题目内容

13.在20℃时,将40g氯化钠固体加入100g水中,充分搅拌后,仍有4g氯化钠固体未溶解,请填写下列空白:
(1)所得溶液是20℃时氯化钠的饱和溶液(填“饱和”或“不饱和”);此时该溶液的质量为136g,用溶质质量分数为15%的氯化钠溶液来配制500g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,需要15%的氯化钠溶液200g.
(2)有CO、CO2和N2混合气体120g,其中碳元素的质量分数为20%,使该混合气体与足量的灼热氧化铁完全反应,再将气体通入过量的澄清石灰水中,充分反应后得到白色沉淀的质量为200g.

分析 (1)根据溶质质量、溶剂质量可以判断形成溶液的质量;溶液稀释前后,溶质质量不变;
(2)一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,根据提供的数据可以计算生成碳酸钙的质量.

解答 解:(1)因为仍有4g氯化钠固体未溶解,所得溶液是20℃时氯化钠的饱和溶液;
此时该溶液的质量为:100g+36g=136g;
设需要15%的氯化钠溶液质量为x,
x×15%=500g×6%,
x=200g,
故填:200.
(2)设生成碳酸钙的质量为y,
碳元素的质量为:120g×20%=24g,
由C~CO2~CaCO3可知,C~CaCO3
C~CaCO3
12  100
24g  y
$\frac{12}{24g}$=$\frac{100}{y}$,
y=200g,
故填:200.

点评 一氧化碳和氧化铁反应时,其中的碳元素完全转化到二氧化碳中,因此一氧化碳和二氧化碳中的碳元素完全转化到碳酸钙中,根据碳元素和碳酸钙的质量关系可以计算生成碳酸钙的质量,要注意理解.

练习册系列答案
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10.我国著名的闽籍制碱专家侯德榜,在纯碱制造方面做出了重大贡献.用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质,化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究,在老师的指导下,他们设计了下列两种实验方案进行试验.
资料摘要:Ⅰ.碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应.
Ⅱ.浓硫酸具有很强的吸水性;碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳.
【方案一】样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
实验操作实验现象实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液.产生白色沉淀反应的化学方程式:
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
(2)分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因:与碳酸钠充分反应.
(3)将反应后的混合物进行过滤,把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量.利用沉淀物质量计算出Na2CO3的质量分数为91%.如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%,这是因为不洗涤碳酸钙表面可能会附着一层可溶性物质使沉淀物质量增加,所以使得计算出的碳酸钠的质量增大.
【方案二】样品与稀硫酸反应,测定Na2CO3的质量分数
利用如图所示实验装置(铁架台略去)和试剂,通过测定样品和稀硫酸反应产生的CO2气体的质量,计算Na2CO3的质量分数(装置气密性良好且每步反应或作用都是完全的).

(4)打开止水夹K,先对装置A和B(已连接)通入已除去CO2的空气一会儿,再接上装置C和D.其目的是防止空气中的二氧化碳对实验结果产生影响.
(5)关闭止水夹K,加入足量的稀硫酸(杂质不与稀硫酸反应),装置A中样品产生气体的化学方程式为Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑.该方案中不能用稀盐酸代替稀硫酸的原因是盐酸具有挥发性.
(6)待装置A中的反应结束后,再一次打开止水夹K,继续往装置通入已除去CO2的空气一段时间的目的是使生成的二氧化碳全部被C装置中的氢氧化钠吸收.根据质量守恒定律,装置C(填标号)在反应前后的质量差就是产生CO2的质量,由此计算出该样品中Na2CO3的质量分数.若没有装置D,将会使测定结果偏大(选填“偏大”或“偏小”).
3.如图所示的三个实验均可以验证酸与碱能发生反应:

【探究活动1】同学进行了实验一.加稀盐酸前,一定能观察到的实验现象是产生蓝色沉淀;该实验通过稀盐酸与氢氧化铜反应的现象,验证了酸与碱能发生反应.
【探究活动2】乙同学为了证明同样的问题进行了实验二:
【搜集证据】加入水后观察到白色粉末减少,加入稀盐酸后观察到白色粉末消失.
【解释与结论】用化学方程式表示加入稀盐酸后产生现象的原因Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O.
实验二通过两只试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能反应,该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外,还需控制氢氧化钙粉末的质量相同.
【探究活动3】甲同学为了证明同样的问题进行了实验三:加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应,符合此条件的X是下列物质中的AB.
A.酚酞    B.CuO    C.Na2CO3    D.Ba(NO32
【解释与结论】请你阐述所选物质能验证硫酸与氢氧化钠发生反应的理由A氢氧化钠溶液显碱性能够使无色酚酞变红,滴加酚酞溶液的颜色不变色说明氢氧化钠被消耗,从而证明了硫酸和氢氧化钠发生反应.B加入CuO后,CuO和H2SO4反应生成CuSO4,CuSO4会继续和NaOH反应生成Cu(OH)2蓝色絮状沉淀;如果H2SO4和NaOH发生了反应,则CuO会和过量的H2SO4反应生成CuSO4,但由于NaOH已反应掉,则不会有蓝色絮状沉淀产生,从而证明了硫酸和氢氧化钠发生反应.
【反思与总结】由上述探究活动我们可以认识到,在判断酸和碱能否发生反应时,我们可以选择反应有明显现象的物质进行验证,还可以通过检验反应物发生了变化证明发反应发生;通过验证生成其它新物质证明反应的发生.

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