Question

9．某無(wú)色氣體，可能含有H₂、CO、HCl、CO₂、N₂中的一種或多種．現(xiàn)將該氣體依次經(jīng)過(guò)下列裝置處理后，最終收集到一定量干燥的氣體（假設(shè)每步作用均完全）．部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：①A裝置質(zhì)量增重，有渾濁出現(xiàn)；②C裝置中的固體由黑變紅；③E中質(zhì)量增加．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（Ⅰ）裝置C中儀器Ⅰ的名稱(chēng)是酒精燈．
（Ⅱ）由現(xiàn)象②③可知原混合氣體中肯定含有CO；裝置B的作用干燥氣體．
（Ⅲ）寫(xiě)出裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（Ⅳ）請(qǐng)分析原混合氣體中可能存在的是：一定含有CO、HCl、N₂，可能含有CO₂．
（Ⅴ）小黃同學(xué)想測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，于是取用10g氫氧化鈉溶液并利用稀硫酸進(jìn)行滴定，當(dāng)消耗0.1mol硫酸時(shí)恰好完全反應(yīng)，求該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（根據(jù)方程式列式計(jì)算）

Answer 1

分析 （Ⅰ）根據(jù)I在裝置C中的作用進(jìn)行分析，
（Ⅱ）根據(jù)C裝置中的固體由黑變紅，說(shuō)明了混合氣中有還原性的氣體氫氣、一氧化碳中的一種或兩種，但是D裝置中無(wú)水硫酸銅不變藍(lán)．說(shuō)明了沒(méi)有水生成，原混合氣中也就沒(méi)有氫氣，說(shuō)明一定存在一氧化碳，一定沒(méi)有氫氣，
（Ⅲ）根據(jù)二氧化碳會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)進(jìn)行分析，
（Ⅳ）根據(jù)（Ⅱ）中知道一定存在一氧化碳，一定沒(méi)有氫氣，但是A裝置質(zhì)量也增重了，二氧化碳和氯化氫氣體都會(huì)和氫氧化鈣反應(yīng)，所以沒(méi)法判斷二氧化碳是否一定存在；
（Ⅴ）根據(jù)化學(xué)方程式和硫酸的摩爾質(zhì)量，列出比例式，就可計(jì)算出含氫氧化鈉的質(zhì)量；

解答 解：（Ⅰ）I裝置是為直玻璃管中的氧化銅反應(yīng)提供熱量的，結(jié)合常見(jiàn)的儀器可知該儀器的名稱(chēng)，故答案為：酒精燈；
（Ⅱ）C裝置中的固體由黑變紅，說(shuō)明了混合氣中有還原性的氣體氫氣、一氧化碳中的一種或兩種，但是D裝置中無(wú)水硫酸銅不變藍(lán)．說(shuō)明了沒(méi)有水生成，原混合氣中也就沒(méi)有氫氣，說(shuō)明一定存在一氧化碳，一定沒(méi)有氫氣，二氧化碳會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)而被氫氧化鈉吸收，裝置B的作用是干燥氣體；
（Ⅲ）二氧化碳會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)，生成碳酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（Ⅳ）二氧化碳和氯化氫氣體都會(huì)和氫氧化鈣反應(yīng)，所以沒(méi)法判斷二氧化碳是否一定存在，C裝置中的固體由黑變紅，說(shuō)明了混合氣中有還原性的氣體氫氣、一氧化碳中的一種或兩種，但是D裝置中無(wú)水硫酸銅不變藍(lán)．說(shuō)明了沒(méi)有水生成，原混合氣中也就沒(méi)有氫氣，說(shuō)明一定存在一氧化碳，一定沒(méi)有氫氣；故答案為：一定含有CO、HCl、N₂，可能含有CO₂．
（Ⅴ）設(shè)10g氫氧化鈉溶液中含氫氧化鈉的物質(zhì)的量是x，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
2             1
x           0.1mol
$\frac{2}{x}=\frac{1}{0.1mol}$
x=0.2mol
10g氫氧化鈉溶液中含氫氧化鈉的質(zhì)量=0.2mol×40g/mol=8g
該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{8g}{10g}$×100%=80%．
答案：
（Ⅰ）酒精燈；
（Ⅱ）CO；干燥氣體；
（Ⅲ）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（Ⅳ）一定含有CO、HCl、N₂，可能含有CO₂．
（Ⅴ）該氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

點(diǎn)評(píng) 在解此類(lèi)物質(zhì)的鑒別題時(shí)，首先知道混合氣中的各種氣體的性質(zhì)，然后根據(jù)各步中出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行推測(cè)物質(zhì)的可能存在、一定存在或一定不存在．