過(guò)碳酸鈉(Na2CO4)在洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域有大量應(yīng)用,某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn).
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y(cè)定過(guò)碳酸鈉樣品(含有的雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng))的純度.
【實(shí)驗(yàn)原理】2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
【實(shí)驗(yàn)裝置】(如圖)
【交流與討論】
Ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為測(cè)定產(chǎn)物中O2的體積即可測(cè)定樣品的純度.
(1)裝置②的作用是:
 
;寫出裝置②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
;
(2)裝置③的作用是:
 
;
(3)稱取適量樣品與足量濃鹽酸充分反應(yīng)后,收集到的氧氣的體積為0.25L(已知該實(shí)驗(yàn)條件下氧氣的密度為1.28g/L),則稱取的樣品質(zhì)量應(yīng)大于
 
g;
Ⅱ.乙同學(xué)認(rèn)為測(cè)定產(chǎn)物中CO2的質(zhì)量(即反應(yīng)前后裝置②的質(zhì)量差)就可測(cè)定樣品的純度.但利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)得CO2的質(zhì)量并計(jì)算樣品的純度,結(jié)果會(huì)偏高,你認(rèn)為原因可能是
 
;(填序號(hào))
A.濃鹽酸易揮發(fā),產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置②吸收
B.二氧化碳?xì)怏w逸出時(shí)帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收
C.裝置①、②內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收
Ⅲ.丙同學(xué)提出了一種新方案,得到了大家的一致認(rèn)可:稱取樣品12.5g,滴加足量濃鹽酸至樣品反應(yīng)完全,再將燒瓶中所有的液體蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干,稱得氯化鈉固體11.7g.則該樣品的純度為
 
.(Cl-35.5  Na-23  C-12  O-16  H-1)
考點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,量氣裝置,常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算
專題:科學(xué)探究
分析:Ⅰ.(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O,要測(cè)定氧氣的量,必須先除去二氧化碳、氯化氫氣體等,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖即可得出答案;
(2)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,可利用此現(xiàn)象鑒別二氧化碳;
(3)先求出氧氣的質(zhì)量,再根據(jù)化學(xué)方程式中氧氣與過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量關(guān)系,即可列比例求解出樣品中的過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量,那么樣品的質(zhì)量就應(yīng)該大于這個(gè)質(zhì)量;
Ⅱ.理論上可以根據(jù)生成二氧化碳的量求樣品純度,但是實(shí)際上難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得純凈的二氧化碳的質(zhì)量,因?yàn)榉磻?yīng)前后裝置②的質(zhì)量差中還包括氯化氫和水蒸氣的質(zhì)量;所以難以求解;
Ⅲ.根據(jù)化學(xué)方程式中氯化鈉與過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量關(guān)系,即可列比例求解樣品中的過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量.
解答:解:Ⅰ.(1)裝置②中濃氫氧化鈉的作用是除去二氧化碳和氯化氫氣體;氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,反應(yīng)的方程式為:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(2)裝置③中澄清石灰水的作用是驗(yàn)證二氧化碳是否被除盡;
(3)設(shè)收集到的氧氣的體積為0.25L,需要過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量為x,
2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
  244                     32
   x                0.25L×1.28g/L 
244
x
=
32
0.25L×1.28g/L


x=2.44g
Ⅱ.測(cè)得二氧化碳的體積偏大,原因可能有:濃鹽酸易揮發(fā),產(chǎn)生的氯化氫氣體被裝置②吸收;二氧化碳?xì)怏w逸出時(shí)帶出的水蒸氣在裝置②中冷凝而被吸收;裝置①、②內(nèi)空氣中的二氧化碳被裝置②吸收;故正確的是ABC;
Ⅲ.設(shè)樣品中過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量為y,
2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
  244          234   
   y           11.7g

244
y
=
234
11.7g
,y=12.2g
該樣品的純度為:
12.2g
12.5g
×100%=97.6%
故答案為:Ⅰ.(1)除去二氧化碳和氯化氫氣體;2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;(2)驗(yàn)證二氧化碳是否被除盡;(3)2.44;Ⅱ.ABC;Ⅲ.97.6%.
點(diǎn)評(píng):本題考查實(shí)驗(yàn)裝置和混合物中樣品純度的計(jì)算.有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算,要注意帶入方程式計(jì)算的必須是實(shí)際參加反應(yīng)或?qū)嶋H生成的物質(zhì)質(zhì)量,否則就會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏大或偏。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

A~G都是初中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)的常見(jiàn)物質(zhì),這些物質(zhì)在一定條件下,存在著如圖1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系.已知A和E為單質(zhì),其它為化合物,且G是大理石中的主要成分.

請(qǐng)根據(jù)圖示推測(cè),回答下列問(wèn)題:
(1)B和C的化學(xué)式分別是
 
,
 
;
(2)F的水溶液中所含的離子是
 
;
(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為
 
;
(4)在常溫下發(fā)生的反應(yīng)④的化學(xué)方程式為
 

(5)50gG在一定條件下轉(zhuǎn)化為D時(shí),所得到的D的質(zhì)量是
 
 g.圖2是課本上的一個(gè)重要探究性實(shí)驗(yàn),請(qǐng)說(shuō)出由該實(shí)驗(yàn)得出的兩個(gè)重要問(wèn)題:
 
;
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在一定溫度下,向一定量的硝酸鉀不飽和溶液中不斷加入硝酸鉀固體并攪拌,下面是加入硝酸鉀質(zhì)量(m)與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(a%)變化的曲線圖,正確的是( 。
A、
B、
C、
D、

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷物質(zhì)的組成,是認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一種方法.研究水的組成就是利用了這種方法.電解水實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示.
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中只生成氫氣和氧氣,確定了水是由
 
組成.得出此結(jié)論的依據(jù)是
 

(2)已知相同狀況下,相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子.通過(guò)生成氫氣和氧氣的體積比為2:1,推求出水分子構(gòu)成中
 
為2:1,經(jīng)進(jìn)一步科學(xué)確認(rèn),得出水的化學(xué)式為H2O.保持水的化學(xué)性質(zhì)的微粒是
 

(3)寫出此實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式:
 
.此反應(yīng)的基本類型
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

根據(jù)高錳酸鉀(KMnO4)制取氧氣的實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)合圖回答問(wèn)題

1.【反應(yīng)原理】加熱高錳酸鉀制取氧氣的文字表達(dá)式為
 
.其基本反應(yīng)類型
 

2.【儀器裝置】
(1)應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置為____(選填字母序號(hào),下同),氣體收集裝置為
 

【問(wèn)題探究】實(shí)驗(yàn)中,有同學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)藥品加熱一段時(shí)間后收集不到氧氣,可能的原因是
 

3.【實(shí)驗(yàn)反思】
(1)在收集氣體時(shí),有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)水溶液出現(xiàn)淺紫紅色,你對(duì)水溶液出現(xiàn)淺紫紅色這一現(xiàn)象的解釋是
 

(2)有同學(xué)發(fā)現(xiàn),不慎將高錳酸鉀粘到了手上,會(huì)留下一時(shí)洗不掉的褐色斑痕.老師說(shuō),這是高錳酸鉀氧化作用對(duì)皮膚的腐蝕所致.針對(duì)這個(gè)案例,在實(shí)驗(yàn)前你想提醒同學(xué)們注意的是
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某同學(xué)用圖中裝置制取氧氣,試回答下列問(wèn)題:

(1)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)加熱高錳酸鉀制取氧氣時(shí),可選用的發(fā)生裝置是
 
(填字母代號(hào)),該裝置需要改進(jìn)的地方是
 
,改進(jìn)的目的是
 

所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式為
 
,反應(yīng)類型為
 
.若用向上排空氣法收集氧氣則檢驗(yàn)是否收集滿的方法是:
 

(2)汽車尾氣中的一氧化氮是一種大氣污染物,它是一種無(wú)色無(wú)味的氣體,難溶于水,密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮?dú)怏w.實(shí)驗(yàn)室中制取一氧化氮?dú)怏w應(yīng)選擇的收集裝置是
 
,選擇該裝置的理由是
 

(3)工業(yè)上制取氧氣的原理是利用
 
進(jìn)行分離液態(tài)空氣,屬于
 
(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)
(4)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化就是用綠色化學(xué)的理念和原則來(lái)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)工作.從實(shí)現(xiàn)原料和反應(yīng)過(guò)程的綠色化考慮,你認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,應(yīng)選擇
 
(填“分解過(guò)氧化氫”、“加熱高錳酸鉀”或“加熱氯酸鉀”)制氧氣,該化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式為
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法中正確的是(  )
A、木炭燃燒后生成黑色固體
B、鐵絲伸入盛有氧氣的集氣瓶中劇烈燃燒
C、磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白煙,生成五氧化二磷固體
D、硫在空氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰,并生成有刺激性氣味的氣體

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

正確的實(shí)驗(yàn)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、人身安全非常重要.下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( 。
A、
液體加熱
B、
檢查裝置氣密性
C、
傾倒液體
D、
滴加液體

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某同學(xué)對(duì)酸堿鹽的知識(shí)進(jìn)行了以下的梳理.
(1)填寫下表空格中的化學(xué)式.
硫酸鉀硫酸鈣硫酸鈉硫酸鎂硫酸鋁硫酸鋅硫酸亞鐵硫酸銅
K2SO4CaSO4MgSO4ZnSO4CuSO4
反思:根據(jù)以上鹽中的金屬元素的排列,可以得出是依據(jù)
 
順序歸納整理的.
(2)下表是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的部分內(nèi)容:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)反應(yīng)物甲反應(yīng)物乙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式
A碳酸鈉溶液氫氧化鈣溶液產(chǎn)生白色沉淀
B碳酸鉀溶液氯化鈣溶液
C碳酸鈣稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生
①請(qǐng)?jiān)诒碇械目瞻滋幯a(bǔ)全有關(guān)內(nèi)容;
②表中三個(gè)反應(yīng)都是探究
 
的化學(xué)性質(zhì);
③實(shí)驗(yàn)A和實(shí)驗(yàn)B能發(fā)生反應(yīng)的共同原因是:“反應(yīng)物甲”中的
 
和“反應(yīng)物乙”中的
 
相互結(jié)合成
 
;
④試舉一例說(shuō)明反應(yīng)C的實(shí)際應(yīng)用
 

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同步練習(xí)冊(cè)答案