题目内容
某研究性学习小组设计了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数的实验方案.请回答下列问题:
小资料:碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
(1)气体法。
【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量,从而计算碳酸钠的质量分数。(不考虑原装置内空气的影响)
【实验分析】小科同学根据以上思路,设计了如图1的实验装置。![]()
图1
①实验装置乙中盛放的试剂为 ,
其作用是 ;
装置丁中碱石灰的作用是 。(填字母)
A.吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2
B.防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C.干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数 (填写“偏高”“偏低”或“不变”).
③小明同学认为小科的方案存在问题,即使操作规范下也会造成结果偏低,你
认为他的理由是 ,应该将装置甲中双孔橡
胶塞换成三孔橡胶塞,并增加图2装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,
目的是 ,其中NaOH溶液的作用是 。![]()
图2
(2)沉淀法.
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀,通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中,加水使其完全溶解;
②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量(即Na2CO3已完全反应)的方法是: 静置,向上层清液中滴加 溶液,如果没有白色沉淀生成,证明CaCl2过量;
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,操作X的名称是 ,如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数 (填写“偏高”“偏低”或“不变”)。
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为 。(写出计算过程,结果保留至0.1%,共3分)
(1)①浓硫酸(或浓H2SO4) 吸收水蒸气(或干燥CO2) B
②偏低 ③有CO2残留在烧瓶内 将残留的CO2全部鼓入到并装置中,使其完全被氢氧化钠溶液吸收 吸收空气中的CO2
(2)②CaCl2 ③ 洗涤 偏高 ④ 96.4%
解析试题分析:(1)因为是通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量,所以二氧化碳的质量必须非常准确,所以得保证进入到装置丙中是纯净的二氧化碳,所以①实验装置乙中盛放的试剂为:浓硫酸(或浓H2SO4),作用是:吸收水蒸气(或干燥CO2),装置丁中碱石灰的作用是:防止外界空气中二氧化碳进入丙中,故选B,②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,产生的二氧化碳来不及反应,就排出了装置丙外,使得二氧化碳的质量偏小,自然会导致测得样品中碳酸钠的质量分数偏低;③小明同学认为小科的方案存在问题,即使操作规范下也会造成结果偏低,他的理由是:有CO2残留在烧瓶内,应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞,并增加图2装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,目的是:将残留的CO2全部鼓入到并装置中,使其完全被氢氧化钠溶液吸收,其中NaOH溶液的作用是:吸收空气中的CO2,防止使二氧化碳的质量偏大
(2)②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量(即Na2CO3已完全反应)的方法是: 静置,向上层清液中滴加CaCl2溶液,如果没有白色沉淀生成,证明CaCl2过量;③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,操作X的名称是洗涤,防止沉淀上粘有NaCl,如果缺少此操作会造成碳酸钠质量偏大,质量分数偏高;④发生反应的方程式为:CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl,沉淀的质量为10.0g,即碳酸钙的质量,根据方程式中Na2CO3与碳酸钙的质量关系,即可求出Na2CO3的质量,进一步算出样品中碳酸钠的质量分数
解:设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+CaCl2
CaCO3↓+2Na Cl
106 100
x 10.0g
=![]()
x=10.6g
∴碳酸钠的质量分数:
×100%=96.4%
考点:实验数据的分析、处理,根据化学方程式进行的计算
请你完成对实验室制取二氧化碳的实验探究。![]()
(1)选择药品。下表是对四组药品进行实验的记录:
| 组别 | 药品 | 实验现象 |
| ① | 块状石灰石和稀盐酸 | 产生气泡速率适中 |
| ② | 石灰石粉末和稀盐酸[来] | 产生气泡速率很快 |
| ③ | 块状石灰石和稀硫酸 | 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 |
| ④ | 碳酸钠粉末和稀盐酸 | 产生气泡速率很快 |
从制取和收集的角度分析,一般选择第 组药品(填字母序号,下同),该组药品发生反应的化学方程式为 。
(2)选择装置。选择 发生装置。
(3)制取气体。选择 装置收集二氧化碳,其验满方法是 。
(4)气体检验。将生成的气体通入紫色石蕊溶液中,溶液变红,确定该气体是二氧化碳。这种检验方法是否正确?若正确请说明理由,若不正确请写出正确的检验方法。 。
6月5日是“世界环境日”,2013年中国主题为“同呼吸共奋斗”。
(1)化石燃料是不可再生能源,包括煤、 和天然气等。
(2)下列不属于空气污染物的是 。
| A.二氧化氮 | B.二氧化硫 | C.PM2.5 | D.氧气 |
当打开分液漏斗活塞后,A中出现大量气泡,B中白磷燃烧,C中液面下降,稀盐酸逐渐进入D中。E处紫色石蕊溶液变成红色,F处澄清石灰水变浑浊。
①A中发生反应的化学方程式为 。
②B中白磷能够燃烧的原因是 。
③G烧杯中 (填“上层”或“下层”)的蜡烛先熄灭,说明二氧化碳具有的物理性质是 ,具有的化学性质是 。
④E处使紫色石蕊变成红色的物质是 ;写出F处发生变化的化学方程式 。
除去下列物质中的少量杂质,方法正确的是( )
| 选项 | 物质(杂质) | 除去杂质的方法 |
| A | 氮气(氧气) | 经过灼热的铜网 |
| B | 氯化钾(二氧化锰) | 加水溶解,过滤,洗涤干燥 |
| C | 生石灰(碳酸钙) | 高温煅烧 |
| D | 氢氧化钠溶液(碳酸钠) | 加适量的氯化钙溶液,过滤 |