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(8分)工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2 质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。

(1)A中发生反应的化学方程式为___________________。
(2)浓硫酸的作用为______。
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 ___________________(填序号)。
①加入的稀硫酸量不足           ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收   ④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。
图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是___________________。
【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将___________________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【拓展提高】已知Na2CO3溶液滴加稀硫酸并不断振荡,先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成为___________________。

(1)Na2CO3 + H2SO4 ="=" Na2SO4 + H2O +CO2↑ H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O(2)吸水      
【交流讨论】 ②③④
【方案改进】关闭c、打开a、b      【数据分析】 偏低
【拓展提高】Na2SO4和H2SO4;Na2SO4;Na2SO4和NaHCO3(写名称也对)

解析试题分析:(1硫酸会与样品中的碳酸钠、氢氧化钠分别发生反应。化学方程式为Na2CO3 + H2SO4 ="=" Na2SO4 + H2O +CO2↑ H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O
(2)碱石灰可与二氧化碳反应,也可吸收水。为得到准确的二氧化碳的质量,应先用浓硫酸将水除去。
【交流讨论】①加入的稀硫酸量不足,则会使反应不完全,生成二氧化碳的质量偏低;此误差可能过继续加入硫酸弥补。②装置内空气中的CO2没有排出,会使测得的二氧化碳的质量偏低;③反应产生的CO2未被完全吸收,会使没得的二氧化碳的质量偏低;④干燥管与空气直接相通,会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳气体。造成测得的质量偏高。所以应选②③④。
【方案改进】反应前需要通入过量的空气将装置内的二氧化碳气体排出;且这部分二氧化碳气体不能与D中的物质反应;所以应关闭c、打开a、b 。
【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则会有一部分水蒸气进入D中,使测得的二氧化碳的擀偏大,从而使计算出的碳酸钠的质量偏大,则烧碱的纯度将偏低。
【拓展提高】如加入的硫酸不足以使生成的NaHCO3完全反应,溶液中的溶质应为:Na2SO4和NaHCO3;如加入的硫酸恰好使生成的NaHCO3完全反应,溶液中的溶质应为:Na2SO4;如加入的硫酸使生成的NaHCO3完全反应,且过量,溶液中的溶质应为:Na2SO4和H2SO4。
考点:科学探究、实验方案的改进、

练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:探究题

6分)实验探究燃烧条件。
实验1 用棉花分别蘸酒精和水,在酒精灯火焰上加热片刻,
观察到蘸酒精的棉花燃烧而蘸水的棉花不燃烧。通过此实验说明
燃烧的条件之一是               。
实验2 如图进行实验,实验记录如下:

(1)白磷燃烧的化学方程式__________________________________;                                  
(2)要得出“可燃物燃烧需要氧气”的结论,需要编号______和______的对比。
(3)若要使编号②铜片上的红磷燃烧,可采用的方法是_______________________________________。

编号
可燃物
现象(是否燃烧)
影响因素
是否与氧气接触
温度是否达到着火点
①
铜片上的白磷
燃烧
√
√
②
铜片上的红磷
不燃烧
√
×
③
热水中的白磷
不燃烧
×
√

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科目:初中化学 来源: 题型:探究题

(7分)甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有纯净干燥的CO2的集气瓶中,发现金属钠在CO2中继续燃烧,燃烧停止后,在集气瓶底发现有黑色颗粒生成,瓶内壁上有白色物质生成。
(1)甲认为黑色颗粒是   (用化学式填空),白色物质可能是Na2O或Na2CO3;乙同学认为白色物质还有可能是氢氧化钠固体。甲同学认为乙同学的猜想不正确,其理由是   ;
(2)查阅资料发现:氧化钠为白色粉末,溶于水生成氢氧化钠:Na2O+H2O=2NaOH。甲同学据此对白色物质进行了下列实验:

(3)丙同学认为方案1得到的结论不正确,理由是:   
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方式为:   ,属于基本反应类型中的   反应。

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科目:初中化学 来源: 题型:探究题

(8分)小强同学用三支试管,分别取适量的稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液进行相关实验探究。
步骤1:向三支试管中分别滴加酚酞后,Na2CO3溶液中显红色,说明Na2CO3溶液显           性;
步骤2:小强把三支试管中的溶液同时倒入一只烧杯中,发现有气泡产生,最终有白色沉淀生成且溶液显红色;白色沉淀为             (写化学式)
步骤3:把烧杯中的混合物进行过滤,得到滤液,滤液中一定不含有________。(选填字母):
A.稀盐酸     B.澄清石灰水    C.碳酸钠溶液
[实验猜想] 步骤3所得滤液中溶质可能为:①NaCl  Na2CO3;
②NaCl  CaCl2和NaOH;
③NaCl  Na2CO3和NaOH; ④…
[实验验证](提示:CaCl2溶液显中性)

实验操作
实验现象
实验结论
有关化学方程式
取少量滤液于试管中,加入足量CaCl2溶液
 
                      
                      
猜想③成立
                         
[反思评价] 有同学提出将CaCl2溶液改为稀盐酸,若观察到有气泡产生且红色消失,则证明猜想③成立。你认为是否正确          (填“正确或不正确”) 其理由是:                          。

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科目:初中化学 来源: 题型:探究题

甲同学与乙同学做完酸、碱、盐相关性质实验后,很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起,看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇,请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么?
【猜想假设】猜想①Na2SO4、Na2CO3         猜想②Na2SO4、Na2CO3、NaOH
猜想③Na2SO4、H2SO4、Na2CO3   猜想④Na2SO4、 H2SO4
猜想⑤Na2SO4
上述猜想中,你认为不合理的猜想是       (填序号)。
【实验探究】⑴甲同学取少量该溶液于试管中,向其中滴加无色酚酞,发现溶液颜色无变化,据此,他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论     (填“合理”或“不合理”),理由是                     。
⑵乙同学向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液,振荡,溶液变蓝。该反应的化学方程式是                                   。
【实验结论】根据上述实验探究,你认为猜想      (填序号)是正确的。
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放,这样做的意义是       
(答一点即可)。

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科目:初中化学 来源: 题型:探究题

(7分)化学教师为了调动同学们探究的积极性,布置了一个探究任务:粉笔的成份是初中化学中常见的盐类,请同学们探究粉笔的化学成份。某化学兴趣小组进行了以下探究实验。
【提出猜想】
(1)粉笔的成份氯化物;(2)粉笔的成份碳酸盐;(3)粉笔的成份硫酸盐。
【实验探究】
(1)取一个段白色的粉笔(约1g),在研钵中研成粉末,倒入大烧杯中,加入100mL蒸馏水充分搅拌,静置,发现烧杯底部有较多的白色回体未溶解。根据下表以及后面实验操作现象,判断粉笔的成份属于哪类物质? 。

溶解度(20℃)
﹤0.01g
0.01g~1g
1g~10g
﹥10g
物质分类
难溶
微溶
可溶
易溶
(2)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加几滴酚酞,无明显现象。粉笔溶液(酸碱性)不可能呈 性;
(3)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加盐酸溶液,无明显现象产生;
(4)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加Na2CO3溶液,产生白色沉淀;
(5)从烧杯中取少许上层清液注入试管,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
【实验判断】
根据探究实验中出现的现象,请你做出粉笔化学成份可能合理的判断。完成下列填空:
(6)写出粉笔的主要成份化学式 ;
(7)写出【实验探究】(4)中化学反应的化学方程式 ;
(8)写出【实验探究】(5)中化学反应的化学方程式 。

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科目:初中化学 来源: 题型:探究题

某化学活动小组的同学,设计了如下图所示实验,请回答:

(1)猜想该实验探究的问题是___________________________________
(2)写出发生反应的化学方程式__________________________________
(3)该实验能验证的结论为_____________________________________.

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科目:初中化学 来源: 题型:探究题

(8分)小林同学在做探究质量守恒定律实验时,称取2.4g镁条在点燃的条件下与充足的空气反应,其反应的化学方程式为______________________________.(2分)实验完毕后,称得所得固体的质量小于4.0g.
【提出问题】固体质量为什么会小于4.0g呢?是否发生了其他反应呢?
【查阅资料】镁在空气中燃烧时,除了镁与氧气反应外,还可发生反应:
①2Mg+CO2点燃C+2MgO     ② 3Mg+N2点燃Mg3N2
【猜想与假设】反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应_______(填“①”或“②”)造成的,其理由是_____________________________.(2分)
【实验探究】根据初中化学所学知识用图所示装置除去空气中的氧气得到氮气(含少量稀有气体).可燃物应选择的物质是_________(填写物质的字母代号).
A.木炭    B.红磷   C.硫粉
选择的理由是________________________________________;
将点燃的镁条伸入所制得的氮气中,镁条在氮气中剧烈燃烧.
【实验结论】2.4g镁在空气中完全反应后所得固体质量小于4.0g,是由于生成的产物是___________的混合物所致.

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科目:初中化学 来源: 题型:探究题

某化学兴趣小组在做完制取二氧化碳的实验后(用石灰石与稀盐酸制取),对反应后反应器中剩余溶液的溶质成分产生了兴趣。他们继续进行了如下实验探究。
【分析推断】根据制取二氧化碳的反应原理,可以确定剩余溶液中一定含有氯化钙,但其中是否含有氯化氢需要通过实验来证明。若剩余溶液显酸性(含有
H+),说明含有氯化氢。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水,氯化钙溶液不显酸性。
【实验过程】
将剩余溶液倒入烧杯中,微热后冷却至室温。

 
实验操作
实验现象
实验结论
甲同学
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中滴加     
现象:溶液变为红色
溶液显酸性(含有H+),溶质中有氯化氢
乙同学
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中加入少量锌粒
现象:           
反应的化学方程式是:                  
丙同学
取烧杯中溶液少许于试管中,向其中加入少量石灰石
现象:          
 
【拓展提高】若要从剩余溶液中得到尽可能多的纯净的氯化钙固体,同学们认为可以向剩余溶液中加入稍过量的               (填化学式),经                      ,蒸发等操作后即可完成。

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同步练习册答案