我國著名的閩籍制堿專家侯德榜,在純堿制造方面做出了重大貢獻。用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質(zhì),化學(xué)興趣小組欲對某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行實驗探究,在老師的指導(dǎo)下,他們設(shè)計了下列兩種實驗方案進行試驗。
資料摘要:堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳。
[方案一]樣品與氯化鈣溶液反應(yīng),測定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
(1)樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實驗(雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)):

實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
取一定量純堿樣品配成溶液后,滴加足量的CaCl2溶液。
產(chǎn)生白色沉淀
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
                    
 
(2)分析滴加的CaCl2溶液要足量的原因:                      。
(3)將反應(yīng)后的混合物進行過濾,把獲得的沉淀物進行洗滌、干燥、稱量。利用沉淀物質(zhì)量計算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91%。如果不洗滌沉淀物會造成測定結(jié)果大于91%,這是因為         
[方案二] 樣品與稀鹽酸反應(yīng),測定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)利用下圖所示實驗裝置(鐵架臺略去)和試劑,通過測定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體的質(zhì)量,計算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(裝置氣密性良好,忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應(yīng)或作用都是完全的)。

(4)打開止水夾K,先對裝置A和B(已連接)通入已除去CO2的空氣一會兒,以排盡裝置A和B中含有的    ,再接上裝置C和D。
(5)關(guān)閉止水夾K,加入足量的稀鹽酸(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))。待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后,再一次打開止水夾K,繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一會兒,目的是                   。裝置   (填標(biāo)號)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO2的質(zhì)量,由此計算出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若沒有裝置D,將會使測定結(jié)果   (選填“偏大”或“偏小”)。
(6)某純堿樣品中含有雜質(zhì)NaCl,為測定該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),稱取純堿樣品6 g,放入20 g水中使其完全溶解,再加入稀鹽酸26.2 g,恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量為50 g。試計算:①生成二氧化碳的質(zhì)量;②樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程,結(jié)果保留一位小數(shù))

(1)Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;
(2)使碳酸鈉完全反應(yīng);
(3)附著可溶性物質(zhì)(或雜質(zhì))使沉淀物質(zhì)量增加;
(4)二氧化碳;
(5)使生成的二氧化碳全部被C裝置中的氫氧化鈉吸收;C;偏大;
(6)2.2g;88.3% .

解析試題分析:(1)碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;
(2)滴加的CaCl2溶液要足量的原因是:使碳酸鈉完全反應(yīng);
(3)不洗滌碳酸鈣表面可能會附著一層可溶性物質(zhì)使沉淀物質(zhì)量增加,由化學(xué)方程式計算出的碳酸鈉的質(zhì)量增大從而導(dǎo)致樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大;
(4)空氣中含有二氧化碳,所以打開止水夾K,先對裝置A和B(已連接)通入已除去CO2的空氣一會兒,以排盡裝置A和B中含有的二氧化碳,再接上裝置C和D;
(5)裝置中反應(yīng)前是空氣,而反應(yīng)后是生成的二氧化碳,繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一會兒,使生成的二氧化碳全部被C裝置中的氫氧化鈉吸收,以減少誤差;由質(zhì)量守恒定律可知裝置C中反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO2的質(zhì)量,裝置D的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置C,所以若沒有裝置D,將會使測定結(jié)果偏大;
(6)①根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算生成CO2的質(zhì)量:6g+20g+26.2g-50 g=2.2 g
②根據(jù)反應(yīng)方程式和生成CO2的質(zhì)量,計算純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量,進而求出該純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
106                44
x                 2.2g 

解得x=5.3g
則該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈88.3%;
答:①生成二氧化碳的質(zhì)量2.2g;②該純堿樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%.
考點:實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量;常見氣體的檢驗與除雜方法;鹽的化學(xué)性質(zhì);質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用;書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了測定純堿(Na2CO3)樣品(只含NaCl雜質(zhì))中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實驗方案.請回答下列問題:
小資料:堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物
(1)氣體法。        
【原理思路】利用Na2CO3與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2,通過測量丙裝置實驗前后的質(zhì)量得出CO2質(zhì)量,從而計算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(不考慮原裝置內(nèi)空氣的影響)
【實驗分析】小科同學(xué)根據(jù)以上思路,設(shè)計了如下圖的實驗裝置。

①實驗裝置乙中盛放的試劑為              。
裝置丁中堿石灰的作用是        。(填字母)
A.吸收Na2CO3與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2 
B.防止外界空氣中二氧化碳進入丙中
C.干燥二氧化碳
②實驗中如果滴加稀硫酸的速度過快,會導(dǎo)致測得樣品中碳酸鈉的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)      (填寫“偏高”“偏低”或“不變”).
③小明同學(xué)認(rèn)為小科的方案存在問題,即使操作規(guī)范下也會造成結(jié)果偏低,你認(rèn)為他的理由是                               ,應(yīng)該將裝置甲中雙孔橡膠塞換成三孔橡膠塞,并增加下圖裝置,實驗結(jié)束后緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣,目的是                   ,其中NaOH溶液的作用是                  。

(2)沉淀法.
【實驗原理】利用碳酸根離子與鈣離子結(jié)合生成沉淀,通過沉淀的質(zhì)量而得出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【實驗步驟】①用托盤天平稱取樣品11.0g放入燒杯中,加水使其完全溶解;
②加入過量的CaCl2溶液充分反應(yīng)。證明CaCl2過量(即Na2CO3已完全反應(yīng))的方法是: 靜置,向上層清液中滴加           溶液,如果沒有白色沉100%=96.4%淀生成,證明CaCl2過量;
③過濾、操作X、干燥、稱量沉淀的質(zhì)量為10.0g,操作X的名稱是       ,如果缺少此操作會造成碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)          (填寫“偏高”“偏低”或“不變”)。  
④通過以上提供的數(shù)據(jù)計算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為        。(寫出計算過程,結(jié)果保留至0.1%)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

“五·一”小長假后,小剛和小敏帶著快樂的心情返回學(xué)校。當(dāng)他們來到實驗室時,意外地發(fā)現(xiàn)實驗桌上有一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體,由此,激發(fā)了他們的探究欲望。
【提出問題】這瓶氫氧化鈉固體是否變質(zhì)?
氫氧化鈉露置在空氣中變質(zhì)的原因是                   (用化學(xué)方程式表示)。
【提出猜想】猜想一:沒有變質(zhì);
猜想二:部分變質(zhì);
猜想三:全部變質(zhì)。
【實驗探究】小剛和小強設(shè)計了如下實驗方案:
小剛:取少量樣品加適量蒸餾水配成溶液后,滴入幾滴酚酞溶液,若觀察到溶液變紅色,證明該瓶氫氧化鈉固體沒有變質(zhì)。
小敏認(rèn)為小剛的結(jié)論是錯誤的,理由是                                     。
于是小敏進行了如下實驗:

(1)上述實驗操作④的名稱           ,其中玻璃棒的作用            。
(2)步驟③中加過量氯化鈣溶液的目的是                                    。
(3)步驟⑤中,小敏用潔凈干燥的玻璃棒蘸取該溶液滴到濕潤的pH試紙上,測得pH=10,
他判斷猜想二是正確的。對他的操作方法、測量結(jié)果及結(jié)論的評價,正確的是   

A.方法正確,結(jié)果正確,且結(jié)論正確
B.方法正確,結(jié)果正確,結(jié)論不正確
C.方法不正確,結(jié)果偏大,但結(jié)論正確
D.方法不正確,結(jié)果偏小,但結(jié)論正確
【交流反思】
(1)在實驗室里氫氧化鈉需要密封保存。藥品密封保存的原因很多,請你寫出濃硫酸需要
密封保存的原因                                                。
(2)下列物質(zhì)能替代小敏實驗中CaCl2溶液的是                (填序號)。
①BaCl2溶液、②Ca(NO3)2溶液、③Ca(OH) 2溶液、④Ba(OH)2 溶液。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

6分)實驗小組對久置生石灰的成分進行分析,實驗操作及部分現(xiàn)象如下圖所示。
【資料:Na2CO3+CaCl2 =" 2NaCl" + CaCO3↓】

回答下列問題:
(1)樣品加水放熱的原因是                              (用化學(xué)方程式表示)。
(2)②中反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                       。
(3)③中的實驗現(xiàn)象是                                                     。
(4)將混合物B、C、D倒入一個潔凈的燒杯中,發(fā)現(xiàn)燒杯中有白色沉淀且上層清液呈紅色,過濾,得濾液E和1 g濾渣。向濾液E中滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,則濾液E中的溶質(zhì)可能是       
依據(jù)實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)判斷,原樣品的成分是                   

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

人類的生存和發(fā)展離不開能源和資源。
(1)南京家用燃料的更新過程如下:

①下列有關(guān)家用燃料更新的理由,正確的是         (選填字母)。
A.天然氣屬于可再生能源
B.氣體燃料比固體燃料利用率更高
C.天然氣作為燃料可避免溫室效應(yīng)的發(fā)生
D.煤僅僅用作燃料燒掉浪費資源
②已知:同溫、同壓下,氣體體積比等于分子個數(shù)比;管道煤氣的主要成分是一氧化碳。原本以管道煤氣為燃料的家庭若要改用天然氣,灶具的改進方法可為        (選填字母)。
A.增大空氣的進入量                   B.增大天然氣的進入量
C.減小空氣的進入量                   D.減小天然氣的進入量
(2)水是生命之源,合理利用和保護水資源是我們義不容辭的責(zé)任。
①設(shè)法除去硬水中的                     ,可以使硬水軟化成軟水。
②公共場所可利用“活性炭+超濾膜+紫外線”組合工藝獲得直飲水,其中活性炭主要起      作用。
(3)海水中有大量可以利用的化學(xué)資源,其中所含的氯化鎂是金屬鎂的重要來源之一。從海水中提取金屬鎂,可按下圖流程進行:

①下列有關(guān)說法正確的是         (選填字母)。
A.步驟Ⅰ通過一步反應(yīng)即可實現(xiàn)              
B.步驟Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是從海水中提純氯化鎂
C.步驟Ⅴ中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D.在此流程中涉及的基本反應(yīng)類型有4種
②在此流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是              。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

(5分)某化學(xué)小組為驗證某面包膨松劑由碳酸氫鈉和碳酸氫銨兩種物質(zhì)組成,設(shè)計如圖所示實驗(實驗開始前彈簧夾都處于關(guān)閉狀態(tài))。
資料:①面包制作過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2
    ②氨氣極易溶于水,其水溶液稱為氨水。
   
(1)裝置C的作用是     。
(2)證明此膨松劑中含有碳酸氫銨的實驗操作是     ,實驗現(xiàn)象是     。
(3)證明此膨松劑中含有碳酸氫鈉的實驗操作及判斷依據(jù)是      。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

請你參與實驗室用生石灰制取氫氧化鈉固體的研究。將一定量的生石灰加入一只潔凈的
燒杯中,加入碳酸鈉溶液,充分反應(yīng)后冷卻到室溫,通過過濾、洗滌、干燥得到固體A和
溶液B,請回答以下問題。
【查閱資料】NaOH 、Ca(OH)2的溶解度

溫度(℃)
0
20
40
60
80
100
NaOH的溶解度(g/100g水)
42
109
129
174
314
347
Ca(OH)2的溶解度(g/100g水)[來源:
0.18
0.16
0.14
0. 12
0.09
0.07
 
(1)固體A中的成分是什么?
【猜想與假設(shè)】
甲同學(xué)認(rèn)為是:CaCO3   乙同學(xué)認(rèn)為是:CaCO3,Ca(OH)2
乙同學(xué)猜想可能含有Ca(OH)2的理由是                          用化學(xué)方程式表示)。
【實驗與探究】為了驗證各自的猜想,甲、乙同學(xué)分別進行了實驗:
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
甲同學(xué):用一支潔凈的試管取少量固體A,再加入過量稀鹽酸。
有氣泡產(chǎn)生
自己的猜想
正確
乙同學(xué):用一支潔凈的試管取少量固體A,加水,充分振蕩,向上層清液中滴加             。
上層清液由無色變?yōu)榧t色
自己的猜想
正確
 
【反思與評價】同學(xué)討論后認(rèn)為,甲同學(xué)的實驗          (填“能”或“不能”)證明固體A的成分,理由是                     ;
結(jié)合甲、乙兩位同學(xué)的實驗證明了乙同學(xué)的猜想是正確的,因此確定了固體A的成分。
(2)溶液B中溶質(zhì)的成分是什么?
【猜想與假設(shè)】丙同學(xué)認(rèn)為是:NaOH、Na2CO3   
丁同學(xué)認(rèn)為是:NaOH、Ca(OH)2    
戊同學(xué)認(rèn)為是:NaOH
【表達與交流】
①結(jié)合對固體成分的探究,同學(xué)們經(jīng)過討論確定了丁同學(xué)猜想正確,理由是           ;
②同學(xué)們欲將溶液B加熱濃縮,加熱不久,溶液出現(xiàn)渾濁,只好停止加熱,請解釋加熱時溶液出現(xiàn)渾濁的原因是                                ;
③同學(xué)們立即變換方案,向B溶液中加入適量的          ,過濾,將濾液加熱濃縮至飽和,        、過濾、洗滌、烘干得到比較純凈的氫氧化鈉固體。
④取少量制取的氫氧化鈉固體溶解,進行焰色反應(yīng),觀察到火焰呈        色。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

實驗室新進一批濃硝酸,化學(xué)興趣小組為研究該試劑的保存方法,開展相關(guān)探究。請根據(jù)要求回答問題:
(1)打開盛裝濃硝酸的試劑瓶,立即觀察到瓶口有白霧產(chǎn)生。據(jù)此可知,濃硝酸具有_________(填一條物理性質(zhì))。為進一步證明濃硝酸具有該性質(zhì),興趣小組設(shè)計如圖裝置(脫脂棉團因噴有稀氫氧化鈉與酚酞混合液而呈紅色)進行實驗,實驗過程中將觀察到的現(xiàn)象是__________________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

(2)將少量濃硝酸置于試管中,采用強光照射或者稍加熱,立即觀察到溶液上方有紅棕色氣體產(chǎn)生。據(jù)此現(xiàn)象可推知濃硝酸具有_________(填一條化學(xué)性質(zhì))的性質(zhì)。
(3)通過上述兩個實驗可知,實驗室應(yīng)如何保存濃硝酸?__________________。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:信息分析題

(8分)檸檬酸(C6H8O7)是一種工業(yè)原料,廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)。下圖是兩種不同方法制備一水檸檬酸晶體(C6H8O7·H2O)的工藝流程圖;卮鹣嚓P(guān)問題:

【資料卡片】:
①檸檬酸水溶液顯酸性,檸檬酸鈣不溶于水;
②工業(yè)生產(chǎn)檸檬酸,原料預(yù)處理后,得到的發(fā)酵液中
含有檸檬酸及其他可溶性雜質(zhì);
③一水檸檬酸在不同溫度下的溶解度如下表:

溫度/℃
0
10
20
30
40

溶解度/g
96
118
146
183
216

④某種專用樹脂對檸檬酸的吸附率和水溫的關(guān)系如右圖:
【鈣鹽法制備】

(1)氣體X是      (填化學(xué)式),實驗室檢驗該氣體的化學(xué)方程式為      ;
(2)操作1、2的名稱是      ;
(3)操作3的目的是得到一水檸檬酸晶體,操作順序是b →       → a;(填序號)
a.過濾      b.加熱濃縮      c.冷卻結(jié)晶      d.蒸發(fā)結(jié)晶
(4)工業(yè)生產(chǎn)中,可加入      (填序號)進行脫色處理;   
A.活性炭    B.明礬   C.肥皂水
(5)洗滌CaSO4濾渣的目的是      ;
(6)母液可以循環(huán),其中一定含有的溶質(zhì)是      
【變溫色譜分離法制備】

(7)對比“變溫色譜分離法”,請你說出“鈣鹽法”的劣勢      。

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同步練習(xí)冊答案