题目内容

某化学小组为测定一瓶失去标签的盐酸的溶质质量分数,分成甲、乙两组,分别用不同的方法进行测定。
实验设计:
甲组:取纯净碳酸钙粉末5g于烧杯中,加入20g该盐酸溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量得剩余固体3g。
乙组:取纯净碳酸钙粉末5g于锥形瓶中,将20g该盐酸溶液加入分液漏斗,利用测定产生二氧化碳的体积(20℃、标准大气压)计算盐酸浓度。装置示意图如下:

数据处理:
(1)请利用甲组数据计算该盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
(2)乙组计算结果略小于甲组。经过多次实验仍得到相同结果(忽略量筒引起的误差),可能的原因是  

(1)盐酸的溶质质量分数为7.3%。     
(2)测量的水的体积小于生成气体的体积; B、C之间的导管内实验前无水,实验后有水;内外气压相同时,二氧化碳无法将相应体积的水压入量筒;二氧化碳可能溶解在A中反应后的溶液中。

解析试题分析: 1)根据题意可知:反应为碳酸钙与盐酸反应;已知量为碳酸钙的质量(可根据固体总质量为5g,剩余固体为3g,计算出参加反应的碳酸钙的质量);未知量为盐酸的质量分数。解题思路:可根据碳酸钙与盐酸在反应中的质量关系进行求解。具体过程如下:
解:消耗碳酸钙质量为5g-3g=2g
设参加反应的HCl质量为x ,              
2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O +CO2↑   
73   100
x     2g                      
73:100=x:2g         
X=1.46g                        
盐酸的溶质质量分数为:×100%=7.3%   
答:盐酸的溶质质量分数为7.3%。      
(2)乙组数据偏小,可能的原因有:测量的水的体积小于生成气体的体积; B、C之间的导管内实验前无水,实验后有水;内外气压相同时,二氧化碳无法将相应体积的水压入量筒;二氧化碳可能溶解在A中反应后的溶液中。
考点:根据化学方程式的计算、实验方案的设计与评价

练习册系列答案
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(13分)在一堂化学实验课上,老师为每组同学分别提供了一瓶氢氧化钠溶液,让他们用1%的稀盐酸来测定其溶质的质量分数。以下是几组同学的设想及做法:
(1)甲组同学的实验如下图所示:在烧杯中加入5g氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,用滴管慢慢滴入1%的稀盐酸,并不断搅拌,至溶液颜色恰好变为无色为止。

请回答:
①酚酞溶液的作用是       ;       
②边滴加稀盐酸,边要用玻璃棒不断搅拌的目的是     。
③当溶液颜色恰好变为无色时,共用去了稀盐酸7.3g,则甲组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为    (写出计算过程,结果用百分数表示)。
(2)乙组同学的设想是:在烧杯中加入一定量的氢氧化钠溶液,用滴管慢慢滴入1%的稀盐酸,并不断搅拌,通过用pH试纸多次测定溶液pH的办法,达到实验目的。
①下列使用pH试纸的方法正确的是     (填字母)。

A.将pH试纸剪成几段节约使用
B.将pH试纸直接插入待测液中
C.将pH试纸放在干净的白瓷板上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
D.将pH试纸润湿后放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上
②由于用pH试纸需多次测定,较繁琐,且所测数值不够精确。在老师指导下,乙组同学取了5g氢氧化钠溶液进行了数字化实验,由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图像(简单表示为下图)。

请回答:图中a点表示的含义是     ;b点溶液中含有的阳离子有     (填离子符号);乙组同学要计算出本组这瓶氢氧化钠溶液中溶质的质量分数,除了要用到已有数据外,你认为还需要的数据是      。
(3)丙组同学在滴加稀盐酸一段时间后,发现溶液中有少量气泡产生。这一“异常现象”激起了他们的探究欲望,通过实验证明:该组用的这瓶氢氧化钠溶液已经部分变质。
请用化学方程式表示其变质的原因      ;若要除去溶液中变质生成的杂质,请简要写出你的实验方案:                。

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