课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液(主要成分为Na2CO3.还含有少量NaCl.其它杂质不计)和石灰乳为原料制备烧碱.并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．[粗产品制备](1)将废碱液加热蒸发浓缩.形成较浓的溶液.冷却后与石灰乳混合.发生反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH．(2)将反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na₂CO₃，还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．

【粗产品制备】
（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品．
【粗产品成分分析】
（1）取适量粗产品溶于水，滴加Ba（NO₃）₂溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2NaNO，该粗产品中一定不含有Ca（OH）₂，理由是：Ca（OH）₂和Na₂CO₃能发生化学反应，在溶液中不能共存．
（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质．
【粗产品含量测定】Na₂CO₃含量的测定：
（1）该兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置．取10.0g粗产品，进行实验．说明碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物．E装置中的饱和NaHCO₃溶液是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢，发生的反应为：
NaHCO₃ 十HC1=NaCl十CO₂↑十H₂O．
（2）操作步骤：①连接好装置，检查气密性；②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；③称量G的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0.48g．
（3）问题探究：F中的试剂应为浓硫酸，B装置的作用是除去空气中的二氧化碳，H装置的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入G装置．若没有H装置，则测定的Na₂CO₃的质量分数会偏大（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．事实上10.0g粗产品只能产生0.44g CO₂．请你仔细分析上述实验，解释实验值0..48g比正确值0.44g偏大的原因（假设操作均正确）装置D中浓盐酸挥发出的氯化氢与装置E中NaHCO₃反应产生二氧化碳．
（4）数据计算：根据正确值0.44g可求得粗产品中Na₂CO₃的质量分数为%．NaOH含量的测定：该小组同学又另取10.0g粗产品，逐滴加入20%的盐酸至恰好完全反应时，消耗盐酸的质量为36.5g．放出CO₂ 0.44g（不考虑二氧化碳气体的溶解）．求原粗产品中NaOH的质量分数．（写出计算过程）

分析可以根据物质之间相互作用时的实验现象判断物质的组成，根据化学方程式进行相关方面的计算．从实验给定的流程中分析命题人的设计思路，从而结合思路考查方案的设计意图、是否科学以及如何进一步完善．

解答解：【粗产品制备】
（1）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
【粗产品成分分析】
（1）碳酸钠能和硝酸钡反应生成沉淀，化学方程式为：Na₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2NaNO₃，由于Ca（OH）₂和Na₂CO₃能发生化学反应，在溶液中不能共存．所以，该粗产品中一定不含有Ca（OH）₂；
【粗产品含量测定】
（3）由于浓硫酸具有吸水性，F中的试剂应为浓硫酸；氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳．所以B装置的作用是除去空气中的二氧化碳．H装置能防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入G装置．若没有H装置，则测定的二氧化碳值偏高，计算出的质量分数偏大．实验值0..48g比正确值0.44g偏大的原因是：装置D中浓盐酸挥发出的氯化氢与装置E中NaHCO₃反应产生二氧化碳，使二氧化碳的值偏大．
（4）设碳酸钠的质量为X
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
X                    0.44g
$\frac{106}{44}=\frac{x}{0.44g}$   解得：x=1.06g
碳酸钠的质量分数为：$\frac{10.6g}{10g}$×100%=10.6%．
故答为：【粗产品制备】（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
【粗产品成分分析】（1）Na₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2NaNO，Ca（OH）₂，Ca（OH）₂和Na₂CO₃能发生化学反应，在溶液中不能共存；
【粗产品含量测定】（3）浓硫酸，除去空气中的二氧化碳．H装置能防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入G装置；偏大；装置D中浓盐酸挥发出的氯化氢与装置E中NaHCO₃反应产生二氧化碳，使二氧化碳的值偏大．
；（4）10.6%．

点评本题主要看出了化学方程式的书写、根据化学方程式计算、判断物质的组成等方面的问题．

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6．某化学小组同学，用如图所示实验探究质量守恒定律．

（1）充分反应冷却后，天平不能平衡的是B实验（写字母序号）．
（2）A图所示的实验中小气球的变化过程是先变大后缩小．
（3）在化学反应前后，一定不变的是①⑤（填数字序号）．
①原子种类 ②元素的化合价 ③分子种类
④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质质量
（4）小组同学反思后得出的结论是：若要用有气体参加或生成的实验验证质量守恒定律时必须在密闭容器中进行实验．

7．钢铁是使用最多的金属材料．在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了三个有关铁的实验．
实验一：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁（实验装置如图1）：

其中A是实验室用草酸（H₂C₂O₄）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式是：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{加热}$H₂O+CO₂↑+CO↑．请回答下列问题：
（1）B装置中发生反应的化学方程式是2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（2）C装置无明显现象，C装置的作用是证明二氧化碳已被完全吸收．D装置中浓硫酸的作用是干燥一氧化碳气体．
（3）E装置中的实验现象是红色粉末变成黑色．
（4）F装置的作用是证明反应生成了二氧化碳、尾气处理．
实验二：铝粉和氧化铁粉末反应（铝热反应）（实验装置如图2）：
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起，使四周都有四层，点燃镁条后观察到的现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中．实验后老师作了如下提示：实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，该反应常用于焊接钢轨．请写出该反应的化学方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃．该反应中单质铝与一氧化碳有相似的还原（填“氧化”或“还原”）性．
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣，激发了探究热情．
【提出问题】任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗？
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究．
【实验方案】

实验组别	实验操作	实验现象	结论
实验1	取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热．向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸．	黑色粉末变成红色固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色．	Zn和CuO能发生置换反应．
实验2	取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热．向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸．	发生爆炸，黑色粉末变成红色．固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色．	镁与氧化铜发生了置换反应
实验3	取Cu、Fe₂O₃粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热．	粉末无变化	Cu、Fe₂O₃不能反应．