题型:实验探究题 题类:真题 难易度:普通
有一包NaCl的固体,其中可能含有Na2CO3、CaCO3、CuSO4(无水)中的一种或两种.某化学兴趣小组的同学欲探究该固体中的成分和测定其中NaCl的质量分数,请你分析并回答下列问题:
Ⅰ.探究该固体的成分.如下图:
根据以上实验可知:
Ⅱ.测定该固体中NaCl的质量分数.
另称取m g固体,加水充分溶解,再加入足量的稀硝酸,加热让反应后的气体充分逸出,然后滴加足量AgNO3溶液,产生的沉淀经过滤、洗涤、烘干,称量为n g.
[提出问题]二氧化碳能溶于水真的不能用排水法收集二氧化碳了吗?
[设计实验]
利用如图1的实验装置,制备并收集二氧化碳.选用同批次的颗粒状和块状大理石,分别与10%、7.5%、5%、2.5%、1%的稀盐酸(每次用量均为70mL)进行实验.每一组实验产生的二氧化碳采用连续收集的方法,即收集完第1瓶马上开始收集第2瓶…顺次完成直到不再生成二氧化碳为止,并记录收集满每一瓶二氧化碳的所用时间,如表1.
表1 连续收集二氧化碳时各瓶所用的时间
瓶子序号 石灰石的形状 盐酸的浓度/% | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
10 | 颗粒 | 9 | 8 | 9 | 12 | 14 | 20 | 19 | 21 | 30 | 195 | ﹣ |
块状 | 12 | 12 | 16 | 19 | 22 | 24 | 37 | 56 | 177 | ﹣ | ||
7.6 | 颗粒 | 13 | 11 | 12 | 15 | 17 | 26 | 55 | 55 | 153 | ﹣ | |
块状 | 15 | 13 | 15 | 17 | 21 | 23 | 32 | 55 | 119 | ﹣ | ||
5 | 颗粒 | 14 | 18 | 18 | 32 | 63 | ﹣ | |||||
块状 | 20 | 31 | 59 | ﹣ | ||||||||
2.5 | 颗粒 | 43 | ﹣ | |||||||||
块状 | 46 | 61 | ﹣ | |||||||||
1 | 颗粒 | ﹣ | ||||||||||
块状 | ﹣ |
注:表中“﹣”表示该瓶气体未能收集满,空白表示实验已结束.
选择气体的收集方法还要考虑气体的收集率的问题,即: ×100%
由此将表1中部分数据进行整理得到表2.
表2 排水法收集二氧化碳的收集率
盐酸浓度/% | 10 | 7.5 | 5 | |||
石灰石形状 | 颗粒 | 块状 | 颗粒 | 块状 | 颗粒 | 块状 |
理论计算的产生气体总体积/mL | 2241 | 1649 | 1099 | |||
实际收集的气体总体积/mL | 1450 | 1305 | 1305 | 1305 | 725 | 435 |
收集率/% | 65 | 58 | 79 | 79 | 66 | 40 |
[提出问题]除此之外,收集的时机是否会对排水法收集二氧化碳的纯度造成影响呢?
[设计实验]利用浓度传感器,将第一步实验中“7.5%的盐酸与块状石灰石”的一组实验中第1、2、3、4号集气瓶进行测定,并将二氧化碳的浓度记录在表3中.
瓶序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
CO2的浓度/% | 52.6 | 85.2 | 92.3 | 93.6 |
根据以上那个探究过程,结合数据回答以下问题:
选项 | 物质 | 所含杂质 | 除去杂质的方法 |
A | H2 | HCl气体 | 通过NaOH溶液,再通过浓硫酸 |
B | NaCl溶液 | Na2CO3 | 加入适量稀盐酸 |
C | CO | CO2 | 通过灼热的Fe2O3 |
D | CaCO3粉末 | KCl | 加水溶解、过滤、干燥 |
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