Question

20．實(shí)驗(yàn)室選用如圖1裝置制取純凈、干燥的CO₂，并進(jìn)一步探究CO₂的性質(zhì)．

（1）B裝置中a儀器的名稱為長頸漏斗，用E裝置收集CO₂，則氣體從b導(dǎo)管進(jìn)；
（2）C裝置和B裝置相比，在制取CO₂時具有的優(yōu)點(diǎn)是能夠控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（3）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在收集滿CO₂的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續(xù)燃燒，充分反應(yīng)后生成黑色的碳和一種白色固體．該興趣小組對生成物中的白色固體進(jìn)行了一系列探究：
【提出猜想】①氧化鈉�、谔妓徕c�、垩趸�鈉和碳酸鈉的混合物　④氫氧化鈉�、萏妓釟溻c
指出以上不合理的猜想并說明理由：④⑤，反應(yīng)物中無氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能生成含有氫元素的物質(zhì)．
【查閱資料】氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉；碳酸鈉溶液呈堿性．
【實(shí)驗(yàn)探究】取少量該樣品溶于水，將溶液分成兩份，其中一份中加入酚酞溶液，變紅；向另一份中先加入過量CaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀，過濾，向?yàn)V液里滴加酚酞溶液，無明顯現(xiàn)象．
【得出結(jié)論】白色物質(zhì)為Na₂CO₃，鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C．
（4）將一定質(zhì)量的碳酸鈉固體加入到100g水中，完全溶解后得到澄清透明溶液，取$\frac{1}{2}$該溶液，向其中滴加一定濃度的CaCl₂溶液至恰好不再產(chǎn)生沉淀，所得沉淀質(zhì)量與加入CaCl₂溶液質(zhì)量的關(guān)系如圖2所示，則碳酸鈉的總質(zhì)量及CaCl₂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是多少？

Answer 1

分析 （1）熟記儀器的名稱與用法；
（2）C裝置是一種類似于啟普發(fā)生器的裝置，故可以參照啟普發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)來解答該題；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律來分析解答；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式計算即可．

解答 解：（1）a是長頸漏斗，二氧化碳的密度比空氣大，所以長管進(jìn)入；故填：長頸漏斗；b；
（2）在裝置C中加入了多孔隔板，可以通過彈簧夾來控制反應(yīng)，在需要的時候隨時開始或終止實(shí)驗(yàn)．故填：能夠控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；
（3）【做出猜想】白色固體的成分可能為：①氧化鈉、②碳酸鈉、③氧化鈉和碳酸鈉的混合物、④氫氧化鈉、⑤碳酸氫鈉；因?yàn)榛瘜W(xué)小組的同學(xué)在收集滿CO₂的集氣瓶中放入燃燒的鈉，鈉繼續(xù)燃燒，參加反應(yīng)的物質(zhì)均不含氫元素，所以猜想④（氫氧化鈉）和 ⑤（碳酸氫鈉）是不合理的；
故填：④⑤；反應(yīng)物中無氫元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，不可能生成含有氫元素的物質(zhì)；Na₂CO₃；4Na+3CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2Na₂CO₃+C；
（4）解：設(shè)反應(yīng)的Na₂CO₃的質(zhì)量和 CaCl₂的質(zhì)量分別為x和y．
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl      
111    106      100
y      x       10g  
$\frac{106}{100}=\frac{x}{10g}$
$\frac{111}{100}=\frac{y}{10g}$
x=10.6g   y=11.1g
所以，碳酸鈉的總質(zhì)量為：10.6g×2=21.2g，
氯化鈣溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{11.1g}{111g}×100%=10%$
答：碳酸鈉的總質(zhì)量為21.2g，氯化鈣溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%．

點(diǎn)評 能根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來選擇合適的發(fā)生裝置，能夠根據(jù)氣體的密度和水溶性來選擇合適的收集方法，難度不大．