题目内容

14．某同学在实验室发现一瓶由碳酸钠和氯化钠组成的混合溶液．为了测定改溶液中碳酸钠的质量分数，该同学设计了如下实验：取该混合溶液50g，向其中逐滴加入稀盐酸，当加入盐酸的质量为15g，30g，45g，60g时，生成气体的质量见下表（气体的溶解度忽略不计）．
第Ⅰ组第Ⅱ组第Ⅲ组第Ⅳ组
稀盐酸的质量/g15304560
生成气体的质量/g1.8n4.44.4
（1）第Ⅱ组数据n为3.6g
（2）混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确至0.1%）
（3）所用稀盐酸溶质的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确至0.1%）

分析 （1）根据实验数据分析可知15克稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为1.8g，所以30g盐酸完全反应生成二氧化碳质量为3.6g；根据比例知识计算恰好完全反应时加入稀盐酸的质量；
（2）根据图表中数据可知最多生成二氧化碳质量为4.4g，根据二氧化碳的质量可算出碳酸钠的质量，进而可求出混合液中碳酸钠的质量分数．
（3）所用稀盐酸的溶质的质量分数=$\frac{所用HCl的质量}{所用稀盐酸的质量}$×100%，所用HCl的质量可由二氧化碳质量，根据反应的化学方程式计算求得．

解答 解：（1）15克稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为1.8g，所以30g盐酸完全反应生成二氧化碳质量为3.6g；故填3.6；
（2）根据前两组实验数据分析可知每15克盐酸完全反应生成1.8克二氧化碳，则45克盐酸完全反应应生成5.4克二氧化碳，在第三组实验中加入45克盐酸只生成4.4克二氧化碳，说明第三组实验中盐酸有剩余，碳酸钠反应完，完全反应生成气体的质量为4.4克，
设生成4.4g二氧化碳，需要参加反应的碳酸钠的质量为x
Na2CO3 +2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
106                44
x                 4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10.6g
混合液中碳酸钠的质量分数是：$\frac{10.6g}{50g}$×100%=21.2%；
答：混合液中碳酸钠的质量分数是21.2%
（3）设生成1.8g二氧化碳，需要参加反应的氯化氢的质量为y
Na2CO3 +2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
        73         44
        y          1.8g
$\frac{73}{y}=\frac{44}{1.8g}$
解得：y=2.99g
所用稀盐酸中溶质的质量分数是：$\frac{2.99g}{15g}$×100%≈19.9%；
答：所用稀盐酸中溶质的质量分数是19.9%．

点评 解答本题可用数据分析法，即解题时正确分析数据，找出数据的变化特征及彼此之间的关系，将综合复杂的问题分解为简单的计算，从而顺利解题．

练习册系列答案
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4．用“”和“”代表两种不同的分子，它们在一定条件下能发生变化，变化前后的模拟模型如下图所示，下列说法正确的是（　　）
A．分子是化学变化中的最小粒子
B．该反应有2种生成物
C．参加反应的“”和“”分子的个数比是2：1
D．该反应是化合反应
5．用化学用语填空：
（1）海洋中含量最多的氧化物H2O，人体中含量最多的金属元素是Ca，
（2）硫酸根离子SO42-，2个铵根离子2NH4+．
2．如图是某研究性学习小组设计的几种装置，请你分析并回答下列问题：

（1）图中标号仪器为：a铁架台，b长颈漏斗
（2）装置A可用作实验室制取O2或CO2的发生装置，用此装置制取O2的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑
2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（3）某同学从装置A得到启发，在装置A的基础上增加了隔离铜网改成装置B来制取氢气，又用一支底部有一个小洞的试管和矿泉水瓶组合成装置C（夹持仪器都略去）．则B与A相比优点是控制反应的发生与停止、已停止．而装置B显示的化学反应状态为已停止（填“进行中”或“已停止”）．
（4）在实验室用装置C制取CO2的化学反应方程式为2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2，若隔离网改用铁丝做成，则产生的后是得到的二氧化碳气体不纯，说明金属活动性Fe＞Cu（填“=”或“＞”或“＜”）．
9．实验室部分装置如图1所示，请回答下列问题：

（1）仪器X的名称是集气瓶；
（2）若要制备多瓶O2，并在制取过程中便于补充药品，发生装置应选择C，对应的制取O2的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，要获得较纯净的O2，应选择收集装置H；
（3）实验室通过加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液制取N2，发生装置应选择D；
（4）小明同学选用片状的鸡蛋壳和食醋（填一种厨房调味品）反应来制取二氧化碳，并利用矿泉水瓶、玻璃杯、橡皮塞、导管、止水夹等组装了如图2所示甲、乙气体发生装置．

①比较甲、乙装置，甲装置的优点是控制反应的开始与停止；
②选用甲装置可以进行的实验是AC（填序号）．
A．水泥块与过氧化氢溶液制氧气     B．氯酸钾制氧气
C．锌粒与稀硫酸制氢气     D．浓硫酸与甲酸共热制一氧化碳．
19．下列实验操作错误的是（　　）
A．B．C．D．
6．93.7g某硫酸恰好与6.5g 锌完全反应．试计算：
（1）生成氢气多少g？
（2）反应后所得溶液中溶质质量分数为多少？
3．某同学在测定某未知蓝色溶液的组成时，得出了以下结论．其中正确的是（　　）
A．KCl  CuSO4  NaOH  HClB．CuCl2  NaCl  BaCl2   KNO3
C．CuSO4 HCl  BaCl2  NaNO3D．NaCl   KNO3  HNO3  Na2SO4
4．某校化学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从如图中选择装置进行了氧气的制备实验．

（1）实验室用氯酸钾制氧气的文字表达式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
（2）甲同学从上图中选择B、E装置的组合制取氧气，收集气体前，应将集气瓶装满水并盖上玻璃片．收集氧气还可选用的装置是C．
（3）乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2．实验结束时，乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量．针对这一现象，同学们进行了如下探究：
[提出猜想]
猜想I：反应生成的MnO2分解放出O2；
猜想II：反应生成的K2MnO4分解放出O2；
猜想III：反应生成的K2MnO4和MnO2分解都放出O2．
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：
第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变，则猜想Ⅰ错误；
第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想II正确的结论．该组同学选择的实验方法是制得了氧气或收到了氧气或将带火星木条伸入试管内，木条复燃等．
【拓展延伸】实验发现，KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢，但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热，则KClO3的分解速率大大加快．请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂，为什么？加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用．
【实验反思】通过以上实验探究，你对“实验室制取氧气”还想探究的问题是高锰酸钾分解的最低温度．

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