题目内容

10.某实验小组为探究酸的化学性质,由甲、乙同学设计并完成了如图所示的实验.

(1)甲同学实验中所发生的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O.
【查阅资料】CaCl2、NaCl的溶液呈中性,Na2CO3溶液呈碱(填“酸”或“碱”)性.
【实验探究一】确定甲、乙同学上述实验后所得溶液中的溶质.
(2)取甲所得溶液少许,加入石蕊试液,溶液显红色,甲所得溶液中一定含有的溶质是CaCl2和HCl(写化学式).
(3)取乙所得溶液少许,加入酚酞试液,溶液显红色,乙所得溶液中一定含有的溶质是NaCl和Na2CO3(写化学式).
【实验探究二】
(4)甲、乙同学把上述实验所得溶液倒入同一废液缸中,观察到废液缸中产生少量气泡,最终有白色沉淀生成,该白色沉淀是CaCO3(写化学式).
【讨论交流】丙同学提出:若将上述废缸中物质取出,过滤,所得滤液中含有哪些物质呢?经过讨论大家一致认为:一定含有NaCl,可能含有CaCl2、盐酸和Na2CO3中的部分物质.
【实验探究三】取少量滤液于试管中,滴加过量的稀硝酸,可观察到有大量气泡产生.
【归纳总结】该滤液中含有的溶质是氯化钠和Na2CO3(写化学式).
【探索与拓展】有一份由Na2SO4、NaCl两种物质组成的固体样品.为确定其组成,上述小组同学将样品全部溶于蒸馏水中制成119.3g溶液,再往其中加入104gBaCl2溶液,两者恰好完全反应.过滤,得到23.3g白色沉淀和一定质量的滤液.经测定,该滤液中溶质质量分数为9%.试计算:(均需计算过程)
(5)所用BaCl2的溶液中溶质的质量分数.
(6)所用样品的质量.

分析 根据甲同学实验和实验现象解答各溶质的成分.
根据沉淀的量求出硫酸钠的质量,然后求出生成氯化钠的质量,再根据所得溶液溶质质量分数求出原固体混合物中NaCl的质量进而求出原固体混合物中NaCl的质量分数.

解答 解:(1)甲同学实验是氢氧化钙与稀盐酸的反应;Na2CO3溶液显碱性;
(2)取甲所得溶液少许,加入石蕊试液,溶液显红色,说明溶液显酸性,所以甲所得溶液中一定含有的溶质CaCl2和HCl;
(3)取乙所得溶液少许,加入酚酞试液,溶液显红色,说明溶液显碱性,所以乙所得溶液中一定含有的溶质NaCl和Na2CO3;
(4)甲、乙同学把上述实验所得溶液倒入同一废液缸中,发生的化学反应是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,所以白色沉淀是CaCO3;
【归纳总结】取少量滤液于试管中,滴加过量的稀硝酸,可观察到有大量气泡产生,说明有碳酸钠,该滤液中含有的溶质是氯化钠和碳酸钠.
解:设所用BaCl2的溶液中溶质的质量为x,设原混合物中硫酸钠的质量为z,生成氯化钠的质量为y.
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
 142   208   233      117  
  z     x    23.3g     y 
$\frac{208}{x}=\frac{233}{23.3g}$
x=20.8g         
$\frac{233}{23.3g}=\frac{117}{y}$
y=11.7g
$\frac{233}{23.3g}=\frac{142}{z}$
z=14.2g
(5)所用BaCl2的溶液中溶质的质量分数$\frac{20.8g}{104g}×100%$=20%;
(6)假设样品的质量为W,则$\frac{W-14.2g+11.7g}{119.3g+104g-23.3g}$×100%=9%
所以W=20.5g
故答案为:(1)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;碱性;(2)CaCl2和HCl;
(3)NaCl和Na2CO3;(4)CaCO3;Na2CO3;(5)20%;(6)20.5g.

点评 本道题有两个突破点:一是根据复分解反应的条件判断是哪些物质在发生反应;二是涉及到有关化学式的计算.

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