(10分)某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品(反应的化学方程式:2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑),这种工业称为
题型:不详难度:来源:
(10分)某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品(反应的化学方程式:2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑),这种工业称为“氯碱工业”。某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究。 I.定性探究 【提出问题】烧碱样品中可能含有哪些杂质? 【猜 想】猜想一:可能含有Na2CO3,作出此猜想的依据是 (用化学方程式表示)。 猜想二:可能含有NaCl,作出此猜想的依据是 (用简洁的文字表述)。 【设计实验】
实验步骤
| 实验现象
| 解释或结论
| ①取适量烧碱样品置于试管中,加水溶解,并用手触摸试管外壁。
| 试管外壁发热
| 原因是
| ②向①所得的溶液中逐滴加入稀硝酸至过量
| 一开始无明显现象,一段时间后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。
| 样品中含有的杂质是
| ③向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液
| 产生白色沉淀
| 样品中还含有的杂质是
| 【交流与讨论】小明同学提出:“上述实验中稀硝酸也可以用稀盐酸代替”。你认为他的观点 (填“正确”或“不正确”)。 II.定量探究 【提出问题】烧碱样品中氢氧化钠的质量分数是多少呢? 【设计实验】小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如下:
请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数(请列出计算过程)。 【交流与反思】小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密,其理由是: (1)探究方案中未考虑氢氧化钠的吸水性。 (2)探究方案中因缺少 (填操作名称),导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。 |
答案
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 氢氧化钠从电解后的溶液中析出时有少量未反应的氯化钠同时析出 氢氧化钠固体溶于水放热;碳酸钠;氯化钠;不正确 91.5% 洗涤 |
解析
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此可能有碳酸钠;氯化钠可能没有全部反应,因此可能有氯化钠; (2)加水溶解,试管外壁发热,原因是氢氧化钠固体溶于水放热;向①所得的溶液中逐渐加入稀硝酸至过量,一开始无明显现象,一段时间后产生能使澄清石灰水浑浊的气体,因此样品中含有的杂质是碳酸钠;向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液,产生白色沉淀氯化银,说明样品中还含有的杂质是氯化钠;上述实验中稀硝酸不可以用稀盐酸代替,因为盐酸中有氯离子,影响氯化钠中氯离子的检验. 解:设20g样品中含Na2CO3的质量为x,NaCl的质量为y。 Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2 ↑ NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3 106 44 58.5 143.5 x 0.22g y 2.87g x=0.53g(1分) y=1.17g 氢氧化钠的质量分数= 答:样品中氢氧化钠的质量分数为91.5% 洗涤 |
举一反三
现有火柴、一张干燥的白纸、一个光洁干燥的玻璃杯、澄清的石灰水,请你设计一个小实验证明纸张燃烧产物是二氧化碳和水。(简要写出实验步骤、现象和结论)
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化学兴趣小组的三位同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
(1)他们观察蜡烛的燃烧,得出下列结论。请回答: 哪些是不需要燃烧就能观察到的现象(填字母) 哪些是需要燃烧才能观察到的现象(填字母) a.自顶端起约1cm以内的烛体是温的、柔软且易塑型; b.原料是半透明、微臭、无味白色固体; c.蜡烛顶端、烛心底部周围有无色液体,呈碗状存在 d.一白色烛心贯穿中轴,并延长至蜡烛顶1cm e.形状圆柱形,顶部为圆锥形尖出f.烛心周围和烛焰上端呈明亮的黄色 g.吹熄后,见烛心周围有白烟上升,并慢慢消失h.质软,可用指甲刮出痕迹; i.若风吹至蜡烛一边;另一边碗形顶端的蜡烛将熔成液体并沿烛体落下; j.如受空气流的影响,火焰会闪动,且生出黑烟。 除此之外,燃烧时你还观察到的现象有(写两点) , 。 (2)在探究蜡烛燃烧的过程中,他们发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为他们的以下做法中,不合适的是( ) A.反复试验,并观察是否有相同现象 | B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么 | C.认为与本次实验目的无关,不予理睬 | D.询问老师或同学,讨论生成黑色固体物质的原因 |
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某化学小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。 【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。 【提出猜想】红色粉末可能的组成有:①只有Cu; ②只有 ;③是Cu 、Fe2O3的混合物。 【资料获悉】Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu = 2FeCl2+CuCl2 【实验探究】(1)甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解。甲同学认为可以排除猜想中的①和③,而乙同学认为只能排除猜想①,你认为 的观点正确(填“甲”或“乙”)。 (2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按右下图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
| 反 应 前
| 反 应 后
| Ⅰ 组
| 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g
| 玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g
| Ⅱ 组
| 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g
| 洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1 g
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【交流讨论】 (1)在装置A中先通CO气体的作用是 。 (2)写出A装置中发生反应的化学方程式 ;实验中观察到A装置中的现象为 。 (3)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处? 不需要, 。 (答对下面(4)与【反思评价】两小题将奖励4分,但全卷总分不超过60分) (4)选择 组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第 组(填序号)。(2分) 【反思评价】丁同学指出:从环保角度,上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进? 。 (2分) |
小娜同学发现厨房中有两瓶无标签的白色粉末,妈妈告诉她是苏打和小苏打。为了鉴别这两瓶白色粉末,小娜各取了一小包并将它们编号为A、B,然后进行实验探究。 【查阅资料】苏打,学名为碳酸钠, 20℃时溶解度为21.6g,其水溶液呈碱性…… 小苏打.学名为碳酸氢钠, 20℃时溶解度为9.8g,其水溶液的碱性比碳酸钠溶液的弱…… 【实验探究】根据以上信息及学过的知识,小娜进行了以下的实验:
A B (1)20℃时,将A、B两种物质各6g分别加入到50g蒸馏水中,有白色固体剩余的是 ; (2)用pH试纸测得A的溶液pH=10,B的溶液pH=8,则A粉末是 ; (3)小娜通过计算发现,等质量的碳酸钠与碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应, 产生的二氧化碳更多,于是设计了下面的实验方案.在U型管中分别加入等质量A、B两种固体,在两支注射器中分别吸入足量稀盐酸,并注入U型管中.请写出碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式: 。 实验需要观察的现象是 。 【反思提高】(4)小娜想利用上述实验方案进一步探究碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的快慢,请从设计方法的角度说明一下是否合理 。 |
小明对妈妈***鱼时从鱼肚内取出的鱼鳔(如图所示)产生了兴趣,他以“探究鱼鳔内气体体积和成分”作为研究性学习的课题,小明通过查阅有关资料获知:这种鱼鳔内氧气约占1/4,其余主要为二氧化碳和氮气,且二氧化碳能溶于水。探究分两步进行:
(1)测量鱼鳔内气体体积。小明设计了两种方法:A 用医用注射器抽取鱼鳔内气体,测量其体积;B 在水下刺破鳔,用排水集气法收集鱼鳔内气体并测量其体积(如图所示),你认为测量结果不准确的一种方法是__________,理由是__________________________________。 (2)探究鱼鳔内气体的成分。现有两瓶鱼鳔内的气体,请你帮助小明设计实验进行验证。
实验目的
| 实验方法
| 实验现象
| 验证鱼鳔内含O2
| ①
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| 验证鱼鳔内含CO2
| ②
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