Question

實驗和探究是學(xué)習化學(xué)的重要方法．

（一）如圖制取氣體的常用裝置．根據(jù)下列實驗裝置圖回答：
（1）寫出用A發(fā)生裝置制取氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．
寫出一種用C裝置收集的氣體，并用簡單的方法檢驗．

 

（2）實驗室用塊狀固體硫化亞鐵與稀硫酸在常溫寫反應(yīng)制取硫化氫氣體．已知H₂S氣體密度比空氣大、有毒，能溶于水形成氫硫酸．根據(jù)以上事實推斷：實驗室制取H₂S應(yīng)選用的發(fā)生裝置是

 

，收集裝置最好選用F，你猜測選用該裝置的原因是

 

．
（二）某化學(xué)探究小組的同學(xué)準備用碳酸鈉溶液與石灰水反應(yīng)來制取氫氧化鈉．請你與他們一起踏上實驗之旅．
（1）實驗過程：
①把石灰水加入盛有碳酸鈉溶液的燒杯中充分攪拌，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

②再通過過濾、蒸發(fā)操作，得到白色固體．
（2）猜想：得到的白色固體是純氫氧化鈉嗎？三位同學(xué)分別作出以下猜想：
小玲：是純凈的氫氧化鈉！
佳佳：可能還含有碳酸鈉！
小強：也可能含有

 

．
（3）驗證：我來驗證佳佳的猜想．

實驗操作	實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)論
取少量白色固體配成溶液，加入一種鹽溶液是

（4）計算：為測定實驗室一瓶放置已久的燒堿中NaOH含量，某同學(xué)取50.0g燒堿樣品，完全溶于水后得到200g溶液；再加入200g稀硫酸（足量）充分攪拌到不再放出氣泡為止．稱量溶液為395.6g．請計算：樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

考點：常用氣體的發(fā)生裝置和收集裝置與選取方法,實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：有關(guān)化學(xué)方程式的計算,常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（一）（1）根據(jù)制取裝置來確定制取原理；C裝置可用于收集密度比空氣大的氣體，據(jù)氧氣（二氧化碳）的檢驗方法解答；
（2）發(fā)生裝置的選擇要看反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；據(jù)收集裝置的特點解答；
（二）（1）根據(jù)寫方程式的步驟來書寫；從溶液中得到晶體的方法是蒸發(fā)；
（2）根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)的三種情況考慮：恰好完全反應(yīng)，碳酸鈉過量，氫氧化鈣過量；
（3）驗證碳酸鈉過量主要是驗證碳酸根離子的存在，加入酸有氣體生成，或加入鈣鹽產(chǎn)生沉淀等；
（4）樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)等于樣品中NaOH的質(zhì)量除以樣品的總質(zhì)量，所以我們可以根據(jù)上一步所求得氧氣的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，求得樣品中NaOH的質(zhì)量，而后再求樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（一）（1）裝置A適用于固體加熱制取氣體，且試管口處沒有棉花團，所以是加熱氯酸鉀與二氧化錳的化合物制取氧氣，反應(yīng)的方程式為：2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑；C裝置可用于收集密度比空氣大的氣體，氧氣或二氧化碳，氧氣的檢驗方法是：用帶火星的木條伸入集體瓶中，若木條復(fù)燃，說明氣體是氧氣；
（2）實驗室用塊狀固體硫化亞鐵與稀硫酸在常溫寫反應(yīng)制取硫化氫氣體，為固液常溫反應(yīng)，發(fā)生裝置選擇B；收集裝置最好選用F，因為氯化氫有毒，會污染空氣；
（二）（1）反應(yīng)物為碳酸鈉和氫氧化鈣，生成物為碳酸鈣和氫氧化鈉，用觀察法配平即可；
從溶液中得到晶體的方法是蒸發(fā)溶劑，使水分蒸發(fā)就可以得到固體；
（2）碳酸鈉與澄清的石灰水恰好完全反應(yīng)，生成碳酸鈣和氫氧化鈉，溶質(zhì)只有氫氧化鈉，如果碳酸鈉過量的話溶質(zhì)就是氫氧化鈉和碳酸鈉，如果氫氧化鈣過量的話溶質(zhì)就是氫氧化鈉和氫氧化鈣；
（3）滴加鹽酸有氣泡說明含有碳酸根離子即含有碳酸鈉，實驗結(jié)論是小明猜想正確；
（4）解：二氧化碳的質(zhì)量為4.4g
設(shè)所取樣品中含有Na₂CO₃的質(zhì)量為x．
     Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
      106                    44
       x                    4.4g

106

x

=

44

4.4g

解之得：x=10.6g
則燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為：NaOH%=

50.0g-10.6g

50.0g

=78.8%
 答：燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為78.8%．
故答案為：（一）（1）2KClO₃

點燃  .

2KCl+3O₂↑；用帶火星的木條伸入集體瓶中，若木條復(fù)燃，說明氣體是氧氣；
（2）B；防止硫化氫氣體污染環(huán)境；
（二）（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）Ca（OH）₂（或CaCO₃）；
（3）

實驗操作	實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)論
氯化鈣（或氯化鋇）溶液（1分）	有（或無）白色沉淀產(chǎn)生說明含有（或不含有）Na2CO3

（4）
解：二氧化碳的質(zhì)量為4.4g
設(shè)所取樣品中含有Na₂CO₃的質(zhì)量為x．
     Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
      106                    44
       x                    4.4g
    

106

x

=

44

4.4g

解之得：x=10.6g
則燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為：NaOH%=

50.0g-10.6g

50.0g

=78.8%
答：燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為78.8%．

點評：合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，通過回答本題知道了在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時，除了考慮生成物外還需考慮反應(yīng)物是否有剩余．