题目内容

【题目】某学习小组为测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数,设计如下实验方案:

(1)方案一:称取一定质量的样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称取剩余固体质量,计算。

①完成本实验需要不断用玻璃棒搅拌,其目的是_______________________________

②若实验前所称样品的质量为m g,加热至恒重时固体质量为a g,则样品中纯碱的质量分数为________

(2)方案二:按如图所示装置进行实验,并回答下列问题:

①实验前先检查装置的气密性,并称取一定质量的样品放入A中,将稀硫酸装入分液漏斗中。D装置的作用是________________

②实验中除称量样品质量外,还需分别称量_______装置反应前、后质量(填装置字母代号)。

③根据此实验得到的数据,测定结果有误差。因为实验装置还存在一个明显的缺陷,该缺陷是_________

④有同学认为,用E装置替代A装置能提高实验准确度。你认为是否正确?_________(填“是”或“否”)。

(3)方案三:称取一定量的样品置于锥形瓶中,加适量水,用盐酸进行滴定,从开始至有气体产生到气体不再产生,所滴加的盐酸体积如图所示,则小苏打样品中纯碱的质量分数为_________(保留两位有效数字)。

【答案】使固体样品受热均匀,避免局部温度过高,造成样品外溅×100%避免空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置中,造成实验误差C反应产生的二氧化碳残留在A、B装置内,不能被完全吸收否24%

【解析】

试题小苏打久置会发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,该样品成分为NaHCO3Na2CO3,测定样品中纯碱的质量分数方法有:测定二氧化碳的质量、测定碳酸钠的质量、测定碳酸氢钠的质量.

1使用玻璃棒搅拌,使固体受热均匀,避免局部温度过高,造成固体外溅,

故答案为:使固体受热均匀,避免局部温度过高,造成固体外溅;

设样品中碳酸氢钠的质量为x,则:

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 质量减少

168 62

x (m-a)g

x==g,故m(Na2CO3)=[m-]g

则样品中Na2CO3的质量分数为{[m-]g÷mg}×100%=×100%

故答案为:×100%

2利用C中碱石灰增重测定反应生成二氧化碳的质量,进而计算样品中碳酸钠的质量分数,由于碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳与水蒸气,故D装置的作用是吸收空气中的二氧化碳与水蒸气,避免空气中的二氧化碳与水蒸气加入C中,防止测定误差。故答案为:避免空气中的二氧化碳与水蒸气加入C中,造成实验误差;

②C装置反应前后质量之差为反应生成二氧化碳的质量,根据样品总质量、二氧化碳的质量可以计算混合物中碳酸钠的质量,还需分别称量C装置反应前、后的质量。故答案为:C

该实验装置有一个明显的缺陷是反应产生的二氧化碳残留在AB装置内,不能完全被吸收,使C中吸收二氧化碳质量减小,造成较大的误差。故答案为:反应产生的二氧化碳残留在AB装置内,不能完全被吸收;

有同学认为,用E装置替代A装置能提高实验准确度,这种说法不正确。因为,E装置用恒压分液漏斗,部分二氧化碳为残留在分液漏斗上部,使C中吸收二氧化碳质量减小,造成较大的误差。故答案为:否;

3)由图可知,开始发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3,产生二氧化碳的反应为:HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O,横坐标每个刻度为50mL,令每个刻度为1molHCl,由方程式可知,样品中nNa2CO3=1mol,碳酸钠反应生碳酸氢钠为1mol,故原样品中碳酸氢钠的物质的量为5mol-1mol=4mol,则原混合物中碳酸钠的质量分数为×100%=24%。故答案为:24%

练习册系列答案
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1)为了高效利用能源并且减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成甲醇燃料:

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2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=bkJmol1

CH3OH(g)=CH3OH(l) H=ckJmol1

H2O(g)=H2O(l) H=dkJmol1

则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为___

2)用甲醇燃料电池电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72),用如图装置模拟该过程:

①请完成电解池中Cr2O72转化为Cr3+的离子方程式___

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3)葡萄糖和果糖为同分异构体,在一定条件下,C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖) H0。该反应的速率方程式可表示为v()=k()c()v()=k()c()k()k()在一定温度下为常数,分别称作正、逆反应速率常数。T1温度下,k()=0.06s1k()=0.002s1

T1温度下,该反应的平衡常数K1=___

②该反应的活化能Ea()___Ea()(大于小于等于)。

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①当c(Na+)=0.100molL1时,溶液中离子浓度的大小顺序为___

②室温下,若将0.100molL1H2AamolL1NaOH溶液等体积混合,使溶液的pH=7。则H2AKa2=___molL1(用a表示)。

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