(12分)有一包含有碳酸钠杂质的碳酸氢钠样品。为了测定其纯度,某校同学在实验室进行如下实验。甲组实验方案:在坩埚中称取样品3.0g →加热→冷却→称量→再加热?

(12分)有一包含有碳酸钠杂质的碳酸氢钠样品。为了测定其纯度,某校同学在实验室进行如下实验。甲组实验方案:在坩埚中称取样品3.0g →加热→冷却→称量→再加热?

题型:不详难度:来源:
(12分)有一包含有碳酸钠杂质的碳酸氢钠样品。为了测定其纯度,某校同学在实验室进行如下实验。甲组实验方案:
在坩埚中称取样品3.0g →加热→冷却→称量→再加热?…(至恒重)。
①完成上述实验应该用到的玻璃仪器除酒精灯外还有____               ____。
②若坩埚质量为16.0g,加热至恒重时坩埚和残留物总质量为18.2g,则样品的纯度为  _
(1)乙组:称取样品,利用下面的部分装置测得室温下样品与酸反应放出CO2的体积,计算样品的纯度(已知碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应都是放热反应)。

①完成该实验方案应选择的最佳装置是        __(用字母回答,下同)。
②该实验应选用的酸是_
a.稀盐酸b.稀硫酸c.稀硝酸d.三种酸均可。理由是________________________
(2)  丙组中A同学根据的反应设计了如下方案:称取样品→配成溶液→加入足量浓CaCl2溶液→充分反应后过滤→洗涤→干燥→称量→计算纯度。
B同学对该实验方案提出质疑,丙组同学查阅了相关资料,并进行了如下实验:
室温下,取20 mL0.4 mol/L NaHCO3溶液置于烧杯中,向其中加入20 mL 2 mol/L CaCl2溶液,用玻璃棒搅拌。烧杯中出现白色沉淀,还有气泡产生。产生该现象的原因是_________ __     ___                               (用有关离子方程式解释)。
由此丙组同学共同讨论,否定了A同学的设计方案。
答案


解析
甲组实验方案:
①完成上述实验应该用到的玻璃仪器除酒精灯外还有玻璃棒、干燥器
②若坩埚质量为16.0g,加热至恒重时坩埚和残留物总质量为18.2g,,加热后固体质量为18.2g,-16.0g=2.2g  样品减少的质量为3.0g-2.2g=0.8g
固体减少的质量是碳酸氢钠分解生成水蒸气和二氧化碳的质量。根据质量差求出碳酸氢钠的质量=(168×0.8)/62=2.17g    则样品的纯度为2.17g/3.0g=72.3%
(1)乙组:①完成该实验方案应选择的最佳装置是B D
②该实验应选用的酸是稀硫酸,选b,因为硫酸没有挥发性
(2)  丙组:产生该现象的原因用离子方程式表示为Ca2+2HCO3=CaCO3↓+CO2↑+H2O
举一反三
用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作导致结果偏大的是(  )
A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入未知浓度的NaOH溶液
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
C.滴定前,没有逐出酸式滴定管尖嘴处的气泡,滴定终点时气泡消失
D.滴定前读数正确,达到滴定终点后,俯视读数

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(8分)
(1) 体积相同,pH相同的盐酸和醋酸溶液分别与足量的颗粒大小相同的锌粒反应,开始时产生氢气的速率_____________,充分反应后,产生氢气的量_____________(相同、盐酸的多、醋酸的多)
(2) 在一定量的盐酸溶液中加入足量的锌粒,若使产生氢气的量保持不变,但反应速率加快,可加入__________晶体,要使产生氢气的量不变,但反应速率减慢,可加入____________晶体。
可选择的晶体有:
A.纯碱B.烧碱C.胆矾D.醋酸钠 (E) KHSO4
(3)某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢,设计了如下图1所示的装置。

在虚线框内连接合适的装置___________________
     
②若要比较产生气体的快慢,可以测量相同时间段内产生气体的体积,也可以测量____________________________________。
③实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示,则t1t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是__________________________________。
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(16分)某校化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。
I、探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。

(2)将m g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。未点燃酒精灯前,A、B容器中均无明显现象,其原因是:___________________________________。
(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象。
写出A中发生反应的化学方程式________________、____________________。
(4)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是_________________________________________________。
Ⅱ、测定铁的质量分数
(5)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重。E增重b g。则铁碳合金中铁的质量分数为_________________________(用含m、b的表达式表示)。
(6)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是_________________。
(7)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实
验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因
是__________________。
(8)某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其他
常用实验仪器测定某些数据即可。为了快速准确的计算出铁的
质量分数,最简便的实验操作是_____________(填写代号)。

A.用排水法测定H2的体积
B.反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C.测定反应前后装置和药品的总质量
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(15分)氯酸钾是无机盐工业的重要产品之一,可通过反应:NaC1O3+KC1   KC1O3↓+NaC1制取。
(1)实验室制取氯酸钠可通过反应:3C12+6NaOH5NaC1+NaC1O3+3H2O,今在—5℃的NaOH溶液中通入适量C12(平衡常数K=1.09×1012),此时C12的氧化产物主要是           ;将溶液加热,溶液中主要离子浓度随温度的变化如右图所示,图中A、B、C依次表示的离子是        

(2)工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳通入氯气,然
后结晶除去氯化钙后,再加入一种钠盐,合适的钠盐是
        
(3)北美、欧洲国家生产氯酸钠用二级精制盐水。采用
无隔膜电解法获得,生产过程中涉及的主要的化学反应式如下:
总反应式:NaC1+3H2ONaC1O3+3H2
阳极:2C1—2e   C12↑阴极:2H2O+2e   H2↑+2OH
液相反应:C12+H2OHC1O+H++C1  HC1OH++C1O
2HC1O+CO   C1O3+2C1+2H+
精制食盐水时,要除去其中的Ca2+、Mg2+及SO42—并得到中性溶液,依次加入的化学试剂
                        ;过滤,滤液中再加入适量的稀盐酸,得一级精制盐水再经离子交换处理或膜处理得到二级精制盐水。
②电解时,必须在食盐水中加入Na2Cr2O7,其目的是防止        (填离子符号)电解过程中在阴极上放电。
(4)若NaC1O3与KC1的混合溶液中NaC1O3与KC1的质量分数分别为0.290和0.203(相关物质的溶解度曲线如右图)。从混合溶液中获得较多KC1O3晶体的实验操作依次
     (填操作名称)、干燥。
(5)样品中C1O3的含量可用滴定法进行测定,实验步骤
如下:
步骤1:准确称取样品ag(约2.20g),经溶解、定容等步骤准确配制1000mL溶液。
步骤2:从上述容量瓶中取出10.00mL于锥形瓶中,准确加入25mL1000mol/L(NH4)2Fe(SO42。溶液(过量),加入75mL硫酸和磷酸配成的混酸,静置10min。
步骤3:再在锥形瓶中加入100mL蒸馏水及某种氧化还原反应指示剂,用0.200mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定至终点。
步骤4:           
步骤5:数据处理与计算。
①步骤2,静置10min的目的是      
②步骤3中K2Cr2O2标准溶液应盛放在           中(填仪器名称)。
③为了确定样品中C1O3的质量分数,步骤4的操作内容是             
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(6分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+6HCHO===3H+6H2O+(CH2)6N4H[滴定时,1 mol(CH2)6N4H与1 mol H相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定
次数
待测溶液的体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol/L,则该样品中氮的质量分数为________。
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