过碳酸钠(Na2CO4)在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用,某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。

【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。

【实验原理】2Na2CO4 + 4HCl ===== 4NaCl + 2CO2↑+O2↑+ 2H2O

【实验装置】

【交流与讨论】

Ⅰ.甲同学认为测定产物中O2的体积即可测定样品的纯度。

(1)装置②的作用是:    ▲     

(2)装置③的作用是:    ▲     

(3)称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后,收集到的氧气的体积为0.25 L(已知该实验条件下氧气的密度为1.28g/L),则称取的样品质量应大于   ▲      g;

Ⅱ.乙同学认为测定产物中CO2的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度,结果会偏高,你认为原因可能是   ▲      ;(填序号)

A.浓盐酸易挥发,产生的氯化氢气体被装置②吸收

B.二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收

C.装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收

Ⅲ.丙同学提出了一种新方案,得到了大家的一致认可:称取样品12.5g,滴加足量浓盐酸至样品反应完全,再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干,称得氯化钠固体11.7 g。则该样品的纯度为   ▲     

 

一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学,

(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应,得到CO和H2,该反应的化学方程式为  ▲    得到的CO和H2的混合气被称为合成气,合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属。

(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备,并设计实验验证合成气的还原性。

I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气.根据(1)中所写的化学方程式.合成气中CO和H2的质量比为    ▲   

Ⅱ.用合成气还原足量氧化铜.实验装置如下图所示:

 

 

【设计买验步骤】

①连接好装置并检查气密性。

②装入药品,通人一段时间合成气。

③分别称量装置D、E的质量。

④缓缓通入合成气,加热装置C,使其充分反应。

⑤停止加热,继续通入合成气至恢复到室温。

⑥再次分别称量装置D、E的质量。

【完善实验设计】经过讨论同学们认为,装置E后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤   ▲    (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。

【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验,并记录了实验现象和数据:

 

装置D的质量

装置E的质量

反应前

292.4g

198.2g

反应后

296.0g

201.5g

①装置C中出现   ▲    色物质。

②称量数据如右表所示。

【现象分析和数据处理】

①甲同学根据装置C中的现象,认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。       .

②乙同学通过对上表数据的分析,推测除了CO和H2以外,制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。

                           ▲   

③丙同学提出,实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气,使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?

  ▲                                  (选填“是”或“否”,并说明理由)。

【拓展探究】该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。

【查阅资料】甲烷具有还原性,可以还原氧化铜,生成CO2和H2O;

    白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。

【实验设计】该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是   ▲   

②上图装置的正确连接顺序是  ▲    (填字母,且每套装置限用一次)。

【实验反思】除了可能是CH4也还原了CuO外,出现上表数据关系还可能是因为

   ▲    (写出一个原因,并说明理由)。

   ▲                                                 

 

 0  51438  51446  51452  51456  51462  51464  51468  51474  51476  51482  51488  51492  51494  51498  51504  51506  51512  51516  51518  51522  51524  51528  51530  51532  51533  51534  51536  51537  51538  51540  51542  51546  51548  51552  51554  51558  51564  51566  51572  51576  51578  51582  51588  51594  51596  51602  51606  51608  51614  51618  51624  51632  211419 

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