题目内容

将制得的一定量的CO2气体通入到50.0gNaOH溶液中,充分反应后无NaOH剩余.将反应后的溶液低温蒸干,得到固体A.为了探究A的组成,兴趣小组同学做了如下实验.
甲同学取固体A少量,溶于水后一分为二.向一份溶液中滴加足量稀硫酸,有无色气体产生;另一份中滴加少量澄清石灰水,有白色沉淀生成.据此,甲同学得出结论:固体A是Na2CO3.乙同学认为甲同学的结论不够严密,因为
CO2气体通入NaOH溶液中会发生如下反应:
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O       Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
顺着乙同学分析的思路,固体A可能的组成有:
①
 
,②
 
,③
 
,④
 
.
乙同学认为甲同学结论不够严密的理由是:①
 
;②NaHCO3也能与稀硫酸、澄清石灰水反应:
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑      NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
请你设计一个实验方案,探究固体A的组成:
 
.
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,碱的化学性质
专题:科学探究
分析:考虑随着CO2量的增加,所发生反应依次为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;如果二氧化碳过量,则发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,故可推测溶质成分依次可能是:Na2CO3;Na2CO3和NaHCO3;NaHCO3;考虑NaHCO3不稳定,加热易分解.
解答:解:将制得的一定量的CO2气体通入到50.0gNaOH溶液中,根据“充分反应后无NaOH剩余”,将反应后的溶液低温蒸干,得到固体A.应为CO2气体通入NaOH溶液中会发生如下反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,如果二氧化碳过量,则发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,则顺着乙同学分析的思路,固体A可能的组成有:①Na2CO3,②NaHCO3,③Na2CO3、NaHCO3.而乙同学认为甲同学结论不够严密的理由是:①CO2气体可能过量;②NaHCO3也能与稀硫酸、澄清石灰水反应:2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑;NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
因为NaHCO3不稳定,加热易分解,所以可设计一个实验方案,探究固体A的组成:将固体A加热,使产生的气体通入澄清石灰水.
故答案为:
①Na2CO3,②NaHCO3,③Na2CO3、NaHCO3.①CO2气体可能过量;②将固体A加热,使产生的气体通入澄清石灰水.
点评:本题综合考查了碳酸钠、碳酸氢钠的知识,回答问题时,可以依据课本已有的知识,灵活应用,所以同学们在平时的学习中要加强知识的理解与应用.
练习册系列答案
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某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法.
【提出问题】
如何利用石灰石(主要成分为CaCO3)与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积,并处理数据.
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积:

【分析与表达】
(1)实验I中,将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中,并不断搅拌,判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是
 
.
(2)实验Ⅱ中,先连接好装置,再
 
(填操作名称),然后装好药品,最后将10ml稀盐酸快速推入烧瓶中.若稀盐酸是缓慢推入的,则可能造成的后果是
 
.
【记录与处理】
(3)已知实验I反应前的总质量[m(大烧杯+石灰石粉末)+m(小烧杯+稀盐酸)],要计算生成CO2的质量,至少还需要的数据是
 
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A.m(小烧杯)       B.m(大烧杯)      C.m(大烧杯+反应后剩余物)
(4)实验II的实验记录如下(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定):
时间/min12345678910[
注射器读数/ml60.085.088.0[89.089.589.889.990.090.090.0
根据以上实验过程和数据综合分析,最终生成CO2的体积是
 
ml.
(5)该学习小组的同学采集了一块石灰石样品,将其敲碎后,称出6g放入烧杯内(烧杯质量为20g).然后加入50g稀盐酸(足量),充分反应后,再称量为73.8g(连烧杯一起).试回答:
①将石灰石样品敲碎的主要目的是
 
.
②该实验过程中,共产生CO2的质量是
 
.
③该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少?(写出计算过程,结果保留一位小数)

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