题目内容

10．工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠．某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究．

【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度．
【实验方案】小科同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略）．
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差，你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差②③④（填序号）．
①加入的稀硫酸量不足　               　②装置内空气中的CO2没有排出
②反应产生的CO2未被完全吸收　　 ④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）．图乙中A装置的作用是；图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，理由是反应前通空气的作用是用不含二氧化碳的空气将装置内的空气排净，反应停止后通空气的作用是把产生的二氧化碳全部排出并吸收；反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是．

分析 【交流讨论】根据每一个装置的作用解答；通过分液漏斗可以随时向锥形瓶中加入稀硫酸；装置内空气中的CO2没有排出，反应产生的CO2未被完全吸收，干燥管与空气直接相通等都会影响实验结果；
【方案改进】样品在与稀硫酸反应前通过量的除去二氧化碳的空气，是为了把装置中的二氧化碳排出；停止反应后，通过量的除去二氧化碳的空气，是为了使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收；
【数据分析】浓硫酸具有吸水性，可以用作某些物质的干燥剂；
若撤去图乙中的C装置，水蒸气会进入碱石灰中，并且被吸收，会影响实验结果．

解答 解：【交流讨论】：甲装置存在明显的缺陷　②装置内空气中的CO2没有排出，影响实验结果；③反应产生的CO2 未被全部排出，也就不能完全吸收；④干燥管与空气直接相通，会吸收空气中的二氧化碳；
方案改进：A装置中盛放的是氢氧化钠溶液可以吸收空气中的二氧化碳；
反应前通空气的作用是用不含二氧化碳的空气将装置内的空气排净，反应停止后通空气的作用是把产生的二氧化碳全部排出并吸收；反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是打开弹簧夹a和b，关闭c，这样才能把含二氧化碳的空气全部排净．
故答案为：【交流讨论】②③④；
【方案改进】除去空气中的二氧化碳；反应前通空气的作用是用不含二氧化碳的空气将装置内的空气排净，反应停止后通空气的作用是把产生的二氧化碳全部排出并吸收； 打开弹簧夹a和b，关闭弹簧夹c．

点评 解答这类题目时，首先，赏析问题情景，找到实验探究的反应原理，弄清个装置的作用；再根据实验的反应原理，分析推断出该物质的组成成分，然后得出所要探究的物质中该成分的组成．

练习册系列答案
相关题目
3．如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是（　　）
A．水分子是保持水化学性质的最小粒子
B．与甲试管相连的是电源正极
C．反应一段时间后，甲、乙玻璃管中产生的气体体积比约为2：1
D．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
4．实验室利用如图装置进行组合，制取并收集氧气．

（1）写出标注仪器的名称：a试管，b集气瓶．
（2）若选择①与⑤组合制取并收集氧气，添加药品为氯酸钾和二氧化锰，反应后生成氧气和氯化钾，反应的化学方程式是2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，实验结束时，应先把导管移出水面，再停止加热．
（3）制取并收集干燥的氧气，下列组合可行的是AB（填选项，可多选）．
A．①③④B．②③④C．①③⑤D．②③⑤
（4）选择装置②制氧气，分液漏斗盛装的药品是过氧化氢溶液．
1．用文字表达式表示下列化学反应，并用写出反应的基本类型．
（1）硫在氧气中燃烧硫+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化硫（化合反应）
（2）木炭在氧气中燃烧碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳（化合反应）
（3）加热高锰酸钾制取氧气高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气（分解反应）．
5．甲乙小组按如图1所示实验探究蜡烛的燃烧产物，获得了不同的实验现象．
甲组：烧杯内壁有无色液滴
乙组：烧杯内壁有无色液滴，烧杯底部附着有黑色固体
【提出问题】同学们查阅教材实验，得知无色液滴是水，
但黑色固体是什么呢？
【提出猜想】黑色固体是碳
【实验验证】利用如图2所示装置，甲，乙小组的同学分别设计了以下方案进行验证．
实验操作实验现象
甲组取少量该黑色固体于a中，通入空气，点燃酒精灯加热．黑色固体燃烧，发出红光，b中溶液变浑浊．
乙组取少量该黑色固体于a中，通入氧气（或O2），点燃酒精灯加热．黑色固体剧烈燃烧，发出白光，b中溶液变浑浊．
【分析与结论】
（1）实验结束时，停止通入气体，后续实验操作顺序应是BA（填字母序号）．
A．熄灭酒精灯，停止加热  B．将试管b移走
（2）b中的实验现象说明黑色固体燃烧生成了二氧化碳，由此可推断猜想正确，理由是化学反应前后元素种类不变，二氧化碳的碳元素一定来自黑色固体．
【实验反思】
（1）进一步实验发现，罩在火焰上方的烧杯位置越低，产生黑色固体越多．查阅资料可知：蜡烛+氧气（足量）→二氧化碳+水；蜡烛+氧气（少量）→一氧化碳+水；…（反应条件均为“点燃”）由此推测乙组实验产生黑色固体的原因是烧杯位置降低使氧气的量减少，氧气的量少到一定程度时蜡烛和氧气反应产生黑色固体碳．
（2）甲、乙小组最终证明了蜡烛中一定含有C（填字母序号）．
A．碳、氢和氧三种元素B．碳和氧两种元素C．碳和氢两种元素
（3）石蜡的主要成分为C25H52，写出石蜡完全燃烧的符号表达式：C25H52+38O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$25CO2+26H2O．
【实验拓展】
小组同学以“研究不同高度的蜡烛哪只先熄灭”为课题设计了以下实验：
查阅资料：二氧化碳的密度比空气大
实验步骤：①点燃两支高低不同的蜡烛②用一只大烧杯同时倒扣在两支燃烧的蜡烛上，用秒表计时．③重复实验四次，实验记录如下：实验结论：分析表中数据，你得到的结论是在同样大小的倒扣的烧杯中，较高的蜡烛燃烧的时间短；
实验次数高蜡烛燃烧的时间矮蜡烛燃烧的时间
第一次23秒1826秒06
第二次23秒1924秒94
第三次20秒0221秒45
第四次15秒1619秒10
分析反思：二氧化碳的密度比空气大，为什么实验结果与我们的猜想不符呢？通过讨论，同学们一致认为原因可能是燃烧产生的二氧化碳温度较高，密度较小，不易沉降到烧杯底部，反而聚集到烧杯的上部，致使高蜡烛先熄灭．学以致用：当室内发生火灾，应用湿毛巾捂住口鼻，并伏低（填“直立”或“伏低”）身子前行寻找逃生出口．
15．某饮用水中含有较多的碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]，属于硬水，煮沸时会有水垢生成．实验小组欲探究该水垢的主要成分：
【猜想与分析】分析Ca（HCO3）2与水的元素组成，该水垢的主要成分可能是：
Ⅰ：CaOⅡ：Ca（OH）2
Ⅲ：CaCO3Ⅳ：Ca（OH）2和CaCO3
小强同学认为该水垢中不会存在CaO，理由是氧化钙能与水反应；
【实验与事实】
实验一
实验一实验现象解释或结论
将适量的水垢和水装入试管中，充分振荡后静置，用滴管取上层清液于小试管中，然后再向小试管中滴入紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液不变色不变色说明水垢中一定没有Ca（OH）2
实验二
实验二实验现象解释或结论
反应一段时间后水垢消失，溶液澄清；玻璃片上澄清石灰水变浑浊石灰水变浑浊，说明有CO2生成．则水垢中一定含有CaCO3
【原理与呈现】请用化学方程式表示实验二中有关反应的化学反应原理：（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O，（2）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
2．用化学符号表示：
（1）水H2O（2）氧气O2（3）氢气H2（4）二氧化碳CO2．
19．区分下列各组物质的两种方法都正确的是（　　）
选项需要区分的物质方法一方法二
A氧化铁和氧化铜看状态用一氧化碳还原
B木炭粉和铁粉观察颜色加稀盐酸
C饱和硝酸钾溶液和饱和氢氧化钙溶液升温观察通入二氧化碳
D氯化钠和硝酸铵加适量水溶解后测温
度变化		观察颜色
A．AB．BC．CD．D
20．写出下列数字“2”表示的意义：
①Mg2+一个镁离子带有2个单位的正电荷；②H2O1个水分子中含有2个氢原子．

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