题目内容
20．同学们做甲、乙两个中和反应实验的探究（如图1）．
（1）甲实验恰好中和，则该溶液中的溶质是CaCl2 （填化学式）．
（2）取乙反应后的溶液60.0g，滴加质量分数26.5%的Na2CO3溶液，如图丙，溶液pH的变化如图2，则与CaCl2反应的碳酸钠溶液的质量为40g；请计算该溶液中CaCl2的溶质质量分数18.5%（写出计算过程，精确到0.1%）．
（3）根据计算所得数据在图3中画出产生沉淀的曲线．
（4）乙组的中和反应实验设计存在的不足是无法验证是否恰好中和．
分析 （1）根据盐酸和氢氧化钙的反应进行分析；
（2）反应后的溶液是氯化钙溶液，和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀，根据化学反应方程式进行分析计算；
（3）根据计算数据绘制曲线图即可；
（4）乙组的中和反应试验中没有加酚酞试液，无法验证是否恰好中和．
解答 解：（1）盐酸和氢氧化钙的反应生成氯化钙和水，恰好中和后，溶液中的溶质只有氯化钙；
（2）由图可知，碳酸钠溶液的量到70g时，反应正好完成；氯化钙和碳酸钠的反应生成碳酸钙和水，据题意，设参加反应的CaCl2的质量为 x，则
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
111 106
x 40g×26.5%
$\frac{111}{x}$=$\frac{106}{40g×26.5%}$
x=11.1g
该CaCl2溶液的溶质质量分数为：$\frac{11.1g}{60g}$×100%=18.5%；
（3）由图丁可知乙反应后的溶液pH＜7，说明溶液中仍有稀盐酸，直到滴加的Na2CO3溶液达到30.0g，稀盐酸被完全反应掉，Na2CO3溶液开始与CaCl2溶液反应，当滴加Na2CO3溶液到70.0g时，CaCl2溶液被完全反应掉．
设滴加质量分数26.5%的Na2CO3溶液70g时（此时与CaCl2溶液反应的Na2CO3溶液质量为40g），生成沉淀的质量为y，则
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100
40g×26.5% y
$\frac{106}{40g×26.5%}$=$\frac{100}{y}$
y=10.0g．
（4）乙组的中和反应试验中没有加酚酞试液，无法验证是否恰好中和．
故答案为：（1）CaCl2；
（2）40，18.5%；
（3）
（4）无法验证是否恰好中和．
点评 本题是一种综合性的题型，将溶液、化学反应和图象融合在一起，有一定的难度，要求比较高．通常学生在计算时常常会忽视了实际参加反应的是溶液中溶质的质量，而往往会把数据直接代入化学方程式进行计算．这就要求学生足够细心、会分析、且条理分明．
如果用如图表示概念之间的关系，下表选项与图示相符的是（ ）| A． | 均可以用向上排空气法收集 | B． | 溶于水均能使石蕊试液变红 | ||
| C． | 均可以用同一套发生装置来制取 | D． | 密度均大于空气 |
如图所示是实验室制氧气的一个装置，请完成下列问题：
高炉炼铁的原理为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，请写出反应器中一氧化碳是如何产生的化学方程式：C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2、CO2+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
兴趣小组又分成甲乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究．
【猜想与假设】
甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应．
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况：
假设一：只含有铁． 假设二：只含有碳． 假设三：以上两种物质都含有铁和碳．
【实验探究】
（1）为验证甲组的猜想，大家按如图2所示进行实验（箭头表示气体流向）：
当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，可以确定无色气体A的成分为：二氧化碳和一氧化碳，Ⅱ中浓硫酸的作用是：干燥气体．
（2）为验证乙组中假设三成立，大家用物理和化学两种方法来进行探究
| 实验方法 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结果 |
| 物理方法 | 取少量黑色粉末B，用磁铁吸引 | 部分黑色粉末被吸引上来 | 假设三成立 |
| 化学方法 | 取少量黑色粉末B于试管中，加入过量的稀盐酸 | 部分黑色粉末消失，产生气泡 | 假设三成立 |
【交流反思】
在做甲组的实验中发现其存在一个很不环保的缺陷，请指出来没有进行尾气处理．
从如图所示的两种微粒结构示意图中，所获取的信息正确的是（ ）| A． | 它们都表示原子 | B． | 它们属于同种元素 | ||
| C． | 它们都是相对稳定结构 | D． | 它们元素的化学性质相似 |
| A． | 空气 | B． | 氧气 | C． | 硫酸 | D． | 冰水混合物 |