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化学是一门以实验为基础的科学,通过实验可以学习科学探究的方法.现有一份由碳酸钠和氯化钠组成的固体样品,质量为m1g.小明设计了图中的装置,请你参与探究.
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【实验目的】探究碳酸钠的化学性质并测定样品中碳酸钠的质量分数.
【查阅资料】碳酸钠能与稀硫酸发生反应,生成硫酸钠、二氧化碳和水.
【实验步骤】
①关闭止水夹K2,打开止水夹K1.向装有样品的A装置内加入适量的稀硫酸,充分反应后,B装置的质量增重m2g,C装置中的澄清石灰水不变浑浊.
②关闭止水夹K1,打开止水夹K2,使B装置与空气连通.向D装置内加入适量的过氧化氢溶液充分反应(确保溶液浸没长颈漏斗下端管口).请回答:
(1)实验前需检查装置的
 
.
(2)判断样品中含有碳酸钠的实验现象为
 
.
(3)样品中碳酸钠的质量分数的表达式为
 
.
(4)在整个反应过程中,B装置内发生反应的化学方程式为
 
.
【实验拓展】反应结束后,B装置溶液中溶质的组成有多种情况,其中的一种是只含有氢氧化钠,还有的情况是:
 
.你怎样验证溶质只含有氢氧化钠的这种情况:
 
.
分析:(1)根据制取气体的步骤分析;
(2)根据碳酸钠和稀硫酸反应的现象分析;
(3)根据方程式计算出碳酸钠的质量进行解答;
(4)根据题意和质量守恒定律进行解答;
【实验拓展】根据生成物分和溶液中存在的离子进行分析判断;
解答:解:(1)用装置制取气体的第一步就是检查装置的气密性,故答案为:气密性     
(2)如样品中含有碳酸钠就和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,现象就是在A装置内冒出气泡,故答案为:A装置内有气泡冒出
(3)由题意知,B装置的质量增重m2g就是碳酸钠和稀硫酸反应产生的二氧化碳的质量,由此设碳酸钠的质量为X.
   Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
     106                    44
      X                     m2g 
106
44
=
X
m2g

X=
53m2g
22

所以样品中碳酸钠的质量分数为:
53m2
22m1
×100%
 故答案为:
53m2
22m1
×100%
(4)由题意知,B装置内发生反应有A装置反应产生的二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,还有D装置中产生的氧气把C装置中的石灰水压入B装置中与生成的碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙,故答案为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
【实验拓展】B装置内如生成的碳酸钠和氢氧化钠恰好完全反应,溶液中溶质的组成就只含有氢氧化钠,如碳酸钠剩余就含有NaOH和Na2CO3,如石灰水剩余就含有 NaOH和Ca(OH)2;验证溶质只含有氢氧化钠就验证溶液中没有碳酸根离子和钙离子,具体方法是:过滤后取滤液于两支试管中,向一支试管滴加足量的稀盐酸,向另一只试管滴加足量的碳酸钠溶液,若均无明显现象,则溶质只有氢氧化钠. 故答案为:NaOH和Na2CO3 NaOH和Ca(OH)2;过滤后取滤液于两支试管中,向一支试管滴加足量的稀盐酸,向另一只试管滴加足量的碳酸钠溶液,若均无明显现象,则溶质只有氢氧化钠.
点评:本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力.增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:

化学是一门以实验为基础的学科,做化学实验需要实验仪器,我们必须认识仪器并学会正确使用仪器.
现有如下仪器:
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(1)用仪器名称回答:
①用于吸取和滴加少量液体的是
 
;(指出:写仪器名称,下同)
②用于较大量液体的反应容器是
 
;
③收集和储存少量气体的是
 
;
④可以起固定支撑作用的仪器是
 
;
⑤可以用于转移、引流的仪器是
 
;
(2)给固体药品加热时,试管口应略向下倾斜,这样做的原因是
 
;
给液体药品加热时,液体的体积不得超过试管容积的
 
;给物质加热时,点燃酒精灯,观察到酒精灯的火焰可分为
 
、
 
和焰心三部分,其中温度最高的是
 
.

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科目:初中化学 来源: 题型:

化学是一门以实验为基础的科学,化学所取得的丰硕成果,是与实验的重要作用分不开的.结合下列实验装置图回答问题:
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(1)写出指定仪器的名称:①
 
; ②
 
.
(2)实验室用无水醋酸钠固体、NaOH和碱石灰共热制取密度比空气小、难溶于水
 
的甲烷:
CH3COONa+NaOH
碱石灰
△
CH4↑+Na2CO3
可选用的发生装置是
 
(填字母代号,下同),可选用的收集装置是
 
.
(3)实验室可用B装置制取的气体是
 
(任答一种),
该反应的化学方程式为
 
,
收集该气体的装置是
 
.
(4)实验室通常用如图所示的洗气装置对氧气进行干燥,洗气瓶里面填装的药品可以是:
 
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A.浓硫酸       B.氢氧化钠溶液        C.生石灰        D.氯化钠固体.

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科目:初中化学 来源: 题型:

20、化学是一门以实验为基础的科学,规范的实验操作是实验成功的前提,请回答:
(1)量取9mL液体,应选用
10
mL的量筒;
(2)熄灭燃烧的酒精灯,应用
灯帽
盖灭;
(3)胶头滴管用过后应
洗净
,再去吸取其他药品.
(4)在做化学实验的过程中,应该严格遵守实验室规则和操作规程.请仔细观察如图,找出其中存在的安全隐患(任写两种):①
不应在实验室内打闹
②
不能用手直接拿着试管加热
.

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科目:初中化学 来源: 题型:

化学是一门以实验为基础的科学.
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(1)根据图1回答:①写出a的名称
 
;
②在连接c和d时,使d较易插入c中的措施是
 
;
(2)采用图2所示操作可能造成的后果之一是
 
;
(3)利用图3装置(夹持装置未画出) 制取氧气时,所发生反应的文字表达式是
 
,若用排水法收集氧气,则导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集,因为
 
.收集氧气的合适时机是
 
.
(4)图3中的气体发生装置虽然简单,操作方便,但无法控制反应速率.请从图4中选取
 
(选填序号)与图1中a组装成新的气体发生装置,以达到控制反应速率的目的.
(5)实验室通常采用图5用高锰酸钾制取氧气时,试管口还要放一团棉花,目的是
 
,该反应的文字表达式是
 
.收集满氧气后,应用玻璃片盖住集气瓶口,并
 
(正、倒)放在桌上.

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

化学是一门以实验为基础的科学.

(1)根据图1回答:①写出a的名称
试管
试管
;②在连接c和d时,使d较易插入c中的措施是
用水湿润
用水湿润
;
(2)采用图2所示操作可能造成的后果之一是
试管破裂
试管破裂
;
(3)利用图3装置(夹持装置未画出)能进行的实验是
CD
CD
(选填序号);A.用高锰酸钾制氧气; B.用石灰石与稀盐酸制二氧化碳;C.用锌与稀硫酸制氢气;  D.用双氧水与二氧化锰制氧气.
(4)图3中的气体发生装置虽然简单,操作方便,但无法控制反应速率.请从图4中选取
B或C
B或C
(选填序号)与图1中a组装成新的气体发生装置,以达到控制反应速率的目的.
(5)实验室用图5中A装置制氧气的化学方程式是
2KClO3
MnO2
.
△
2KCl+3O2↑
2KClO3
MnO2
.
△
2KCl+3O2↑
,反应结束后冷却,往试管中加入足量的水,搅拌、过滤,得到黑色粉末.该黑色粉末与过氧化氢接触有大量气泡产生,反应的化学方程式是
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑
,黑色粉末在反应中的作用是
催化
催化
.用E装置收集氧气的依据是
氧气的密度大于空气的密度
氧气的密度大于空气的密度
,检验氧气是否集满的方法是
将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃说明已满
将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃说明已满
.
(6)机动车排放的尾气是空气的重要污染源,其成分之一是NO.某化学兴趣小组的同学在查阅资料后得知:①NO常温下是一种无色、难溶于水的气体,它的密度比空气略大;②NO常温下能与氧气迅速反应,生成红棕色的NO2气体:2NO2+O2═2NO2;③实验室常用铜与稀硝酸反应制取NO:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4X.  根据以上信息完成下列问题:
①物质X的化学式为
H2O
H2O
.  
②若选择合适的装置来制取并收集NO气体,你选择图5中的发生装置是
B
B
,收集装置是
C
C
.
③该小组的同学通过查阅资料还得知:a.NO容易和血红蛋白结合而使人中毒;b.NO能抗击侵入人体的微生物,并能阻止癌细胞的繁殖和肿瘤细胞的扩散.综合分析①和②的信息,你得到的启示是
任何物质都具有两面性
任何物质都具有两面性

④某化工厂准备生产Cu(NO3)2,以铜和稀硝酸为主要原料设计了两种方案:
方案一:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑十4X;
方案二:2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO,CuO+2HNO3═Cu(NO3)2+H2O.从环境保护的角度考虑,你认为较合理的方案是
方案二
方案二
.从经济角度考虑选择此方案的理由是
产生相同质量的硝酸铜所消耗的稀硝酸少
产生相同质量的硝酸铜所消耗的稀硝酸少
.
(7)某化学调查小组的同学到钢铁厂做社会调查.他们抽取组成完全相同的质量为2.84g、4.26g、6.23g的三份钢样(假设钢样中只含铁和碳),分别加入100g稀硫酸中进行实验(实验I、Ⅱ、Ⅲ),充分反应后,将得到的实验数据绘制出如图象图6:试回答(计算结果精确到0.1%):
①写出实验中有关的化学方程式:
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
.
②实验I中铁参加反应的质量为
2.8g
2.8g
.
③稀硫酸完全参加反应的实验中,反应后溶液中溶质的质量分数是多少.

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