题目内容

2．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）．

（1）A中发生反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑．
（2）浓硫酸的作用为吸收水分干燥作用．
【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①②③④（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
③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，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是反应前，关闭c打开a和b，反应后关闭b打开a和c．
【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
【拓展提高】已知Na2CO3溶液滴加稀硫酸并不断振荡，先生成NaHCO3，当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2．现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液．请分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成为Na2SO4，Na2SO4 H2SO4，Na2SO4 NaHCO3．

分析 本题能使同学们体会到实验探究的一般过程，通过实验分析可知：碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和水和二氧化碳，配平即可；浓硫酸的作用为：吸收水分干燥作用；加入的稀硫酸量不足，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，都会造成以避免的误差；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，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是：反应前，关闭c打开a和b，反应后关闭b打开a和c；若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将偏低，因为会把二氧化碳的质量偏高，碳酸钠偏高，烧碱偏低；向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液，分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成是：Na2SO4，Na2SO4 H2SO4，Na2SO4 NaHCO3．

解答 解：（1）碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和水和二氧化碳，配平即可；故答案为：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑；
（2）浓硫酸的作用为：吸收水分干燥作用；加入的稀硫酸量不足，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，都会造成以避免的误差；若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将偏低，因为会把二氧化碳的质量偏高，碳酸钠偏高，烧碱偏低；向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液，分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成是：Na2SO4，Na2SO4 H2SO4，Na2SO4 NaHCO3；故答案为：吸收水分干燥作用； ①②③④；反应前，关闭c打开a和b，反应后关闭b打开a和c；偏低； Na2SO4，Na2SO4 H2SO4，Na2SO4 NaHCO3

点评 实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．

练习册系列答案
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12．某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验．在空气中点燃镁条（足量），插入密闭的集气瓶中，镁条熄灭后，待冷却至室温后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%
（1）镁条燃烧，冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是集气瓶中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶．
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的21%．根据实验发现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，空气是混合物，从空气的组成可以推出减少的气体中有氮气．
【发现问题】集气瓶中氮气怎么会减少的呢？
假设一：氮气与镁条反应而减少；
假设二：氮气与瓶内的其他物质反应而减少
【查阅资料】①镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2），氮化镁中氮元素的化合价为-3；镁在空气中燃烧时，发生的两个化学反应方程式为2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO、3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2．
②镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧，生成碳和氧化镁，写出镁在二氧化碳气体中燃烧的化学方程式：2Mg+CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）通过以上探究，你对燃烧的有关知识有了什么新的认识（只需写一个认识）燃烧不一定需要氧气（合理即可）．
13．某学生测定的下列数据中，不合理的是（　　）
A．用10mL量筒量取了7.5mL水
B．用广泛PH试纸测得某地水的PH为5.2
C．测得某粗盐中氯化钠的质量分数为90.5%
D．用托盘天平称得某小苏打样品的质量为16.7克
10．某学习小组利用如图仪器或装置进行气体制备，回答有关问题：

（1）写出仪器a的名称长颈漏斗；用装置A制取氧气的化学方程式为2KClO$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑（或 2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑）．
（2）若要在实验室制取二氧化碳气体，其发生装置可选择图中的BC（填序号）进行组装．
（3）要制得干燥的二氧化碳，可在收集装置前增加盛有浓硫酸的洗气瓶．
（4）实验室收集氧气和二氧化碳都可用到的装置是F（填序号）．
（5）用澄清石灰水检验二氧化碳，其反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
17．甲、乙两同学在学完酸的化学性质后，做了如图实验：

【观察与讨论1】甲同学在做实验时观察到的明显现象是悬浊液变澄清．再滴加无色酚酞溶液，无明显现象（已知CaCl2溶液呈中性）．
【观察与讨论2】乙同学在做实验时开始没有观察到气泡产生，于是对碳酸钠能否与盐酸反应表示怀疑．甲同学通过查阅资料得知：在碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸，先发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，继续滴加稀盐酸，再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．所以甲同学认为，乙同学实验时还应继续加入稀盐酸，才能观察到有气泡产生．
【观察与讨论3】甲同学先将废液缓慢倒入一洁净的废液杯中，乙同学在观察到气泡产生后，也将实验废液缓慢倒入该废液杯中，没有观察到明显现象．经过讨论确定，甲同学的试管中废液含有的溶质一定有CaCl2，乙同学的试管中废液含有的溶质一定有NaCl（均写化学式）．
为了处理实验后产生的废液，甲、乙同学决定对废液杯中最终废液溶质的成分进行探究．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】猜想1：废液中含有NaCl、CaCl2（写化学式）两种溶质．
猜想2：废液中含有NaCl、CaCl2、HCl（写化学式）三种溶质．
猜想3：废液中含有NaHCO3、CaCl2、NaCl三种溶质．
【活动与探究】甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：
甲同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加盐酸，无气泡产生．
乙同学实验：取少量废液于试管中，向其中滴加紫色石蕊试液，溶液变红色．
【结论与反思】（1）猜想2  （填“1”或“2”或“3”）正确．
要得到相同的结论，还可采用很多种方法．如加入氧化铁粉末，可观察到溶液呈黄 色，该反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O．
【表达与交流】甲、乙同学确认了最终废液中溶质的成分，若直接排放，可能造成的危害是腐蚀下水道，你认为处理该废液的方法是将废液用熟石灰中和至中性再排放．
7．如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：

（1）写出图中标号仪器的名称：①试管；②锥形瓶．
（2）实验室可加热KClO3和MnO2的固体混合物制取氧气，请写出该反应的化学方程式：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，应选择的气体发生装置是A（填字母，下同）．若用向上排空气法收集氧气，验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则证明氧气已满．
（3）实验室可用Zn粒和稀硫酸制取氢气，请写出该反应的化学方程式：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，应选择的气体发生装置是B．
（4）常温下，乙烯（C2H4）是一种无色气体，密度与空气相近，难溶于水，不与空气和水发生反应．实验室收集乙烯时，应选择的装置是E．
14．如图是某反应的微观示意图，下列说法不正确的是（　　）
A．反应物中有单质B．该反应前后分子个数不变
C．生成物的分子个数比为1：1D．参加反应的和的质量比为17：24
11．（1）用化学用语表示：
3个氢离子3H+；地壳中含量最多的金属元素是Al；
（2）数字在元素符号或化学式的不同部位可表示不同的意义，指出下列符号中“2”的意义：
Mg2+一个镁离子带两个单位的正电荷；  2CO一氧化碳分子的个数为2．
10．用化学用语表示对应的物质或粒子：
2个硫酸根离子：2SO42-；3个铝原子：3Al；氨气中N的化合价：$\stackrel{-3}{N}{H}_{3}$；
氧化铁：Fe2O3；硫化氢：H2S；氯酸钾：KClO3．

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