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(8分)石灰石有许多重要的用途。
(1)以石灰石为原料,可以生产生石灰,生石灰可做干燥剂,某化学兴趣小组的同学对食品厂某批次包装完整、粉状的生石灰成分进行质量检测。
【提出问题】该批次的生石灰成分及含量是否与标签相符?
(标签如图所示)
【猜想与假设】固体成分为:
A:全部是碳酸钙和杂质 B:既有碳酸钙,也有氧化钙和杂质
C:全部是 和杂质。
【设计并完成实验】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
第一步操作:取少量固体于试管中,加适量水振荡后静置,再滴几滴无色酚酞试液 | 溶液变红 | 说明固体成分中一定含有 |
第二步操作:再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸 | 有气泡生成 | 说明固体成分中一定含有 |
假设】中的 (填A、B或C)相同。
【定量测定】称取10克该批次的生石灰样品,置于锥形瓶中,向其中缓慢加稀盐酸,直至无气泡产生,电子天平读数变小0.88克,将锥形瓶中残留物进行过滤、洗涤、干燥,得到固体质量为0.2克。
【问题讨论】由于生石灰与酸反应放出热量,导致水蒸气随CO2一起从导管口逸出,这一因素使测得的生石灰的最终含量将 (选填“偏小”“偏大”或“无影响”)。反应生成的CO2也会代替原有的空气残留在锥形瓶中,这一因素对测定结果也有影响。
(2)实验小组的同学对实验室制取二氧化碳反应后的溶液进行了如下探究:
取大理石和盐酸反应且过滤后所得废液20克于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液至过量,滴入碳酸钠溶液的质量与生成沉淀的质量的变化关系如图所示。请根据图中信息计算废液中氯化钙的质量分数是多少?(写出计算过程)
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已知某混合金属粉末中除铝外还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上。请设计实验探究该粉末中铁、铜的存在。
资料在线:铝与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠和氢气(2Al+2H2O+2NaOH=
2NaAlO2+3H2↑),铁和铜不与氢氧化钠溶液反应。
可供选择的实验用品:烧杯、大试管、量筒、滴管、燃烧匙、药匙、磁铁;
稀硫酸、稀盐酸、Na0H溶液、氨水。
请你参与并完成以下实验探究过程:
I、提出假设
(1)假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe。
(2)假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有 ▲ 。
(3)假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu。
II、设计并实施实验方案
(4)基于假设1,不用化学试剂,证明金属铁的存在可用 ▲ 。
(5)基于假设2,将混合金属粉末加入足量稀盐酸,你观察到的现象是 ▲ 。
(6)基于假设3,请你完成实验操作,描述实验现象。
实验步骤 | 实验操作(说明仪器和试剂) | 实验现象 | 结论 |
① | 取少许粉末放入大试管中,再滴加 ▲ ,充分反应后,静置,弃去清液得到固体。 | 固体粉末 ▲ , 有 ▲ 。 | 仅除去铝 |
② | 再往大试管中加 ▲ ,充分反应。 | 固体 ▲ , 溶液 ▲ 。 | 证明含有铁 |
③ | 将大试管静置,弃去上层清液,加水,多次洗涤剩余固体 | 剩余固体呈紫红色 | 证明含有铜 |
III、已知该金属粉末的组成为铝、铁和铜
(7)为测定混合金属粉末中铝的质量分数,取20 g该金属粉末,把100 g氢氧化钠溶液平均分成5份依次加入,充分反应后,过滤出固体,将其洗涤、干燥、称量。实验过程中得到的部分数据与图象如下:
加NaOH溶液的次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | … |
剩余固体的质量/g | 1 6.5 | n | 9.5 | … |
①分析以上数据可知,上表中n的值为 ▲ ;
②该金属粉末中Al的质量分数为 ▲ %;
③列式计算:所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多少?
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