题目内容

某研究性学习小组对“氯碱工业”生产的烧碱样品进行如下探究.
Ⅰ.定性探究
(1)烧碱样品中除含有NaCl外,还可能含有Na2CO3,作出此判断的理由是________ (用化学方程式表示).
(2)实验证明
实验步骤实验现象解释或结论
①取适量烧碱样品置于试管中,加水溶解,并用手触摸试管外壁.
试管外壁发热

原因是________
②向①所得的溶液中逐滴加入________至过量 一开始无明显现象,一段时间后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体.
样品中含有的杂质是Na2CO3
③向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液  产生白色沉淀
样品中还含有的杂质是________
Ⅱ.定量探究:
可用下列装置测量烧碱样品中含碳酸钠的质量分数(友情提示:碱石灰成分为CaO和NaOH).请回答下列问题:

(1)装置A中氢氧化钠溶液的作用是________.
(2)为什么先通一会儿空气后再进行装置B的化学反应,你的理解是________.
(3)写出装置B中化学反应产生气泡的化学方程式________.在滴加稀硫酸时,为什么要滴加到不在产生气泡为止________.
(4)本实验通过碱石灰增重测定CO2的质量,你要称量的装置是________(填D或E或D、E).

解:定性探究:(1)氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故烧碱样品中还可能含有碳酸钠,故填:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
(2)①烧碱样品溶于水,试管外壁热,说明氢氧化钠溶于水会放出大量的热,故填:氢氧化钠溶于水放热;
②加入某种试剂,溶液中产生了气体,说明物质中含有碳酸钠,则加入的试剂是酸,根据③加入硝酸银产生白色沉淀,可以确定加入的酸是稀硝酸,故填:稀硝酸;
③要证明氯化钠的存在,可以加入硝酸银溶液,观察到有白色沉淀生成,故填:氯化钠;
Ⅱ.定量探究
(1)空气中含有二氧化碳,通过氢氧化钠溶液能将空气中的二氧化碳除去,故填:除去空气中的二氧化碳气体;
(2)开始时由于装置中含有二氧化碳,所以要先通一段时间除去二氧化碳的空气,以把装置中含有的二氧化碳除去,防止对实验结果造成干扰,故填:排出装置中的CO2,以免空气中CO2对结果有影响;
(3)碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,滴加到不再产生气泡,是使碳酸钠全部参加反应,故填:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ 将Na2CO3全部反应完
(4)反应中产生的二氧化碳被D装置中的碱石灰吸收,故需要测定D装置的质量,故填:D.
分析:根据物质的性质进行分析,氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸盐能与酸反应产生气体,氯化银是不溶于稀硝酸的白色沉淀;测定氢氧化钠中碳酸钠的含量需要测定生成二氧化碳的质量,据此解答即可.
点评:本考点属于实验探究题,综合性比较强.根据题目提供的信息,结合实验探究的一般步骤和碱的性质等知识来解决,还要注意化学方程式的书写和配平,本考点主要出现在实验题中.
练习册系列答案
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29、维生素C(简称Vc,又名抗坏血酸),易溶于水,易被氧化.人体缺乏Vc可能引发多种疾病.水果和蔬菜中含有丰富的Vc.某研究性学习小组对它探究如下:
探究一:测定饮料中Vc的含量.
【查阅资料】Vc能和高锰酸钾反应,使紫色的高锰酸钾溶液褪色.
【设计方案】分别向盛有lmL等浓度高锰酸钾稀溶液的四只试管中逐滴滴加果味饮料、苹果汁、梨汁和0.04%的Vc溶液,边滴边振荡,直至高锰酸钾溶液褪色.
【实验数据】

【实验探究】分析数据可知,Vc含量最高的是
苹果汁
,含量为
0.02%
(各液体密度上的差别和每一滴的体积差别忽略不计).
探究二:蔬菜放置时间的长短对其Vc含量是否有影响.
【设计方案】请你用新鲜的黄瓜、放置一周的黄瓜、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案:
将新鲜黄瓜和放置一周的黄瓜分别捣碎,用纱布将汁液分别挤入两个烧杯中,向取有等量高锰酸钾稀溶液的两支试管中,分别滴入上述两种黄瓜汁,边滴边振荡,直到高锰酸钾溶液刚好褪色,记录滴数.(其它合理答案也可)
.
【实验结论】按上述方案实验,根据这一实验结果,分析得出蔬菜放置时间的长短对其Vc的含量有影响.
【实验反思】化学实验需要控制变量.下列情况不会影响到测定结果的是
C
.
A.每次实验所用的果汁颜色不同
B.量取的被测物质的体积不同
C.试管的大小不同
D.没有用同一规格胶头滴管滴加
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体.某研究性学习小组对固体沉淀的成分进行了如下探究.请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO3,理由:
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
(用化学反应方程式表示).
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈
碱
碱
(填“酸”或“碱”)性.
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物.
(二)资料查阅:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuSO4+5H2O↑;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物.
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:
(1)将反应后的固、液混合物经
过滤
过滤
、洗涤、室温晾干得蓝色固体.
Ⅱ.用下图所示方案,初步定性探究固体的成分.

(2)无色气体为
二氧化碳(CO2)
二氧化碳(CO2)

(3)加入足量铁屑发生反应的方程式为
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
、
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

结论:猜想
二
二
不成立.
Ⅲ.固体组成定量测定:
设固体为aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O,为测定其组成,称取24.0g蓝色固体.继续进行实验:
【实验步骤】

图中注射器处为两个单向阀:推注射器时a关闭,b处打开;拉注射器时,a打开进空气,b关闭.
实验步骤 ①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处试管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量.
问题探究:
(4)写出Cu(OH)2、CuCO3分解的化学方程式
Cu(OH)2
  △  
.
 
CuO+H2O↑
Cu(OH)2
  △  
.
 
CuO+H2O↑
、
CuCO3
  △  
.
 
CuO+CO2↑
CuCO3
  △  
.
 
CuO+CO2↑
.
样品分解的总反应方程式
aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O
  △  
.
 
(a+b)CuO+(2a+2c)H2O↑+bCO2↑
aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O
  △  
.
 
(a+b)CuO+(2a+2c)H2O↑+bCO2↑
.
说明装置B中样品没有完全反应的现象是
B中固体没有完全变黑(或装置C、装置D的质量还在变化)
B中固体没有完全变黑(或装置C、装置D的质量还在变化)

(5)D中的药品为
氢氧化钠溶液(氢氧化钾或氢氧化钡等)
氢氧化钠溶液(氢氧化钾或氢氧化钡等)
,作用是
吸收B中生成的二氧化碳
吸收B中生成的二氧化碳
.
(6)进行步骤⑤的操作,是为了
将B中生成气体完全排出(使C、D充分吸收)
将B中生成气体完全排出(使C、D充分吸收)
,该操作中推注射器时缓缓的目的是
防止气流过快,C、D不能充分吸收
防止气流过快,C、D不能充分吸收
.
数据处理:
B C D E F
反应前 124.0g 250.0g 300.0g 350.0g 360.0g
反应后 116.0g 253.6g 304.2g 350.2g 360.0g
(7)据下表数据,E装置质量增加的原因是
气流带出D中水蒸气
气流带出D中水蒸气
;24.0g固体分解出水的质量为
3.6g
3.6g
 g,;
(8)求该固体的化学式中 a:b:c=
1:1:1
1:1:1
.

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