题目内容

某化学小组的同学对Na2CO3和NaCl的固体混合物中Na2CO3质量分数进行了探究实验，他们提出下列实验案--气体分析法．
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（1）甲同学用图1所示装置，把x g混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的CO2气体的体积．实验开始时检查该装置气密性的方法是
 
．
（2）乙同学用图2代替图1中的发生、收集装置，甲、乙两试管各有两根导管，用橡胶管连接对应接口后，倒置盛稀硫酸的试管，发生反应，放出气体，则Na2CO3、NaCl的固体混合物和稀硫酸应分别置于
 
、
 
仪器中（填甲或乙）．仪器甲、乙接口的连接方式如下：C连接
 
，D连接
 
，E连接
 
（填写各接口的编号）．
（3）丙同学用图3装置测定CO2的质量，该装置存在明显缺陷，从而导致实验误差，请你分析其中使测定结果偏小的主要原因
 
．
（4）丁同学称取2.0g Na2CO3和NaCl的固体混合物，利用图2装置进行实验，读数时应注意：
①将实验装置恢复到室温，②
 
，③视线与凹液面最低处相平；若加入足量稀硫酸后收集到气体的体枳为224mL（标准状况下），则该混合物中Na2CO3质量分数为
 
．
分析：（1）欲检查装置气密性，可根据该反应容器的特点，采用拉动注射器活塞的方法完成；
（2）由图装置可知甲有c支管，应为生产气体装置，则甲应放入Na2CO3、NaCl的固体混合物，乙放入硫酸，连接导管时，应用C连接F，D连接G，E连接H；
（3）根据碱石灰的成分可知，碱石灰既可吸收二氧化碳也可吸收水，同时生成的二氧化碳反应后在装置内会有残留，以及干燥管与空气接触等进行分析即可；
（4）①依据量气管的读数注意问题回答，将实验装置恢复到室温，使量气管与干燥管两端液面相平，视线与凹液面最低处相平；
②依据碳酸钠和稀硫酸反应生成的二氧化碳体积计算物质的量，结合碳元素守恒教室碳酸钠质量得到碳酸钠的含量．
解答：解：（1）欲检查装置气密性，可根据该反应容器的特点，采用拉动注射器活塞的方法完成，具体操作为关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，若活塞能回到原位，证明不漏气，否则漏气，
故答案为：关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，若活塞能回到原位，证明不漏气，否则漏气；
（2）由图装置可知甲有c支管，应为生产气体装置，则甲应放入Na2CO3、NaCl的固体混合物，乙放入硫酸，G为量气装置，根据构造，可用碱式滴定管代替，连接导管时，应用C连接F，D连接G，E连接H，
故答案为：甲；乙；F；G；H；
（3）因生产的CO2气体中混有水蒸气或空气中的CO2和水蒸气进入干燥管中，会导致质量偏大，使测定结果可能偏小的主要原因装置中的CO2没有全部被碱石灰吸收，应通入氮气可将气体排出，
故答案为：装置中的CO2没有全部被碱石灰吸收；
（4）依据量气管的读数注意问题回答，将实验装置恢复到室温，使量气管与干燥管两端液面相平，视线与凹液面最低处相平；
若加入足量稀硫酸后收集到气体的体枳为224mL（标准状况下），物质的量=
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol，则该混合物中Na2CO3物质的量为0.01mol，碳酸钠质量分数=
0.01mol×106g/mol
2.0g
×100%=53%，
故答案为：使量气管与干燥管两端液面相平；53%．
点评：本题考查物质的含量测定的实验设计，侧重于考查学生分析能力和实验能力和教室能力，题目较为综合，为高考常见题型，注意把握实验原理和操作方法，题目难度中等．
练习册系列答案
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某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca（NO3）2、Cu(NO3)2、AgNO3三种固体。（加热及夹持装置未画出）

（1）甲同学加热的是Ca（NO3）2。加热过程发现：装置②中产生 气泡，部分石蕊试液被压至装置③中；用带火星的木条检验②中的气体，木条复燃；分析装置①中剩余的固体得知，剩余固体中含有N元素，且显＋3价。请写出Ca（NO3）2受热分解后生成产物的化学式：                   、                   。

（2）乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式：                         ；

（3）丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中气泡部分消失，剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色，有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式：学科

（Ⅰ）4AgNO3     2Ag2O＋4NO2↑＋O2↑，

（Ⅱ）2AgNO3      2Ag＋2NO2↑＋O2↑。

Ⅰ、Ⅱ中正确的是       ，并说明理由：                                    。

请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的：                            。

（4）由上述3个实验的结果，请你推测硝酸盐受热分解的规律：                       。

（5）标况下如丙同学操作，称量ag硝酸银，受热完全分解后，读取量筒体积为bml，求硝酸银的分解率：____________（化简成整数比例关系，可不用化成小数）

(10分)经研究知Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：

(1) 定性分析：如图甲可通过观察____________________________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是____________________________________________________________________，

写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式

____________________________________________________________________。

(2) 定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________，实验中需要测量的数据是___________________________________________________________。

检查乙装置气密性的方法是

____________________________________________________________________。

(3) 0.6mol X气体和0.6mol Y气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：

2X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)， 2 min末生成0.2 mol W，若测得以Z的物质的量浓度变化表示的反应速率为0.1 mol／(L·min)，则前2 min内，用X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为________；2 min末时Y的物质的量浓度为________；化学方程式中，Z的化学计量数n＝________。

 (4) 在一定温度下，反应：2A(s)＋2B(g)  C(g)＋D(g)在恒容容器中进行，不能说明该反应已经达到平衡的是________

A．容器内的压强不随时间而变化

B．混合气的密度不再随时间而变化

C．A的质量不再改变

D．平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变

 

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____________________________________________________________________。

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检查乙装置气密性的方法是
____________________________________________________________________。
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2X(g)＋Y(g)===nZ(g)＋2W(g)， 2 min末生成0.2 mol W，若测得以Z的物质的量浓度变化表示的反应速率为0.1 mol／(L·min)，则前2 min内，用X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为________；2 min末时Y的物质的量浓度为________；化学方程式中，Z的化学计量数n＝________。
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写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式

____________________________________________________________________。

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____________________________________________________________________。

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