为了确定扎西同学猜想是否正确,兴趣小组在老师的指导下,通过实验探究的方法,完成了对该猜想的判断.请你完成兴趣小组在实验探究活动中的部分实验报告.
【实验目的】:探究Na2CO3溶液与CO2的反应
【实验药品】:Na2CO3溶液、饱和的NaHCO3溶液、大理石、CaCl2、CaO、稀盐酸、稀硫酸、浓硫酸、澄清石灰水
【查阅资料】:NaHCO3与Ca(OH)2发生反应:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+H2O.碳酸氢钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、水和二氧化碳.
【实验装置】:
【实验操作步骤与现象】
①制取二氧化碳时应选用上述的 大理石和稀盐酸 (填药品的名称)
②将制取的CO2通过饱和的NaHCO3溶液洗气瓶的目的是 除去混入的氯化氢气体 .
③使过量的CO2通过装置III,充分反应后,将其中所得的溶液取出3mL于试管中,然后向试管中加入 CaCl2 试剂(请从以上给出的药品中选择)
a.当试管中 有沉淀生成 现象时,Na2CO3溶液与CO2没有发生反应
b.当试管中 既有气体又有沉淀生成 现象时,Na2CO3溶液与CO2发生了化学反应,其反应的化学方程式 Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
【结论】:通过实验探究,扎西同学的猜想是正确的.
【应用】:你能否依据此化学反应的规律,再写出一个类似的化学反应方程式(写上述已有的两个反应不得分): K2CO3+CO2+H2O═2KHCO3 .
考点: 常用气体的发生装置和收集装置与选取方法。
分析: (1)①根据实验室常用仪器的名称及用途分析即可;
②根据天平的使用方法分析解答,物码倒置时实际称量物的质量=砝码的质量﹣游码的质量,所以所称的样品质量的数据比实际值大;
③图中仪器b是锥形瓶;二氧化锰在过氧化氢分解中起催化作用;该收集装置是从短管进气,二氧化碳的密度比空气大,故不能用此装置收集;
(2)【实验操作步骤与现象】
①实验室制取二氧化碳所用药品是大理石与稀盐酸;
②用稀盐酸制取的二氧化碳中可能混有部分氯化氢气体,饱和的NaHCO3溶液与氯化氢气体可反应,除去氯化氢气体,防止进入Ⅲ与碳酸钠溶液反应,影响实验进行;
③由题意可知:氢氧化钙与碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都能反应生成沉淀,所以选择氯化钙;根据是否生成气体进行区分碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液;并根据题目提供信息书写反应方程式.
解答: 解:
(1)①图中仪器a是冷凝管,目的是让水蒸气在冷凝管内液化为液态水流入锥形瓶内收集起来;冷水从下部流入冷凝管,可以使管内充满冷水且停留较长时间,然后从上面流出,让热的水蒸气得到充分冷凝;
故答案为:
冷凝管;B;A;
②利用天平称量物质的质量时,应将称量物放在天平的左盘;物码倒置时实际称量物的质量=砝码的质量﹣游码的质量,所以所称的样品质量的数据比实际值大;
故答案为:左盘;大;
③图中仪器为锥形瓶;二氧化锰在过氧化氢分解中起催化作用;该收集装置是从短管进气,二氧化碳的密度比空气大,故不能用此装置收集;
故答案为:锥形瓶;催化作用;不能;
(2)【实验操作步骤与现象】
①实验室制取二氧化碳所用药品是大理石与稀盐酸;
故答案为:大理石与稀盐酸;
②用稀盐酸制取的二氧化碳中可能混有部分氯化氢气体,饱和的NaHCO3溶液与氯化氢气体可反应,除去氯化氢气体,防止进入Ⅲ与碳酸钠溶液反应,影响实验进行;
故答案为:除去混入的氯化氢气体;
③由题意可知:氢氧化钙与碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都能反应生成沉淀,所以选择氯化钙;
碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,碳酸氢钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、水和二氧化碳,所以可以根据是否生成气体进行区分碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液;
由CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2可知,Na2CO3溶液与CO2发生化学反应的化学方程式是:Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3;依据此化学反应的规律,碳酸钾溶液与二氧化碳反应方程式是:K2CO3+CO2+H2O═2KHCO3;故答案为:
CaCl2;有沉淀生成; 既有气体又有沉淀生成;Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3;K2CO3+CO2+H2O═2KHCO3.
点评: 本题考查了学生对化学基本操作等知识的掌握和应用情况,尤其是第二部分,注重考查了学生分析信息,并结合所学知识分析信息、解决问题的能力.
12.(2012•绵阳)有资料表明,氧化铜对氯酸钾(KClO3)的分解有催化作用.先将2.4g CuO与wg氯酸钾的混合物充分加热,使其不再产生气体后,残余固体经冷却、称量,质量为wg.然后将固体溶于21.3g水中,充分搅拌,过滤,得到滤液和黑色的滤渣.滤渣又经洗涤、烘干、称量,质量为2.4g.(注:不考虑每步实验过程中物质的损失;计算结果保留1位小数)
(1)写出该反应的化学方程式;
(2)求生成的O2质量;
(3)求所得的滤液溶质的质量分数.
考点: 根据化学反应方程式的计算。
专题: 计算题。
分析: (1)根据方程式的写法考虑;(2)根据固体质量的减少量就是生成的氧气的质量;(3)根据氧气的质量计算出生成的氯化钾的质量,再除以反应后溶液质量即可.
解答: 解:(1)反应物是氯酸钾,生成物是氯化钾和氧气,用最小公倍数法配平,氧气后面标上上升符号,反应条件是氧化铜作催化剂加热,写在等号的上、下;
(2)根据质量守恒定律可知固体质量的减少量就是生成的氧气的质量,所以生成氧气的质量为:(2.4g+wg)﹣wg=2.4g;
(3)设生成2.4g氧气的同时生成氯化钾的质量为X则:
2KClO3 2KCl+3O2↑
149 96
X 2.4g
根据: 解得X=3.725g;
所得溶液的总质量为:3.725g+21.3g=25.025g;
所以所得的滤液溶质的质量分数为: ×100%=14.9%.
故答案为:(1)2KClO3 2KCl+3O2↑;(2)2.4g;(3)14.9%.
点评: 解答本题的关键是要知道固体质量的减少量就是生成氧气的质量,根据氧气的质量再进行计算即可.
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