某化工集團(tuán)用氨堿法生產(chǎn)的純堿中含有少量氯化鈉雜質(zhì),為了測定該產(chǎn)品中碳酸鈉的純度,某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)有關(guān)方案進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn):
(1)其中一個(gè)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置,Y型管中一側(cè)管中加入碳酸鈉樣品,另一側(cè)加入過量稀硫酸,將稀硫酸加入到純堿樣品使之反應(yīng)的操作為
 
.此時(shí)反應(yīng)的離子方程式
 
.待反應(yīng)結(jié)束后,冷卻,再次調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管中液面相平,讀取氣體體積為aL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則所取樣品中含碳酸鈉的質(zhì)量為
 
g.
(2)另一個(gè)小組設(shè)計(jì)如圖乙所示裝置,測的反應(yīng)前后的有關(guān)質(zhì)量如表,取16.50g純堿樣品放入燒杯中,將燒杯放在電子天平上,再把150.00g稀硫酸(足量)加入樣品中(假設(shè)裝置中CO2無殘留).觀察讀數(shù)變化如表所示:
時(shí)間/s051015
讀數(shù)/g215.20211.40208.60208.60
請你據(jù)此分析計(jì)算:
①實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的CO2氣體質(zhì)量為
 
; 
②該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)
 
.小組中有一個(gè)成員提出圖乙裝置中有一個(gè)缺陷,不管操作如何精確,碳酸鈉的含量總是偏大,原因是
 

③第三小組設(shè)計(jì)的不同前兩種的方法測定碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可能的方法是
 
(只要出試劑和方法即可)例如第一種方法可以寫成:取一定量的樣品,加入足量的稀硫酸,測量產(chǎn)生氣體的體積.
考點(diǎn):探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量
專題:實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題
分析:(1)Y型管傾斜,使液體倒入碳酸鈉樣品中;碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水;收集的aL氣體為二氧化碳的體積,根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量;
(2)①依據(jù)裝置圖分析反應(yīng)前后質(zhì)量減小為二氧化碳的質(zhì)量;
②依據(jù)化學(xué)方程式可知生成二氧化碳物質(zhì)的量和碳酸鈉物質(zhì)的量相同,計(jì)算得到碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);二氧化碳攜帶水蒸氣逸出使質(zhì)量減小的多;
③前兩種方案是通過測定生成氣體的體積或質(zhì)量來計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),也可通過生成碳酸鹽沉淀或氯化銀沉淀來測定.
解答: 解:(1)甲所示裝置,碳酸鈉和稀硫酸分裝在Y型玻璃管中,使碳酸鈉樣品與稀硫酸反應(yīng)的操作為液體倒入固體中反應(yīng),將Y型管傾斜,使硫酸溶液流入到碳酸鈉樣品中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,離子方程式為:CO32-+2H+=H2O+CO2 ↑;
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,
106g                   22.4L
m                      aL
m=
106g×aL
22.4L
=
106a
22.4
g;
故答案為:將Y型管傾斜,使硫酸溶液流入到碳酸鈉樣品中;CO32-+2H+=H2O+CO2 ↑;
106a
22.4
;
(2)①反應(yīng)前后質(zhì)量減小為二氧化碳的質(zhì)量,215.20-208.60=6.60g;
②二氧化碳物質(zhì)的量=碳酸鈉物質(zhì)的量=
6.60g
44g/mol
=0.15mol,碳酸鈉的質(zhì)量=0.15mol×106g/mol=15.9g,碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
15.9g
16.5g
×100%=96.4%;
二氧化碳攜帶水蒸氣逸出使質(zhì)量減小的多,二氧化碳的質(zhì)量增大,碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大,
③前兩種方案是通過測定生成氣體的體積或質(zhì)量來計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),也可通過生成碳酸鹽沉淀或氯化銀沉淀來測定,可設(shè)計(jì)為:取一定量的樣品,加入足量的氯化鈣溶液,過濾、洗滌、干燥,測量產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量.或者取一定量的樣品,加入足量的硝酸銀溶液,再加稀硝酸,過濾、洗滌、干燥,測得產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量,根據(jù)沉淀的質(zhì)量計(jì)算碳酸鈉或氯化鈉的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
故答案為:6.6g;96.4%;逸出的二氧化碳中含有水蒸氣;取一定量的樣品,加入足量的氯化鈣溶液,過濾、洗滌、干燥,測量產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量或者取一定量的樣品,加入足量的硝酸銀溶液,再加稀硝酸,過濾、洗滌、干燥,測得產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量.
點(diǎn)評:本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究分析判斷,實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)處理方法,物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)S2Cl2廣泛用于橡膠工業(yè),各原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu).S2Cl2中S元素原子的原子軌道發(fā)生的是
 
雜化,S2Cl2
 
分子(填極性或非極性).Cl-的最外層共有
 
種能量不同的電子.
(2)H3O+的VSEPR模型為
 
.BCl3分子的空間構(gòu)型為
 

(3)依據(jù)第3周期元素第一電離能的變化規(guī)律,寫出從Mg-Cl第一電離能由大到小的順序
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

今有K2SO4和Al2(SO43的混合溶液,已知其中K+濃度是0.2mol?L-1,SO42-的濃度是0.7mol?L-1
(1)寫出Al2(SO43電離的電離方程式:
 

(2)Al3+濃度應(yīng)等于
 
mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一,其主要成分為鐵的氧化物(設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素,且雜質(zhì)不與硫酸反應(yīng)).某研究性學(xué)習(xí)小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究.

Ⅰ.鐵礦石中含氧量的測定,以下實(shí)驗(yàn)過程不完整,請補(bǔ)充完整
(1)按如圖一組裝儀器,并檢查裝置的氣密性;
(2)將8.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中,裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略);
(3)從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際2,
 
,再點(diǎn)燃A處酒精燈;
(4)充分反應(yīng)后,撤掉酒精燈,再持續(xù)通入氫氣至硬質(zhì)玻璃管完全冷卻;
(5)測得反應(yīng)后裝置B增重2.25g,則鐵礦石中氧的百分含量為
 

Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定,流程如圖二.
(1)步驟④中煮沸的作用是
 

(2)步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、
 

(3)下列有關(guān)步驟⑥的操作中說法正確的是
 

a.因?yàn)榈馑疄辄S色,所以滴定過程中不需加指示劑
b.錐形瓶不需要用待測液潤洗
c.滴定前沒有氣泡,滴定結(jié)束后,滴定管尖嘴部分有氣泡,則測定結(jié)果偏大
d.滴定過程中,眼睛注視滴定管中液面變化
e.滴定結(jié)束后,30s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色,再讀數(shù)
(4)滴定過程中消耗了0.5000mol?L-1 KI溶液20.00mL.
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中如只有一種鐵的氧化物,則其化學(xué)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某有機(jī)物X(C12H14O7)的分子中含有多種官能團(tuán),其結(jié)構(gòu)簡式為(其中R1、R2為未知部分的結(jié)構(gòu)),已知X可以發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化:

已知
1)向X、E的水溶液中滴入FeCl3溶液均發(fā)生顯色反應(yīng);
2)E的核磁共振譜圖中只有兩個(gè)峰,面積比為1:2;
3)G、M(C2H2O4)都能與NaHCO3溶液反應(yīng).
(1)寫出X的結(jié)構(gòu)簡式為
 

(2)1mol X與NaOH溶液反應(yīng)時(shí),消耗
 
mol NaOH.
(3)E的結(jié)構(gòu)簡式是
 
;B的命名為
 

(4)①寫出B轉(zhuǎn)化成D的化學(xué)方程式:
 

②寫出A溶液與CO2反應(yīng)的離子方程式:
 

(5)H與G互為同分異構(gòu)體,H的分子中只含有醛基、羧基、羥基三種官能團(tuán),且同一個(gè)碳原子上不能同時(shí)連有兩個(gè)羥基,則H的分子結(jié)構(gòu)有
 
種.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知A~I(xiàn)均為中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中A、D為金屬單質(zhì),反應(yīng)過程中需要或生成的水及其他部分產(chǎn)物已略去.請回答以下問題:

(1)B和F分別是
 
(填化學(xué)式).
(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①A與B在高溫下反應(yīng):
 

②H在空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)镮:
 

(3)E溶液中所有離子濃度由大到小的順序是
 

(4)用離子反應(yīng)方程式表示G溶液呈酸性的原因
 
;該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
(已知常溫下,H的溶度積常數(shù)KSP=8.0×10-16

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列操作,對應(yīng)的現(xiàn)象及解釋均正確的是(  )
編號操作現(xiàn)象及解釋
A過量鐵粉逐漸加入到一定量的濃硝酸中溶液最終變?yōu)闇\綠色是因?yàn)闈庀跛嶙兿『,稀硝酸只能把鐵氧化成Fe2+:Fe+2H+═Fe2++H2
B向水楊酸()中液加NaHCO3溶液放出無色氣體是因?yàn)樗畻钏岬乃嵝詮?qiáng)于碳酸,反應(yīng)生成CO2氣體+2HCO3-+2CO2↑+2H2O,
C利用右邊裝置完成碳酸、醋酸和硅酸的酸性強(qiáng)弱比較B中固體溶解并產(chǎn)生氣泡,C中出現(xiàn)白色沉淀是因?yàn)樗嵝裕捍姿崽妓岽笥诠杷;B中離子方程式:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
D含有等濃度的SO42-和CO32-的溶液中滴加BaCl2溶液,將沉淀一分為二,一份經(jīng)檢驗(yàn)只含BaSO4,另一份放入飽和碳酸鈉溶液一段時(shí)間,取出沉淀洗滌后放入鹽酸中放入鹽酸中的沉淀溶解,且有氣泡產(chǎn)生是因?yàn)镵sp[BaSO4]=1.1×10-30<Ksp[BaCO3]=5.1×10-9,因此SO42-先沉淀.但二者溶度積相差不大,BaSO4(s)+CO32-?BaCO3(s)+SO42-
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鈥的一種同位素
 
165
67
Ho可用于制作醫(yī)療激光器,其原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是(  )
A、31B、67C、98D、165

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氫能是最重要的新能源.儲氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一.
(1)NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)儲氫還可借助有機(jī)物,如利用環(huán)已烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫.
某溫度下,向恒容容器中加入環(huán)已烷,其起始濃度為amol?L-1,平衡時(shí)苯的濃度為bmol?L-1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

(3)一定條件下,如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫(忽略其它有機(jī)物).
①導(dǎo)線中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)?div id="k3c4hqc" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
.(用A、D表示)
②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為
 

③該儲氫裝置的電流效率η=
 
.(η=生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100%,計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位.)

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同步練習(xí)冊答案