题目内容

16．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，他们设计了下列两种实验方案进行试验．
[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）：取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl2溶液．
（2）分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因：使样品中的碳酸钠完全反应；
（3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物洗涤、干燥、称量．利用沉淀物质量计算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%，这是因为若不洗涤沉淀物，那么沉淀物的质量为增大，利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量就会增大．
[方案二]样品与稀盐酸反应，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，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量，计算Na2CO3的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性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，其目的是为了排尽装置A和B中含有的CO2，然后再接上装置C和D．
（5）关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应）．
（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的空气一会儿，若省略此步骤，将会使测定结果偏小（选填“偏大”或“偏小”）．若没有装置D，将会使测定结果偏大（选填“偏大”或“偏小”）．

分析 （2）根据滴加的CaCl2溶液要过量的原因与碳酸钠充分反应进行解答；
（3）根据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进行解答；
（4）根据空气中含有二氧化碳进行解答；
（6）根据质量守恒定律可知装置C中反应前后的质量差就是产生CO2的质量进行解答．

解答 解：
（2）滴加的CaCl2溶液要过量的原因与碳酸钠充分反应；故填：使样品中的碳酸钠完全反应；
（3）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从而导致样品中Na2CO3的质量分数偏大；故填：若不洗涤沉淀物，那么沉淀物的质量为增大，利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量就会增大；
（4）空气中含有二氧化碳，所以打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的二氧化碳，再接上装置C和D；故填：为了排尽装置A和B中含有的CO2；
（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的空气一会儿，这样做是为了将生成的二氧化碳完全吸收，否则会导致结果偏小；装置D的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C，所以若没有装置D，将会使测定结果偏大．故填：偏小；偏大．

点评 本题将计算和实验有机地结合起来进行考查，通过认真审题，结合题干中已给出一系列的提示，根据提出的问题，发现有用的信息，充分发挥联想，与已有的知识建立联系，然后进行类比推导，从而达到解决问题的目的．

练习册系列答案
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9．由于碳元素的存在，让我们的世界绚丽多彩．在日常生活中，我们每一个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活，请按下列要求填空．
（1）天然气主要成分燃烧的化学方程式CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O．．
（2）人类向空气中排放大量的二氧化碳气体会导致大气产生温室效应．
（3）有二氧化碳生成的化合反应C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2．
10．金属在生产生活中有着广泛的应用．
（1）据有关报道，每年因锈蚀而报废的铁制品约占年产量的20%～40%，铁制品生锈的条件是在潮湿的空气中（或与氧气、水同时接触）．
（2）写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
（3）同学们通过实验来验证Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序．实验室提供的药品有：Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、Fe（NO3）2溶液、稀盐酸、铜丝、铁丝、银丝．
Ⅰ．小华同学设计并完成了如下实验：
①把铁丝插入装有稀盐酸的试管中；  ②把铜丝插入装有稀盐酸的试管中；③把银丝插入装有稀盐酸的试管中；  ④把铜丝插入装有AgNO3溶液的试管中．
观察到①中的实验现象是铁丝表面产生气泡，溶液逐渐变为浅绿色，你认为小华所做的实验③（填序号）是多余的．
Ⅱ．后来，小贝只选用了上述药品中的三种，通过两步实验，也达到了实验目的．他选用的三种药品是Fe、Ag、Cu（NO3）2溶液[或Cu、AgNO3溶液、Fe（NO3）2溶液]（写出一种药品组合即可）．
4．如图是小明配制100g溶质质量分数为12%的NaCl溶液的有关实验操作示意图．

在实验室配制溶液时，常涉及以下过程：①溶解、②称量③计算、④量取．请按要求回答问题：
（1）配制过程的先后顺序是④②①⑤③（填序号）．配制时需称量氯化钠12g，量取水最好选择③的量筒（填序号①10mL②50mL③100mL）．（水的密度为1g/cm3）
（2）用已调节平衡的天平称取氯化钠固体时，发现指针偏右，接下来的操作是继续向左盘添加氯化钠固体，直至天平平衡．
（3）在量取蒸馏水体积时，若仰视读数，则会导致氯化钠溶液的溶质质量分数＜（填“＜”或“＞”）5%．
（4）配制过程中使用的四种玻璃仪器，分别是广口瓶、玻璃棒、烧杯、量筒．
11．下列肥料中氮元素含量最大的是（　　）
A．NH4ClB．（NH4）2 SO4C．NH4HCO3D．NH4NO3
1．下列物质的用途不正确的是（　　）
A．
石墨用作铅笔芯		B．
活性炭用于防毒面具
C．
固态二氧化碳用于人工降雨		D．
支架刷漆主要是美观
8．化学是一门以实验为基础的科学，请结合图回答问题：

（1）写出图1中仪器a的名称集气瓶；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可反应的化学方程式是2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑，应选择的发生装置是B（填序号）．
（3）小彭同学设立了如图1中乙装置并验证二氧化碳的性质，当通入二氧化碳一段时间后，F中的现象是紫色石蕊溶液变红；G中的现象是澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；H中观察到蜡烛由低到高依此熄灭，说明二氧化碳具有的性质是密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧．
（4）甲烷化学式为CH4，甲烷密度比空气小难溶于水，CH4可以用图2装置收集，请填写进气管的字母代号：
若用图甲装置收集，CH4从B端通入；若用图2中乙装置收集，CH4从B端通入．
5．小芳在实验室中用KMnO4加热制取O2，反应的化学方程式为2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．实验结束时，经计算分析发现用排水法收集到的O2大于理论产量，针对这一现象，进行如下探究：
【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K2MnO2分解放出O2；做出上述猜想的理由是锰酸钾和二氧化锰都是含有氧元素的化合物．
【实验验证】同学们分成两组，分别进行下列实验：
（1）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．
（2）第二组同学取K2MnO4，在250℃条件下加热，用用带火星的木条检测尾气，观察到的现象是木条复燃，证明猜想Ⅱ的结论正确．
【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？不是；因为高锰酸钾在反应后质量和化学性质发生了改变．
6．在配制10%的氯化钠溶液的过程中，导致溶液中氯化钠质量分数小于10%的可能原因是：①②③④（填序号）
①氯化钠晶体不纯②配制溶液的烧杯用少量蒸馏水润洗  ③在托盘天平的左盘称取氯化钠时，游码不在零位置就调节天平平衡，后将游码移动得到读数 ④盛装溶液的试剂瓶用蒸馏水润洗 ⑤用量筒量取水时俯视读数．

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