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必考解答題42與二氧化碳制取或檢驗(yàn)相關(guān)的計(jì)算題型分析:本題主要考查與二氧化碳制取或檢驗(yàn)相關(guān)的計(jì)算。二氧化碳的制取和二氧化碳性質(zhì)探究的內(nèi)容在初中科學(xué)考查非常頻繁。以制取二氧化碳為背景,??疾齑罄硎⑹沂?、海螺、貝殼等原料的純度,同時(shí)兼顧計(jì)算對(duì)應(yīng)的酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、對(duì)應(yīng)反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)??梢詮?qiáng)調(diào)方程式的計(jì)算,且考查多個(gè)中學(xué)難點(diǎn)知識(shí),因此也成為必考題。常見(jiàn)于杭州中考的第36題,在全省各地也幾乎是必考題。一、解答題1.(2020·衢州)小科用如圖所示的裝置來(lái)測(cè)量某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),注射器水平放置,夾持裝置未畫(huà)出。他在試管中加入1g石灰石樣品和足量的稀鹽酸(石灰石中其它成分不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體),快速將連有注射器的橡皮塞塞緊試管口,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。(忽略活塞與筒壁之間的摩擦及溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)(1)實(shí)驗(yàn)中判斷石灰石和鹽酸反應(yīng)完的依據(jù)是________。(2)當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)條件下二氧化碳的密度約為2g/L,請(qǐng)利用表格中的數(shù)據(jù),根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2.(2020·臺(tái)州)某同學(xué)用足量的金屬鎂與7.3克5%的稀鹽酸反應(yīng),測(cè)量產(chǎn)生氣的體積。(1)已知?dú)錃獾拿芏缺瓤諝庑?,難溶于水。應(yīng)選擇甲圖中的________裝置進(jìn)行制取和收集。(2)乙圖為檢查發(fā)生裝置氣密性的操作,當(dāng)觀察到水中的導(dǎo)管口有________產(chǎn)生,則表示該裝置氣密性良好。(3)已知?dú)錃獾拿芏葹?.09克/升,請(qǐng)計(jì)算能收集到多少升氫氣。(計(jì)算結(jié)果精確到0.01%)(4)反應(yīng)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)實(shí)際收集到的氣體體積比計(jì)算值要大,請(qǐng)分析可能原因(寫(xiě)出兩點(diǎn)).3.(2020·湖州)有一包白色粉末,可能含氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種。為了確定其組成,小明稱(chēng)取了9.3克粉末,向其中加人100克7.3%的稀鹽酸充分反應(yīng),生成的二氧化碳?xì)怏w完全逸出(忽略其他物質(zhì)逸出),所得溶液的質(zhì)量為107.1克。用pH試紙檢測(cè)溶液呈中性。(1)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______。(2)這包白色粉末的成分為_(kāi)_______。(3)求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果保留一位小數(shù))4.(2020·金華·麗水)面粉是制作美食的原材料。在發(fā)面團(tuán)的過(guò)程中會(huì)生成酸而影響口味,為使食品更美味,可以加堿面處理。堿面的主要成分為碳酸鈉(Na2CO3),為測(cè)定某品牌堿面中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),小金按照如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置,利用堿面與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量來(lái)計(jì)算堿面中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))。完成下列問(wèn)題:(1)為完成碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn),氣體發(fā)生裝置應(yīng)選擇圖乙中的________裝置(填字母);(2)小金各取11.0克堿面樣品與一定量的稀鹽酸進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),三次實(shí)驗(yàn)所采集的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。合理選擇表中數(shù)據(jù)并計(jì)算堿面中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);實(shí)驗(yàn)次數(shù)堿面樣品質(zhì)量/克稀鹽酸質(zhì)量/克二氧化碳質(zhì)量/克111.050.01.1211.0200.04.4311.0250.04.4(3)按照?qǐng)D甲實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的CO2氣體質(zhì)量,可能導(dǎo)致CO2質(zhì)量測(cè)定結(jié)果偏小的原因________(寫(xiě)出一種即可)。5.(2020·嘉興)復(fù)方碳酸氫鈉片是一種常用的抗酸劑藥物,口服后能迅速中和胃酸,用于緩解胃酸過(guò)多引起的胃痛等癥狀。復(fù)方碳酸氫鈉片的主要成分是碳酸氫鈉(其他成分可溶于水但不參與反應(yīng)),碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。某科學(xué)興趣小組為了測(cè)定藥片中碳酸氫鈉的含量做了以下實(shí)驗(yàn):先將復(fù)方碳酸氫鈉片制成粉末,取10克分多次放入盛有100克稀鹽酸的燒杯中充分反應(yīng)。測(cè)出加入的粉末質(zhì)量和反應(yīng)后的溶液質(zhì)量,兩者質(zhì)量關(guān)系如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)后,興趣小組又往燒杯中加入少量粉末,觀察到________,說(shuō)明上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)稀鹽酸過(guò)量。(2)計(jì)算復(fù)方碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的含量。(3)計(jì)算10克粉末與稀鹽酸反應(yīng)后所得氯化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)6.(2019·寧波)實(shí)驗(yàn)室有一份在空氣中潮解變質(zhì)的氫氧化鈉樣品,質(zhì)量為1.5g。某實(shí)驗(yàn)小組將這份樣品完全溶解,配成50g溶液。然后緩慢滴入7.3%的稀鹽酸,同時(shí)進(jìn)行攪拌,使二氧化碳全部逸出。滴加過(guò)程中,多次測(cè)得溶液pH和溶液總質(zhì)量,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:測(cè)量次數(shù)第1次第6次第16次第21次第26次滴加的鹽酸總質(zhì)量/g05152025溶液總質(zhì)量/g5055m69.7874.78溶液pH12.412.17.02.22.1請(qǐng)分析計(jì)算:(1)第________次測(cè)量時(shí),溶液中只有一種溶質(zhì)。(2)表中m=________。(3)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)(4)1.5g樣品中氫氧化鈉固體的質(zhì)量。7.(2019·湖州)實(shí)驗(yàn)室里有一瓶氫氧化鈣粉末由于較長(zhǎng)時(shí)間敞口放置,已部分變質(zhì)為碳酸鈣。某課外興趣小組為測(cè)定該瓶粉末中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)收集和計(jì)算。(1)配制稀鹽酸:配制500克7.3%的稀鹽酸,需要36.5%的濃鹽酸________克。(2)抽樣測(cè)定:將瓶中粉末攪拌均勻后稱(chēng)取20克樣品放入燒杯并置于電子秤上,再加入足量稀鹽酸充分反應(yīng),總質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下表所示:反應(yīng)時(shí)間/秒010203040總質(zhì)量/克310.0309.6308.6307.8307.8完全反應(yīng)后,生成的CO2氣體的質(zhì)量為_(kāi)_______克。(3)計(jì)算出該樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(要有計(jì)算過(guò)程)。(4)經(jīng)過(guò)分析討論,同學(xué)們覺(jué)得這樣測(cè)得的結(jié)果有可能偏大,原因是________(指出一點(diǎn)即可)。8.(2019·嘉興)用久的熱水瓶?jī)?nèi)膽有一層水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】,興趣小組為了解具體成分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們?nèi)悠?5克放入質(zhì)量為100克的錐形瓶中,置于電子天平上,往瓶?jī)?nèi)加入150克稀鹽酸時(shí),恰好完全反應(yīng)(樣品中的雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)),此時(shí)天平示數(shù)如圖。對(duì)所得混合物進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量,得到固體4.2克。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)恰好完全反應(yīng)時(shí),溶液中的溶質(zhì)為_(kāi)_______(填化學(xué)式)(2)樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(3)反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中MgCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(精確到0.1%)9.(2019·衢州)小科為測(cè)定某石灰石樣品(主要成分為碳酸鈣,其它成分不與稀鹽酸反應(yīng))中碳酸鈣的含量,利用氣密性良好的圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①稱(chēng)取石灰石樣品6克,加入錐形瓶中,塞緊瓶塞,從左側(cè)持續(xù)緩慢鼓入空氣;②一段時(shí)間后打開(kāi)分液漏斗活塞,注入足量的稀鹽酸,開(kāi)始計(jì)時(shí);③待裝置D總質(zhì)量不再增加時(shí)停止鼓入空氣。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得裝置D增加的質(zhì)量隨時(shí)間變化圖像如圖乙。(堿石灰能吸收二氧化碳和水)(1)根據(jù)圖乙,運(yùn)用化學(xué)方程式計(jì)算該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)(2)下列情況中,會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的是________
。①去掉裝置A,將空氣直接鼓入裝置B②去掉裝置C,將B與D裝置直接相連③當(dāng)氣泡停止產(chǎn)生時(shí)立即停止鼓入空氣10.(2018·嘉興)潔廁靈是常用的陶瓷清洗液,小彭同學(xué)對(duì)某品牌潔廁靈的有效成分及其含量進(jìn)行研究。(1)查閱資料得知:潔廁靈有效成分是HCl。HCl的含量可通過(guò)已知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液來(lái)測(cè)定,其它成分均不參與反應(yīng)。請(qǐng)完成HCl與NaHCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式:HCl+NaHCO3=NaCl+________+CO2↑(2)配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液,需要用到的玻璃儀器有燒杯、滴管和________。(3)向一錐形瓶中加入100克該品牌的潔廁靈,再逐次加入相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液,測(cè)出每次錐形瓶中反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量,數(shù)據(jù)記錄如下:①第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),所加NaHCO3溶液中溶質(zhì)質(zhì)量是多少克?②該品牌潔廁靈中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?11.(2018·嘉興)大理石是含雜質(zhì)的碳酸鈣,因具有美麗花紋面被廣泛用于建筑物外墻、內(nèi)壁的貼面和地面鋪設(shè)。某同學(xué)想測(cè)出大理石樣品中碳酸鈣的含量,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)和分析。(1)取一定量的大理石樣品置于圖甲的發(fā)生裝置中,用分液漏斗向下滴加鹽酸(方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,雜質(zhì)不參加反應(yīng)),產(chǎn)生的氣體用含有堿性物質(zhì)的吸收裝置充分吸收。分液漏斗中所加液體不選用硫酸,理由是________。(2)反應(yīng)前,測(cè)得圖甲中錐形瓶?jī)?nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量和吸收裝置的總質(zhì)量都為m克,實(shí)驗(yàn)后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪了圖乙,曲線a、b分別表示錐形瓶?jī)?nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量和吸收裝置的總質(zhì)量隨反應(yīng)時(shí)間變化的情況。請(qǐng)根據(jù)曲線b分析計(jì)算出大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量。(3)請(qǐng)綜合分析曲線a、b,計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(結(jié)果精確到0.1%)(4)計(jì)算后,該同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了反思。他認(rèn)為分液漏斗中選用的鹽酸濃度偏大,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成較大影響,其原因是________。12.(2018·臺(tái)州)某同學(xué)用如圖裝置驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。稱(chēng)取一定質(zhì)量的碳酸鈉裝入氣球,將氣球套在錐形瓶上。將藥品全部倒入裝有足量稀鹽酸的錐形瓶中,氣球迅速脹大。稱(chēng)量反應(yīng)前后裝置的總質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123碳酸鈉質(zhì)量/克0.531.062.12反應(yīng)前裝置總質(zhì)量/克66.3366.8667.92反應(yīng)后裝置總質(zhì)量/克66.1966.6267.42(1)計(jì)算第1次反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量。(2)分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)每次反應(yīng)前后裝置的總質(zhì)量均不相等,請(qǐng)以第1次反應(yīng)為例,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律。(空氣密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,結(jié)果精確到0.01)13.(2018·溫州)海螵蛸是一味中藥,其主要成分是碳酸鈣,某同學(xué)利用如圖裝置測(cè)定其中碳酸鈣的含量。在錐形瓶中加入質(zhì)量為m的海螵蛸粉末,向分液漏斗中加入稀鹽酸。在燒杯中加入足量氫氧化鈉溶液,并稱(chēng)量燒杯及氫氧化鈉溶液總質(zhì)量m1。②先打開(kāi)止水夾,再打開(kāi)分液漏斗活塞,滴加鹽酸并及時(shí)關(guān)閉活塞。完全反應(yīng)后,再次稱(chēng)量燒杯及其中液體的總質(zhì)量m2③利用m2與m1的差值,即反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量,再計(jì)算海螵蛸中碳酸鈣的含量。(1)海螵蛸有治療胃酸過(guò)多、能為骨質(zhì)發(fā)育提供重要元素的功效,其原因是________。(2)實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性,方法是:用止水夾夾住橡膠管,往分液漏斗中加入適量水,打開(kāi)分液漏斗的活塞,觀察到________,說(shuō)明裝置氣密性良好。(3)下列情況會(huì)致海螵蛸中碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)量值偏小的是(
)(可多選)A.海螵蛸中滴加鹽酸過(guò)量
B.錐形瓶?jī)?nèi)部分水蒸氣隨二氧化碳逸出
C.反應(yīng)結(jié)東后,錐形瓶?jī)?nèi)有二氧化碳?xì)埩?/p>
D.反應(yīng)速度過(guò)快,大量氣泡從氫氧化鈉溶液中出14.(2018·溫州)工業(yè)生產(chǎn)常用“苛化法”制取氫氧化鈉,其原料為碳酸鈉、石灰乳[由Ca(OH)2和水組成的混合物],大致流程如下:科學(xué)興趣小組模擬上述流程,在實(shí)驗(yàn)室中制備氫氧化鈉。(1)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“操作1”時(shí),需要用到下列器材中的________(可多選)。(2)制備氫氧化鈉的化學(xué)方程式為:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。將53克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的碳酸鈉溶液與17克石灰乳混合,若二者恰好完全反應(yīng)計(jì)算所得氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)15.(2018·湖州)從古代到現(xiàn)代,材料的種類(lèi)越來(lái)越多,用途也越來(lái)越廣泛。請(qǐng)回答:(1)早在西漢時(shí)期,我國(guó)就有濕法煉銅的記載,將鐵置于硫酸銅溶液中得到銅單質(zhì),該反應(yīng)屬于________(填基本反應(yīng)類(lèi)型)。(2)現(xiàn)代社會(huì),玻璃是一種常見(jiàn)的非金屬材料,SiO2是生產(chǎn)玻璃的原料之一。SiO2屬于________(選填“酸”、“堿”、“鹽”或“氧化物”)。(3)未來(lái),人類(lèi)在生產(chǎn)材料時(shí)會(huì)更注重環(huán)境保護(hù),將二氧化碳作為原料應(yīng)用于“綠色”化學(xué)可以更好地保護(hù)環(huán)境。人類(lèi)每年因能源消費(fèi)而向大氣排放約200億噸的CO2,若這些CO2按化學(xué)方程式“CO2+H2→CH3OH+H2O”進(jìn)行反應(yīng),理論上可以將轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______億噸甲醇[CH3OH](結(jié)果保留一位小數(shù))。16.(2018·金華)碳酸氫鈉片是一種常用藥,能用于治療胃酸過(guò)多,這是因?yàn)槿梭w的胃液中含有鹽酸,已知:NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,為測(cè)定藥片中碳酸氫鈉的含量,小科進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)小科認(rèn)為,要測(cè)定藥片中碳酸氫鈉的含量,實(shí)驗(yàn)中需要采集兩個(gè)數(shù)據(jù):一是測(cè)出碳酸氫鈉片樣品的質(zhì)量;二是根據(jù)碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)原理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出反應(yīng)生成的________質(zhì)量。(2)小科按如圖甲的實(shí)驗(yàn)方案,取藥片和足量的稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后總質(zhì)量的變化來(lái)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。同學(xué)們認(rèn)為,測(cè)得碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大,原因是________(答出一點(diǎn)即可)。(3)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,小科又設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)方案,取藥片和足量的稀鹽酸進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:實(shí)驗(yàn)序號(hào)123碳酸氫鈉片樣品質(zhì)量/克3.03.03.0反應(yīng)前總質(zhì)量/克193.8194.6193.6反應(yīng)后總質(zhì)量/克192.6193.6192.5二氧化碳質(zhì)量/克
請(qǐng)計(jì)算藥片中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。17.(2018·衢州)科學(xué)家嘗試通過(guò)多種途徑減少CO2的排放,或?qū)O2轉(zhuǎn)化為有用的物質(zhì)。其中一種途徑是利用NaOH溶液來(lái)“捕捉”CO2,并將CO2儲(chǔ)存或利用,反應(yīng)流程如圖所示。(1)反應(yīng)分離室中分離物質(zhì)的操作是________。(2)上述反應(yīng)流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)是________。(3)若反應(yīng)分離室中有溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的Na2CO3溶液100千克。求完全反應(yīng)后,理論上可生成CaCO3的質(zhì)量(要求根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算)。18.(2017·臺(tái)州)某興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律。(1)如圖甲,小柯將燒杯放在天平左盤(pán),使天平重新平衡。然后取下燒杯把鐵釘放入試管中,一段時(shí)間后,再把燒杯放回天平左盤(pán),最后天平是否平衡?________。反應(yīng)后試管內(nèi)溶液的質(zhì)量________(選填“增加”、“減少”或“不變”)。(2)如圖乙,小妍將燒杯放在天平左盤(pán),使天平重新平衡。然后傾斜燒杯使鹽酸與石灰石粉末混合,一段時(shí)間后再把燒杯放回天平左盤(pán),發(fā)現(xiàn)天平不再平衡。其原因是________。小柯對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),把燒杯換成錐形瓶(如圖丙,裝置氣密性良好)。你認(rèn)為能否驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律并闡述理由:________。(3)小妍想測(cè)定實(shí)驗(yàn)所用石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取6克石灰石粉末與足量的稀鹽酸充分反應(yīng),反應(yīng)后總質(zhì)量減少2.2克。求石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(雜質(zhì)與稀鹽酸不反應(yīng))。(結(jié)果精確到0.1%)19.(2017·溫州)實(shí)驗(yàn)室有一變質(zhì)的氫氧化鈉樣品(樣品中只含碳酸鈉雜質(zhì),且成分均勻),為測(cè)量樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。①取質(zhì)量、大小相同的3個(gè)燒杯,分別加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸100克;②向上述3個(gè)燒杯中分別加入3份質(zhì)量不同的樣品;③充分反應(yīng)后,再用電子天平稱(chēng)量燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量(假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全逸出)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三反應(yīng)前稀鹽酸+燒杯質(zhì)量(克)150150150反應(yīng)前固體樣品質(zhì)量(克)4812反應(yīng)后燒杯內(nèi)物質(zhì)+燒杯質(zhì)量(克)m155.8158.7已知實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng):NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(1)分析表中數(shù)據(jù),寫(xiě)出判斷實(shí)驗(yàn)二中的樣品已完全反應(yīng)的理由:________。(2)表中的m值為_(kāi)_______。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的數(shù)據(jù)計(jì)算樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。20.(2021·溫州模擬)某科學(xué)興趣小組對(duì)潛艇的制氧原理產(chǎn)生了好奇,通過(guò)查閱資料得知,潛艇中制取氧氣的主要原料是固體過(guò)氧化鈉(Na2O2),過(guò)氧化鈉分別能和二氧化碳、水反應(yīng),都能生成氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑為測(cè)定潛艇中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),該小組的同學(xué)在教師的指導(dǎo)下,利用下圖所示的裝置(固定裝置已略去)開(kāi)展探究,并得出正確結(jié)論。
已知裝置B中盛有飽和NaHCO3溶液(NaHCO3不與CO2反應(yīng)),堿石灰是由固體NaOH和CaO組成的混合物。整套裝置氣密性良好,反應(yīng)所需試劑均足量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)裝置B的作用是________;(2)在A中不用稀硫酸而用稀鹽酸原因________;(3)裝置E作用________;(4)裝置D中過(guò)氧化鈉樣品的質(zhì)量為mg,裝置D在反應(yīng)前后質(zhì)量分別為n1g和n2g,若樣品中所含雜質(zhì)既不溶于水,也不參加化學(xué)反應(yīng),求樣品中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?________21.(2021·溫州模擬)小江同學(xué)為了尋找含碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)85%的石灰石,現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一拼碳酸鈣和氯化鈣粉末組成的均勻混合物,為了測(cè)定該碳酸鈣混合物是否符合標(biāo)準(zhǔn),小江同學(xué)用相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸和該混合物反應(yīng),說(shuō)的溶液均為不飽和溶液,記錄數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)組別一二三四稀鹽酸質(zhì)量100100100100混合物質(zhì)量36912所得溶液質(zhì)量101.9103.8105a剩余固體質(zhì)量00mn(1)分析表中數(shù)據(jù),判斷實(shí)驗(yàn)三中樣品是否已完全反應(yīng)并寫(xiě)出理由:________(2)表中a=________,m=________,n=________(3)通過(guò)計(jì)算推斷該石灰石樣品的純度是否符合要求。22.(2021·甌海模擬)實(shí)驗(yàn)室有一瓶由碳酸鈉與氯化鈉組成的均勻混合物粉末,為了測(cè)定該混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),科學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置,讓5克樣品和稀鹽酸反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后丙中共收集到220ml的液體,已知該環(huán)境條件下二氧化碳的密度為2.00克/升。(資料:CO2在飽和碳酸氫鈉溶液中不溶也不反應(yīng))(1)若將丁裝置放在乙中,則a導(dǎo)管應(yīng)該與________連接。(選填“b”或“c”)(2)求該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,已知Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑)(3)為使測(cè)量值更接近真實(shí)值,下列觀點(diǎn)或操作合理的是
(可多選)A.反應(yīng)結(jié)束后由于甲裝置中殘留了CO2會(huì)使得測(cè)量值小于真實(shí)值
B.將甲裝置中的稀鹽酸換為稀硫酸C.計(jì)算氣體體積時(shí),減去分液漏斗所加入的稀鹽酸溶液的體積23.(2021·樂(lè)清模擬)興趣小組將CO2持續(xù)通入一定濃度一定量的NaOH溶液中,用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH、溫度變化、溶液中CO32?查閱資料:本實(shí)驗(yàn)條件下,Na2CO3溶液與NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5(1)圖1中,AB段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。(2)圖2中,CD段溫度變化的原因是________。(3)圖3中,E點(diǎn)溶液中含有的溶質(zhì)主要是________(填化學(xué)式)。24.(2021·鹿城模擬)小明在廚房里找到一包食用純堿,包裝袋上寫(xiě)有:主要成分是碳酸鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%),雜質(zhì)為氯化鈉。他利用該純堿進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(1)為了解食用純堿的溶解性,小明取三個(gè)潔凈的燒杯,編號(hào)為A、B、C,分別加入40克該純堿,再加入一定質(zhì)量的水,充分溶解,得到溶液的質(zhì)量如下表。小明判斷C燒杯所得溶液一定是該溫度時(shí)碳酸鈉的不飽和溶液,其依據(jù)是________。燒杯編號(hào)ABC加水的質(zhì)量/克80100120溶液的質(zhì)量/克113140160(2)小明另取一個(gè)潔凈的燒杯D,將32克該純堿樣品放入其中,加水完全溶解,將其放在電子秤上(如圖甲),逐漸往杯中滴加稀鹽酸,電子秤的示數(shù)與加入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖乙所示。碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。①通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,該食用純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否與包裝袋信息相符。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)②有同學(xué)認(rèn)為小明測(cè)定的食用純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大,請(qǐng)分析造成碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的主要原因是
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。必考解答題42與二氧化碳制取或檢驗(yàn)相關(guān)的計(jì)算題型分析:本題主要考查與二氧化碳制取或檢驗(yàn)相關(guān)的計(jì)算。二氧化碳的制取和二氧化碳性質(zhì)探究的內(nèi)容在初中科學(xué)考查非常頻繁。以制取二氧化碳為背景,常考察大理石、石灰石、海螺、貝殼等原料的純度,同時(shí)兼顧計(jì)算對(duì)應(yīng)的酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、對(duì)應(yīng)反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)??梢詮?qiáng)調(diào)方程式的計(jì)算,且考查多個(gè)中學(xué)難點(diǎn)知識(shí),因此也成為必考題。常見(jiàn)于杭州中考的第36題,在全省各地也幾乎是必考題。一、解答題1.(2020·衢州)小科用如圖所示的裝置來(lái)測(cè)量某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),注射器水平放置,夾持裝置未畫(huà)出。他在試管中加入1g石灰石樣品和足量的稀鹽酸(石灰石中其它成分不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體),快速將連有注射器的橡皮塞塞緊試管口,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。(忽略活塞與筒壁之間的摩擦及溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)(1)實(shí)驗(yàn)中判斷石灰石和鹽酸反應(yīng)完的依據(jù)是________。(2)當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)條件下二氧化碳的密度約為2g/L,請(qǐng)利用表格中的數(shù)據(jù),根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?!敬鸢浮浚?)活塞對(duì)應(yīng)的刻度不變(或活塞不再移動(dòng)、沒(méi)有氣泡產(chǎn)生、氣體體積不再增加、CO2最大體積為176mL)
(2)解:反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量為m=ρV=2g/L×0.176L=0.352g設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為xCaCO3十2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑10044x0.352g100x=CaCO3%=0.8g1g答:石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%.【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中判斷石灰石和鹽酸反應(yīng)完的依據(jù)是:活塞對(duì)應(yīng)的刻度不變(或活塞不再移動(dòng)、沒(méi)有氣泡產(chǎn)生、氣體體積不再增加、CO2最大體積為176mL)。
(2)根據(jù)表格可知,反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量為:m=ρV=2g/L×0.176L=0.352g;
設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x,
CaCO3十2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100
44
x
0.352g
100x=440.325g;
解得:x=0.8g;2.(2020·臺(tái)州)某同學(xué)用足量的金屬鎂與7.3克5%的稀鹽酸反應(yīng),測(cè)量產(chǎn)生氣的體積。(1)已知?dú)錃獾拿芏缺瓤諝庑。y溶于水。應(yīng)選擇甲圖中的________裝置進(jìn)行制取和收集。(2)乙圖為檢查發(fā)生裝置氣密性的操作,當(dāng)觀察到水中的導(dǎo)管口有________產(chǎn)生,則表示該裝置氣密性良好。(3)已知?dú)錃獾拿芏葹?.09克/升,請(qǐng)計(jì)算能收集到多少升氫氣。(計(jì)算結(jié)果精確到0.01%)(4)反應(yīng)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)實(shí)際收集到的氣體體積比計(jì)算值要大,請(qǐng)分析可能原因(寫(xiě)出兩點(diǎn)).【答案】(1)B和D
(2)氣泡,松手后導(dǎo)管口有一段水柱
(3)解:鹽酸中溶質(zhì)氯化氫的質(zhì)量:7.3克×5%=0.365克設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為m。Mg+2HCl=MgCl2+H2↑73
20.365克
m730.365克=m=0.01克V=mρ=0.01克答:能收集到0.11升的氫氣。
(4)反應(yīng)放熱使反應(yīng)容器內(nèi)的氣體受熱膨脹、鎂與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體(或“氣體中含有水蒸氣”、“讀數(shù)時(shí)量筒內(nèi)的液面高于水槽液面”、“量筒內(nèi)氣壓低于外界氣壓”“量筒內(nèi)水沒(méi)有裝滿”等合理答案均可)【解析】(1)反應(yīng)物金屬鎂為固體,而稀鹽酸為液體,且不需要加熱,因此選擇“固液常溫型”,也就是發(fā)生裝置選擇B;因?yàn)闅錃怆y溶于水,所以可以使用排水法收集,故收集裝置選擇D。
(2)乙圖為檢查發(fā)生裝置氣密性的操作,當(dāng)觀察到水中的導(dǎo)管口有氣泡,松手后導(dǎo)管口有一段水柱產(chǎn)生,則表示該裝置氣密性良好。
(3)鹽酸中溶質(zhì)氯化氫的質(zhì)量:7.3g×5%=0.365g;
設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為m,Mg+2HCl=MgCl2+H2↑73
20.365克
m730.365g解得:m=0.01g;V=mρ=3.(2020·湖州)有一包白色粉末,可能含氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種。為了確定其組成,小明稱(chēng)取了9.3克粉末,向其中加人100克7.3%的稀鹽酸充分反應(yīng),生成的二氧化碳?xì)怏w完全逸出(忽略其他物質(zhì)逸出),所得溶液的質(zhì)量為107.1克。用pH試紙檢測(cè)溶液呈中性。(1)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______。(2)這包白色粉末的成分為_(kāi)_______。(3)求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】(1)2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O
(2)氫氧化鈉和碳酸鈉
(3)解:設(shè)固體粉末中含碳酸鈉x克,與碳酸鈉反應(yīng)消耗HCly克,同時(shí)生成NaClz克:2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O36.5×210658.5×244yxz100+9.3-107.1解得:x=5.3(克)y=3.65(克)z=5.85(克)設(shè)固體粉末中含氫氧化鈉a克,與鹽酸反應(yīng)后生成NaClb克HCl+NaOH=NaCl+H2O36.54058.5100×7.3%-3.65ab解得:a=4(克)b=5.85(克)因?yàn)楣腆w總質(zhì)量為9.3克,等于碳酸鈉與氫氧化鈉的質(zhì)量和,所以固體中無(wú)氯化鈉。所以,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=5.85+5.85107.14.(2020·金華·麗水)面粉是制作美食的原材料。在發(fā)面團(tuán)的過(guò)程中會(huì)生成酸而影響口味,為使食品更美味,可以加堿面處理。堿面的主要成分為碳酸鈉(Na2CO3),為測(cè)定某品牌堿面中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),小金按照如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置,利用堿面與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量來(lái)計(jì)算堿面中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))。完成下列問(wèn)題:(1)為完成碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn),氣體發(fā)生裝置應(yīng)選擇圖乙中的________裝置(填字母);(2)小金各取11.0克堿面樣品與一定量的稀鹽酸進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),三次實(shí)驗(yàn)所采集的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。合理選擇表中數(shù)據(jù)并計(jì)算堿面中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);實(shí)驗(yàn)次數(shù)堿面樣品質(zhì)量/克稀鹽酸質(zhì)量/克二氧化碳質(zhì)量/克111.050.01.1211.0200.04.4311.0250.04.4(3)按照?qǐng)D甲實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的CO2氣體質(zhì)量,可能導(dǎo)致CO2質(zhì)量測(cè)定結(jié)果偏小的原因________(寫(xiě)出一種即可)。【答案】(1)B
(2)解:設(shè)參加反應(yīng)的Na2CO3的質(zhì)量為xNa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑10644x4.4克106x=Na2CO3%=10.6克11.0克答:堿面中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)96.4%。
(3)生成的二氧化碳沒(méi)有被全部吸收(或裝置中還殘留有二氧化碳?xì)怏w)【解析】(1)堿面中的碳酸鈉為固體,而稀鹽酸為液體,反應(yīng)不需要加熱,因此氣體發(fā)生裝置應(yīng)選擇圖乙中的B;
(2)
根據(jù)表格可知,反應(yīng)結(jié)束時(shí)生成二氧化碳的質(zhì)量為4.4g;
設(shè)參加反應(yīng)的Na2CO3的質(zhì)量為x,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑10644x4.4克106x解得:x=10.6g;
樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù):Na2CO35.(2020·嘉興)復(fù)方碳酸氫鈉片是一種常用的抗酸劑藥物,口服后能迅速中和胃酸,用于緩解胃酸過(guò)多引起的胃痛等癥狀。復(fù)方碳酸氫鈉片的主要成分是碳酸氫鈉(其他成分可溶于水但不參與反應(yīng)),碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。某科學(xué)興趣小組為了測(cè)定藥片中碳酸氫鈉的含量做了以下實(shí)驗(yàn):先將復(fù)方碳酸氫鈉片制成粉末,取10克分多次放入盛有100克稀鹽酸的燒杯中充分反應(yīng)。測(cè)出加入的粉末質(zhì)量和反應(yīng)后的溶液質(zhì)量,兩者質(zhì)量關(guān)系如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)后,興趣小組又往燒杯中加入少量粉末,觀察到________,說(shuō)明上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)稀鹽酸過(guò)量。(2)計(jì)算復(fù)方碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的含量。(3)計(jì)算10克粉末與稀鹽酸反應(yīng)后所得氯化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)【答案】(1)有氣泡產(chǎn)生
(2)解:mCO2=100g+10g-105.6g=4.4g設(shè)復(fù)方碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x。NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑8444x4.4g84x=x=8.4g
NaHCO3%=8.4g10g答:碳酸氫鈉的含量為84%。
(3)解:設(shè)反應(yīng)生成的氯化鈉質(zhì)量為yNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
58.544
y4.4g58.5y=y=5.85gNaCl%=5.85g105.6g答:氯化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.5%?!窘馕觥浚?)實(shí)驗(yàn)后,興趣小組又往燒杯中加入少量粉末,觀察到有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)稀鹽酸過(guò)量。
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,生成二氧化碳質(zhì)量m
CO2=100g+10g-105.6g=4.4g;設(shè)復(fù)方碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑8444x4.4g
84x解得:x=8.4g;
那么碳酸氫鈉片中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
NaHCO3%=8.4g10gNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
58.544
y4.4g
58.5y解得:y=5.85g;那么所得溶液中氯化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù):
NaCl%=5.85g6.(2019·寧波)實(shí)驗(yàn)室有一份在空氣中潮解變質(zhì)的氫氧化鈉樣品,質(zhì)量為1.5g。某實(shí)驗(yàn)小組將這份樣品完全溶解,配成50g溶液。然后緩慢滴入7.3%的稀鹽酸,同時(shí)進(jìn)行攪拌,使二氧化碳全部逸出。滴加過(guò)程中,多次測(cè)得溶液pH和溶液總質(zhì)量,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:測(cè)量次數(shù)第1次第6次第16次第21次第26次滴加的鹽酸總質(zhì)量/g05152025溶液總質(zhì)量/g5055m69.7874.78溶液pH12.412.17.02.22.1請(qǐng)分析計(jì)算:(1)第________次測(cè)量時(shí),溶液中只有一種溶質(zhì)。(2)表中m=________。(3)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)(4)1.5g樣品中氫氧化鈉固體的質(zhì)量?!敬鸢浮浚?)16
(2)64.78
(3)解:由表格可知,第16次測(cè)量時(shí)樣品中的氫氧化鈉和碳酸鈉恰好完全反應(yīng),此時(shí)產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量mco2=50g+20g-69.78g=0.22g設(shè):1.5g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x,與碳酸鈉反應(yīng)消耗的氯化氫質(zhì)量為yNa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑1067344xy0.22g106x解得:x=0.53g73y解得:y=0.365gNa2CO3%=mNaCO3答:樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.3%。(4)解:與氫氧化鈉反應(yīng)消耗的氯化氫質(zhì)量為15g×7.3%-0.365g=0.73g設(shè):1.5g樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為zNaOH+HCl=NaCl+H2O4036.5z0.73g40z解得:z=0.8g答:1.5g樣品中氫氧化鈉固體的質(zhì)量為0.8克。7.(2019·湖州)實(shí)驗(yàn)室里有一瓶氫氧化鈣粉末由于較長(zhǎng)時(shí)間敞口放置,已部分變質(zhì)為碳酸鈣。某課外興趣小組為測(cè)定該瓶粉末中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)收集和計(jì)算。(1)配制稀鹽酸:配制500克7.3%的稀鹽酸,需要36.5%的濃鹽酸________克。(2)抽樣測(cè)定:將瓶中粉末攪拌均勻后稱(chēng)取20克樣品放入燒杯并置于電子秤上,再加入足量稀鹽酸充分反應(yīng),總質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下表所示:反應(yīng)時(shí)間/秒010203040總質(zhì)量/克310.0309.6308.6307.8307.8完全反應(yīng)后,生成的CO2氣體的質(zhì)量為_(kāi)_______克。(3)計(jì)算出該樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(要有計(jì)算過(guò)程)。(4)經(jīng)過(guò)分析討論,同學(xué)們覺(jué)得這樣測(cè)得的結(jié)果有可能偏大,原因是________(指出一點(diǎn)即可)。【答案】(1)100
(2)2.2
(3)解:設(shè)該樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑1004420x2.2克10020x=25%
(4)二氧化碳逸出時(shí)會(huì)帶出水分(鹽酸有揮發(fā)性)8.(2019·嘉興)用久的熱水瓶?jī)?nèi)膽有一層水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】,興趣小組為了解具體成分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們?nèi)悠?5克放入質(zhì)量為100克的錐形瓶中,置于電子天平上,往瓶?jī)?nèi)加入150克稀鹽酸時(shí),恰好完全反應(yīng)(樣品中的雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)),此時(shí)天平示數(shù)如圖。對(duì)所得混合物進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量,得到固體4.2克。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)恰好完全反應(yīng)時(shí),溶液中的溶質(zhì)為_(kāi)_______(填化學(xué)式)(2)樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(3)反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中MgCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(精確到0.1%)【答案】(1)CaCl2、MgCl2
(2)CO2的質(zhì)量:25克+100克+150克-268.4克=6.6克解:設(shè)樣品中CaCO3的質(zhì)量為xCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑100
44x
6.6g10044樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=15g25g答:樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是60%g
(3)解:設(shè)反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)生的MgCl2為y樣品中Mg(OH)2的質(zhì)量為25g-15g-4.2g=5.8gMg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O58955.8克y5895y=9.5g最后溶液的質(zhì)量:25g-4.2g+150g-6.6g=164.2g樣品中MgCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=9.5g164.2g答:反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中MgCl2質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5.8%。9.(2019·衢州)小科為測(cè)定某石灰石樣品(主要成分為碳酸鈣,其它成分不與稀鹽酸反應(yīng))中碳酸鈣的含量,利用氣密性良好的圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①稱(chēng)取石灰石樣品6克,加入錐形瓶中,塞緊瓶塞,從左側(cè)持續(xù)緩慢鼓入空氣;②一段時(shí)間后打開(kāi)分液漏斗活塞,注入足量的稀鹽酸,開(kāi)始計(jì)時(shí);③待裝置D總質(zhì)量不再增加時(shí)停止鼓入空氣。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得裝置D增加的質(zhì)量隨時(shí)間變化圖像如圖乙。(堿石灰能吸收二氧化碳和水)(1)根據(jù)圖乙,運(yùn)用化學(xué)方程式計(jì)算該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)(2)下列情況中,會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的是________
。①去掉裝置A,將空氣直接鼓入裝置B②去掉裝置C,將B與D裝置直接相連③當(dāng)氣泡停止產(chǎn)生時(shí)立即停止鼓入空氣【答案】(1)解:設(shè)石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x。由圖乙可知生成的二氧化碳的質(zhì)量為2.2克CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑10044x2.2g100/44=x/2.2gx=5gCaCO3%=5g/6g×100%=83.3%答:石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為83.3%
(2)①②【解析】(1)小科為了測(cè)定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),向樣品中加入鹽酸,而鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w,乙圖中可知產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量一共是2.2g,然后根據(jù)化學(xué)方程式比例方程即可求出樣品中的碳酸鈣質(zhì)量,然后與樣品總質(zhì)量相比即可得到碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(2)甲圖中A裝置主要是為了吸收空氣中的二氧化碳;B裝置是反應(yīng)裝置,C裝置主要為了吸收氣體中的水蒸氣;D裝置主要是為了吸收產(chǎn)生的二氧化碳;
①去掉裝置A,將空氣直接鼓入裝置B,空氣中的二氧化碳也被D裝置,導(dǎo)致二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量增大,計(jì)算出的碳酸鈣質(zhì)量也會(huì)偏大;
②去掉裝置C,將B與D裝置直接相連,缺少氣體干燥裝置,水蒸氣也會(huì)被D裝置吸收,導(dǎo)致測(cè)出的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量增大,則碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)也會(huì)偏大;
③當(dāng)氣泡停止產(chǎn)生時(shí)立即停止鼓入空氣,反應(yīng)裝置內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w沒(méi)有完全被D裝置吸收,導(dǎo)致測(cè)出的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量偏小,則碳酸鈣志昂分?jǐn)?shù)偏??;10.(2018·嘉興)潔廁靈是常用的陶瓷清洗液,小彭同學(xué)對(duì)某品牌潔廁靈的有效成分及其含量進(jìn)行研究。(1)查閱資料得知:潔廁靈有效成分是HCl。HCl的含量可通過(guò)已知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液來(lái)測(cè)定,其它成分均不參與反應(yīng)。請(qǐng)完成HCl與NaHCO3反應(yīng)的化學(xué)方程式:HCl+NaHCO3=NaCl+________+CO2↑(2)配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液,需要用到的玻璃儀器有燒杯、滴管和________。(3)向一錐形瓶中加入100克該品牌的潔廁靈,再逐次加入相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液,測(cè)出每次錐形瓶中反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量,數(shù)據(jù)記錄如下:①第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),所加NaHCO3溶液中溶質(zhì)質(zhì)量是多少克?②該品牌潔廁靈中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?【答案】(1)H2O
(2)量筒、玻璃棒
(3)①CO2的質(zhì)量:100克+40克-138.9克=1.1克解:設(shè)第一次反應(yīng)中,碳酸氫鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為xHCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑8444x1.1克8444x=2.1克答:第一次反應(yīng)中,碳酸氫鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為2.1克。②CO2的質(zhì)量:100克+160克-255.6克=4.4克設(shè)改潔廁靈中HCl的質(zhì)量為yHCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑36.544y4.4克36.5yy=3.65克HCl%=3.65克100克答:潔廁靈中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%?!窘馕觥浚?)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類(lèi)和數(shù)目不變的計(jì)算可知,生成物還有水;故答案為:H2O;(2)在配置溶液的過(guò)程中,需要量取液體體積,故需要量筒;而在溶解過(guò)程中,需要攪拌,需要玻璃棒來(lái)實(shí)現(xiàn);故答案為:量筒,玻璃棒;(3)由方程式可知,計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量需要計(jì)算出氣體質(zhì)量,然后根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算即可;①加入溶液和固體后,總質(zhì)量減輕了,是因?yàn)闅怏w逸出了;m(CO2設(shè)第一次反應(yīng)中,碳酸氫鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為xHCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑8444x1.1克8444②求鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則鹽酸必須反應(yīng)完全;分析表格數(shù)據(jù)可知,第四次加入碳酸氫鈉時(shí)鹽酸反應(yīng)完全;m(CO2設(shè)改潔廁靈中HCl的質(zhì)量為yHCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑36.544y4.4克36.5yHCl%=3.65克100克11.(2018·嘉興)大理石是含雜質(zhì)的碳酸鈣,因具有美麗花紋面被廣泛用于建筑物外墻、內(nèi)壁的貼面和地面鋪設(shè)。某同學(xué)想測(cè)出大理石樣品中碳酸鈣的含量,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)和分析。(1)取一定量的大理石樣品置于圖甲的發(fā)生裝置中,用分液漏斗向下滴加鹽酸(方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,雜質(zhì)不參加反應(yīng)),產(chǎn)生的氣體用含有堿性物質(zhì)的吸收裝置充分吸收。分液漏斗中所加液體不選用硫酸,理由是________。(2)反應(yīng)前,測(cè)得圖甲中錐形瓶?jī)?nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量和吸收裝置的總質(zhì)量都為m克,實(shí)驗(yàn)后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪了圖乙,曲線a、b分別表示錐形瓶?jī)?nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量和吸收裝置的總質(zhì)量隨反應(yīng)時(shí)間變化的情況。請(qǐng)根據(jù)曲線b分析計(jì)算出大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量。(3)請(qǐng)綜合分析曲線a、b,計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中所用鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(結(jié)果精確到0.1%)(4)計(jì)算后,該同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了反思。他認(rèn)為分液漏斗中選用的鹽酸濃度偏大,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成較大影響,其原因是________?!敬鸢浮浚?)硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水,它會(huì)包裹在大理石表面,使酸溶液不能與大理石接觸,從而使反應(yīng)中止
(2)解:由圖像可知:CO2質(zhì)量為2.2克;設(shè)固體混合物中碳酸鈣的質(zhì)量為xCaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑10044x2.2克10044=答:碳酸鈣的質(zhì)量是5克。
(3)設(shè)參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為yCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑7344y2.2克7344=鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=3.65克17.8克+2.2克答:鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是18.25%。
(4)鹽酸濃度越大,揮發(fā)性越強(qiáng),會(huì)揮發(fā)出更多的氯化氫氣體被吸收裝置吸收,導(dǎo)致二氧化碳測(cè)量值偏大,對(duì)結(jié)果有較大影響12.(2018·臺(tái)州)某同學(xué)用如圖裝置驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。稱(chēng)取一定質(zhì)量的碳酸鈉裝入氣球,將氣球套在錐形瓶上。將藥品全部倒入裝有足量稀鹽酸的錐形瓶中,氣球迅速脹大。稱(chēng)量反應(yīng)前后裝置的總質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123碳酸鈉質(zhì)量/克0.531.062.12反應(yīng)前裝置總質(zhì)量/克66.3366.8667.92反應(yīng)后裝置總質(zhì)量/克66.1966.6267.42(1)計(jì)算第1次反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量。(2)分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)每次反應(yīng)前后裝置的總質(zhì)量均不相等,請(qǐng)以第1次反應(yīng)為例,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律。(空氣密度取1.3克/升,二氧化碳密度取2.0克/升,結(jié)果精確到0.01)【答案】(1)將0.53g碳酸鈉加入足量稀鹽酸中,則碳酸鈉完全反應(yīng),設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量是x。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑106440.53x10644=0.53g因?yàn)檠b置減少的重力=氣球受到的浮力,F(xiàn)浮=ρ空×g×V排,所以裝置減少的質(zhì)量為:F浮g=ρ空×V排=ρ空×mC【解析】(1)碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)的方程式為:Na2Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO21
因?yàn)檠b置減少的重力=氣球受到的浮力,根據(jù)F浮=ρ空×g×V排,所以裝置減少的質(zhì)量為:F浮g=ρ空×V排=ρ空×mC13.(2018·溫州)海螵蛸是一味中藥,其主要成分是碳酸鈣,某同學(xué)利用如圖裝置測(cè)定其中碳酸鈣的含量。在錐形瓶中加入質(zhì)量為m的海螵蛸粉末,向分液漏斗中加入稀鹽酸。在燒杯中加入足量氫氧化鈉溶液,并稱(chēng)量燒杯及氫氧化鈉溶液總質(zhì)量m1。②先打開(kāi)止水夾,再打開(kāi)分液漏斗活塞,滴加鹽酸并及時(shí)關(guān)閉活塞。完全反應(yīng)后,再次稱(chēng)量燒杯及其中液體的總質(zhì)量m2③利用m2與m1的差值,即反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量,再計(jì)算海螵蛸中碳酸鈣的含量。(1)海螵蛸有治療胃酸過(guò)多、能為骨質(zhì)發(fā)育提供重要元素的功效,其原因是________。(2)實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性,方法是:用止水夾夾住橡膠管,往分液漏斗中加入適量水,打開(kāi)分液漏斗的活塞,觀察到________,說(shuō)明裝置氣密性良好。(3)下列情況會(huì)致海螵蛸中碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)量值偏小的是(
)(可多選)A.海螵蛸中滴加鹽酸過(guò)量
B.錐形瓶?jī)?nèi)部分水蒸氣隨二氧化碳逸出
C.反應(yīng)結(jié)東后,錐形瓶?jī)?nèi)有二氧化碳?xì)埩?/p>
D.反應(yīng)速度過(guò)快,大量氣泡從氫氧化鈉溶液中出【答案】(1)海螵蛸中碳酸鈣能與胃中鹽酸反應(yīng),同時(shí)為人體提供鈣元素(2)分液漏斗內(nèi)液面不再下降(3)C,D【解析】(1)胃酸的主要成分是HCl,而碳酸鈣能和HCl反應(yīng)消耗鹽酸;且碳酸鈣轉(zhuǎn)換成鈣離子從而被人體吸收,鈣元素是骨骼的主要元素之一;故答案為:海螵蛸中碳酸鈣能與胃中鹽酸反應(yīng),同時(shí)為人體提供鈣元素;(2)氣密性良好則裝置內(nèi)的壓強(qiáng)不會(huì)改變,而當(dāng)打開(kāi)分液漏頭時(shí)液體向下移動(dòng),會(huì)產(chǎn)生壓力,而氣密性良好則壓強(qiáng)會(huì)變大,則會(huì)使液體停止向下移動(dòng);故答案為:分液漏斗內(nèi)液面不再下降;(3)A、鹽酸具有揮發(fā)性,如果滴加過(guò)多的話,則氣體質(zhì)量會(huì)偏大;則碳酸鈣計(jì)算結(jié)果偏大;故A錯(cuò)誤;B、水蒸氣一起揮發(fā)出來(lái),則會(huì)導(dǎo)致氣體質(zhì)量偏大,則碳酸鈣偏大;故B錯(cuò)誤;C、錐形瓶?jī)?nèi)氣體殘留,則二氧化碳的質(zhì)量會(huì)偏小,導(dǎo)致碳酸鈣質(zhì)量偏小;故C正確;D、反應(yīng)過(guò)快,導(dǎo)致二氧化碳沒(méi)有被完全吸收,導(dǎo)致二氧化碳質(zhì)量偏小,則碳酸鈣的質(zhì)量會(huì)偏??;故D正確;故答案為:CD;14.(2018·溫州)工業(yè)生產(chǎn)常用“苛化法”制取氫氧化鈉,其原料為碳酸鈉、石灰乳[由Ca(OH)2和水組成的混合物],大致流程如下:科學(xué)興趣小組模擬上述流程,在實(shí)驗(yàn)室中制備氫氧化鈉。(1)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“操作1”時(shí),需要用到下列器材中的________(可多選)。(2)制備氫氧化鈉的化學(xué)方程式為:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。將53克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的碳酸鈉溶液與17克石灰乳混合,若二者恰好完全反應(yīng)計(jì)算所得氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)【答案】(1)BDE
(2)解:設(shè)可制得氫氧化鈉的質(zhì)量為x,得到碳酸鈣為y。碳酸鈉的質(zhì)量:53克×20%=10.6克Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓1068010010.6xy10610.6=80x
106x=8克,y=10克NaOH%=8克53答:所得氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.3%?!窘馕觥浚?)經(jīng)過(guò)操作1獲得溶液和沉淀,實(shí)現(xiàn)的是固液分離,所以該操作是過(guò)濾;過(guò)濾需要的是玻璃棒、漏斗、燒杯;故答案為:BDE;(2)求所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),需要先求出反應(yīng)后的溶質(zhì)質(zhì)量和溶液質(zhì)量,需要去除反應(yīng)中的產(chǎn)生的沉淀和氣體的質(zhì)量;故答案為:設(shè)可制得氫氧化鈉的質(zhì)量為x,得到碳酸鈣為y。碳酸鈉的質(zhì)量:53克×20%=10.6克Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓1068010010.6xy10610.6=80x
106x=8克,y=10克NaOH%=8克5315.(2018·湖州)從古代到現(xiàn)代,材料的種類(lèi)越來(lái)越多,用途也越來(lái)越廣泛。請(qǐng)回答:(1)早在西漢時(shí)期,我國(guó)就有濕法煉銅的記載,將鐵置于硫酸銅溶液中得到銅單質(zhì),該反應(yīng)屬于________(填基本反應(yīng)類(lèi)型)。(2)現(xiàn)代社會(huì),玻璃是一種常見(jiàn)的非金屬材料,SiO2是生產(chǎn)玻璃的原料之一。SiO2屬于________(選填“酸”、“堿”、“鹽”或“氧化物”)。(3)未來(lái),人類(lèi)在生產(chǎn)材料時(shí)會(huì)更注重環(huán)境保護(hù),將二氧化碳作為原料應(yīng)用于“綠色”化學(xué)可以更好地保護(hù)環(huán)境。人類(lèi)每年因能源消費(fèi)而向大氣排放約200億噸的CO2,若這些CO2按化學(xué)方程式“CO2+H2→CH3OH+H2O”進(jìn)行反應(yīng),理論上可以將轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______億噸甲醇[CH3OH](結(jié)果保留一位小數(shù))?!敬鸢浮浚?)置換反應(yīng)(2)氧化物(3)145.5【解析】(1)鐵置于硫酸銅溶液中得到銅單質(zhì)和硫酸亞鐵,屬于置換反應(yīng);故答案為:置換反應(yīng);(2)二氧化硅是由硅元素和氧元素兩種元素構(gòu)成且其中一種元素為氧元素,所以二氧化硅為氧化物;故答案為:氧化物;⑶設(shè)200億噸的CO2生成甲醇的質(zhì)量為x,CO2+3H2→CH3OH+H2O4432200億噸x4432=16.(2018·金華)碳酸氫鈉片是一種常用藥,能用于治療胃酸過(guò)多,這是因?yàn)槿梭w的胃液中含有鹽酸,已知:NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,為測(cè)定藥片中碳酸氫鈉的含量,小科進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)小科認(rèn)為,要測(cè)定藥片中碳酸氫鈉的含量,實(shí)驗(yàn)中需要采集兩個(gè)數(shù)據(jù):一是測(cè)出碳酸氫鈉片樣品的質(zhì)量;二是根據(jù)碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)原理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出反應(yīng)生成的________質(zhì)量。(2)小科按如圖甲的實(shí)驗(yàn)方案,取藥片和足量的稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)測(cè)量反應(yīng)前后總質(zhì)量的變化來(lái)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。同學(xué)們認(rèn)為,測(cè)得碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大,原因是________(答出一點(diǎn)即可)。(3)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,小科又設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)方案,取藥片和足量的稀鹽酸進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:實(shí)驗(yàn)序號(hào)123碳酸氫鈉片樣品質(zhì)量/克3.03.03.0反應(yīng)前總質(zhì)量/克193.8194.6193.6反應(yīng)后總質(zhì)量/克192.6193.6192.5二氧化碳質(zhì)量/克
請(qǐng)計(jì)算藥片中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?!敬鸢浮浚?)二氧化碳
(2)二氧化碳逸出時(shí)帶走了水蒸氣(或有部分液體濺出燒杯)
(3)三次實(shí)驗(yàn)所得二氧化碳質(zhì)量的平均值NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑8444x1.1克84/x=44/1.1克,解得:x=2.1克碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=2.1克/3克×100%=70%【解析】(1)碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)能夠生成二氧化碳,測(cè)量出二氧化碳的質(zhì)量,然后通過(guò)化學(xué)方程式計(jì)算出碳酸氫鈉的質(zhì)量即可;故答案為:二氧化碳;⑵采用如圖甲的裝置,導(dǎo)致測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大,說(shuō)明氣體質(zhì)量偏大,而因?yàn)槭枪桃夯旌戏磻?yīng),所以氣體逸出時(shí)會(huì)帶走部分水蒸氣從而導(dǎo)致氣體質(zhì)量偏大;故答案為:二氧化碳逸出時(shí)帶走了水蒸氣(或有部分液體濺出燒杯)⑶第一次產(chǎn)生氣體質(zhì)量為:193.8-192.6=1.2g;第二次產(chǎn)生氣體質(zhì)量為:194.6-193.6=1g;第三次產(chǎn)生氣體質(zhì)量為:193.6-192.5=1.1g;為了減小誤差,要求數(shù)據(jù)的平均值:(1.2g+1g+1.1g)/3=1.1g;設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為Xg;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑8444x1.1克84/x=44/1.1克,解得:x=2.1克碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=2.1克/3克×100%=70%;故答案為:70%;17.(2018·衢州)科學(xué)家嘗試通過(guò)多種途徑減少CO2的排放,或?qū)O2轉(zhuǎn)化為有用的物質(zhì)。其中一種途徑是利用NaOH溶液來(lái)“捕捉”CO2,并將CO2儲(chǔ)存或利用,反應(yīng)流程如圖所示。(1)反應(yīng)分離室中分離物質(zhì)的操作是________。(2)上述反應(yīng)流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)是________。(3)若反應(yīng)分離室中有溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%的Na2CO3溶液100千克。求完全反應(yīng)后,理論上可生成CaCO3的質(zhì)量(要求根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算)。【答案】(1)過(guò)濾
(2)NaOH和CaO
(3)解:設(shè)理論上可生成CaCO3質(zhì)量為xCa(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓106100100×10.6%x106100kg×10.6%=答:理論上可生成CaCO3質(zhì)量為10kg。【解析】(1)通過(guò)分離室后獲得碳酸鈣固體和NaOH溶液,用于固液分離的是過(guò)濾;故答案為:過(guò)濾;可循環(huán)利用的物質(zhì),說(shuō)明是可以參與反應(yīng)之和,再次重復(fù)使用,由圖可知是生石灰和NaOH;故答案為:NaOH和CaO;對(duì)于化學(xué)計(jì)算,要首先分析其反應(yīng)過(guò)程及反應(yīng)的方程式,即:CaCa(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓106100100×10.6%x106100kg×10.6%解得x=10kg;故答案為:10kg;18.(2017·臺(tái)州)某興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律。(1)如圖甲,小柯將燒杯放在天平左盤(pán),使天平重新平衡。然后取下燒杯把鐵釘放入試管中,一段時(shí)間后,再把燒杯放回天平左盤(pán),最后天平是否平衡?________。反應(yīng)后試管內(nèi)溶液的質(zhì)量________(選填“增加”、“減少”或“不變”)。(2)如圖乙,小妍將燒杯放在天平左盤(pán),使天平重新平衡。然后傾斜燒杯使鹽酸與石灰石粉末混合,一段時(shí)間后再把燒杯放回天平左盤(pán),發(fā)現(xiàn)天平不再平衡。其原因是________。小柯對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),把燒杯換成錐形瓶(如圖丙,裝置氣密性良好)。你認(rèn)為能否驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律并闡述理由:________。(3)小妍想測(cè)定實(shí)驗(yàn)所用石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取6克石灰石粉末與足量的稀鹽酸充分反應(yīng),反應(yīng)后總質(zhì)量減少2.2克。求石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(雜質(zhì)與稀鹽酸不反應(yīng))。(結(jié)果精確到0.1%)【答案】(1)平衡;減少
(2)產(chǎn)生的二氧化碳從燒杯中逸出;不能,氣球體積變大,受到空氣對(duì)它的浮力增大,天平不再平衡。
(3)解:設(shè)石灰石中含CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O10044x2.2克10044=CaCO3%=5克/6克×100%=83.3%【解析】(1)反應(yīng)后的產(chǎn)物沒(méi)有氣體所以反應(yīng)前后質(zhì)量不變天平仍平衡;反應(yīng)中56份的鐵能置換出64份的銅所以溶液質(zhì)量是減少的;(2)圖乙稀鹽酸與石灰石反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w而使燒杯內(nèi)的總質(zhì)量減小,所以天平不平衡了;圖丙反應(yīng)裝置中用氣球收集生成的氣體,但由于氣球收集氣體后體積會(huì)增大,受到的浮力也增大,而使天平不再平衡。19.(2017·溫州)實(shí)驗(yàn)室有一變質(zhì)的氫氧化鈉樣品(樣品中只含碳酸鈉雜質(zhì),且成分均勻),為測(cè)量樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。①取質(zhì)量、大小相同的3個(gè)燒杯,分別加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸100克;②向上述3個(gè)燒杯中分別加入3份質(zhì)量不同的樣品;③充分反應(yīng)后,再用電子天平稱(chēng)量燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量(假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全逸出)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三反應(yīng)前稀鹽酸+燒杯質(zhì)量(克)150150150反應(yīng)前固體樣品質(zhì)量(克)4812反應(yīng)后燒杯內(nèi)物質(zhì)+燒杯質(zhì)量(克)m155.8158.7已知實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng):NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(1)分析表中數(shù)據(jù),寫(xiě)出判斷實(shí)驗(yàn)二中的樣品已完全反應(yīng)的理由:________。(2)表中的m值為_(kāi)_______。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的數(shù)據(jù)計(jì)算樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?!敬鸢浮浚?)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)三產(chǎn)生的氣體質(zhì)量為150+12?158.7=3.3(克),實(shí)驗(yàn)二產(chǎn)生的氣體質(zhì)量為150+8?155.8=2.2(克),實(shí)驗(yàn)三產(chǎn)生的氣體質(zhì)量大于實(shí)驗(yàn)二,所以實(shí)驗(yàn)二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應(yīng)。(2)152.9
(3)解:設(shè)8克樣品中含Na2CO3的質(zhì)量為x反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量為:150+8?155.8=2.2(克)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑10644x2.2克106樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.3克答:該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為66.25%?!窘馕觥浚?)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)三產(chǎn)生的氣體質(zhì)量為150+12?158.7=3.3(克),實(shí)驗(yàn)二產(chǎn)生的氣體質(zhì)量為150+8?155.8=2.2(克),實(shí)驗(yàn)三產(chǎn)生的氣體質(zhì)量大于實(shí)驗(yàn)二,所以實(shí)驗(yàn)二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應(yīng)。;
(2)根據(jù)(1)分析,實(shí)驗(yàn)二產(chǎn)生的氣體質(zhì)量為150+8?155.8=2.2(克),實(shí)驗(yàn)二中稀鹽酸有剩余,8克樣品已完全反應(yīng),因此實(shí)驗(yàn)一中4g樣品完全反應(yīng),產(chǎn)生氣體1.1g,m=150g+4g-1.1g=152.9g;20.(2021·溫州模擬)某科學(xué)興趣小組對(duì)潛艇的制氧原理產(chǎn)生了好奇,通過(guò)查閱資料得知,潛艇中制取氧氣的主要原料是固體過(guò)氧化鈉(Na2O2),過(guò)氧化鈉分別能和二氧化碳、水反應(yīng),都能生成氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑為測(cè)定潛艇中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),該小組的同學(xué)在教師的指導(dǎo)下,利用下圖所示的裝置(固定裝置已略去)開(kāi)展探究,并得出正確結(jié)論。
已知裝置B中盛有飽和NaHCO3溶液(NaHCO3不與CO2反應(yīng)),堿石灰是由固體NaOH和CaO組成的混合物。整套裝置氣密性良好,反應(yīng)所需試劑均足量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)裝置B的作用是________;(2)在A中不用稀硫酸而用稀鹽酸原因________;(3)裝置E作用________;(4)裝置D中過(guò)氧化鈉樣品的質(zhì)量為mg,裝置D在反應(yīng)前后質(zhì)量分別為n1g和n2g,若樣品中所含雜質(zhì)既不溶于水,也不參加化學(xué)反應(yīng),求樣品中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?________【答案】(1)吸收揮發(fā)出的HCl(2)生成的CaSO4微溶,阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行
(3)防止空氣中的CO2進(jìn)入對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響(4)n2【解析】(1)A中制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體,通過(guò)B可吸收揮發(fā)出的氯化氫;
(2)硫酸和石灰石中碳酸鈣反應(yīng)生成的CaSO4微溶,阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,所以不能用稀硫酸代替稀鹽酸;(3)E中堿石灰可防止空氣中的CO2進(jìn)入對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響;
(4)D在反應(yīng)前后質(zhì)量分別為n1g和n2g,其增重質(zhì)量為二氧化碳與氧氣的差值,設(shè)過(guò)氧化鈉質(zhì)量為X2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
增重質(zhì)量
156
88
32
56
x
(n2-n1)
x=156(n2?21.(2021·溫州模擬)小江同學(xué)為了尋找含碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)85%的石灰石,現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一拼碳酸鈣和氯化鈣粉末組成的均勻混合物,為了測(cè)定該碳酸鈣混合物是否符合標(biāo)準(zhǔn),小江同學(xué)用相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸和該混合物反應(yīng),說(shuō)的溶液均為不飽和溶液,記錄數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)組別一二三四稀鹽酸質(zhì)量100100100100混合物質(zhì)量36912所得溶液質(zhì)量101.9103.8105a剩余固體質(zhì)量00mn(1)分析表中數(shù)據(jù),判斷實(shí)驗(yàn)三中樣品是否已完全反應(yīng)并寫(xiě)出理由:________(2)表中a=________,m=________,n=________(3)通過(guò)計(jì)算推斷該石灰石樣品的純度是否符合要求。【答案】(1)由1、2可知,每3g混合物反應(yīng),溶液質(zhì)量增加1.9g,而第三組只增加1.2g
(2)105.5;1.25;3.75
(3)設(shè)該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為xCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑10044x1.1100x=CaCO?%=2.5g3g【解析】(1)由1、2可知,每3g混合物反應(yīng),溶液質(zhì)量增加1.9g,而第三組只增加1.2g,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)三中酸完全反應(yīng),樣品有剩余;
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