题目内容

(11分) 向盛有22.3 g Na₂CO₃和NaCl固体混合物的烧杯中加入216.1 g稀盐酸恰好反应,反应过程用精密仪器测得烧杯连同药品的质量(m)与反应时间(t)的关系如下图所示：烧杯连同药品的起始质量为300 g。

回答下列问题：
(1)当固体混合物与稀盐酸恰好完全反应时，所需时间约为 S。
(2)完全反应后，产生二氧化碳气体质量 g。
(3)反应后，得到室温下的不饱和溶液。所得溶液中溶质的质量分数为多少？

（1）20（2分）；（2）4.4 g（2分）； (3)10%

解析

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24、小明和小红同学探究碳酸钠溶液有哪些化学性质
小组实验：小明向盛有碳酸钠溶液的A试管中滴加足量盐酸；小红向盛有碳酸钠溶液的B试管中滴加澄清石灰水，他们观察的现象分别是

A中有气泡产生，B中产生白色沉淀

．
处理废液：实验后，小明向A试管中滴加无色酚酞试液，发现溶液不变色，他将废液倒入下水道，并清洗了试管．小红将B试管中物质过滤，准备将废液处理后倒掉．
猜想假设：B试管中废液中有几种溶质？小红猜想只含一种溶质；小明猜想不止一种．小红猜想的溶质是

（写化学式）．
实验探究：为证实谁的猜想是正确的，小明针对B试管中废液进行实验探究并处理了废液：

实验过程	观察到的现象	实验结论
1向废液中加入过量的氯化钙溶液；	产生白色沉淀	小红的猜想是错的：原废液的溶质是三种溶质．
2用玻璃棒蘸取①实验后清液，点在pH试纸上，比较酸碱度；	pH=11
③向②中废液吹入适量的CO₂气体．	产生白色沉淀

小明将实验后的废液倒入下水道并清洗了试管．
实验评价：小明认为B试管内原溶液的三种溶质化学式是

NaOH、Na₂CO₃与Ca（OH）₂

；请评价小明的实验结论

小明的实验结论不正确，Na₂CO₃与Ca（OH）₂在溶液中不能共存

．
反思与建议：小明处理废液过程中存在的问题是

溶液呈酸性，会腐蚀下水，故不能直接倒入下水道

（2012?丰台区二模）工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质．右图是测定纯碱样品中Na₂CO₃质量分数的实验装置（气密性良好，样品质量为11.0g，装置D的质量为172.2g）．操作步骤为：将样品装入广口瓶中→打开止水夹，缓缓鼓入空气数分钟→连接装置D→关闭止水夹，向盛有样品的广口瓶中滴加稀硫酸至不再产生气泡→打开止水夹，再缓缓鼓入空气数分钟→称量装置D的质量为176.6g．（假设每套装置均反应完全）．
（1）若去掉C装置，则测定结果

（填序号）．
①偏大 ②偏小 ③不变 ④无法判断
（2）开始时和结束时都要缓缓鼓入空气数分钟，其目的分别是

开始时：排出装置中的CO₂，以免空气中CO₂对结果有影响；结束时：使生成的CO₂全部被NaOH溶液吸收

开始时：排出装置中的CO₂，以免空气中CO₂对结果有影响；结束时：使生成的CO₂全部被NaOH溶液吸收

．
（3）计算纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数．

在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕．实验考查中H₂O₂分解制氧气为何不采用MnO₂作催化剂？同学们为之展开了探究．
I、他们首先配制实验所需的50mL、6%的H₂O₂溶液．
[配制溶液]
现有一瓶新购置的双氧水，标签如图所示．
（1）若用这瓶双氧水来配置6%的医用双氧水1500g，需要这种双氧水的质量是多少克？
（2）另有一瓶5个月前购进的相同规格的双氧水，经检测，已缓慢分解放出了9.6g氧气，求现在剩余的该瓶溶液中溶质的质量分数．
II、然后同学们又比较了各催化剂在室温下对50mL、6%的H₂O₂溶液分解反应的催化作用情况．
[实验记录]各催化剂对50mL、6%的H₂O₂溶液分解反应的催化作用情况（室温22℃）

催化剂及用量	O₂ 平均产量	制氧所需时间	成本	反应情况
MnO₂1.0g	919mL	10′03″	0.11元	分解先快后慢
10%FeCl₃溶液5滴	985mL	4′50″	0.02元	均匀产生O2
15%CuSO₄溶液5滴	955mL	4′57″	0.03元	均匀产生O2

[实验分析]由表中数据及实验体验可以得出，MnO₂ 催化分解H₂O₂制氧气有两点不足，①开始反应速率过快，氧气产生后，发生装置内压强骤然增大，使用分液漏斗滴液往往受阻，收集氧气排水或排空气时稍微耽搁，就会有不少O₂ 逸失，到收集最后一瓶O₂反应变慢，耗时太长．②

MnO₂用量多，成本高

MnO₂用量多，成本高

．
[提出问题]同学们认为用FeCl₃溶液作催化剂效果最好．但FeCl₃溶液为何能催化分解H₂O₂？
[实验猜想]已知FeCl₃在水中可解离出Fe³⁺ 和Cl^-，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O；
乙同学的猜想是：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺；
丙同学的猜想是：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-；
你认为最不可能的是

同学的猜想，理由是

过氧化氢溶液中有水

过氧化氢溶液中有水

．
同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究，请你仔细分析后填空：
[实验过程1]向盛有5mL、6% H₂O₂溶液的试管中加入少量的HCl溶液，并把带火星的木条伸入试管．
[实验现象1]无明显现象．对应结论：

FeCl₃溶液中的Cl^-不能催化分解H₂O₂

FeCl₃溶液中的Cl^-不能催化分解H₂O₂

．
[实验过程2]另向盛有5mL、6%的H₂O₂溶液的试管中加入少量的

Fe（NO₃）₃溶液

Fe（NO₃）₃溶液

，并再次把带火星的木条伸入试管．
[实验现象2]

试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃

试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃

．
对应结论：

起催化作用的是Fe³⁺

起催化作用的是Fe³⁺

．
[拓展研究]
同学们还比较了FeCl₃和CuSO₄两种盐对H₂O₂分解的催化效果，他们分成甲、乙两组，分别设计了如图一、图二所示的实验并进行了实验．（设两种盐溶液的浓度等条件相同）

（1）指出仪器名称：A

（2）写出以FeCl₃为催化剂的反应的化学方程式

．
（3）图一可通过观察

反应产生气泡快慢

反应产生气泡快慢

来定性比较得出结论．有同学提出将药品CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是

使酸根相同，排除酸根的影响因素

使酸根相同，排除酸根的影响因素

，你认为药品还可以作何改进？

将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃

将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃

．
（4）检查图二装置气密性的方法是：

（填“打开”或“关闭”）仪器A的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察到活塞又回到了原位，则说明装置气密性

（填“良好”或“不好”）．该组同学利用图二所示实验需测量的数据是

（填序号：A．一定时间内收集到的气体体积 B．收集一定体积的气体所需双氧水的质量）．
研究小组还对溶液浓度、温度等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：
用足量等体积H₂O₂溶液制取相同体积O₂所需的时间

浓度时间（min）条件	30% H₂O₂	15% H₂O₂	5% H₂O₂
加入a g MnO₂	0.2	0.8	2.0

[交流讨论]从上表中还能得出的结论是：

H₂O₂溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快

H₂O₂溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快

小明和小红同学探究碳酸钠溶液有哪些化学性质
小组实验：小明向盛有碳酸钠溶液的A试管中滴加足量盐酸；小红向盛有碳酸钠溶液的B试管中滴加澄清石灰水，他们观察的现象分别是．
处理废液：实验后，小明向A试管中滴加无色酚酞试液，发现溶液不变色，他将废液倒入下水道，并清洗了试管．小红将B试管中物质过滤，准备将废液处理后倒掉．
猜想假设：B试管中废液中有几种溶质？小红猜想只含一种溶质；小明猜想不止一种．小红猜想的溶质是（写化学式）．
实验探究：为证实谁的猜想是正确的，小明针对B试管中废液进行实验探究并处理了废液：
实验过程观察到的现象实验结论
1向废液中加入过量的氯化钙溶液；产生白色沉淀小红的猜想是错的：原废液的溶质是三种溶质．
2用玻璃棒蘸取①实验后清液，点在pH试纸上，比较酸碱度； pH=11
③向②中废液吹入适量的CO₂气体．产生白色沉淀
小明将实验后的废液倒入下水道并清洗了试管．
实验评价：小明认为B试管内原溶液的三种溶质化学式是；请评价小明的实验结论．
反思与建议：小明处理废液过程中存在的问题是．