【題目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2ONaHCO3的混合物,某同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗裝置,通過測量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2H2O的質(zhì)量,來確定該混合物中各組分的質(zhì)量分數(shù)。

(1)實驗步驟:

①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實驗裝置后,首先進行的操作是__________。

②稱取樣品,并將其放入硬質(zhì)玻璃管中,稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。

③打開活塞K1K2,關(guān)閉K3,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,其目的是________

④關(guān)閉活塞K1、K2,打開K3,點燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體。裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________、________。

⑤打開活塞K1,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,然后拆下裝置,再次稱量洗氣瓶C的質(zhì)量和U形管D的質(zhì)量。

(2)關(guān)于該實驗方案,請回答下列問題。

①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣,對測定結(jié)果的影響是_______________。

E處干燥管中盛放的藥品是堿石灰,其作用是_____________,如果實驗中沒有該裝置,則會導(dǎo)致測量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量_____________(偏大”“偏小無影響”)。

③若樣品質(zhì)量為w g,反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為m1g、m2g,則混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分數(shù)為________(用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。

【答案】檢查裝置氣密性 除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑ Na2CO3·10H2ONaHCO3的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果偏小,NaCl的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果偏大 防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D中影響測定結(jié)果 偏大 ×100%

【解析】

將混合物加熱會產(chǎn)生H2O(g)、CO2等氣體,應(yīng)在C、D中分別吸收,先用濃硫酸吸收水,再用堿石灰吸收二氧化碳,即C中的干燥劑吸水后不能吸收CO2;由D的增重(NaHCO3分解產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量)可求出NaHCO3質(zhì)量。由C的增重(Na2CO310H2O分解產(chǎn)生的H2O及已經(jīng)知道的NaHCO3分解產(chǎn)生的H2O的質(zhì)量)可求出Na2CO310H2O的質(zhì)量,從而求出NaCl的質(zhì)量。為排除空氣中成分的干擾,應(yīng)在實驗前想法趕出裝置中的空氣,關(guān)鍵操作應(yīng)是趕B中的空氣,所以關(guān)閉K3,打開K1K2就成為操作的關(guān)鍵,緩緩?fù)ㄈ雱t是為了趕出效果更好;E中堿石灰可防止外界空氣中的H2O(g)、CO2進入裝置D影響實驗效果,有氣體參加的反應(yīng),在實驗前要先檢查裝置的氣密性,據(jù)此分析解答。

(1)①由實驗原理可知,實驗需要通過測量D裝置內(nèi)堿石灰的增重,計算生成的二氧化碳的質(zhì)量,通過測量C裝置的質(zhì)量,計算生成的水的質(zhì)量,故應(yīng)首先檢驗裝置的氣密性;

③裝置內(nèi)有空氣,含有水蒸氣和二氧化碳,影響水蒸氣和二氧化碳質(zhì)量的測定,打開活塞K1、K2,關(guān)閉活塞K3,實驗前要通入空氣,趕走裝置中含有水蒸氣和二氧化碳,減少誤差;

④含NaCl、Na2CO310H2ONaHCO3的混合物加熱時,NaHCO3分解生成Na2CO3CO2H2O,碳酸鈉晶體失去結(jié)晶水生成Na2CO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑;

(2)①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣,生成水蒸氣質(zhì)量和二氧化碳會滯留在裝置中,使C、D裝置增重減少,碳酸氫鈉依據(jù)二氧化碳計算,而Na2CO310H2O的測定是根據(jù)生成水的總質(zhì)量計算的,則Na2CO3·10H2ONaHCO3的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果偏小,NaCl的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果偏大;

②干燥管中盛放的是堿石灰,堿石灰能吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,所以干燥管的作用是防止空氣中的CO2和水蒸氣進入影響測定結(jié)果,若撤去E裝置,則測定的碳酸氫鈉的質(zhì)量偏大;

③若樣品質(zhì)量為w g,反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為m1 g、m2 gD裝置中增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量,碳酸氫鈉分解生成的水蒸氣的質(zhì)量為x。根據(jù)反應(yīng)方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2可知:產(chǎn)生44gCO2會同時產(chǎn)生18gH2O,反應(yīng)產(chǎn)生CO2的質(zhì)量是m2,則同時產(chǎn)生H2O的質(zhì)量為g;裝置C吸收的是水蒸氣,包括NaHCO3分解生成的和Na2CO3·10H2O分解生成的,Na2CO3·10H2O分解生成的水蒸氣的質(zhì)量=m1g-g,設(shè)Na2CO3·10H2O的質(zhì)量為y,根據(jù)方程式Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:286gNa2CO3·10H2O分解產(chǎn)生180gH2O,則產(chǎn)生H2O的質(zhì)量為m1g-g,消耗的Na2CO3·10H2O的質(zhì)量為y=g,所以混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分數(shù)為×100%

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】對于可逆反應(yīng)4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g),下列敘述正確的是(  )

A. 化學(xué)平衡常數(shù)的表達式K

B. v(NH3)v(NO)11時,說明該化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)

C. 若達到平衡狀態(tài)時兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等,則起始投入時n(NH3)n(O2)54

D. 反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后,恒容條件下只調(diào)節(jié)NH3NO的量,可保持原平衡狀態(tài)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】堿性鋅錳電池的工作原理:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,其中的電解質(zhì)溶液是KOH溶液。某課題組用廢舊鐵殼無汞堿性鋅錳電池為原料,制備一種新型材料MnxZn(1-x)Fe2O4,其工藝流程如圖所示:

(1)濾液A中溶質(zhì)的電子式為____________。

(2)已知MnxZn(1-x)Fe2O4中錳元素的化合價與實驗室用二氧化錳制取氯氣時還原產(chǎn)物中錳元素的化合價相同,則鐵元素的化合價為_________。

(3)“溶渣工序中稀硫酸與鐵反應(yīng)生成的硫酸亞鐵可將+3價錳的化合物全部還原成Mn2+,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_____________________________。

(4)“調(diào)鐵工序的目的是調(diào)整濾液中鐵離子的總濃度,使其中金屬元素的物質(zhì)的量之比與產(chǎn)品的化學(xué)式MnxZn(1-X)Fe2O4相符合。

①寫出調(diào)鐵"工序中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_________________,___________________。

②若測得濾液的成分為c(Mn2+)+c(Zn2+)=amol.L-1,c(Fe2+)+c(Fe3+)=bmol.L-1,濾液體積為1m3,“調(diào)鐵工序中,需加入的鐵粉質(zhì)量為________kg(忽略溶液體積變化,用含a、b的代數(shù)式表示)。

(5)氧化"工序中,加入雙氧水的目的是把Fe2+氧化為Fe3+;生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)實際消耗雙氧水的量大于理論值,其可能原因除溫度外,主要是_______________

(6)用氨水調(diào)pH",經(jīng)結(jié)晶”“過濾可得到產(chǎn)品和濾液C,從濾液C中還可分離出一種氮肥,該氮肥的溶液中的離子濃度由小到大的順序為_____________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將物質(zhì)X逐漸加入Y溶液中,生成沉淀的物質(zhì)的量n2與所加X的物質(zhì)的量n1的關(guān)系如圖所示,符合如圖所示的情況是(  )

A.X為氫氧化鈉,Y為氯化鋁

B.X為氯化鋁,Y為氫氧化鈉

C.X為鹽酸,Y為偏鋁酸鈉

D.X為偏鋁酸鈉,Y為鹽酸

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過硫酸鈉(Na2S2O8)具有極強的氧化性,且不穩(wěn)定,某化學(xué)興趣小組探究過硫酸鈉的相關(guān)性質(zhì),實驗如下。已知SO3是無色易揮發(fā)的固體,熔點16.8℃,沸點44.8℃。

1)穩(wěn)定性探究(裝置如圖)

分解原理:2Na2S2O82Na2SO42SO3O2

此裝置有明顯錯誤之處,請改正:______________________,水槽冰水浴的目的是____________________;帶火星的木條的現(xiàn)象_______________。

2)過硫酸鈉在酸性環(huán)境下,在Ag的催化作用下可以把Mn2氧化為紫紅色的離子,所得溶液加入BaCl2可以產(chǎn)生白色沉淀,該反應(yīng)的離子方程式為______________________,該反應(yīng)的氧化劑是______________,氧化產(chǎn)物是________

3)向上述溶液中加入足量的BaCl2,過濾后對沉淀進行洗滌的操作是___________________________

4)可用H2C2O4溶液滴定產(chǎn)生的紫紅色離子,取20mL待測液,消耗0.1mol·L1H2C2O4溶液30mL,則上述溶液中紫紅色離子的濃度為______mol·L1,若Na2S2O8有剩余,則測得的紫紅色離子濃度將________(偏高”“偏低不變”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是部分短周期元素的單質(zhì)及其化合物(或其溶液)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知在常溫常壓下,A是固體,BC、D、E是非金屬單質(zhì)且都是氣體,C呈黃綠色;化合物F是淡黃色固體,化合物G的焰色反應(yīng)為黃色,化合物Ⅰ和J通常狀況下呈氣態(tài);DE反應(yīng)生成一種刺激性氣味的氣體。

請回答下列問題:

(1)EJ的化學(xué)式分別是________________。

(2)寫出FCO2反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的情況:_________。

(3)將少量單質(zhì)C通入盛有淀粉碘化鉀溶液的試管中,溶液變藍色,該反應(yīng)的離子方程式為_________。

(4)標況下3.36 L氣體BA完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)在水溶液中的電離方程式書寫錯誤的是( 。

A. NaHCO3===Na++H++

B. NH4NO3===+

C. NaHSO4===Na++H++

D. Ba(OH)2===Ba2++2OH

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】探究FeSO4的熱分解產(chǎn)物的實驗裝置如圖所示,乙和丙中盛有檢驗相應(yīng)物質(zhì)的常用試劑,實驗完成后甲中殘留固體為紅棕色。下列有關(guān)實驗操作或現(xiàn)象的敘述正確的是(

A.實驗過程中持續(xù)通氮氣的目的是排除裝置內(nèi)空氣

B.用鹽酸和K3[Fe(CN)6]溶液檢驗殘留固體的主要成分

C.乙裝置中生成白色沉淀、丙裝置中溶液褪色

D.丁裝置中所盛裝的試劑可用澄清石灰水替代

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是一檢驗氣體性質(zhì)的實驗裝置。向裝置中緩慢通入氣體X,若關(guān)閉活塞K,則品紅溶液無變化,而澄清石灰水變渾濁;若打開活塞K,則品紅溶液褪色。據(jù)此判斷氣體X和洗氣瓶內(nèi)液體Y(足量)可能是(  )

選項

A

B

C

D

X

CO

SO2

CO2

Cl2

Y

H2SO4

NaHCO3飽和溶液

Na2SO3溶液

NaHSO3飽和溶液

A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

同步練習冊答案