【解答】解:(1)熟记常用仪器的名称可知a为铁架台;b为分液漏斗.
(2)反应物的状态是固态,反应条件是加热,应选固﹣固加热型的发生装置;高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气.反应的化学方程式为:2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;该反应的基本反应类型属于分解反应;
(3)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳能使燃着的木条熄灭,验满时应将燃着的木条放在集气瓶口部;B装置适用于固体和液体不需加热制取气体的反应,密度比空气大的气体用向上排空气法收集,通常情况下,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下,分解生成水和氧气;氧气的密度比空气的密度大,反应的化学方程式是:2H2O2法是将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明已满;
(4)在常温下,常用亚硫酸钠固体和稀硫酸反应制取SO2气体,属于固液常温型;二氧化硫易溶于水,不能用排水法收集,二氧化硫有毒,因而要用G装置收集,二氧化硫的密度比空气大,应用向上排空气法收集,也就是把空气从上面的管口排出,二氧化硫从下面的管口进入,导管的接口序号为:②→⑥→⑦→⑨→⑧→⑩.亚硫酸钠固体和稀硫酸反应制取SO2的化学方程式:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑; 故答案为:(1)铁架台;分液漏斗. (2)A;2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;分解反应;
2H2O+O2↑;验满的方
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;将燃着的木条放在集气瓶口部,若木条熄灭,则说明二氧化碳已收集满;2H2O2复燃,则证明已满;
(4)②→⑥→⑦→⑨→⑧→⑩.Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
【点评】本题中G装置的用途比较多,可用来洗气、贮气、给病人输氧时用来观察氧气的输出速度等等,每种用途的进气口都不一样,要分析清楚.
25.某化学课外兴趣小组通过查阅资料知道过氧化钠(Na2O2)能与水反应生成氢氧化钠和氧气,于是他们做了以下探究实验.
实验1:向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来.
2H2O+O2↑;将带火星的木条放在集气瓶口,若木条
请你对脱脂棉燃烧的原因进行分析 过氧化钠和水反应生成的氧气和脱脂棉接触,同时放热使温度达到了脱脂棉的着火点 .
实验2:向盛有过氧化钠粉末的试管中加入水,充分反应后,取试管中的少量溶液放入另一小试管中加入几滴无色酚酞试液,溶液变红,过了一会,红色又褪去了. [提出问题]溶液为什么先变红,过了一会,红色又褪去了呢?
[猜想]甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故,该反应的化学方程式为 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O .乙同学认为甲同学的猜想不正确,理由是 碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色 .
[查阅资料]①滴加酚酞呈现红色的溶液遇到H2O2时,H2O2可以破坏酚酞的结构,使酚酞在②酚酞在稀碱性溶液中稳定显红色,碱性溶液中不能再显红色;而在浓氢氧化钠等溶液中显红色后又褪色.
[猜想]通过查阅资料后,该兴趣小组对溶液的红色褪去的主要原因进行了猜想. 猜想A:过氧化钠与水反应可能生成了H2O2;猜想B:生成的氢氧化钠溶液可能太浓. [实验探究]请你将下列实验方案填写完整 猜想 实验操作 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中, A 加入适量二氧化锰后,把带火星的木条放在试管口 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试B 管中, 加入足量的水后,滴加酚酞试 液 猜想B 溶液变红,过了一会,红错误 色又褪去了 [得出结论]根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为 Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2 .
【分析】实验1:可燃物燃烧的条件是:与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,二者必须同时具备,缺一不可; 实验2:
[猜想]氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水, 碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色;[实验探究]过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,氧气能使带火星的木条复燃;
带火星的木条复燃 正确 猜想A 实验现象 结论
[得出结论]过氧化钠和水反应能够生成氢氧化钠和过氧化氢. 【解答】解:实验1:
脱脂棉燃烧的原因是:过氧化钠和水反应生成的氧气和脱脂棉接触,同时放热使温度达到了脱脂棉的着火点.
故填:过氧化钠和水反应生成的氧气和脱脂棉接触,同时放热使温度达到了脱脂棉的着火点.实验2:
[猜想]氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
乙同学认为甲同学的猜想不正确,理由是:碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色. 故填:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色. [实验探究]实验方案如下表所示: 猜想 实验操作 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中,加入A 适量二氧化锰后,把带火星的木条放在试管口 取过氧化钠与水反应后的溶液放入试管中,加入B 足量的水后,滴加酚酞试液 会,红色又褪去了 错误 [得出结论]过氧化钠和水反应能够生成氢氧化钠和过氧化氢,反应的化学方程式为:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2. 故填:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2.
【点评】实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.
五、解答题(共2小题,满分24分)
26.某兴趣小组为了测定镁铜合金中镁的质量分数,取出3g合金,将60g稀硫酸分6次加入样品中,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重,得到实验数据如下. 稀硫酸用量 第一次加入10g 第二次加入10g 第三次加入10g 剩余固体质量 mg 2.0g 1.5g 溶液变红,过了一带火星的木条复燃 正确 猜想B 实验现象 结论 猜想A
第四次加入10g 第五次加入10g 第六次加入10g 1.0g 0.6g 0.6g (1)从以上数据可知,最后剩余的0.6g固体的成分是 铜 ;这六次实验中,第 五 次加入稀硫酸时样品中的镁已经完全反应;表格中,m= 2.5 . (2)计算合金样品中镁的质量分数. (3)计算所用稀硫酸中H2SO4的质量分数.
【分析】由第二次和第三次可知,10g稀硫酸恰好和0.5g镁反应,第五次反应的镁的质量是0.4g, 说明镁已经完全反应,根据提供的数据和反应的化学方程式可以进行相关方面的计算.【解答】解:(1)(1)从以上数据可知,第二次和第三次可知,10g稀硫酸恰好和0.5g镁反应,第五次反应的镁的质量是0.4g,说明镁已经完全反应,最后剩余的0.6g固体的成分是铜;这六次实验中,第五次加入稀硫酸时样品中的镁已经完全反应;表格中,m=2.5. 故填:铜;五;2.5.
(2)合金样品中镁的质量分数为:答:合金样品中镁的质量分数为80%. (3)设10g稀硫中硫酸质量为x, Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑, 24 98 0.5g x
=x=2.04g,
所用稀硫酸中H2SO4的质量分数为:
×100%=20.4%,
,
×100%=80%,
答:所用稀硫酸中H2SO4的质量分数为20.4%.
【点评】本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,同时考查了分析数据的能力,计算时要注意规范性和准确性.
27.刘明用石灰石(杂质不与酸反应,也不溶于水)和稀盐酸反应制取二氧化碳,在准备将反应后的废液倒进废液缸时,发现实验桌上有一瓶未知质量分数的Na2CO3溶液,他决定利
用该废液,测定Na2CO3溶液中溶质的质量分数.他将废液过滤,然后向废液中慢慢滴加Na2CO3溶液,加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示.
(1)在加入Na2CO3溶液的过程中,开始时没有发现沉淀生成,说明滤液中的溶质除含有CaCl2外,还含有 HCl ;
(2)计算Na2CO3溶液中溶质的质量分数.请你以pH为纵坐标,加入的碳酸钠溶液质量为横坐标,画出pH随碳酸钠溶液质量的变化图象.
【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;
碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;根据图中提供的数据和反应的化学方程式可以进行相关方面的计算和判断.
【解答】解:(1)在加入Na2CO3溶液的过程中,开始时没有发现沉淀生成,说明滤液中的溶质除含有CaCl2外,还含有HCl,加入碳酸钠溶液时,碳酸钠先和稀盐酸反应,当稀盐酸完全反应后,碳酸钠再和氯化钙反应. 故填:HCl.
(2)设碳酸钠质量为x,
由图中信息可知,反应生成碳酸钙的质量是5g, Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl, 106 100 x 5g
=x=5.3g,
Na2CO3溶液中溶质的质量分数为:
×100%=26.5%,
,
答:Na2CO3溶液中溶质的质量分数为26.5%.