题目内容
8.实验小组的同学在测定由NaCl和Na2CO3形成的固体混合物组成时,进行了以下实验:取40g固体混合物平均分为四份,配成溶液,然后分别向其中加入一定质量分数的CaCl2溶液,测得实验数据见下表:| 实验一 | 实验二 | 实验三 | 实验四 | |
| 原固体混合物质量 | 10g | 10g | 10g | 10g |
| 加入CaCl2溶液质量 | 10g | 20g | 25g | 40g |
| 生成的沉淀的质量 | 2g | m | 5g | 5g |
(1)反应生成的沉淀是(填写化学式)CaCO3;
(2)m=4g;
(3)若实验三恰好完全反应,求反应后所得溶液中溶质的质量分数.(请写出化学方程式并列出完整的计算步骤).8.4%.
分析 (1)根据碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠进行分析;
(2)根据实验数据,加入10gCaCl2溶液完全反应可生成沉淀质量为2g,加入30gCaCl2溶液时仍有沉淀生成,可判断表中m的值;
(3)根据反应的化学方程式,可以得到各物质之间的比例关系,进而求出生成的氯化钠的质量,再根据原固体混合物的质量减去Na2CO3的质量求出原混合物中氯化钠的质量;完全反应后所得溶液中氯化钠的质量应是两者之和,进一步可求得完全反应后所得溶液中氯化钠的质量分数;
解答 解:(1)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以生成的沉淀是CaCO3;
(2)分析实验数据可知,每加入10g氯化钙溶液可生成2g沉淀,因此加入20g氯化钙溶液时,得到沉淀质量m=2g×$\frac{20g}{10g}$=4g;
(3)设10g原固体混合物中Na2CO3质量为x;生成氯化钠的质量为y
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
x 5g y
$\frac{106}{x}=\frac{100}{5g}$,$\frac{100}{5g}=\frac{117}{y}$
解之得x=5.3g,y=5.85g
完全反应后所得溶液中氯化钠的质量为:(10g-5.3g)+5.85g=10.55g
完全反应后所得溶液中氯化钠的质量分数为:$\frac{10.55g}{100g+30g-5g}$×100%═8.4%
答:完全反应后所得溶液中氯化钠的质量分数为8.4%
故答案为:(1)CaCO3;
(2)4g;
(3)8.4%.
点评 根据实验数据表中“加入CaCl2溶液质量”与“生成的沉淀的质量”的关系,分析反应进行情况,考查分析实验数据解决问题的能力.
| A. | 汽油挥发 | B. | 分离液态空气制取氧气 | ||
| C. | 水结成冰 | D. | 高粱酿成酒 |
| A. | 2Fe+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3 H2↑ | B. | Ca(NO3)2+BaCl2=Ba(NO3)2+CaCl2 | ||
| C. | NaCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O | D. | Cu(OH)2+2HNO3═Cu(NO3)2+2H2O |
| A. | 40% | B. | 60% | C. | 80% | D. | 无法确定 |
(1)写出该中和反应的化学方程式Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O;
(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】该烧杯内的溶液中溶质是什么?
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性,CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl.
【进行猜想】小红猜想溶质可能是与Ca(OH)2;小明猜想溶质可能只是CaCl2;小华猜想溶质可能是CaCl2与HCl.
【实验探究】
①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到酚酞试液不变色.于是他们认为小红的猜想是错误的,理由是
酚酞溶液不变色,说明溶液不呈碱性,而小红猜想的溶液呈碱性,所以可以排除;
②小华想进一步来验证溶液中的成分,请你帮他一起完成实验,填写以下表格:
| 实验步骤 | 预计现象 | 预计结论 |
| 取少量反应后的溶液于试管中,向其中加入过量的碳酸钠溶液 | 先有气泡产生,后有白色沉淀产生 | 小华的猜想正确 |
| 只有白色沉淀产生 | 小明的猜想正确 |
【反思与拓展】
上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁制下水道,会腐蚀铁管.要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液,应向溶液中加入过量CaCO3;,充分反应后过滤,发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.