题目
题型:不详难度:来源:
【提出问题】该样品中含有那些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3。
则NaOH变质反应的化学方程式为 。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取少量样品溶于水,加入 ; | 白色沉淀产生 | 该反应的化学方程式: ; |
(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入 。 | 。 | 证明猜想Ⅱ正确 |
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151151-56858.png)
①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是 ;
(2)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由是 ;
(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响? (填“有”或“没有”)
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 。(在27℃,101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如下图所示的实验流程。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151152-99281.png)
请回答下列问题:
(1)操作①、②、③的名称分别为 ,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是 ;
(2)该实验中发生反应的化学方程式为 ;
(3)最终所得氢氧化钠固体质量 变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”)。
【实验反思】
(1)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有 (填数字序号);
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
(2)实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是 。
答案
【实验探究1】过量的氯化钙溶液 Na2CO3+CaCl2="=CaCl2+" CaCO3↓
酚酞试液溶 液液变为红色
【实验探究2】(1)检查装置的气密性。
(2)避免二氧化碳溶解于水,造成结果偏低。
(3)没有
(4)48%
【实验探究3】(1) 溶解、过滤、蒸发 玻璃棒
(2) Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH
(3) 大于
【实验反思】(1)①②④⑤⑥
(2)实验探究1中将碳酸钠转化为氯化钠的目的是排除对氢氧化钠检验的干扰;而实验探究3除杂时是为了除去产品中的杂质而将碳酸钠转化为产品氢氧化钠。
解析
试题分析:(1)氢氧化钠变质是与二氧化碳发生了化学反应,化学方程式为2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
【实验探究1】因为猜想Ⅱ为固体成分为碳酸钠和氢氧化钠。根据题意可知:碳酸钠可与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀。所以可向溶液中加入过量的氯化钙溶液,会观察到有白色的沉淀生成。反应的化学方程式为:Na2CO3+CaCl2="=CaCl2+" CaCO3↓
然后可向滤液中再加入酚酞试液(或紫色石蕊试液),当观察到酚酞试液变为红色(或紫色石蕊试液变蓝色)可说明溶液中有碱性物质存在,即固体中含氢氧化钠。结合上步操作中的现象即可判断猜想Ⅱ正确。
【实验探究2】(1)该装置的目的是通过测量生成二氧化碳气体的体积来计算出碳酸钠的质量。要求装置气密性要良好。所以加药品反应前应先检查装置的气密性。
(2)二氧化碳可溶于水,但几乎不溶解于饱和的碳酸氢钠溶液。所以可起到避免二氧化碳溶解于水,造成结果偏低。
(3)装置内原有的空气中的物质不参与实验中的反应,也没有排出实验装置,所以不会影响实验结果。
(4)量筒内收集到220ml饱和碳酸氢钠溶液,即生成二氧化碳气体的体积为220ml。所以生成二氧化碳的质量为220ml×1.8g/L=0.396g
设样品中含碳酸钠的质量为x,则;
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 0.396g
10644=x:0.396g
x=0.954g
样品中含碳酸钠的质量分数为:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151152-41671.png)
【实验探究3】(1)操作①的作用是将样品与水混合后形成溶液,所以操作①为溶解;操作②将原混合物分离为固体和液体两部分,所以操作②为过滤;操作③将溶液中的氢氧化钠析出为氢氧化钠固体,去除了水,所以操作③为蒸发。 为使固体充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器为玻璃棒,其作用是搅拌加快固体溶解。
(2)该实验中加入的试剂的作用是与碳酸钠反应生成一种沉淀和氢氧化钠,所以所用的试剂为氢氧化钙;反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH
(3)因为上面的反应会生成氢氧化钠,所以最终所得的氢氧化钠的质量大于样品中氢氧化钠的质量。
【实验反思】(1)根据上述实验可知,在实验探究过程中我们要考虑的因素有:选择试剂的种类;确定试剂用量;实验装置与步骤的设计;实验安全环保;测量中减少误差。上述因素均能影响实验结果。试剂产地不需要考虑。
(2)实验探究1中将碳酸钠转化为氯化钠的目的是排除对氢氧化钠检验的干扰;而实验探究3除杂时是为了除去产品中的杂质而将碳酸钠转化为产品氢氧化钠。
核心考点
试题【(15分)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。【提出问题】该样品中含有】;主要考察你对实验室制取气体的思路等知识点的理解。[详细]
举一反三
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151145-82367.jpg)
(1)按右图装置连接好仪器,检查装置的气密性后,往装置中添加药品。
①各黑色粉末中滴加稀硫酸,观察到有气泡产生,则黑色粉末中含有 ,产生气泡的化学方程式是 。
②导管b的作用是 。
(2)按下图装置连接好仪器(图中夹持设备已略去)检查装置的气密性,往装置中添加药品,打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的的一氧化碳,持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151145-26118.jpg)
①装置A中反应的化学方程式为 ,装置B中浓硫酸的作用是 。
②持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是 。D装置的作用是 。
③实验中观察到装置E中石灰水变浑浊,则黑色粉末中含有 。尾气处理方法为 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151140-17135.png)
装置一 装置二
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表
硬质玻璃管中空气的体积 | 反应前注射器中空气体积 | 反应后注射器中气体体积 | 实验测得空气中氧气的体积分数 |
25mL | 15mL | 9mL | |
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条) ; 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151135-25290.png)
某化学小组的同学对此非常感兴趣,在老师的指导下,设计如下装置探究上述设想的反应原理是否可行。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151136-65897.png)
(1)能证明装置A“释放CO2”的现象是 ;
(2)装置B在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是 ;
(3)上述反应结束后,小组同学对D中固体的成分进行探究,以证明是否“捕捉”到CO2。
【猜想与假设】
D中的固体可能为:I.只有氧化钙;Ⅱ.氧化钙与碳酸钙;Ⅲ.只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从D中取一定量的固体于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立,其理由是 。
②乙同学从D中取一定量的固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热;继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙,即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立,理由是 。
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠,他用水、酚酞试液和
稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立,请完成他的实验报告。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| | 猜想Ⅱ成立 |
有 (填字母序号)。
A.原料易得 B.充分利用太阳能 C.释放出的CO2可作为资源加以利用
①制备氧化铜并检验产物,装置如下图所示(省略夹持仪器):
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151125-74070.jpg)
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入空气。
步骤二:关闭活塞,连上C和D,开始加热。
步骤三:在加热过程中,记录在B中固体质量变化如下表,在t3时停止加热。
加热时间(min) | 0 | t1 | t2 | t3 |
B中固体质量(g) | 6.66 | 5.20 | 4.80 | 4.80 |
请在中填入配平后的系数(10)。
C中试剂是(11)。A的作用是吸收空气中的(12),防止对产物检验造成干扰。选择t3时停止加热的理由是(13)。
一定量碳粉还原①中制得的氧化铜并检验产物,装置如下图所示:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213151125-19462.jpg)
实验过程中,观察到F中溶液变浑浊,E中的现象是(14)。
反应完全后,若仅撤走酒精喷灯停止加热,可能导致的后果是(15)。
分析:若①中省略步骤三,对②中反应产物判断可能产生的影响及其原因。
(16)
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗?
【探究过程】
Ⅰ小明先从反应物元素组成分析,认为:因为 ,所以反应后可能有铁单质生成.
Ⅱ(1)为获得实验证据,小明做了实验1.
实验1:将黑褐色物质放入稀盐酸中,发现有连续微波气泡产生,若黑褐色物质中含有铁单质,则反应的化学方程式为 .
(2)小刚提出疑问是:由反应物的组成分析,能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质,还可能是 (填化学式).
小明查阅资料得知,在高温条件下不可能生成此类物质.
(3)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质,小明又做了实验2.
实验2:将黑褐色物质放入 溶液中,观察到 .
【得出结论】通过以上实验探究,证明黑褐色物质中确实含有铁单质.
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