(8分)工业烧碱具有较好的***菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。【原理思路

(8分)工业烧碱具有较好的***菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。【原理思路

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(8分)工业烧碱具有较好的***菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2 质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。

(1)A中发生反应的化学方程式为___________________。
(2)浓硫酸的作用为______。
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 ___________________(填序号)。
①加入的稀硫酸量不足           ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收   ④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。
图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是___________________。
【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将___________________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【拓展提高】已知Na2CO3溶液滴加稀硫酸并不断振荡,先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成为___________________。
答案
(1)Na2CO3 + H2SO4 ="=" Na2SO4 + H2O +CO2↑ H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O(2)吸水      
【交流讨论】 ②③④
【方案改进】关闭c、打开a、b      【数据分析】 偏低
【拓展提高】Na2SO4和H2SO4;Na2SO4;Na2SO4和NaHCO3(写名称也对)
解析

试题分析:(1硫酸会与样品中的碳酸钠、氢氧化钠分别发生反应。化学方程式为Na2CO3 + H2SO4 ="=" Na2SO4 + H2O +CO2↑ H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
(2)碱石灰可与二氧化碳反应,也可吸收水。为得到准确的二氧化碳的质量,应先用浓硫酸将水除去。
【交流讨论】①加入的稀硫酸量不足,则会使反应不完全,生成二氧化碳的质量偏低;此误差可能过继续加入硫酸弥补。②装置内空气中的CO2没有排出,会使测得的二氧化碳的质量偏低;③反应产生的CO2未被完全吸收,会使没得的二氧化碳的质量偏低;④干燥管与空气直接相通,会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳气体。造成测得的质量偏高。所以应选②③④。
【方案改进】反应前需要通入过量的空气将装置内的二氧化碳气体排出;且这部分二氧化碳气体不能与D中的物质反应;所以应关闭c、打开a、b 。
【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则会有一部分水蒸气进入D中,使测得的二氧化碳的擀偏大,从而使计算出的碳酸钠的质量偏大,则烧碱的纯度将偏低。
【拓展提高】如加入的硫酸不足以使生成的NaHCO3完全反应,溶液中的溶质应为:Na2SO4和NaHCO3;如加入的硫酸恰好使生成的NaHCO3完全反应,溶液中的溶质应为:Na2SO4;如加入的硫酸使生成的NaHCO3完全反应,且过量,溶液中的溶质应为:Na2SO4和H2SO4
举一反三
(8分)NaOH能与CO2发生化学反应,其反应的化学方程式为________。然而,在化学课上老师向NaOH溶液通入CO2后无明显现象。提出问题:如何通过实验证明CO2与NaOH发生了反应。
【查阅资料】
①CaCl2溶液可与Na2CO3溶液发生复分解反应。
②向CaCl2溶液中通入CO2,无明显现象;在水溶液中CaCl2不与CO2、H2CO3等物质反应。
【实验一】证明反应物之一CO2消失了
(1)同学门设计了如图所示的实验,打开分液漏斗活塞。向充满CO2的广口瓶中滴入NaOH溶液。一会儿后可观察到的实验现象是___________________。并据此现象判断NaOH与CO2发生了化学反应。

(2)老师提出上述实验不足以证明NaOH与CO2发生了化学反应。其理由是____________________。据此,你认为上述实验应做的改进是_____________________ 。
【实验二】证明有新物质Na2CO3生成
同学们经过思考、讨论,分别设计了以下两个实验方案:
方案一:打开瓶塞,向实验一所得的溶液中加入饱和的石灰水,若观察到有白色沉淀产生,证明有新物质Na2CO3生成。
方案二:打开瓶塞,向实验一所得的溶液中加入CaCl2溶液,若观察到有白色沉淀产生,证明有新物质Na2CO3生成。
(1)写出方案二发生反应的化学方程式:___________________________。
(2)你认为上述实验方案不可行的是________,理由是______________________________。
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(8分)(1)小方用下图所示装置对二氧化碳的灭火实验进行研究,
观察到的现象是____________________________________。
实验的结论是______________________________________。

(2)【提出问题】二氧化碳能否支持燃烧?
【猜想假设】镁能在二氧化碳中燃烧。
【查阅资料】①氧化镁、氢氧化镁均是白色难溶于水的固体。  
②MgO+2HCl= MgCl2+H2O 、
③MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl 。
【实验探究】
①下图中镁带剧烈燃烧,冒白烟,有黑色固体生成,并放出大量的热。

②为检验生成物的成分,做如下实验。
实验步骤
实验现象
实验结论和化学方程式
向广口瓶中加入过量盐酸,充分反应后过滤,在滤纸上留有黑色固体。
I、将黑色固体收集、洗涤、干燥后,点燃,在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯。
黑色固体燃烧,烧杯内壁出现白色浑浊。
黑色固体是______;
反应的化学方程式是: ___________________。
II、取少量滤液于试管中,逐滴加入氢氧化钠溶液。
开始_______,后有白色沉淀产生。
 
白烟的成分是______。
 
③为了回收II中的白色沉淀,证明沉淀完全的实验方法是______________________
___________________________________(要求写出步骤、试剂、现象和结论)。
【反思提高】实验室中由某些活泼金属引起的着火,不能用二氧化碳灭火,应用细沙灭火。
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Ⅰ(6分)某化学兴趣小组对CO2是否支持常见金属的燃烧进行探究活动。
【活动】探究CO2是否支持实验室常见金属镁的燃烧
实验①:将燃着的镁条插入充满CO2的集气瓶,发现镁条仍燃烧。生成物除白色MgO外,还有一种黑色固体。
(1)镁在CO2中反应的化学方程式为                                       
(2)实验①的结论是                             ,由该结论可知      (写“能”或“不能”)用CO2灭火器扑灭活泼金属的火灾。
(3)通过实验①你对燃烧条件的新认识是                                   
Ⅱ(15分)小丽在探究碱的化学性质时,将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,意外地看到有气泡产生,她认为氢氧化钠溶液已经变质了。用化学方程式表示氢氧化钠溶液变质的原因:                
【提出问题】变质后的氢氧化钠溶液中的溶质是什么?
【猜想假设】小丽对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想:
猜想一:                         ;猜想二:                         
【实验设计】为验证上述猜想哪个正确,小丽设计了如下方案:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察溶液颜色变化。
小红认为小丽的实验方案不合理,理由是:                                       
【实验与结论】小红另外设计并完成了实验,请你帮她填写下面的实验报告:
实验步骤
实验现象
结论
步骤1:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,向其中滴加过量的                    
                   
猜想一
正确
步骤2:将步骤1试管中的混合物过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液
                   

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(5分)化学实验室有一瓶无色透明的X溶液,其标签已脱落,某兴趣小组决定通过探究实验的方式确定其化学成份。他们取出6份X溶液,分别滴加下列6种溶液,实验现象如下表所示。请推断X可能是何物质,并写出合理的化学方程式:
①滴加酚酞试液,无明显现象。
④滴加Na2CO3溶液,产生白色↓。
②滴加HCl液液,无明显现象。
⑤滴加Na2SO4溶液,产生白色↓。
③滴加NaOH溶液,无明显现象。
⑥滴加AgNO3溶液,产生白色↓。
(1)写出X的化学式 
(2)写出④的化学方程式 ;(3)写出⑥的化学方程式 
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(7分)化学教师为了调动同学们探究的积极性,布置了一个探究任务:粉笔的成份是初中化学中常见的盐类,请同学们探究粉笔的化学成份。某化学兴趣小组进行了以下探究实验。
【提出猜想】
(1)粉笔的成份氯化物;(2)粉笔的成份碳酸盐;(3)粉笔的成份硫酸盐。
【实验探究】
(1)取一个段白色的粉笔(约1g),在研钵中研成粉末,倒入大烧杯中,加入100mL蒸馏水充分搅拌,静置,发现烧杯底部有较多的白色回体未溶解。根据下表以及后面实验操作现象,判断粉笔的成份属于哪类物质? 
溶解度(20℃)
﹤0.01g
0.01g~1g
1g~10g
﹥10g
物质分类
难溶
微溶
可溶
易溶
(2)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加几滴酚酞,无明显现象。粉笔溶液(酸碱性)不可能呈 性;
(3)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加盐酸溶液,无明显现象产生;
(4)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加Na2CO3溶液,产生白色沉淀;
(5)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
【实验判断】
根据探究实验中出现的现象,请你做出粉笔化学成份可能合理的判断。完成下列填空:
(6)写出粉笔的主要成份化学式 
(7)写出【实验探究】(4)中化学反应的化学方程式 
(8)写出【实验探究】(5)中化学反应的化学方程式 
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