三、实验探究题(本大题共2个小题,每空2分,共14分)
12.(10分)(2013•遂宁)如图是实验室常见的制取气体的装置:
(1)写出图中带标号仪器的名称:① 长颈漏斗 .
(2)若用B装置作发生装置制氧气的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ ,可用E装置收集氧气的原因是 氧气的密度比空气大 .
(3)若用大理石和浓度较大的盐酸制取CO2时,为了得到纯净、干燥的CO2,娟娟同学在B装置后连续接了两个F装置再连接E进行收集,她第一个F装置的作用是 除去氯化氢气体 她第二个F装置应该注入足量的 浓硫酸 .
考点: 常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;常见气体的检验与除杂方法;实验室制取氧气的反应原理;二氧化碳的实验室制法;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题: 常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化.
分析: (1)熟练掌握常见的化学仪器名称和用途;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,二氧化锰是催化剂,熟练书写反应的化学方程式;根据氧气的密度分析;
(3)根据实验的目的:得到纯净、干燥的CO2,分析需要除杂、干燥分析.
解答: 解:(1)①是长颈漏斗;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,二氧化锰是催化剂,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;因为氧气的密度比空气大,故可以采用向上排空气法收集;
(3)用大理石和浓度较大的盐酸制取CO2时,因为浓盐酸具有挥发性,会使二氧化碳中混有氯化氢杂质,因此为了得到纯净、干燥的CO2,应该先除杂再干燥,故第一个F装置的作用是除去氯化氢气体;第二个F装置的作用是吸水干燥,应该注入足量的浓硫酸;
故答案为:(1)长颈漏斗;
(2)2H2O22H2O+O2↑;氧气的密度比空气大;
(3)除去氯化氢气体;浓硫酸.
点评: 本题考查了实验室制取常见气体的原理以及气体的干燥和除杂,综合性比较强.本题型要充分利用题目给出的信息结合相关的化学知识完成即可.
13.(4分)(2013•遂宁)如图,甲乙两位同学在实验室分别完成酸与碱、酸与盐反应的实验后,依次将反应后的废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中,当乙同学沿废液缸缓慢倾倒废液时,观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀.为科学处理废液,甲乙同学对废液缸中最终废液溶质成分进行探究.
【提出问题】:最终废液中含有什么溶质?
【猜想与假设】:
甲同学猜想:只有NaCl一种溶质;
乙同学猜想:废液中含有NaCl、CaCl2两种溶质;
你的猜想是:废液中含有的溶质是: NaCl、Na2CO3 .
【实验探究】:如果你的猜想是正确的,你设计的实验方案发生反应的化学方程式为: Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑(合理均可) .
【实验结论】:通过实验,证明你的猜想是正确的.
【反思交流】:随着大家环保意识的增强,实验室产生的污染越来越受到重视,实验中产生的污染物必须无害化处理后再排放.
考点: 酸的化学性质;盐的化学性质.
专题: 常见的酸 酸的通性;常见的盐 化学肥料.
分析: 【猜想与假设】废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀,说明液体中有酸和碳酸根及钙离子;所以知甲同学的试管含有CaCl2、HCl;乙同学的试管中含有NaCl、Na2CO3,由题意知,二者混合若完全反应,则滤液中只有NaCl,若CaCl2过量,则是乙同学的猜想,若Na2CO3过量,则废液中含有NaCl、Na2CO3;
【实验探究】根据碳酸钠可与酸反应生成气体、或与氯化钙、氯化钡、氢氧化钙等物质反应生成沉淀设计实验.
解答: 解:【猜想与假设】废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀,说明液体中有酸和碳酸根及钙离子;所以知甲同学的试管含有CaCl2、HCl;乙同学的试管中含有NaCl、Na2CO3,由题意知,二者混合若完全反应,则滤液中只有NaCl,若CaCl2过量,则是乙同学的猜想,若Na2CO3过量,则废液中含有NaCl、Na2CO3;
【实验探究】根据碳酸钠可与酸反应生成气体、或与氯化钙、氯化钡、氢氧化钙等物质反应生成沉淀设计实验,可向取废液放于试管滴加盐酸,若有气泡产生,则猜想正确,方程式是:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
故答案为:(1)NaCl、Na2CO3;(2)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑(合理均可).
点评: 本题是一道实验题,了解物质的性质是解答此题的关键,在猜想反应后溶液成分时,除了有反应生成的物质,还要考虑反应物过量问题.
四、计算题(本大题共1个小题,(1)、(2)小题各1分,(3)小题5分,共7分)
14.(7分)(2013•遂宁)为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,某学习小组进行了如下实验探究,取10g石灰石样品放入烧杯中,加入稀盐酸至不再产生气泡为止(石灰石中的杂质不溶于水,也不反应),并绘制了加入稀盐酸的质量与放出气体质量的坐标图(见图).
(1)碳酸钙完全反应用去稀盐酸的质量为 84.32 g.
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 80% .
(3)当盐酸和石灰石恰好完全反应,所得溶液中溶质质量分数是多少?(规范写出计算过程)
考点: 根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.
专题: 综合计算(图像型、表格型、情景型计算题).
分析: (1)图象的转折点是二者恰好反应的点,观察图象可知此时用去稀盐酸的质量为84.32g;
(2)根据二氧化碳的质量可求出碳酸钙的质量,最后根据×100%,可求出石灰石样品中碳酸钙的质量分数;
(3)根据二氧化碳的质量可求出生成的氯化钙的质量,所得溶液的质量=反应前各组份的质量之和﹣气体的质量﹣杂质的质量,并据溶质的质量分数解答.
解答: 解:(1)图象的转折点是二者恰好反应的点,观察图象可知此时用去稀盐酸的质量为84.32g;
(2)据图象可知:该样品最多与盐酸反应生成二氧化碳3.52g;
设碳酸钙的质量为x,生成的氯化钙质量为y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
x y 3.52g
= x=8g
= y=8.88g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数=×100%=80%
(3)反应后氯化钙溶液的质量为:84.32g+10g﹣3.52g﹣(10g﹣8g)=88.8g
所得溶液中溶质质量分数是:×100%=10%
故答案为:(1)84.32;
(2)80%;
(3)所得溶液中溶质的质量分数为10%.
点评: 本题是一道关于图象的题目,解答时注意分析图象的起点、转折点和终点及变化趋势,尤其是转折点通常是化学反应恰好完成的点;求反应后所得溶液的质量的质量分数是初中化学计算的一个重点和难点,计算反应后溶液的质量的方法一般是:反应后溶液的质量=反应前各组份的质量之和﹣气体的质量﹣沉淀(或杂质)的质量.