题目内容

4．毕倭寇同学想通过实验，探究某企业用氨碱法生产纯碱样品的成分及含量．
【提出问题】该纯碱样品中含有哪些物质？
【猜想与假设】通过分析，毕倭寇同学做出如下假设：（1）只含有Na2CO3；（2）含有Na2CO3和 NaHCO3【查阅资料】
NaHCO3Na2CO3
加入稀盐酸现象I产生气泡
加入饱和石灰水溶液变浑浊现象Ⅱ
加入CaCl2溶液无明显现象溶液变浑浊
加热溶液至沸腾，将气体通入澄清石灰水澄清石灰水变浑浊澄清石灰水无明显变化
（1）表中的现象I为产生气泡；
（2）现象Ⅱ对应的化学方程式为Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH．
【实验探究】为了确定纯碱样品的成分，毕倭寇同学设计如下实验方案，请你一起完成下列实验报告．
实验步骤实验现象实验结论及化学方程式
A取少量样品溶于水，加入过量的CaCl2溶液①有白色沉淀产生该反应的方程式：②Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
B将上述反应后的混合液过滤，取滤液③滴加稀盐酸④有气泡冒出证明猜想②成立

【实验反思】实验步骤A中，氯化钙溶液过量的目的是将碳酸钠全部除去．
【提出问题2】如何测量该纯碱样品中各物质的含量？
（1）为测量该纯碱样品各成分的含量，毕倭寇同学设了图1装置，通过称量B装置中质量变化来确定样品中各成分的含量．该装置气密性良好，稀硫酸与样品、进入装置B的CO2与NaOH均完全反应，操作无误，但多次实验发现，测定结果有偏差．造成偏差的原因有①空气中的CO2进入装置B被氢氧化钠吸收；②装置A中残留的CO2未被装置B中的氢氧化钠吸收．
（2）毕倭寇同学在老师的指导下重新设计了如图2所示的实验装置．该实验有以下操作步骤：
①查装置气密性，将Wg干燥的样品放入锥形瓶中；
②称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量；
③打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b；
④向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡；
⑤再次称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量；
⑥打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b；
⑦根据B瓶增加的质量，计算样品中各成分的含量．
该实验的正确步骤是①③②④⑥⑤⑦．

分析 查阅资料：（1）稀盐酸可以和碳酸氢钠反应生成气体，可以据此解答该题；
（2）碳酸钠可以和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，可以据此写出该反应的化学方程式；
实验探究：碳酸钠可以和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，可以据此写出该反应的化学方程式；碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，可以据此完成实验现象；
实验反思：碳酸钠也可以和稀盐酸反应生成气体，为了防止碳酸钠干扰实验现象，所以应该加入过量的氯化钙将碳酸钠全部除去，可以据此解答该题；
提出问题2．（1）反应前装置A中含有空气，而反应后生成的二氧化碳不能全部被吸收，可以据此分析并完成解答；
（2）为了防止反应前A中的空气中含有的二氧化碳干扰实验结论并将反应中生成的二氧化碳全部吸收，实验开始前应该先将气体鼓出，实验结束后应该将生成的二氧化碳气体鼓出并吸收可以据此结合题给的步骤完成解答．

解答 解：查阅资料：（1）稀盐酸可以和碳酸氢钠反应生成气体，所以实验现象Ⅰ为产生了气泡；
（2）碳酸钠可以和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应的化学方程式为Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH；
实验探究：碳酸钠可以和氯化钙溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀和氯化钠，该反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以加入稀盐酸后可以观察到有气泡冒出；
实验反思：碳酸钠也可以和稀盐酸反应生成气体，为了防止碳酸钠干扰实验现象，所以应该加入过量的氯化钙将碳酸钠全部除去；
提出问题2．（1）①反应前装置A中含有空气，空气中含有二氧化碳，空气中的二氧化碳被吸收而使测量结果不准确；
②反应后生成的二氧化碳在装置A中没有逸出，而不能全部被吸收，也会使测量结果不准确；
（2）为了防止反应前A中的空气中含有的二氧化碳干扰实验结论并将反应中生成的二氧化碳全部吸收，实验开始前应该先将气体鼓出，实验结束后应该将生成的二氧化碳气体鼓出并吸收所以正确的实验步骤为：①③②④⑥⑤⑦．
故答案为：查阅资料：（1）产生气泡；
（2）Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH；
实验探究：

实验步骤实验现象
①取少量样品溶于水，加入过量的CaCl2溶液有白色沉淀产生该反应的方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
②将上述反应后的混合液过滤，取滤液 滴加稀盐酸有气泡冒出证明猜想②成立
实验反思：将碳酸钠全部除去；
提出问题2．（1）①空气中的CO2进入装置B被氢氧化钠吸收；
②装置A中残留的CO2未被装置B中的氢氧化钠吸收；
（2）①③②④⑥⑤⑦．

点评 解答这类题目时，首先，赏析问题情景，找到实验探究的反应原理；再根据实验的反应原理，分析推断出该物质的组成成分，然后得出所要探究的物质中该成分的组成．

练习册系列答案
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14．下面和空气混合后不可能发生爆炸的是（　　）
A．面粉B．天然气C．氮气D．汽油
15．如表是某城市某日空气质量报告：
污染指数首要污染物空气质量级别空气质量状况
    55    S02Ⅱ良
某研究性学习小组对表中首要污染物S02：导致酸雨的成因进行探究．
（提示：S02：是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，具有与C02相似的化学性质）
【探究实验】实验一：用如图1所示装置进行实验．

（1）A装置的作用是干燥 SO2气体．
（2）实验过程中，B装置内石蕊试纸的颜色没有发生变化，C装置内湿润的蓝色石蕊试纸变红色，说明SO2与水反应生成一种酸．
（3）D装置的作用是吸收SO2，防止污染空气，发生反应的化学方程式是SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O．
实验二：往盛有水的烧杯中通人SO2气体，测所得溶液的pH＜ 7（填“＞”“=”或“＜”），然后每隔l小时测定其pH，发现pH逐渐变小，直至恒定，说明烧杯中溶液被空气中的氧气氧化最终生成H2SO4．
【查阅资料】SO2形成酸雨的另一途径：S02与空气中的02在飘尘的作用下反应生成SO3
（飘尘的质量和性质在反应前后不发生变化），SO3溶于降水生成H2SO4．在此过程中飘尘作催化剂．
【探究结论】SO2与空气中的氧气、水反应生成硫酸而形成酸雨．该市可能易出现酸雨．
【模拟实验】（1）由于食醋和酸雨的酸度（pH）差不多，
因此酸雨对大理石的作用可以通过大理石碎片放在醋中来模拟．当把2.0g大理石碎片放在醋中一整夜后，取出固体干燥称重，其质量可能是（醋酸钙易溶于水）A．
A．小于2.0gB．正好2.0g   C．大于2.0g
（2）这组学生还做了另一个实验，即将大理石碎片放在蒸馏水中过夜，
其实验的目的是作对照，证明对大理石起腐蚀作用的是醋酸而不是水
【知识联想】SO2具有与CO2相似的化学性质，
根据图2给出的SO2及其化合物问的相互转化关系回答：
X的化学式是H2SO3，
写出X与NaOH反应的化学方程H2SO3+2NaOH═Na2SO3+2H2O．
12．下列叙述中正确的是（　　）
A．二氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧分子构成的
B．分子一定比原子大
C．不同元素的原子的核电荷数一定不同
D．核外电子排布相同的粒子一定属于同一种元素
19．高锰酸钾受热分解：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑（分解反应）
9．按要求完成以下化学方程式：
（1）电解水：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；
（2）高锰酸钾制氧气2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）点燃镁条2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO；
（4）属于化合反应的一个化学方程式：3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．
16．加热24.5克氯酸钾和含少量二氧化锰的混合物，当质量减少了9.6克时，停止加热、则反应剩余物中含有的是（　　）
A．KClO3、KClB．KCl、KClO3、MnO2C．KClD．KCl、MnO2
13．自来水是我国目前主要的生活饮用水，下表是我国颁布的生活饮用水水质标准的部分内容：
项目标准
感官指标无异味、异臭等
化学指标pH 6.5-8.5，铜＜1.0mg•L-1，铁＜0.3mg•L-1，
氟化物＜1.0mg•L-1，游离氯≥0.3mg•L-1等
（1）感官指标表现的是自来水的物理（填“物理”或“化学”）性质．
（2）自来水中的游离氯有少量可转变为氯离子，氯离子的符号是Cl-．
（3）实验室用自来水制取蒸馏水的方法是D（填序号）．
A．吸附             B．沉淀            C．过滤           D．蒸馏．
6．牙膏摩擦剂的类型很多，如CaCO3、SiO2或它们的混合物．某兴趣小组对牙膏摩擦剂的成分进行了如下探究．
【提出问题1】某品牌牙膏中是否含有CaCO3？
【查阅资料】二氧化硅不与稀盐酸反应；碱石灰主要成分为生石灰与氢氧化钠．
【实验方案】
取少量牙膏于试管中，加入适量的稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明摩擦剂中含有CO32-（填离子符号）；石灰水变浑浊的化学方程式为
Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
【提出问题2】该牙膏中CaCO3的质量分数是多少？
【实验装置】

【实验步骤】
（1）连接好装置，首先进行的操作是检查装置的气密性．
（2）在B装置中加入牙膏样品4g．
（3）关闭K1，打开K2（填“打开”或“关闭”），然后向牙膏样品中滴入质量分数为10%的盐酸，至B中无气泡产生时，停止滴加盐酸．
（4）打开K1，关闭K2，缓缓鼓入空气，至C中不再产生沉淀．
（5）将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量为1.97g．（已知此品牌牙膏中的其他成分不与盐酸反应，装置内试剂均足量且充分反应）
【实验分析及数据处理】
（1）若没有A装置，则测定结果将偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）D装置的作用是防止空气中的二氧化碳进入装置C中．
（3）根据上面数据计算，牙膏样品中碳酸钙的质量分数是25%．

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