题目内容

两组同学对碳酸钠和碳酸氢钠的混合物与酸的反应进行探究．
Ⅰ．一组同学用下图装置来测定混合物中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去），实验步骤如下：
①按图连接装置，并检查气密性；
②准确称得盛有碱石灰的干燥管C的质量为83.40g；
③准确称得5.08g混合物放入容器b中；
④打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
⑤称取反应后干燥管C的质量．
试回答：
（1）若没有B装置，则会导致测定结果
 
（填“偏大”或“偏小”）．
（2）D装置的作用是
 
．
（3）有同学质疑，该小组在实验过程中，即使保证没有气体外逸，测得的结果仍将偏高，其原因可能是
 
．
（4）改进实验后（改进装置图略，原实验数据不变），测得反应后干燥管C的总质量为85.60g．计算混合物中Na2CO3的质量分数为
 
%（计算结果保留两位小数）．
Ⅱ．另一组同学认为一定量的混合物中，当碳酸钠的含量不同时消耗硫酸的量也不同，对此进行了探究．向总物质的量为0.5mol碳酸钠与碳酸氢钠的混合物（其中碳酸钠的物质的量分数为x）中滴加0.5mol?L-1硫酸至不再产生气泡为止，则至少需硫酸的体积y随x的变化关系为y=
 
；
在图画出y随x变化的曲线．
考点：有关混合物反应的计算,探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
专题：计算题,实验设计题
分析：Ⅰ．实验原理为：一定量的碳酸钠、碳酸氢钠与硫酸反应生成二氧化碳，利用B中浓硫酸干燥、吸收二氧化碳中水蒸气，用C中碱石灰吸收二氧化碳，根据C装置增重确定生成二氧化碳的质量，列方程计算出各自的质量，进而确定混合物中Na2CO3的质量分数．空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置会影响实验结果，D装置防止二氧化碳和水蒸气进入C装置，由于A中产生的二氧化碳会残留在A、B装置中，不能被C中的碱石灰吸收吸收，反应中碳酸钠、碳酸氢钠中碳元素都转化到二氧化碳中，碳酸钠中碳元素的质量分数小于碳酸氢钠，故生成二氧化碳的质量越小，碳酸钠的质量分数越大；
Ⅱ．首先发生反应2Na2CO3+H2SO4=2NaHCO3+Na2SO4，然后发生反应2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O，结合方程式确定y与x的关系，据此作图．
解答： 解：Ⅰ．实验原理为：一定量的碳酸钠、碳酸氢钠与硫酸反应生成二氧化碳，利用B中浓硫酸干燥、吸收二氧化碳中水蒸气，用C中碱石灰吸收二氧化碳，根据C装置增重确定生成二氧化碳的质量，列方程计算出各自的质量，进而确定混合物中Na2CO3的质量分数．空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置会影响实验结果，D装置防止二氧化碳和水蒸气进入C装置，
（1）B装置中浓硫酸干燥、吸收二氧化碳中水蒸气，若没有B装置，导致C中测定的二氧化碳质量偏大，反应中碳酸钠、碳酸氢钠中碳元素都转化到二氧化碳中，碳酸钠中碳元素的质量分数小于碳酸氢钠，故生成二氧化碳的质量越大，碳酸钠的质量越小，会导致碳酸钠质量分数偏小，
故答案为：偏小；
（2）空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置会影响实验结果，D装置防止二氧化碳和水蒸气进入C装置，
故答案为：防止二氧化碳和水蒸气进入C装置；
（3）由于A中产生的二氧化碳会残留在A、B装置中，不能被C中的碱石灰吸收吸收，导致C装置中测定二氧化碳的质量偏小，反应中碳酸钠、碳酸氢钠中碳元素都转化到二氧化碳中，碳酸钠中碳元素的质量分数小于碳酸氢钠，故生成二氧化碳的质量越小，碳酸钠的质量越小，导致碳酸钠的质量分数偏高，
故答案为：A中产生的二氧化碳气体无法完全排出被C中的碱石灰吸收；
（4）测得反应后干燥管C的总质量为85.60g，则生成的二氧化碳质量=85.60g-83.40g=2.2g，其物质的量=
2.2g
44g/mol
=0.05mol，令Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为xmol、ymol，则：
x+y=0.05
106x+84y=5.08
，解得x=0.04、y=0.01
故混合物中Na2CO3的质量分数=
0.04mol×106g/mol
5.08g
×100%=83.46%，
故答案为：83.46；
Ⅱ．取0.5mol碳酸钠与碳酸氢钠的混合物，其中碳酸钠的物质的量分数为x，则碳酸钠为0.5x mol，碳酸氢钠为0.5（1-x）mol，滴加0.5mol?L-1硫酸至不再产生气泡为止，则：
    2Na2CO3+H2SO4=2NaHCO3+Na2SO4，
0.5x mol  0.25x mol  0.5x mol
碳酸钠完全转化为碳酸氢钠后，碳酸氢钠总物质的量=0.5（1-x）mol+0.5x mol=0.5mol，
2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O
0.5mol  0.25mol
故消耗硫酸的物质的量=0.25x mol+0.25mol=（0.25x+0.25）mol，
故需要硫酸的体积y=
(0.25x+0.25)mol
0.5mol/L
=（0.5x+0.5）L，
y随x变化的曲线图为，
故答案为：0.5x+0.5；．
点评：本题考查物质含量的测定，涉及化学实验、化学计算等，明确测定原理是关键，侧重对基础知识的综合考查与迁移应用，难度中等．
练习册系列答案
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在某无色透明的且能使石蕊试剂变红的溶液中，能共存的离子组是（　　）
A、Na+、K+、SO42-、HCO3-
B、Na+、K+、SO42-、NO3-
C、Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
D、Fe3+、K+、ClO-、Cl-
下列有关反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A、用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳：CO
 
2-
3
+2H+═CO2↑+H2O
B、用氢氧化钡溶液中和稀硫酸：2H++2OH-═2H2O
C、向三氯化铁溶液中加入铁钉：Fe3++Fe═2Fe2+
D、钠与水反应：2Na+2H2O═2OH-+2Na++H2↑
0.096mol的CO和0.075mol的O2在100mL的密闭容器中混合，加热到某一温度发生反应并达到平衡时，有0.08mol的CO2生成．
①计算该温度时的上述反应中平衡常数．
②如向平衡混合物中加入氧气时，CO的转化率会
 
，平衡常数
 
．
2008年9月25日21时10分，我国在酒泉卫星发射基地成功发射神舟七号宇宙飞船，实现了中国航天航空史上的伟大突破．承载神舟七号升空任务的是长征二号F型火箭，其第一节、第二节、第三节均以液态四氧化二氮（N2O4）和联氨（N2H4）为原料，使后者在前者中燃烧，产生巨大的推动力助火箭升空，最终产物是N2和H2O．
（1）请写出该反应的化学方程式
 
；
（2）反应中氧化剂是
 
；
（3）该反应属于
 
（填“放热反应”或“吸热反应”）．
以图中A→K是中学化学中常见的物质，其中A、C、E是金属，F、G为气体单质，其余均为化合物，C焰色反应呈黄色，D为红棕色粉末，K为红褐色固体．
请回答下列问题：
（1）写出K的化学式
 
．
（2）写出H的电子式
 
．
（3）反应①的化学方程式为
 
．
（4）反应②的离子方程式为
 
．
卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子．以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如图：

已知：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe3+，生成Fe（OH）3沉淀除去．若要求产品尽量不含杂质，请根据表1表2提供的资料，填写空白：
表1   生成氢氧化物沉淀的pH
物质 开始沉淀 沉淀完全
Fe（OH）3 2.7 3.7
Fe（OH）2 7.6 9.6
Mn（OH）2 8.3 9.8
Mg（OH）2 9.6 11.1
表2   化学试剂价格表
试剂 价格（元/吨）
漂液（含NaClO，25.2%） 450
双氧水（含H2O2，30%） 2400
烧碱（含98% NaOH） 2100
纯碱（含99.5% Na2CO3） 600
（1）在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是
 
．写出加入NaClO发生反应的离子方程式
 
．
（2）在步骤③中控制pH=9.8，其目的是
 
．
（3）沉淀物A的成分为，试剂Z应该是
 
．
（4）在步骤⑤中发生反应的化学方程式是
 
．
（5）若在实验室中完成步骤⑥，则沉淀物必需在
 
（填仪器名称）中灼烧．
5.3g某烃完全燃烧后得到标准状况下8.96L的CO2气体，该烃的蒸气密度是相同条件下氢气密度的53倍．求该烃的相对分子质量和分子式．
 
．
下列离子方程式的书写正确的是（　　）
A、碳酸钙溶于醋酸中：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑
B、钠与水反应：Na+2H2O═Na++H2↑+2OH-
C、在CuSO4溶液中加入过量Ba（OH）2溶液：Ba2++SO
 
2-
4
═BaSO4↓
D、澄清的石灰水跟盐酸反应：H++OH-═H2O

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