Question

老師從實驗桌上拿出兩瓶常用的但標簽已經(jīng)模糊不清的試劑，分別是固體和液體，他取少量試劑在試管中混合，立即產(chǎn)生一種無色氣體．我們對此氣體展開了一系列探究：
（1）①請你猜想此氣體可能是什么物質(zhì)？如何驗證該氣體？
②你想制取該無色氣體，發(fā)生裝置將選取下圖中的

 

（填序號，下同），收集裝置選取

 

；

③如果用如圖所示裝置收集你猜想的氣體，你認為氣體應從

 

 端（填“a”或“b”）通入．

④請你猜想該無色氣體還可能是另外一種氣體，產(chǎn)生它的其中一個化學方程式是

 

；收集裝置可采用②圖中的

 

．
（2）向50g 8%的氫氧化鈉溶液中加入100g的稀鹽酸恰好完全反應，此時溶液PH=7．求：所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？反應后生成氯化鈉溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少？

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)藥品的狀態(tài)及反應條件，對照實驗室制取氣體的反應原理，猜想所制取的氣體；并根據(jù)氣體的性質(zhì)，說明檢驗該氣體的方法；
②根據(jù)所猜想氣體的實驗室制取所使用藥品及反應條件，選擇制取該氣體的發(fā)生裝置；根據(jù)氣體的性質(zhì)，選擇收集氣體的裝置；
③根據(jù)該氣體密度與空氣密度的關(guān)系，判斷使用該裝置進行收集時的進氣口；
④對氣體進行再次猜想，并寫出再次猜想氣體的制取原理反應，及收集裝置的選擇；
（2）根據(jù)反應的化學方程式，由氫氧化鈉的質(zhì)量計算稀鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量及反應生成氯化鈉的質(zhì)量，然后利用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式，分別計算出所用稀鹽酸及反應后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）①二氧化碳可由固體石灰石與液休稀鹽酸在常溫下反應制得，因此，可猜想該氣體為二氧化碳；可把氣體通入澄清石灰水進行檢驗，石灰水變渾濁可說明氣體為二氧化碳；
②由于制取二氧化碳使用塊狀固體與液體常溫下反應制取，因此可選擇B裝置作為制取氣體的發(fā)生裝置；由于二氧化碳能溶于水且密度大于空氣，因此可選擇E裝置收集二氧化碳；
③若采取該裝置采取向上排空氣法收集二氧化碳，二氧化碳氣體應從a管通入，使空氣從上方的b管排出，實現(xiàn)向上排空氣收集二氧化碳；
④實驗室也可以使用固體二氧化錳與液體過氧化氫制取氧氣，因此，無色氣體也可能為氧氣，反應的化學方程式為；由于氧氣難溶于水且密度大于空氣，因此可采取排水法或向上排空氣法收集氧氣，即選擇裝置C或E收集氧氣；
故答案為：
（1）①該氣體可能是CO₂；把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則該氣體為二氧化碳；（其他合理答案均可）
②B；E；
③a端進；
④2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；C或E；（其他合理答案均可）
（2）50g 8%的氫氧化鈉溶液中含氫氧化鈉的質(zhì)量=50g×8%=4g
設鹽酸中氯化氫的質(zhì)量為x，生成氯化鈉質(zhì)量為y
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
36.5 40   58.5
x    4g    y

36.5

x

=

40

4g

  x=3.65g

58.5

y

=

40

4g

y=5.85g
所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

3.65g

100g

×100%=3.65%
反應后生成氯化鈉溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

5.85g

50g+100g

×100%=3.9%
答：所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為3.65%；反應后生成氯化鈉溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為3.9%．

點評：利用固體物質(zhì)與液體在常溫下發(fā)生反應，可制取的氣體有二氧化碳（石灰石與稀鹽酸）、氫氣（鋅與稀硫酸）、氧氣（二氧化錳與過氧化氫）．