Question

4．为探究酸的化学性质，进行如图1实验：

①甲实验没有观察到明显现象，乙实验现象是产生气泡
②将反应后甲乙两试管中的溶液部分倒入烧杯中，没有观察到明显现象．
由此猜想反应后乙试管中溶液的溶质：
a．NaCl、HCl       b．NaCl
③为了验证猜想a，某同学对乙试管中剩余溶液，设计了如下实验方案．

方案编号	实验操作	实验现象	结论
方案1	取样于试管中，滴加紫色石蕊试液	溶液变红色	猜想a成立
方案2	取样于试管中，滴加硝酸银溶液	产生白色沉淀

Ⅰ．方案2不合理的理由是NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃（用化学方程式表示）．
Ⅱ．下列物质代替石蕊试液，也可以达到验证目的，其中不正确的是D（填序号）．
A．铁粉    B．碳酸钠粉末    C．氧化铜粉末    D．氢氧化钠
④利用酸的性质测定锌铜混合物中铜的质量分数．取10g样品置于烧杯中，加入一定质量的稀硫酸．所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图2所示．
Ⅰ．氢气的物质的量是0.1mol．
Ⅱ．求该样品中铜的质量分数．（利用化学方程式计算）

Answer 1

分析 ①氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
②将反应后甲乙两试管中的溶液部分倒入烧杯中，没有观察到明显现象，说明乙中的碳酸钠已经完全反应，这是因为如果碳酸钠过量时，能和甲中反应生成的氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，由此猜想反应后乙试管中溶液的溶质可能是恰好完全反应生成的氯化钠，也可能是反应生成的氯化钠和过量的氯化氢；
③稀盐酸显酸性，能使石蕊试液变红色；
银离子能和氯离子结合成白色沉淀氯化银；
铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氧化铜能和稀盐酸反应生成氯化铜和水，氯化铜溶液是蓝色的；
④锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．
利用酸的性质测定锌铜混合物中铜的质量分数．取10g样品置于烧杯中，加入一定质量的稀硫酸．所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图2所示．
Ⅰ．氢气的物质的量是 0.1mol．
Ⅱ．求该样品中铜的质量分数．（利用化学方程式计算）

解答 解：①氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，因此乙实验现象是产生气泡．
故填：产生气泡．
②将反应后甲乙两试管中的溶液部分倒入烧杯中，没有观察到明显现象，说明乙中的碳酸钠已经完全反应，这是因为如果碳酸钠过量时，能和甲中反应生成的氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，由此猜想反应后乙试管中溶液的溶质可能是恰好完全反应生成的氯化钠，也可能是反应生成的氯化钠和过量的氯化氢．
故填：NaCl．
③验证猜想a，方案1：取样于试管中，滴加紫色石蕊试液，溶液变红色，猜想a成立；
方案2：取样于试管中，滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，猜想a成立，实验方案如下表所示：

方案编号	实验操作	实验现象	结论
方案1	取样于试管中，滴加紫色石蕊试液	溶液变红色	猜想a成立
方案2	取样于试管中，滴加硝酸银溶液	产生白色沉淀

Ⅰ．方案2不合理的理由是：反应生成的氯化钠能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠，反应的化学方程式为：NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃．
故填：NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃．
Ⅱ．A．加入铁粉时，产生气泡，说明溶液中含有稀盐酸，该选项正确；    
B．加入碳酸钠粉末时，产生气泡，说明溶液中含有稀盐酸，该选项正确；   
 C．加入氧化铜粉末时，溶液由无色变成蓝色，说明 溶液中含有稀盐酸，该选项正确；   
D．加入氢氧化钠时，无明显现象，不能判断溶液中是否含有稀盐酸，该选项不正确．
故选：D．
④Ⅰ．生成氢气的物质的量是：0.2g/2gmol^-=0.1mol．
故填：0.1．
Ⅱ．设该样品中锌的物质的量是x，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，
1                           1
x                       0.1mol
$\frac{1}{x}$=$\frac{1}{0.1mol}$，
x=0.1mol，
锌的质量为：65g/mol×0.1mol=6.5g，
$\frac{10g-6.5g}{10g}$×100%=35%，
答：样品中铜的质量分数是35%．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．