Question

老师从实验桌上拿出两瓶常用的但标签已经模糊不清的试剂，分别是固体和液体，他取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体．我们对此气体展开了一系列探究：
（1）①请你猜想此气体可能是什么物质？如何验证该气体？
②你想制取该无色气体，发生装置将选取下图中的

 

（填序号，下同），收集装置选取

 

；

③如果用如图所示装置收集你猜想的气体，你认为气体应从

 

 端（填“a”或“b”）通入．

④请你猜想该无色气体还可能是另外一种气体，产生它的其中一个化学方程式是

 

；收集装置可采用②图中的

 

．
（2）向50g 8%的氢氧化钠溶液中加入100g的稀盐酸恰好完全反应，此时溶液PH=7．求：所用稀盐酸溶质的质量分数是多少？反应后生成氯化钠溶液溶质的质量分数为多少？

Answer 1

分析：（1）①根据药品的状态及反应条件，对照实验室制取气体的反应原理，猜想所制取的气体；并根据气体的性质，说明检验该气体的方法；
②根据所猜想气体的实验室制取所使用药品及反应条件，选择制取该气体的发生装置；根据气体的性质，选择收集气体的装置；
③根据该气体密度与空气密度的关系，判断使用该装置进行收集时的进气口；
④对气体进行再次猜想，并写出再次猜想气体的制取原理反应，及收集装置的选择；
（2）根据反应的化学方程式，由氢氧化钠的质量计算稀盐酸中溶质质量及反应生成氯化钠的质量，然后利用溶质质量分数公式，分别计算出所用稀盐酸及反应后所得溶液的溶质质量分数．

解答：解：（1）①二氧化碳可由固体石灰石与液休稀盐酸在常温下反应制得，因此，可猜想该气体为二氧化碳；可把气体通入澄清石灰水进行检验，石灰水变浑浊可说明气体为二氧化碳；
②由于制取二氧化碳使用块状固体与液体常温下反应制取，因此可选择B装置作为制取气体的发生装置；由于二氧化碳能溶于水且密度大于空气，因此可选择E装置收集二氧化碳；
③若采取该装置采取向上排空气法收集二氧化碳，二氧化碳气体应从a管通入，使空气从上方的b管排出，实现向上排空气收集二氧化碳；
④实验室也可以使用固体二氧化锰与液体过氧化氢制取氧气，因此，无色气体也可能为氧气，反应的化学方程式为；由于氧气难溶于水且密度大于空气，因此可采取排水法或向上排空气法收集氧气，即选择装置C或E收集氧气；
故答案为：
（1）①该气体可能是CO₂；把产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则该气体为二氧化碳；（其他合理答案均可）
②B；E；
③a端进；
④2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；C或E；（其他合理答案均可）
（2）50g 8%的氢氧化钠溶液中含氢氧化钠的质量=50g×8%=4g
设盐酸中氯化氢的质量为x，生成氯化钠质量为y
HCl+NaOH═NaCl+H₂O
36.5 40   58.5
x    4g    y

36.5

x

=

40

4g

  x=3.65g

58.5

y

=

40

4g

y=5.85g
所用稀盐酸溶质的质量分数=

3.65g

100g

×100%=3.65%
反应后生成氯化钠溶液溶质的质量分数=

5.85g

50g+100g

×100%=3.9%
答：所用稀盐酸溶质的质量分数为3.65%；反应后生成氯化钠溶液溶质的质量分数为3.9%．

点评：利用固体物质与液体在常温下发生反应，可制取的气体有二氧化碳（石灰石与稀盐酸）、氢气（锌与稀硫酸）、氧气（二氧化锰与过氧化氢）．