题目内容
(18分)实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3),称取此混合物5.0g,溶于水中,配成250mL溶液。
方案一:沉淀法。利用化学反应把HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w (Na2CO3)。
(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,应选用的试剂是___________ (填编号)。
A.CaCl2溶液 | B.MgSO4溶液 | C.NaCl溶液 | D.Ba(OH)2溶液 |
(3) 过滤,提取沉淀,则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有________________________。
(4) 将沉淀洗涤,并充分干燥,称量沉淀的质量为mg,由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得w (Na2CO3)________________(填偏大或偏小、无影响)。
方案二:量气法。量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积,由此计算混合物中w (Na2CO3)。
(1)装置中导管a的作用是 。
(2)反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:
①_______________________________,
②_________________________________,
③眼睛视线与液面最低处相平。
(3)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则 产生CO2的体积为 mL。
方案三:滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中,滴加2滴酚酞试剂,摇匀,用0.2000 mol/L盐酸进行滴定到终点(已知终点时反应H++CO32- =HCO3-恰好完全)。重复此操作2次,消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。
(1)量取25.00 mL配制好的溶液,应选择_______________仪器来完成。
(2)判断滴定终点的依据是_____________________。
(3)此法测得w(Na2CO3)= %。
方案一:(1)D(2分)
(2)静置、澄清,在澄清溶液中继续加Ba(OH)2溶液,不浑浊,则HCO3—、CO32-已沉淀完全;反之,未沉淀完全(在取出澄清溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液,如果未答出现浑浊时把取出液全部倒回原液中,不给分)(2分)
(3)玻璃棒、普通漏斗(漏斗)(2分) (4)偏小(2分)
方案二:(1)平衡压强、使液体顺利滴下;消除加入稀硫酸引起的氢气体积误差(2分)
(2)①待冷却至室温才开始读数 (1分) ②读数前左右液面相平(1分) (3)V1-V2(2分)
方案三:(1)碱式滴定管(1分) (2)由红色突变为无色,且30s不恢复(1分)(3)84.8%(2分)
解析试题分析:方案一、(1)A、CaCl2溶液只能与碳酸根反应转化为碳酸根沉淀,A不正确;B.MgSO4溶液与二者均不反应,B不正确;C.NaCl溶液与二者均不反应,C不正确;D.Ba(OH)2溶液与二者均反应,生成碳酸钡沉淀,D正确,答案选D。
(2)要证明HCO3-、CO32-已完全沉淀,则可以继续滴加氢氧化钡溶液,即正确的的实验操作是静置、澄清,在澄清溶液中继续加Ba(OH)2溶液,不浑浊,则HCO3—、CO32-已沉淀完全;反之,未沉淀完全。
(3)过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有玻璃棒、普通漏斗(漏斗)。
(4)如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则称量值偏大。由于在质量相等的条件下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀,所以如果称量值偏大,则碳酸氢钠的质量偏大,则碳酸钠的含量偏小。
方案二:(1)由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体,瓶内压强增大,所以装置中导管a的作用是平衡压强、使液体顺利滴下;消除加入稀硫酸引起的体积误差。
(2)读数是必须与外界大气压相同,因此注意事项是①待冷却至室温才开始读数,②读数前左右液面相平。
(3)碱液吸收CO2,所以前后的体积差即是二氧化碳的体积,则产生CO2的体积为(V1-V2)mL。
方案三:(1)溶液显碱性,因此应该用碱式滴定管量取。
(2)酚酞的变色范围是8.2~10.0,所以判断滴定终点的依据是由红色突变为无色,且30s不恢复。)(3)反应达到终点时,发生的离子方程式为H++CO32- =HCO3-,则根据消耗盐酸的体积可知20.00ml可知,消耗碳酸钠的物质的量是0.2000 mol/L×0.02000L=0.004mol,则原混合物中碳酸钠的物质的量是0.004mol× =0.04mol,质量是0.04mol×106g/mol=4.24g,所以碳酸钠质量分数为 ×100%=84.8%。
考点:考查碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠含量测定的实验方案设计与评价
将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂,分成三等份:①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1;②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为V2;③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。下列说法正确的是
A.V1=V3>V2 | B.V2>V1 =V3 | C.V1= V2>V3 | D.V1>V3>V2 |
铜是人类最早生产和使用的金属之一,在化学反应中铜元素可表现为0、+1、+2价。
Ⅰ.(1)在西汉古籍中曾有记载:“曾青得铁则化为铜”,即:曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜,试写出该反应的离子方程式 。
(2)在原电池和电解池中,铜常用作电极,下列有关说法正确的是
A.锌铜原电池中铜是正极 | B.用电解法精炼铜时粗铜作阴极 |
C.在镀件上镀铜时铜与电源正极相连 | D.铜作阳极时不一定溶解 |
【提出问题】碳酸钙受热分解生成CaO和CO2,那么无水硫酸铜受热分解也只生成CuO和SO3吗?
【设计实验】按如图装置进行试验。
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a.准确称取无水硫酸铜2.40g于装置A试管中加热,直至固体全部变为黑色,经验证该黑色粉末为CuO。
b.实验中,观察到装置E中的水部分被排入量筒中;实验结束后,测得量筒中水的体积为112mL(已折算成标准状态下气体的体积),并测得干燥管D的质量增加了1.32g。
(3)装置C的作用 。
(4)根据装置E、F中现象,推测还有气体 (填分子式)生成;实验生成的SO3为 mol。(5)装置A中反应的化学方程式为 。
【实验结论】无水硫酸铜受热分解不仅仅生成CuO和SO3。
【反思与评价】
(6)任何实验都存在误差,请指出本实验中可能造成误差的因素是 (任写2点)。
某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。
图1 图2
(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;
② 。
(2)导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到“液封”作用阻止SO2气体逸出而污染环境;二是 。
(3)能说明有SO2气体产生的实验现象是 。
(4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+;Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:
A.稀HCl溶液 | B.稀H2SO4溶液 | C.KSCN溶液 | D.KMnO4溶液 |
验证Ⅱ:取试样,先滴加少量的 (填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的 ,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。反应的离子方程式是 ,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
验证Ⅲ:步骤1.取试样,滴加少量的 (填试剂序号),溶液的颜色变 色,则试样中含有Fe3+。
步骤2.再取适量的试样滴加到少量的 (填试剂序号),观察到的现象为 ,则试样中含有Fe2+。