15.某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl的固体混合物中Na2CO3质量分数的探究实验.他们设计了如下方案:

方案一:气体分析法.
(1)如图1所示(铁夹夹持的仪器是注射器),把该混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生CO2的体积,检查该装置的气密性的方法是将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,活塞能回到原位则不漏气.
(2)有同学提出以图2代替图1中的收集装置,则所测CO2气体的体积偏小(填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是CO2能溶于水且与水反应,广口瓶内原有的空气对实验结果没有(填“有”或“没有”)影响.
(3)有同学用图3装置进行测定CO2的质量(碱石灰的成分是CaO和NaOH的混合物).
该装置导致实验结果偏大的可能原因是CD
A、装置内残留的CO2气体不能全部排出.
B、产生的CO2气体中混有氯化氢气体,同时被碱石灰吸收.
C、产生的CO2气体中混有水蒸气,同时被碱石灰吸收.
D、球形干燥管与空气相通,也会吸收空气中的CO2和H2O.
[方案二]沉淀分析法 (如图4所示).则:
(1)确定CaCl2溶液是否过量的方法是静置,向上层清液中继续滴加CaCl2溶液,若无沉淀说明CaCl2溶液已过量.
(2)该方法发生反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl.
[方案三]盐酸滴定法(如图5所示)
(1)用已知浓度盐酸滴加到一定质量的混合物,根据消耗盐酸溶液的体积来测定碳酸钠的含量,在实验过程中判断斥所滴加的稀盐酸恰好与碳酸钠反应的方法是直到不再生成气泡为止.
(2)晓红同学通过实验测定了一些数据,试根据下面的实验数据计算Na2CO3的质量分数.称取Na2CO3和NaaCl固体混合物10g,与足量稀盐酸反应后蒸发干燥得到10.55g固体.该
固体混合物中Na2CO3质量分数为53%.
14.已知木炭粉(假设木炭粉中不含其他杂质)和Fe2O3在高温条件下发生化学反应,兴趣小组同学对该实验进行如下探究.
I.生成固体组成分析
(1)实验过程中可以观察到有黑色固体生成,小亮认为生成了铁粉,但小灵却有不同看法,理由是当固体中混有没有反应完的碳粉时,也是黑色.
(2)为进一步确定黑色固体成分,小欢将生成的固体溶于足量稀硫酸,若观察到固体全部溶解现象,则可以判断生成的黑色固体全部是铁.
Ⅱ.生成气体成分分析
提出假设:生成气体有以下三种可能的组成:
假设1:生成气体是二氧化碳;
假设2:生成气体是一氧化碳;
假设3:生成气体是生成气体是CO和CO2的混合物.
【设计实验】:为确定生成气体的组成,小组同学设计实验装置如图.
(1)实验中通入的气体是纯净干燥的N2,分析不通入空气的主要理由是BC(填序号).
A.空气中的二氧化碳会使石灰水变浑浊
B.空气中的氧气会和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果
C.空气中的二氧化碳、水蒸气会和木炭粉反应生成CO而干扰实验结果
(2)定性研究:若实验过程中可以观察到澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
(3)定量研究:现准确称取16.0g氧化铁与2.4g木炭粉混合,在上述装置中完全反应.测得剩余固体质量为11.2g.
【实验结论】处理上述实验数据测算,可知假设假设3符合实验事实.
拓展与延伸:合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3.当催化剂中FeO与Fe2O3的质量之比为9:20时,其催化活性最高.现以Fe2O3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量木炭粉,发生如下反应:2Fe2O3+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4FeO+CO↑.为制得这种活性最高的催化剂,应向240gFe2O3粉末中加入木炭粉的质量是3g.
 0  150315  150323  150329  150333  150339  150341  150345  150351  150353  150359  150365  150369  150371  150375  150381  150383  150389  150393  150395  150399  150401  150405  150407  150409  150410  150411  150413  150414  150415  150417  150419  150423  150425  150429  150431  150435  150441  150443  150449  150453  150455  150459  150465  150471  150473  150479  150483  150485  150491  150495  150501  150509  211419 

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