题目内容
2.实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究.【实验探究1】
(1)为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| (a)取少量样品于试管中,加水溶解后,加入过量的氯化钙溶液; | 有白色沉淀产生 | 样品中含有碳酸钠 |
| (b)静置,取上层清液于试管中,滴加酚酞试液. | 溶液变红色 | 样品中含有氢氧化钠 |
①按图连接好装置并检查装置气密性;
②用托盘天平准确称取6g该样品,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞;反应结束后,量筒中收集到溶液110mL.
(2)写出A中发生反应的一个化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O.
(3)实验中取用样品的质量不宜过多,如果样品用量过多,造成的后果是样品过多,中和反应放热太多使得气体膨胀,测量误差偏大;
(4)已知在实验条件下,二氧化碳的密度为2g•L-1,则生成CO2的质量为0.22g,样品中碳酸钠的质量分数为88.3%.
(5)实验过程中,操作正确,装置气密性良好,Na2CO3质量分数仍将偏大(填“偏大”或“偏小”),理由是加入硫酸溶液的体积也将计入二氧化碳的体积,造成碳酸钠偏多,所以碳酸钠的质量分数偏大.
【实验探究3】为了得到较纯净的氢氧化钠固体,杨明同学设计了如图所示的实验流程.
(6)加入适量X溶液是Ca(OH)2溶液.
(7)最终所得氢氧化钠固体的质量大于变质样品中氢氧化钠的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”).
分析 (1)根据碳酸钠、氢氧化钠在溶液中都显碱性,检验氢氧化钠用酚酞,需要先将碳酸钠检验并除去,不能引入氢氧根离子进行分析;
(2)根据硫酸会与碳酸钠、氢氧化钠反应进行分析;
(3)根据氢氧化钠和硫酸发生的中和反应会放出热量,使气体体积膨胀进行分析;
(4)根据二氧化碳的密度和体积,求出二氧化碳的质量,然后结合化学方程式计算出碳酸钠的质量;
(5)根据加入的稀硫酸会排出一定的气体体积,而使测出的二氧化碳体积偏大,碳酸钠的质量分数也会偏大进行分析;
(6)根据氢氧化钠变质生成碳酸钠,除去碳酸钠可以加入适量的氢氧化钙溶液;
(7)根据碳酸钠和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠进行分析.
解答 解:(1)碳酸钠、氢氧化钠在溶液中都显碱性,检验氢氧化钠用酚酞,需要先将碳酸钠检验并除去,不能引入氢氧根离子,所以
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| (a)取少量样品于试管中,加水溶解后,加入过量的氯化钙溶液; | 有白色沉淀产生 | 样品中含有碳酸钠 |
| (b)静置,取上层清液于试管中,滴加酚酞试液. | 溶液变成红色 | 样品中含有氢氧化钠 |
(3)氢氧化钠和硫酸发生的中和反应会放出热量,使气体体积膨胀,所以样品用量过多,造成的后果是:样品过多,中和反应放热太多使得气体膨胀,测量误差偏大;
(4)生成二氧化碳的质量为:$\frac{110mL}{1000}$×2g•L-1=0.22g,
设参加反应的碳酸钠的质量为x,
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 0.22g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{0.22g}$
x=0.53g
所以样品中碳酸钠的质量分数为:$\frac{0.53g}{6g}$×100%≈8.83%;
(5)加入的稀硫酸会排出一定的气体体积,而使测出的二氧化碳体积偏大,碳酸钠的质量分数也会偏大;
(6)氢氧化钠变质生成碳酸钠,除去碳酸钠可以加入适量的氢氧化钙溶液,所以X是氢氧化钙溶液;
(7)碳酸钠和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以最终所得氢氧化钠固体的质量大于变质样品中氢氧化钠的质量.
故答案为:(1)
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 过量的氯化钙溶液 | ||
| 酚酞试液. | 溶液变成红色 |
(3)样品过多,中和反应放热太多使得气体膨胀,测量误差偏大;
(4)0.22g,8.83%;
(5)偏大,加入硫酸溶液的体积也将计入二氧化碳的体积,造成碳酸钠偏多,所以碳酸钠的质量分数偏大;
(6)氢氧化钙溶液;
(7)大于.
点评 在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合学过的知识和题中所给的提示进行解答.
练习册系列答案
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12.下列实验操作中,正确的是( )
| A. | 配制稀硫酸时,可先在量筒中加入一定量的浓硫酸,再慢慢注入水并不断搅拌 | |
| B. | 蒸发实验中,当蒸发皿内的液体完全蒸干后,立即停止加热 | |
| C. | 用漏斗过滤液体时,液面稍高于滤纸边缘 | |
| D. | 检查装置气密性时,应先把导管一端放入水中,再双手紧捂试管 |
17.化石燃料燃烧产生的大量的二氧化碳,大气中二氧化碳含量过高会导致温室效应等环境问题:
(1)CH4完全燃烧的化学方程式:CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O
(2)计算1克CH4完全燃烧产生的CO2质量m=2.75g.
(3)与煤相比,使用天然气有利于减缓温室效应,请从下表中分析这种说法的理由是相同质量的甲烷和碳完全燃烧,甲烷放出的热量多而产生的二氧化碳少
(1)CH4完全燃烧的化学方程式:CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O
(2)计算1克CH4完全燃烧产生的CO2质量m=2.75g.
(3)与煤相比,使用天然气有利于减缓温室效应,请从下表中分析这种说法的理由是相同质量的甲烷和碳完全燃烧,甲烷放出的热量多而产生的二氧化碳少
| 1g物质完全燃烧放出的CO2质量 | 1g物质完全燃烧放出的热量 | |
| CH4 | m | 56KJ |
| C | 3.67g | 32kJ |
7.小强同学的化学笔记本上有如下记录,你认为不正确的是( )
| A. | 化学反应前后原子的个数和种类都不变 | |
| B. | 催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质没有发生变化 | |
| C. | 氧气用于火箭发射,是利用氧气的可燃性 | |
| D. | 洗涤剂用于去油污,是因为它具有乳化作用 |