Question

化學(xué)中質(zhì)量守恒定律是一個非常重要的定量定律．
（1）如圖裝置中，稱量小燒杯中所有物質(zhì)的質(zhì)量m₁，然后將小燒杯中的碳酸鈉與鹽酸完全混合，反應(yīng)發(fā)生一段時間后，再稱量小燒杯及燒瓶內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量為m₂，則（填“=”“＞”“＜”）m₁________m₂，其原因為________．
（2）天然氣的主要成分是甲烷（CH₄），可直接用作氣體燃料．燃燒反應(yīng)前后分子種類變化的微觀示意圖如圖所示．
①1個B分子中含有________個原子．
②四種物質(zhì)中屬于化合物的是________（填圖中字母）．
（3）A和B可發(fā)生如下反應(yīng)：3A+2B=A₃B₂，某學(xué)生做了3次該實驗（每次均充分反應(yīng)），反應(yīng)前A和B的質(zhì)量和都是l0g．有關(guān)實驗數(shù)據(jù)見下表：

序號	反應(yīng)前A的質(zhì)量	反應(yīng)前B的質(zhì)量	反應(yīng)后A3B2的質(zhì)量
①	8g	2g	6g
②	4g	6g	6g
③	xg	yg	9g

X：Y的比值可能為________或________．
（4）為了測定某品牌食用純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的探究過程如下：
【提出問題】樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
【知識準(zhǔn)備】食用純堿的主要成分是碳酸鈉，另外還含有少量的氯化鈉；反應(yīng)過程中不考慮水和氯化氫的揮發(fā)．
【設(shè)計方案】
（1）方案一：向一定量樣品中加入過量澄清石灰水，根據(jù)反應(yīng)生成碳酸鈣的質(zhì)量，先求出碳酸鈉的質(zhì)量，再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）方案二：向一定量樣品中加入足量的稀鹽酸，根據(jù)反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，先求出碳酸鈉的質(zhì)量，再計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【進行實驗】甲組同學(xué)：稱取24.00g樣品，加水配成溶液，在溶液中加入過量的澄清石灰水．過濾、洗滌、干燥，共得到白色沉淀20.00g．乙組同學(xué)：稱取24.00g樣品，加入足量的稀鹽酸直到反應(yīng)停止，共收集到8.80g二氧化碳．
【解決問題】請你任選一組同學(xué)的實驗結(jié)果，幫助他們計算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計算過程．計算結(jié)果精確到0.1% ）________．

Answer 1

解：（1）由于反應(yīng)是在敞口的裝置中進行，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳氣體逸出，導(dǎo)致燒杯中物質(zhì)質(zhì)量減輕．所以，反應(yīng)前小燒杯中所有物質(zhì)的質(zhì)量大于反應(yīng)后小燒杯中所有物質(zhì)的質(zhì)量，即m₁＞m₂；
（2）①由物質(zhì)的微觀示意圖可知，1個B分子中含有2個原子；
②由物質(zhì)的微觀示意圖可知，四種物質(zhì)中A、C、D都是由不同元素組成的純凈物，屬于化合物；
（3）由題意和圖示數(shù)據(jù)可知，①同學(xué)所用藥品充分反應(yīng)時，生成物質(zhì)量為6.0g故A不可能完全反應(yīng)，那么B完全反應(yīng)，A有剩余，故參與反應(yīng)的A的質(zhì)量為：6g-2g=4.0g；參與反應(yīng)的A的質(zhì)量：B的質(zhì)量：A₃B₂量=4：2：6；所以乙同學(xué)所用藥品充分反應(yīng)時，A完全反應(yīng)，B有剩余；
A的質(zhì)量：B的質(zhì)量：A₃B₂量=4：2：6，所以③學(xué)生如果B充分反應(yīng)，則B的質(zhì)量為：
yg：9g=2：6 解之得：y=3g，
則反應(yīng)的x的質(zhì)量是=10g-3g=7g 則x：y=7：3
如果A完全反應(yīng)，則A的質(zhì)量為：
xg：9g=4：6 解之得：x=6g，
則反應(yīng)的y的質(zhì)量是：y=10g-6g=4g，則x：y=6：4=3：2；
（4）設(shè)生成20.00g碳酸鈣所需碳酸鈉的質(zhì)量為x，則有
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106 100
x 20.00g
x=21.2g
碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：×100%=88.3%．
故答為：（1）＞，生成的二氧化碳氣體逸出，導(dǎo)致燒杯中物質(zhì)質(zhì)量減輕；（2）2，ACD；（3）7：3 或3：2 （4）88.3%．
分析：（1）觀察反應(yīng)的裝置，根據(jù)反應(yīng)是在敞口的裝置中進行，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳氣體會進入到空氣中，分析反應(yīng)前后質(zhì)量的變化；
（2）觀察反應(yīng)的微觀示意圖，根據(jù)物質(zhì)的構(gòu)成，分析判斷物質(zhì)的類別；
（3）根據(jù)第①次反應(yīng)和第②次反應(yīng)進行比較，發(fā)現(xiàn)生成物質(zhì)量相同，每一次反應(yīng)時有一種物質(zhì)過量，分析出真正參加反應(yīng)的A與B的質(zhì)量比，再根據(jù)反應(yīng)前A和B的質(zhì)量和都是l0g，分析x：y的值；
（4）根據(jù)題意可以選甲同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)進行計算．由碳酸鈣沉淀的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式求出碳酸鈉的質(zhì)量，即可求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點評：本題主要考查學(xué)生利用物質(zhì)之間的質(zhì)量比，計算未知的物質(zhì)的質(zhì)量的能力．解題的關(guān)鍵是根據(jù)已知條件求出物質(zhì)之間的質(zhì)量比，要全面考慮可能存在的情況．