方程式为
①______
乙小组②______浓氨水、氢氧化钠
(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为______.
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比小于理论值,其原因是______.为此,乙小组在原有实验流程的基础上,在______的位置增加了一个装有足量药品的实验仪器,重新实验.根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,也得出了合理的实验结果.该药品的名称是______.
【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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