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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,化學興趣小組欲對某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質量分數進行實驗探究,在老師的指導下,他們設計了下列兩種實驗方案進行試驗。
資料摘要:
Ⅰ.碳酸鈉和氯化鈣能發(fā)生復分解反應。
Ⅱ.濃硫酸具有很強的吸水性;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,測定Na2CO3的質量分數
(1)樣品與氯化鈣溶液的反應實驗(雜質不與氯化鈣溶液反應):
實驗操作
實驗現象
實驗結論
取一定量純堿樣品配成溶液后,滴加過量的CaCl2溶液。
 
產生白色沉淀
反應的化學方程式:
                       
(2)分析滴加的CaCl2溶液要過量的原因:___________________;                           
(3)將反應后的混合物進行過濾,把獲得的沉淀物進行洗滌、干燥、稱量。利用沉淀物質量計算Na2CO3的質量分數為91%。如果不洗滌沉淀物會造成測定結果大于91%,這是因為 _____    。
[方案二] 樣品與稀鹽酸反應,測定Na2CO3的質量分數
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產生的CO2氣體的質量,計算Na2CO3的質量分數(裝置氣密性良好,忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應或作用都是完全的)。

(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)關閉止水夾K,加入足量的稀鹽酸(雜質不與鹽酸反應),裝置A中樣品產生氣體的化學方程式為__________________。
(6)待裝置A中的反應結束后,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。根據 _______________ 定律,裝置_________(填標號)在反應前后的質量差就是產生CO2的質量,由此計算出該樣品中Na2CO3的質量分數。若沒有裝置D,將會使測定結果 ________(選填“偏大”或“偏小”)。
(1)
實驗操作
實驗現象
實驗結論
取一定量純堿樣品配成溶液后,滴加過量的CaCl2溶液.
產生白色沉淀
反應的化學方程式:
 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 
 
(2)與碳酸鈉充分反應 ;
(3)不洗滌碳酸鈣表面可能會附著一層可溶性物質使沉淀物質量增加,所以使得計算出的碳酸鈉的質量增大 
(4)二氧化碳
(5)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ 
(6)質量守恒 ,C ,偏大
[方案一]雜質含量的分析是化學學科中常見到的問題,具體要依據物質的性質進行分析比較得出。本題Na2CO3中含有NaCl等雜質,故CaCl2只是和Na2CO3發(fā)生反應,不能和NaCl發(fā)生反應,通過生成沉淀的質量求出Na2CO3的質量,但所添加的CaCl2一定要過量,使Na2CO3能夠全部反應完。如果對CaCO3不洗滌,CaCO3表面會沾有其它物質,導致計算出的Na2CO3質量增大,故質量分數偏大。
[方案二]雜質含量的分析是化學學科中常見到的問題,具體要依據物質的性質進行分析比較得出。本題Na2CO3中含有NaCl等雜質,故加入的HCl只是和Na2CO3發(fā)生反應,放出CO2氣體,但不能和NaCl發(fā)生反應,通過生成CO2氣體的質量求出Na2CO3的質量。如果沒有D裝置,C裝置會吸收裝置右端空氣中的CO2,導致計算出的Na2CO3質量增大,故質量分數偏大。
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源:不詳 題型:實驗題

在實驗室里,小珂同學看到氫氧化鈉試劑瓶的瓶口有一層白色粉末。她對白色粉末的成分作出了一些猜測。
猜測一:可能是氫氧化鈉
猜測二:可能是碳酸鈉
猜測三:可能是氫氧化鈉和碳酸鈉
為探究白色粉末的成分,她將該粉末溶于水,得到無色溶液后,又進行了如下實驗:

(1)根據實驗現象推測,無色氣體是       。
(2)在溶液2中滴加過量氯化鋇溶液的目的是          。
(3)由實驗現象可知,猜測       是正確的。

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科目:初中化學 來源:不詳 題型:單選題

實驗廢液中可能含有離子K+、Mg2+、Cl-、Ba2+、SO42-、CO32-中的幾種,為確定可能含有的離子,興趣小組進行了下面的實驗:
①取一份廢液,加入氯化鋇溶液有白色沉淀產生,再加入足量稀鹽酸,沉淀無變化;
②另取一份廢液,加入氫氧化鉀溶液出現白色沉淀,再加入足量稀鹽酸,沉淀全部溶解。
分析上面實驗得出的結論中,正確的是
A.只含有Mg2+、SO42-
B.一定含有K+、Mg2+、Cl-、SO42-
C.一定含有Mg2+、SO42-,可能含有Cl-、K+
D.一定含有Cl-、K+,可能含有Mg2+、SO42-

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科目:初中化學 來源:不詳 題型:實驗題

小芳和同學們一起研究酸、堿的化學性質.

【實驗一】同學們將稀鹽酸與剛配制好的氫氧化鈉溶液混合,未觀察到明顯現象.
【實驗二】小芳改進了實驗,向氫氧化鈉溶液中加入鎂,沒有現象,說明              .再逐滴加入稀鹽酸(如圖實驗二).
(1)開始時沒有氣泡,持續(xù)滴加后產生氣泡,說明鹽酸確實和氫氧化鈉發(fā)生了反應.
(2)請你幫他們再設計一個實驗,(寫出操作及現象)也能證明稀鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生了反應:     
                                          
(3)實驗二給你提供的信息是:                                                     
【實驗三】小芳將稀鹽酸加入到盛有氧化鐵的試管中,發(fā)現溶液顏色逐漸變黃,證明發(fā)生了反應,反應化學方程式是為:                           
【表達交流】有些反應伴隨固體消失、變色等現象,有些反應沒有明顯的現象出現,可以通過                      將無現象實驗顯性化,獲得結論.
【反思應用】根據大家的交流,若繼續(xù)向實驗三反應結束后的溶液中,加入氫氧化鈉溶液,發(fā)現剛開始沒有沉淀,過一會兒有紅褐色沉淀出現,說明                             
【拓展延伸】若將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中,也無明顯現象,請你設計一個實驗               (實驗操作及現象),說明兩者發(fā)生了化學變化.

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科目:初中化學 來源:不詳 題型:實驗題

某化學興趣小組根據右圖所示進行模擬煉鐵的實驗,并對產物成分進行探究。
經初步分析:無色氣體A不含有單質氣體,黑色粉末B含有兩種單質中的一種或者兩種。

高爐煉鐵的原理為:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,請寫出反應器中一氧化碳是如何產生的化學方程式:                                                 。
興趣小組又分成甲乙兩組分別對無色氣體A和黑色粉末B的成分進行探究。
【猜想與假設】
甲組在分析了煉鐵的原理后,認為無色氣體A中可能有CO2,也可能有未反應的     。
乙組認為黑色粉末的成分中存在以下三種情況:
假設一:只含有鐵。 假設二:只含有       。 假設三:以上兩種物質都含有。
【實驗探究】
(1)為驗證甲組的猜想,大家按下圖示進行實驗(箭頭表示氣體流向):

當看到Ⅰ中澄清石灰水變渾濁,Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅,可以確定無色氣體A的成分為:                     ,Ⅱ中濃硫酸的作用是:                            。
(2)為驗證乙組中假設三成立,大家用物理和化學兩種方法來進行探究
實驗方法
實驗操作
實驗現象
實驗結果
物理方法
 
 
假設三成立
化學方法
取少量黑色粉末B于試管中,加入過量的稀鹽酸
 
假設三成立
 
寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應的化學方程式:                      。
【交流反思】
在做甲組的實驗中發(fā)現其存在一個很不環(huán)保的缺陷,請指出來                     

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科目:初中化學 來源:不詳 題型:實驗題

酸、堿、鹽是幾類重要的化合物,他們之間能發(fā)生復分解反應。
(1)復分解反應發(fā)生的條件是有沉淀析出,或有氣體放出,或有              生成。
(2)某化學小組進行“酸和堿的中和反應”實驗:將鹽酸滴入一定量的澄清石灰水中,實驗無明顯現象。取反應后的部分溶液加熱、蒸干、得到白色固體。
以下是探究白色固體成分的實驗,已知CaCl2溶液呈中性。請?zhí)顚懴卤恚?br />
實驗操作
測定結果
白色固體成分
用pH試紙測定反應后溶液的酸堿度,操作方法是                                                                   
                                                                   
pH>7
 
 
CaCl2
 
實驗反思:無明顯現象的中和反應可借助酸堿指示劑判斷反應終點。
(3)“粗鹽提純”指除去NaCl中的泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4等雜質。
某同學設計了除去三種可溶性雜質的實驗方案:先將固體溶解,然后向其中依次加入過量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液,充分反應后過濾,蒸發(fā)結晶。請回答:
部分物質的溶解性表(室溫)
 
OH
Cl
SO
CO
H
 
溶、揮

溶、揮
Ba2


不溶
不溶
Ca2
微溶

微溶
不溶
Mg2
不溶


微溶
 
①溶解、過濾和蒸發(fā)操作中都用到一種玻璃儀器,該儀器在蒸發(fā)操作中的作用是什么?
②加入Na2CO3溶液的目的是什么?
③以上方案還需完善,請說明原因并加以補充。
(4)LiOH和NaOH的化學性質相似!吧裰邸憋w船內,可用盛有LiOH的過濾網吸收航天員呼出的氣體,以降低CO2含量。請計算:用LiOH完全吸收176 g  CO2生成Li2CO3和H2O,理論上至少需要LiOH的質量是多少?

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科目:初中化學 來源:不詳 題型:問答題

A、B、C三個集氣瓶中只盛有氧氣、空氣、二氧化碳中的某一種氣體,分別將集氣瓶按照下圖方式倒扣住蠟燭和白磷。

(1)若A瓶中是二氧化碳,則燃著的蠟燭會立即           。
(2)B瓶中的蠟燭突然十分明亮,則B瓶中的氣體是           。一段時間后,該蠟燭漸漸熄滅,其原因可能有            (填序號)。
①氧氣耗盡     ②溫度降低     ③瓶內產生了二氧化碳    ④蠟燭著火點改變
C瓶倒扣住白磷時,出現的現象是                               ,發(fā)生反應的化學方程式為                                          

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科目:初中化學 來源:不詳 題型:實驗題

以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉化步驟及生成物未列出)

(1)尿素與熟石灰混合研磨        (填“有”或“無”)刺激性氣味。
(2)甲烷和水蒸氣在高溫及催化劑的條件下反應,生成CO和H2,該反應的化學方程式為    
(3)分離出氨后,可循環(huán)利用的兩種物質是                。

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科目:初中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列實驗中,實驗方案與結論的對應關系正確的是
 
實驗方案
結論
A
向盛裝CO的塑料瓶中加入NaOH溶液,觀察到瓶身變癟
說明CO2能與NaOH反應
B
木炭在空氣和氧氣中均能燃燒
說明氮氣能支持燃燒
C
某紅色粉末發(fā)生分解反應,只生成單質汞和氧氣
該粉末由氧元素和汞元素組成
D
向紫色石蕊溶液中通入CO2,石蕊溶液變紅
CO2屬于酸
 

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同步練習冊答案