题目内容

12．现有一瓶含NaCl杂质的Na2CO3样品，某同学设计了一种测定其纯度的方法，装置如图1，其中A容器中盛有样品10.0g，分液漏斗内盛有稀硫酸，B容器内为碱石灰固体．

（1）该同学重复操作了三次，每次操作均正确，且装置不漏气，可是结果数据出现了较大偏差（容器内反应均完全，装置内空气的影响忽略不计），请你分析可能的原因①A中产生的CO2气体未全部进入B；②CO2中混有的少量水蒸气进入B；③B吸收了空气中的水蒸气、CO2．
（2）通过仔细分析，该同学重新设计了一套实验装置如图3，请回答有关问题：
（可供选择的试剂还有Zn片、浓硫酸、NaOH溶液、CaCO3固体、蒸馏水）

①该套装置未画完整，请在你认为需要补充装置的虚框内画出合适的简图，并注明试剂．
②A装置的广口瓶中应加入的试剂是Zn片和蒸馏水；该装置的作用是利用A中生成的H2将C中的CO2全部排入E中被碱石灰吸收．
③如果实验后测得E装置质量增重3.52g，则该Na2CO3试样的纯度为84.8%．
（3）测定该Na2CO3试样纯度的方法有多种，请你利用不同的反应原理再设计一套方案．
要求写出实验操作流程和试样中Na2CO3纯度的表达式．（试剂任选）
操作流程按下列图4所示表述：

1操作流程为（图5）：

②实验时称量样品的质量为a克，所测物质的质量为b克，该试样中Na2CO3纯度的表达式为：$\frac{53b}{50a}$．

分析 （1）根据空气中的二氧化碳和水也会与碱石灰反应，碱石灰会吸收水分和二氧化碳，以及装置内的气体也会使实验产生误差进行分析；
（2）①根据浓硫酸有吸水性，所以进入碱石灰之前，需要先用浓硫酸将水蒸气吸收，还要防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入碱石灰中进行分析；
②根据题中所给的浓硫酸需要稀释，实验室用锌和稀硫酸反应生成氢气，氢气可以将二氧化碳排出，减小实验误差进行分析；
③根据E装置质量增重的3.52g就是二氧化碳的质量，然后利用化学方程式计算出碳酸钠的质量，进而求出质量分数；
（3）①根据碳酸钠和氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀，通过沉淀的质量计算出碳酸钠的质量，再求出质量分数；
②根据碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，结合题中的数据进行计算．

解答 解：（1）空气中的二氧化碳和水也会与碱石灰反应，碱石灰会吸收水分和二氧化碳，以及装置内的气体也会使实验产生误差，所以结果数据出现了较大偏差，可能的原因是：①A中产生的CO2气体未全部进入B；②CO2中混有的少量水蒸气进入B；③B吸收了空气中的水蒸气、CO2；
（2）①浓硫酸有吸水性，所以进入碱石灰之前，需要先用浓硫酸将水蒸气吸收，还要防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入碱石灰中，所以需要补充装置的虚框内画出合适的简图为：；
②题中所给的浓硫酸需要稀释，实验室用锌和稀硫酸反应生成氢气，氢气可以将二氧化碳排出，减小实验误差，所以A装置的广口瓶中应加入的试剂是：Zn片和蒸馏水，该装置的作用是：利用A中生成的H2将C中的CO2全部排入E中被碱石灰吸收；
③设参加反应的碳酸钠的质量为x，
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
106                     44
  x                    3.52g
   $\frac{106}{x}$=$\frac{44}{3.52g}$
    x=8.48g
所以该Na2CO3试样的纯度为：$\frac{8.48g}{10g}$×100%=84.8%；
（3）①碳酸钠和氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀，通过沉淀的质量计算出碳酸钠的质量，再求出质量分数，所以操作流程是：；
②实验时称量样品的质量为a克，所测物质的质量为b克，所以碳酸钙质量为b，设参加反应的碳酸钠质量为y，所以
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
      106    100
       y       bg
     $\frac{106}{y}$=$\frac{100}{bg}$
     y=$\frac{53b}{50}$g
所以碳酸钙的质量分数为：$\frac{\frac{53b}{50}g}{ag}$×100%=$\frac{53b}{50a}$．
故答案为：（1）①A中产生的CO2气体未全部进入B；②CO2中混有的少量水蒸气进入B；③B吸收了空气中的水蒸气、CO2；
（2）①


②Zn片和蒸馏水，利用A中生成的H2将C中的CO2全部排入E中被碱石灰吸收；
③84.8%；
（3）①

②$\frac{53b}{50a}$．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的提示进行解答．

练习册系列答案
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2．通过化学学习，同学们对物质的组成、结构、性质及用途有了一定的了解．
（1）请从C、H、N、O四种元素中选择一种或几种元素，写出符合下列要求的化学式．
①空气中含量最多的气体N2    ②用于炼铁的气体CO
③最常用的溶剂H2O     ④能做消毒剂的有机物H2O2
（2）右图是某种燃气热水器的示意图．
①某热水器是以天然气为燃气，天然气的主要成分
是CH4，当“空气进气孔”被部分堵塞，燃
烧时容易产生有毒气体 M，M的化学式为CO．
②1kg不同燃料燃烧产生CO2和SO2的质量如表．根据数据可知，污染最少的燃料是天然气，燃烧生成的SO2容易产生的环境问题是酸雨．
燃料相关燃烧产物的质量/g
CO2SO2
汽油29005.0
天然气25000.1
煤250011.0
3．下列各组物质在pH=14的某无色溶液中，能大量共存的是（　　）
A．FeCl3 NaCl  KNO3B．NaCl  NaOH  NaNO3
C．CaCl2 NaNO3  Na2CO3D．KNO3  H2SO4 NaCl
20．科学探究中常用到推理的方法，根据下列事实推出结论正确的是（　　）
编号实验事实实验结论
A把燃着的木条伸入盛有某无色气体的集气瓶中，火焰熄灭该气体一定是二氧化碳
B向某无色溶液滴入无色酚酞溶液，呈红色该溶液一定是碱溶液
C向某物质中加入稀盐酸，产生气泡该物质一定是碳酸盐
D常温下，测得某溶液的pH=0该溶液一定显酸性
A．AB．BC．CD．D
7．镁是一种重要的金属，广泛应用于空间技术、航空、汽车和仪表等工业部门．
（1）如图甲A是镁原子结构示意图，在图B-E所表示的四种粒子中，与镁原子化学性质相似的是CE；

（2）制取金属镁的原料常用氯化镁．如图乙是氯化钠、氯化镁和硫酸镁三种物质的溶解度曲线：
①30℃时，三种物质溶解度由大到小的顺序是MgCl2＞Mg2SO4＞NaC1；
②海水晒盐后剩余的液体--“苦卤”中主要含有氯化镁、氯化钠和硫酸镁等物质，若将60℃的“苦卤”继续加热蒸发，首先析出的晶体应是NaC1；
③工业上一般不用冷却结晶的方法从“苦卤”中分离获取氯化钠，其原因是NaC1的溶解度受温度影响较小．
（3）工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁．电解时化合物中显正价的元素在阴极形成单质析出，则获得金属镁的电极是阴极（填“阳极”或“阴极”）．
17．身边物品大揭秘：
（1）玻璃刀刀头是用：金刚石制成；
（2）汽车用铅蓄电池中的酸是硫酸；
（3）体温计中填充的银白色体是汞；
（4）食盐的主要成分是NaCl．
4．将一定量的丙醇（C3H8O）和氧气置于一个封闭的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表：下列判断正确的是（　　）
物质丙醇氧气水二氧化碳X
反应前质量/g6.012.8000
反应后质量/g007.28.8a
A．X含有碳、氢、氧元素B．X可能是该反应的催化剂
C．表中a的值无法确定D．X是一氧化碳
1．规范的操作是实验成功的保证．下列实验操作正确的是（　　）
A．
    收集O2		B．
滴加液体
C．
    测溶液pH		D．
        酸碱中和
2．根据如图（A～E）所给的装置，回答问题．
 
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用A（填字母）做发生装置，发生反应的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（2）实验室制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，若选用C做发生装置，你认为选用C比B的优点是控制反应速率（控制液体药品的量）．
（3）如用D装置收集氧气，气体应从b（填a或b）口进．
（4）如用E装置收集氧气，气体应从c（填c或d）口进．

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