题目
题型:不详难度:来源:
提出假设:假设一:滤液中只含氢氧化钠
假设二:滤液中含氢氧化钠和氢氧化钙
假设三:滤液中含氢氧化钠和碳酸钠
假设四:滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠
甲同学设计了如下实验方案:已知:Na2CO3 + CaCl2= 2NaCl+CaCO3↓(白色)
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取少量滤液放在试管中,再滴入氯化钙溶液 | 若生成白色沉淀 | 碳酸钠过量 |
若无明显现象 | 恰好反应 |
(1)写出碳酸钠溶液与石灰水反应的化学方程式 。
(2)哪种假设不合理,试说明理由 。
(3)乙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应,她的理由是 。
(4)丙同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应,还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是:
实验步骤 | 实验现象和结论 |
| |
|
①盐酸中溶质的质量分数为 。
②样品中碳元素的质量分数为 。
答案
(2)假设四不合理,因为氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液不能共存。
(3)若氢氧化钙过量与氯化钙不发生反应
(4)
实 验 步 骤 | 实 验 现 象 和 结 论 |
取甲同学实验后的清液放在试管中,在通入足量的二氧化碳(或滴入Na2CO3溶液),观察 | 溶液无变化,则不含氢氧化钙 |
溶液变浑浊,则含氢氧化钙 |
解析
试题分析:(1)碳酸钠和氢氧化钙发生的是复分解反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH;
(2)对反应后溶液中的物质进行假设,要从两个方面来思考,一是恰好完全反应,二是有一种反应物过量,不可能两种反应物都过量,很显然假设四不成立,因为碳酸钠和氢氧化钙是反应物,二者不可能都剩余;
(3)甲同学的方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应,因为如果是假设二成立,过量的氢氧化钙和氯化钙也不反应,无现象;
(4)在甲同学实验方案的基础上,要说明碳酸钠溶液与石灰水恰好完全反应,关键是要验证反应后的溶液中是否含有氢氧化钙,故应取甲同学实验后的清液放在试管中,再通入足量的二氧化碳,如果溶液变浑浊,说明滤液中含氢氧化钙;如果溶液无变化,说明不含氢氧化钙;
(5)含碳酸钠杂质的氢氧化钠样品中加入稀盐酸后,首先发生的是酸碱中和反应,其次才发生碳酸钠和盐酸的反应;样品中的碳元素最终都转化到了二氧化碳中,所以求样品中碳元素质量分数,要先找出二氧化碳中碳元素质量。
①设盐酸溶质的质量分数为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
(14.6g-7.3g)x 0.44g
73 :44 =(16.4g-7.3g)x: 0.44g
解得,x=10%
②0.44g二氧化碳中碳元素的质量为:0.44g×=0.12g;
则18.6g样品中所含的碳元素的质量为:0.12g×10=1.2g;
所以样品中碳元素的质量分数为:×100%=6.5%
点评:此题是有关反应后溶液中成分的探究题,其中又有根据化学方程式的计算,步骤较多,做题过程比较繁琐,属于较难题型。
核心考点
试题【(7分) 工业用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应,化学小组同学将其产物进行过滤,并对滤液进行如下探究。提出假设:假设一:滤液】;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
【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
【查阅资料】二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色),该反应的化学方程式为:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2 H2SO4。
(1)高锰酸钾中锰元素的化合价为 价。
(2)二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊。请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式: (2分)。
根据上述资料,甲同学、乙同学、丙同学分别设计实验方案进行探究。
【实验探究】(3)甲同学的实验操作:甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
“实验现象”: A中稀高锰酸钾溶液褪色, B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”:煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
(4)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是: 。
(5)丙同学的实验操作:丙同学进行了如图所示实验(部分装置在图中略去)
【探究与结论】(6)上图C装置的作用是 。
(7)要证明煤中含有碳元素和硫元素,丙同学实验中的现象是:B
C D 。
(1)这是关于气体的实验,实验前 。
(2)将少量氧化铁粉末放入硬质玻璃管中,然后通入一氧化碳,待空气排净后,加热。关闭K1、打开K2,实验目的是 。
(3)关闭K2,打开K1,可以将d口出来的气体再从a通入装置而循环使用。
①c瓶中盛放的药品及作用是_____________。
②反应完后(假设b瓶中NaOH全部转化为纯碱),要从b瓶中溶液得到纯碱固体,必要的实验操作为转移、______、回收。
③该实验这样改进的主要优点是______。
(1)B中发生的化学反应方程式为 ;
(2)主要实验操作步骤有:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂。上述操作的顺序是 (填序号);
(3)若实验用铜锌合金的质量为ag,与酸充分反应后,测得氢气体积为VL,为求出合金中锌、铜的质量分数,还缺少的一个数据是 (填字母);
A.反应前加入稀酸的体积 | B.反应前加入稀酸的质量分数 |
C.实验前反应装置中空气的体积 | D.实验条件下氢气的密度 |
(5)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则得到锌的质量分数将 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
(1)调查研究
①5种白色固体分别是:NaOH、Na2CO3、CuSO4、Ca(OH)2和NaHCO3。
②查阅资料:小组同学查阅了NaOH、Na2CO3和NaHCO3的一些性质。
性质 | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
溶解性 | 20℃时溶解度109g | 20℃时溶解度21.5g 溶解时放热 | 20℃时溶解度9.6g 溶解时放热 |
加热 | 不分解 | 不分解 | 发生分解反应,分解产物为碳酸钠、二氧化碳和水。 |
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
第一步:在5支试管中分别放入少量的5种白色固体,分别标上A、B、C、D、E,然后依次加入一定量的水并振荡。 | A、C、D的溶液为无色;B的溶液为浑浊;E的溶液呈蓝色。 | B是 E是 | |
第二步:向上述A、C、D溶液中分别滴加无色的酚酞溶液。 | 三支试管中的酚酞溶液均变红。 | 结论: | |
第三步: 依据右图装置,对A、B、C进行实验。 | | | |
①加热固体A | B溶液无明显现象。 | A是Na2CO3 | |
②待①停止加热后,通过长颈漏斗向C溶液中加入稀盐酸 | C溶液中有气泡产生,B溶液中有气泡逸出并有白色沉淀生成。 | B溶液中发生反应的化学方程式为 | |
第四步:依据右图装置,对B、C进行实验。 | 被加热的试管口有无色液滴生成,B溶液中有气泡逸出且溶液变浑浊。 | C是 利用排除法得出: D是NaOH |
实验步骤 | 实验现象和结论 |
| |
写出烧碱发生变质反应的化学方程式______________________________________。
为确定固体混合物中碳酸钠的质量分数,他们设计了如下几种不同的实验方案:
[方案一] 气体分析法。
(1)若用图甲中的收集装置,则所测CO2气体的体积________(填“偏大”、“偏小”、“不变”),理由是 ,你的改进措施是 。
(2)若用乙装置测定CO2的质量(碱石灰是CaO和NaOH的混合物)。该实验设计中的缺陷是 (答一点即可)。
[方案二]沉淀分析法。
资料:部分碱和盐的溶解性表(20℃)
| OH– | Cl- | CO32- | SO42- |
Ca2+ | 微 | 溶 | 不 | 微 |
Mg2+ | 不 | 溶 | 不 | 溶 |
Fe3+ | 不 | 溶 | — | 溶 |
Cu2+ | 不 | 溶 | 不 | 溶 |
发生反应的化学方程式是 ,溶液M中的溶质是 。
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