题目内容

科学探究离不开化学实验.根据下列实验装置,回答问题:

(1)写出一种实验室用A装置制取气体的化学方程式
 
,检验该气体的方法是
 
.
(2)某同学用碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳,发生装置最好应选择
 
,欲收集到干燥的二氧化碳所选装置的接口顺序为
 
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(3)该同学对(2)中实验后的液体溶质进行探究.请你与他一起完成以下探究活动:
【提出问题】溶液中的溶质是什么?
【猜想】猜想Ⅰ:NaCl;    猜想Ⅱ:NaCl和HCl;    猜想Ⅲ:
 
.
【实验】该同学选用了一种有色溶液进行探究,并证明了猜想Ⅲ是正确的结论.
请将猜想Ⅲ补充完整,并说出该同学所做的实验及结论.
(4)该同学欲测定碳酸钠的纯度,取12g样品配成50g溶液,加入足量氯化钙溶液,将产生沉淀过滤、洗涤、干燥,称得质量为10g,求碳酸钠样品的纯度.
考点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法,气体的干燥(除水),实验室制取氧气的反应原理,二氧化碳的实验室制法,酸的化学性质,根据化学反应方程式的计算
专题:有关化学方程式的计算,常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化
分析:制取装置包括加热和不需加热两种,如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,如果用高锰酸钾或氯酸钾制氧气就需要加热.氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集;氧气的检验方法是:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,证明是氧气.某同学用碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳,发生装置最好应选择C,因为碳酸钠是粉末,反应的速度快,分液漏斗可以控制反应的速度,二氧化碳可以用浓硫酸干燥,并且长进短出;二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集.碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,反应后溶液中的溶质是什么呢,如果恰好完全反应溶质只有氯化钠;如果盐酸剩余,那么溶质是氯化钠和氯化氢;如果碳酸钠有剩余,那么溶质是氯化钠和碳酸钠;氯化钠显中性,碳酸钠显碱性,因此可以用紫色石蕊试液来检验,取少量反应后溶液,滴加入紫色石蕊溶液,变成蓝色证明猜想Ⅲ正确;有关化学方程式的计算要准确.
解答:解:(1)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气,要注意配平;氧气的检验方法是:将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃,证明是氧气;故答案为:2KMnO4 
  △  
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K2MnO4+MnO2+O2↑;伸入带火星的木条,若复燃,证明是氧气;
(2)某同学用碳酸钠粉末和稀盐酸制取二氧化碳,发生装置最好应选择C,因为碳酸钠是粉末,反应的速度快,分液漏斗可以控制反应的速度,二氧化碳可以用浓硫酸干燥,并且长进短出;二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集;故答案为:C;cda;
(3)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳,反应后溶液中的溶质是什么呢,如果恰好完全反应溶质只有氯化钠;如果盐酸剩余,那么溶质是氯化钠和氯化氢;如果碳酸钠有剩余,那么溶质是氯化钠和碳酸钠;氯化钠显中性,碳酸钠显碱性,因此可以用紫色石蕊试液来检验,取少量反应后溶液,滴加入紫色石蕊溶液,变成蓝色证明猜想Ⅲ正确;故答案为:猜想Ⅲ:NaCl和Na2CO3;取少量反应后溶液,滴加入紫色石蕊溶液,变成蓝色证明猜想Ⅲ正确.
(4)解:设10g样品中中Na2CO3的质量为x
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
      106    100
       x      10g
    
106
100
=
x
10g
     x=10.6g
样品中NaOH质量分数为:
10.6g
12g
×100%=88.3%
答:原NaOH溶液中溶质的质量分数为88.3%.
故答案为:88.3%
点评:本考点主要考查了气体的检验、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写和有关化学方程式的计算等,综合性比较强.气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.
练习册系列答案
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在探究课本上“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”时,小刚发现,往过氧化氢溶液加入氧化铁,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤 实验现象
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象. A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象. 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
Ⅲ.将实验II中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量. 所得固体质量仍为ag
Ⅳ.分别量取5mL5%的过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象. D试管中产生气泡的速率更快
【实验结论】
(1)A试管中产生的气体是
 
.
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的
 
和
 
在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂.
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式
 
.
(4)根据实验Ⅳ可以得到的结论是
 
.
【实验拓展】
(5)查阅资料得知:CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂.下列有关催化剂的说法中正确的是
 
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A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂一定加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(6)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证
 
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