某研究性学习小组设计了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数的实验方案.请回答下列问题:小资料:碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化

某研究性学习小组设计了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数的实验方案.请回答下列问题:小资料:碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化

题型:不详难度:来源:
某研究性学习小组设计了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数的实验方案.请回答下列问题:
小资料:碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
(1)气体法。        
【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量,从而计算碳酸钠的质量分数。(不考虑原装置内空气的影响)
【实验分析】小科同学根据以上思路,设计了如图1的实验装置。

图1
①实验装置乙中盛放的试剂为              
其作用是                                   
装置丁中碱石灰的作用是        。(填字母)
A.吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2 
B.防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C.干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数      (填写“偏高”“偏低”或“不变”).
③小明同学认为小科的方案存在问题,即使操作规范下也会造成结果偏低,你
认为他的理由是                               ,应该将装置甲中双孔橡
胶塞换成三孔橡胶塞,并增加图2装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,
目的是                   ,其中NaOH溶液的作用是                  

图2
(2)沉淀法.
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀,通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中,加水使其完全溶解;
②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量(即Na2CO3已完全反应)的方法是: 静置,向上层清液中滴加           溶液,如果没有白色沉淀生成,证明CaCl2过量;
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,操作X的名称是       ,如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数          (填写“偏高”“偏低”或“不变”)。  
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为        。(写出计算过程,结果保留至0.1%,共3分)
答案
(1)①浓硫酸(或浓H2SO4)       吸收水蒸气(或干燥CO2)      B
②偏低        ③有CO2残留在烧瓶内      将残留的CO2全部鼓入到并装置中,使其完全被氢氧化钠溶液吸收       吸收空气中的CO2
(2)②CaCl2      ③  洗涤    偏高    ④  96.4%
解析

试题分析:(1)因为是通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量,所以二氧化碳的质量必须非常准确,所以得保证进入到装置丙中是纯净的二氧化碳,所以①实验装置乙中盛放的试剂为:浓硫酸(或浓H2SO4),作用是:吸收水蒸气(或干燥CO2),装置丁中碱石灰的作用是:防止外界空气中二氧化碳进入丙中,故选B,②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,产生的二氧化碳来不及反应,就排出了装置丙外,使得二氧化碳的质量偏小,自然会导致测得样品中碳酸钠的质量分数偏低;③小明同学认为小科的方案存在问题,即使操作规范下也会造成结果偏低,他的理由是:有CO2残留在烧瓶内,应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞,并增加图2装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,目的是:将残留的CO2全部鼓入到并装置中,使其完全被氢氧化钠溶液吸收,其中NaOH溶液的作用是:吸收空气中的CO2,防止使二氧化碳的质量偏大
(2)②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量(即Na2CO3已完全反应)的方法是: 静置,向上层清液中滴加CaCl2溶液,如果没有白色沉淀生成,证明CaCl2过量;③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,操作X的名称是洗涤,防止沉淀上粘有NaCl,如果缺少此操作会造成碳酸钠质量偏大,质量分数偏高;④发生反应的方程式为:CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl,沉淀的质量为10.0g,即碳酸钙的质量,根据方程式中Na2CO3与碳酸钙的质量关系,即可求出Na2CO3的质量,进一步算出样品中碳酸钠的质量分数
解:设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2Na Cl      
106            100
x             10.0g
=
x=10.6g                    
∴碳酸钠的质量分数:×100%=96.4%
举一反三
下列说法不正确的是
A.在水的净化中,明矾与活性炭的作用完全相同
B.汽油和洗洁精都可除油污,其除污原理完全相同
C.用KClO3及双氧水制O2时,加入的MnO2作用相同
D.高炉炼铁中所需的高温和CO的生成都与焦炭有关

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(7分)实验室制取气体的装置如图所示,根据所学的知识回答下列问题。

A          B           C             D            E
(1)图中标有①、②的仪器名称:①              ;②               
(2)写出用A或B制取氧气的一个化学方程式                      ,可选用图中      (填标号)组装一套制取较纯氧气的装置,判断氧气集满的方法是                           
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课外小组同学利用下图所示装置制取二氧化碳,并对其性质进行研究。

(1)若打开止水夹K1,关闭K2,从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸,C中发生反应的化学方程式为     。通过分析A中的现象可证明CO2具有的性质是    。B中盛放的试剂是      
(2)若打开止水夹K2、K4,关闭K1、K3,从长颈漏斗向装置C中加入足量的稀盐酸,当观察到      的现象时,证明E中CO2已集满。关闭止水夹K2、K4,打开K3,从分液漏斗向E中加入适量的氢氧化钠溶液。该实验中,能证明CO2与NaOH确实发生了化学反应的现象是      
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下列物质燃烧现象,与事实不相符的是
A.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射
B.木炭在氧气中燃烧时,发出白光
C.红磷在氧气中燃烧时,产生大量白色烟雾
D.镁条在空气中燃烧时,发出耀眼的强光

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(6分)实验室制取气体所需的装置如下图所示,请回答以下问题。

(1)实验仪器a的名称是________。
(2)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为________。用高锰酸钾制取氧气时,所选用的发生装置为________(填字母序号,下同)。
(3)用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为________。用装置________收集一瓶二氧化碳,将燃着的木条放在瓶口,若观察到________,说明瓶中已充满二氧化碳。
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