某化工集团用氨碱法生产的纯碱中含有少量氯化钠杂质.为了测定该产品中碳酸钠的纯度.某化学研究性学习小组设计有关方案进行如图实验:(1)其中一个小组设计如图甲所示实验装置.Y型管中一侧管中加入碳酸钠样品.另一侧加入过量稀硫酸.将稀硫酸加入到纯碱样品使之反应的操作为．此时反应的离子方程式．待反应结束后.冷却.再次调节量气管和水准管中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某化工集团用氨碱法生产的纯碱中含有少量氯化钠杂质，为了测定该产品中碳酸钠的纯度，某化学研究性学习小组设计有关方案进行如图实验：
（1）其中一个小组设计如图甲所示实验装置，Y型管中一侧管中加入碳酸钠样品，另一侧加入过量稀硫酸，将稀硫酸加入到纯碱样品使之反应的操作为

．此时反应的离子方程式

．待反应结束后，冷却，再次调节量气管和水准管中液面相平，读取气体体积为aL（已换算成标准状况），则所取样品中含碳酸钠的质量为

g．
（2）另一个小组设计如图乙所示装置，测的反应前后的有关质量如表，取16.50g纯碱样品放入烧杯中，将烧杯放在电子天平上，再把150.00g稀硫酸（足量）加入样品中（假设装置中CO₂无残留）．观察读数变化如表所示：

时间/s	0	5	10	15
读数/g	215.20	211.40	208.60	208.60

请你据此分析计算：
①实验中产生的CO₂气体质量为

；　
②该产品中碳酸钠的质量分数（结果精确到小数点后一位）

．小组中有一个成员提出图乙装置中有一个缺陷，不管操作如何精确，碳酸钠的含量总是偏大，原因是

．
③第三小组设计的不同前两种的方法测定碳酸钠的质量分数，可能的方法是

（只要出试剂和方法即可）例如第一种方法可以写成：取一定量的样品，加入足量的稀硫酸，测量产生气体的体积．

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）Y型管倾斜，使液体倒入碳酸钠样品中；碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水；收集的aL气体为二氧化碳的体积，根据反应方程式计算碳酸钠的质量；
（2）①依据装置图分析反应前后质量减小为二氧化碳的质量；
②依据化学方程式可知生成二氧化碳物质的量和碳酸钠物质的量相同，计算得到碳酸钠的质量分数；二氧化碳携带水蒸气逸出使质量减小的多；
③前两种方案是通过测定生成气体的体积或质量来计算碳酸钠的质量分数，也可通过生成碳酸盐沉淀或氯化银沉淀来测定．

解答： 解：（1）甲所示装置，碳酸钠和稀硫酸分装在Y型玻璃管中，使碳酸钠样品与稀硫酸反应的操作为液体倒入固体中反应，将Y型管倾斜，使硫酸溶液流入到碳酸钠样品中，发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，离子方程式为：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
106g 22.4L
m aL
m=

106g×aL

22.4L

106a

22.4

g；
故答案为：将Y型管倾斜，使硫酸溶液流入到碳酸钠样品中；CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；

106a

22.4

；
（2）①反应前后质量减小为二氧化碳的质量，215.20-208.60=6.60g；
②二氧化碳物质的量=碳酸钠物质的量=

6.60g

44g/mol

=0.15mol，碳酸钠的质量=0.15mol×106g/mol=15.9g，碳酸钠的质量分数为：

15.9g

16.5g

×100%=96.4%；
二氧化碳携带水蒸气逸出使质量减小的多，二氧化碳的质量增大，碳酸钠质量分数偏大，
③前两种方案是通过测定生成气体的体积或质量来计算碳酸钠的质量分数，也可通过生成碳酸盐沉淀或氯化银沉淀来测定，可设计为：取一定量的样品，加入足量的氯化钙溶液，过滤、洗涤、干燥，测量产生沉淀的质量．或者取一定量的样品，加入足量的硝酸银溶液，再加稀硝酸，过滤、洗涤、干燥，测得产生沉淀的质量，根据沉淀的质量计算碳酸钠或氯化钠的质量，进而计算碳酸钠的质量分数；
故答案为：6.6g；96.4%；逸出的二氧化碳中含有水蒸气；取一定量的样品，加入足量的氯化钙溶液，过滤、洗涤、干燥，测量产生沉淀的质量或者取一定量的样品，加入足量的硝酸银溶液，再加稀硝酸，过滤、洗涤、干燥，测得产生沉淀的质量．

点评：本题考查了物质性质的实验探究分析判断，实验过程的数据处理方法，物质性质的分析应用是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案

分子（填极性或非极性）．Cl^-的最外层共有

种能量不同的电子．
（2）H₃O⁺的VSEPR模型为

．BCl₃分子的空间构型为

．
（3）依据第3周期元素第一电离能的变化规律，写出从Mg-Cl第一电离能由大到小的顺序

．

今有K₂SO₄和Al₂（SO₄）₃的混合溶液，已知其中K⁺浓度是0.2mol?L^-1，SO₄^2-的浓度是0.7mol?L^-1．
（1）写出Al₂（SO₄）₃电离的电离方程式：

（2）Al³⁺浓度应等于

mol/L．

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与硫酸反应）．某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究．

Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定，以下实验过程不完整，请补充完整
（1）按如图一组装仪器，并检查装置的气密性；
（2）将8.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，

，再点燃A处酒精灯；
（4）充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至硬质玻璃管完全冷却；
（5）测得反应后装置B增重2.25g，则铁矿石中氧的百分含量为

．
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定，流程如图二．
（1）步骤④中煮沸的作用是

．
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、

．
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是

．
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．滴定前没有气泡，滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡，则测定结果偏大
d．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
e．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（4）滴定过程中消耗了0.5000mol?L^-1 KI溶液20.00mL．
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中如只有一种铁的氧化物，则其化学式为

．

某有机物X（C₁₂H₁₄O₇）的分子中含有多种官能团，其结构简式为

（其中R₁、R₂为未知部分的结构），已知X可以发生如图所示的转化：

已知
1）向X、E的水溶液中滴入FeCl₃溶液均发生显色反应；
2）E的核磁共振谱图中只有两个峰，面积比为1：2；
3）G、M（C₂H₂O₄）都能与NaHCO₃溶液反应．
（1）写出X的结构简式为

．
（2）1mol X与NaOH溶液反应时，消耗

mol NaOH．
（3）E的结构简式是

；B的命名为

（4）①写出B转化成D的化学方程式：

．
②写出A溶液与CO₂反应的离子方程式：

．
（5）H与G互为同分异构体，H的分子中只含有醛基、羧基、羟基三种官能团，且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基，则H的分子结构有

种．

已知A～I均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示，其中A、D为金属单质，反应过程中需要或生成的水及其他部分产物已略去．请回答以下问题：

（1）B和F分别是

（填化学式）．
（2）写出下列反应的化学方程式：
①A与B在高温下反应：

．
②H在空气中转变为I：

．
（3）E溶液中所有离子浓度由大到小的顺序是

．
（4）用离子反应方程式表示G溶液呈酸性的原因

；该反应的平衡常数为

（已知常温下，H的溶度积常数K_SP=8.0×10^-16）

下列操作，对应的现象及解释均正确的是（　　）

编号	操作	现象及解释
A	过量铁粉逐渐加入到一定量的浓硝酸中	溶液最终变为浅绿色是因为浓硝酸变稀后，稀硝酸只能把铁氧化成Fe²⁺：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑
B	向水杨酸（）中液加NaHCO₃溶液	放出无色气体是因为水杨酸的酸性强于碳酸，反应生成CO₂气体+2HCO₃^-═+2CO₂↑+2H₂O，
C	利用右边装置完成碳酸、醋酸和硅酸的酸性强弱比较	B中固体溶解并产生气泡，C中出现白色沉淀是因为酸性：醋酸碳酸大于硅酸；B中离子方程式：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O
D	含有等浓度的SO₄^2-和CO₃^2-的溶液中滴加BaCl₂溶液，将沉淀一分为二，一份经检验只含BaSO₄，另一份放入饱和碳酸钠溶液一段时间，取出沉淀洗涤后放入盐酸中	放入盐酸中的沉淀溶解，且有气泡产生是因为K_sp[BaSO₄]=1.1×10^-30＜K_sp[BaCO₃]=5.1×10^-9，因此SO₄^2-先沉淀．但二者溶度积相差不大，BaSO₄（s）+CO₃^2-?BaCO₃（s）+SO₄^2-