题目内容

某化学小组的同学对Na2CO3和NaCl的固体混合物中Na2CO3质量分数进行了探究实验,他们提出下列实验案--气体分析法.
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(1)甲同学用图1所示装置,把x g混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积.实验开始时检查该装置气密性的方法是
 
.
(2)乙同学用图2代替图1中的发生、收集装置,甲、乙两试管各有两根导管,用橡胶管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,放出气体,则Na2CO3、NaCl的固体混合物和稀硫酸应分别置于
 
、
 
仪器中(填甲或乙).仪器甲、乙接口的连接方式如下:C连接
 
,D连接
 
,E连接
 
(填写各接口的编号).
(3)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在明显缺陷,从而导致实验误差,请你分析其中使测定结果偏小的主要原因
 
.
(4)丁同学称取2.0g Na2CO3和NaCl的固体混合物,利用图2装置进行实验,读数时应注意:
①将实验装置恢复到室温,②
 
,③视线与凹液面最低处相平;若加入足量稀硫酸后收集到气体的体枳为224mL(标准状况下),则该混合物中Na2CO3质量分数为
 
.
分析:(1)欲检查装置气密性,可根据该反应容器的特点,采用拉动注射器活塞的方法完成;
(2)由图装置可知甲有c支管,应为生产气体装置,则甲应放入Na2CO3、NaCl的固体混合物,乙放入硫酸,连接导管时,应用C连接F,D连接G,E连接H;
(3)根据碱石灰的成分可知,碱石灰既可吸收二氧化碳也可吸收水,同时生成的二氧化碳反应后在装置内会有残留,以及干燥管与空气接触等进行分析即可;
(4)①依据量气管的读数注意问题回答,将实验装置恢复到室温,使量气管与干燥管两端液面相平,视线与凹液面最低处相平;
②依据碳酸钠和稀硫酸反应生成的二氧化碳体积计算物质的量,结合碳元素守恒教室碳酸钠质量得到碳酸钠的含量.
解答:解:(1)欲检查装置气密性,可根据该反应容器的特点,采用拉动注射器活塞的方法完成,具体操作为关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,若活塞能回到原位,证明不漏气,否则漏气,
故答案为:关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,若活塞能回到原位,证明不漏气,否则漏气;
(2)由图装置可知甲有c支管,应为生产气体装置,则甲应放入Na2CO3、NaCl的固体混合物,乙放入硫酸,G为量气装置,根据构造,可用碱式滴定管代替,连接导管时,应用C连接F,D连接G,E连接H,
故答案为:甲;乙;F;G;H;
(3)因生产的CO2气体中混有水蒸气或空气中的CO2和水蒸气进入干燥管中,会导致质量偏大,使测定结果可能偏小的主要原因装置中的CO2没有全部被碱石灰吸收,应通入氮气可将气体排出,
故答案为:装置中的CO2没有全部被碱石灰吸收;
(4)依据量气管的读数注意问题回答,将实验装置恢复到室温,使量气管与干燥管两端液面相平,视线与凹液面最低处相平;
若加入足量稀硫酸后收集到气体的体枳为224mL(标准状况下),物质的量=
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol,则该混合物中Na2CO3物质的量为0.01mol,碳酸钠质量分数=
0.01mol×106g/mol
2.0g
×100%=53%,
故答案为:使量气管与干燥管两端液面相平;53%.
点评:本题考查物质的含量测定的实验设计,侧重于考查学生分析能力和实验能力和教室能力,题目较为综合,为高考常见题型,注意把握实验原理和操作方法,题目难度中等.
练习册系列答案
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某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种固体。(加热及夹持装置未画出)

(1)甲同学加热的是Ca(NO3)2。加热过程发现:装置②中产生 气泡,部分石蕊试液被压至装置③中;用带火星的木条检验②中的气体,木条复燃;分析装置①中剩余的固体得知,剩余固体中含有N元素,且显+3价。请写出Ca(NO3)2受热分解后生成产物的化学式:                   、                   。

(2)乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色,液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式:                         ;

(3)丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中气泡部分消失,剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色,有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式:学科

(Ⅰ)4AgNO3     2Ag2O+4NO2↑+O2↑,

(Ⅱ)2AgNO3      2Ag+2NO2↑+O2↑。

Ⅰ、Ⅱ中正确的是       ,并说明理由:                                    。

请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的:                            。

(4)由上述3个实验的结果,请你推测硝酸盐受热分解的规律:                       。

(5)标况下如丙同学操作,称量ag硝酸银,受热完全分解后,读取量筒体积为bml,求硝酸银的分解率:____________(化简成整数比例关系,可不用化成小数)

(10分)经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:

(1) 定性分析:如图甲可通过观察____________________________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是____________________________________________________________________,

写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式

____________________________________________________________________。

(2) 定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________,实验中需要测量的数据是___________________________________________________________。

检查乙装置气密性的方法是

____________________________________________________________________。

(3) 0.6mol X气体和0.6mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:

2X(g)+Y(g)===nZ(g)+2W(g), 2 min末生成0.2 mol W,若测得以Z的物质的量浓度变化表示的反应速率为0.1 mol/(L·min),则前2 min内,用X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为________;2 min末时Y的物质的量浓度为________;化学方程式中,Z的化学计量数n=________。

 (4) 在一定温度下,反应:2A(s)+2B(g)  C(g)+D(g)在恒容容器中进行,不能说明该反应已经达到平衡的是________

A.容器内的压强不随时间而变化

B.混合气的密度不再随时间而变化

C.A的质量不再改变

D.平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变

 

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____________________________________________________________________。

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写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式

____________________________________________________________________。

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____________________________________________________________________。

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A.容器内的压强不随时间而变化

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