题目内容
9．自来水生产中通常用适量的氯气杀菌消毒，以食盐（NaCl）为原料制取氯气的流程如图1所示，根据题意填写下列空白：
（1）过程②发生反应的化学方程式为2NaCl+2X$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑，
其中X的化学式为H2O，在反应前后Cl元素的化合价分别为-1，0．
（2）如图2将t2℃时NaCl饱和溶液的温度降到t1℃，溶液中NaCl的质量分数会变小（填“变大”“变小”“不变”之一）．
（3）过程③要从氢氧化钠与氯化钠混合溶液中得到氢氧化钠固体，要所采取的结晶方法为降温结晶．请说明提纯的原理：由于氢氧化钠溶解度受温度影响较大，而氯化钠溶解度受温度变化影响较小．
分析 （1）根据过程②发生反应的化学方程式为2NaCl+2X$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑，可以根据质量守恒定律推断X的化学式，氯化钠中含有氯元素，氯气中含有氯元素，可以根据钠元素的化合价为+1价以及化合价规则求算对应氯元素的化合价；
（2）根据NaCl溶解度的变化趋势解释；
（3）根据溶解度曲线图可知，分离得到氢氧化钠，曲线图显示氢氧化钠溶解度受温度影响较大，而氯化钠受温度影响较小，所以可以降温结晶，先出来的是氢氧化钠；
解答 解：（1）根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前Na：2，Cl：2，反应后Na：2，Cl：2，H：4，O：2，X前有系数2，故X的化学式为H2O；根据“在化合物中，正负化合价的代数和为零”的原则，已知Na的化合价为+1价，设Cl元素的化合价为x，则（+1）+x=0，解得x=-1；
（2）如图2将t2℃时NaCl饱和溶液的温度降到t1℃，溶液中NaCl会结晶析出，所以其溶质的质量分数变小；
（3）由溶解度曲线可知，氢氧化钠的溶解度随温度的变化变化较大，而氯化钠溶解度受温度变化影响较小，故采用降温结晶的方法提纯．
故答案为：（1）H2O，-1，0
（2）变小
（3）降温结晶 由于氢氧化钠溶解度受温度影响较大，而氯化钠溶解度受温度变化影响较小．
点评 质量守恒定律，在具体使用中，是利用了元素不变，原子种类不变，原子个数不变．在实际使用时要做出准确的选择．根据方程式推断物质的化学式利用的是原子种类不变，原子个数不变进而确定化学式．
练习册系列答案
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| A． |  爱护花草树木 | B． |  分类回收垃圾 | ||
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| A． | Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ | B． | 2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O | ||
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4．如图所示为实验室中常见的气体制备、净化、收集和性质实验的部分仪器（组装实 验装置时，可重复选择仪器）．某学校两个化学实验探究活动小组的同学欲用它们完成各自的探究实验．
（1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室制备、收集的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性．（提示：盐酸挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①所选仪器的连接顺序为ACF（填写仪器序号字母）．
②写出上述制取二氧化碳的化学反应方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
③检验集气瓶中气体是否为二氧化碳的具体方法为向集气瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡，如果澄清石灰水变浑浊，则该气体是二氧化碳，反之则不是．
（2）第二组的同学利用了水煤气（主要成分为CO与H2，还含有少量水蒸气）来测定某氧化铜样品 中CuO的质量分数（杂质为Cu）．取8g该样品，仪器的连接顺序为：水煤气→B1→E→B2→D（已 知：CuO+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2）①装置B1的作用为除去水煤气中的水蒸气．
②为测定氧化铜纯度，实验小组测得如下数据：
根据实验数据，测得该样品中CuO的质量分数为50%（精确到1%）．
③为了测定反应是否完全，利用反应后大玻璃管中剩余的固体粉末进行实验．请在稀盐酸、AgNO3溶液和NaOH溶液三种试剂中选择一种并简述理由：稀盐酸
稀盐酸能和氧化铜反应生成氯化铜和水，通过溶液颜色变化可以判断反应是否完全④该反应是否有设计不当之处，请指出并叙述改进方法．设计不当之处是没有处理尾气；改进方法：利用塑料袋把尾气收集起来．
（1）第一组的同学以石灰石和稀盐酸为原料，在实验室制备、收集的二氧化碳气体，按照要求设计实验装置、连接仪器，并检验装置的气密性．（提示：盐酸挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收）
①所选仪器的连接顺序为ACF（填写仪器序号字母）．
②写出上述制取二氧化碳的化学反应方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
③检验集气瓶中气体是否为二氧化碳的具体方法为向集气瓶中注入适量的澄清石灰水，振荡，如果澄清石灰水变浑浊，则该气体是二氧化碳，反之则不是．
（2）第二组的同学利用了水煤气（主要成分为CO与H2，还含有少量水蒸气）来测定某氧化铜样品 中CuO的质量分数（杂质为Cu）．取8g该样品，仪器的连接顺序为：水煤气→B1→E→B2→D（已 知：CuO+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2）①装置B1的作用为除去水煤气中的水蒸气．
②为测定氧化铜纯度，实验小组测得如下数据：
| 装置 | B1 | E | B2 | D |
| 增重（或减轻）的质量 | 0.18g | 0.8g | 0.45g | l.1g |
③为了测定反应是否完全，利用反应后大玻璃管中剩余的固体粉末进行实验．请在稀盐酸、AgNO3溶液和NaOH溶液三种试剂中选择一种并简述理由：稀盐酸
稀盐酸能和氧化铜反应生成氯化铜和水，通过溶液颜色变化可以判断反应是否完全④该反应是否有设计不当之处，请指出并叙述改进方法．设计不当之处是没有处理尾气；改进方法：利用塑料袋把尾气收集起来．
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