Question

5．作為高中生，學(xué)會(huì)利用我們課堂上學(xué)到的知識(shí)來解決生活中的一些問題，是我們學(xué)習(xí)的重要目的之一．某中學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組，一行四人，利用實(shí)驗(yàn)室老師提供的基本儀器和藥品，自行購置了雞蛋，食醋等生活用品，進(jìn)行了如下探究．
I．甲同學(xué)老家在山西，對(duì)兒時(shí)在家鄉(xiāng)品嘗到的山西老陳醋的滋味記憶猶新，而今總是覺得超市買到的醋不如兒時(shí)的味道，查閱相關(guān)資料后，得知以下信息：
①醋分兩種，釀造醋和配制醋．正宗的老陳醋必須經(jīng)長(zhǎng)久時(shí)間釀造才得此美味，市場(chǎng)上多充斥著工業(yè)醋酸加水勾兌的配制醋．
②釀造醋國家標(biāo)準(zhǔn)為醋酸含量必須大于3.50g/100mL，而配制醋國家標(biāo)準(zhǔn)僅為1.50g～3.50g/100mL．
③在老師的幫助下，測(cè)定了超市購買的食醋中，醋酸的物質(zhì)的量濃度為0.75mol/L．
（1）請(qǐng)幫助甲同學(xué)計(jì)算從超市購買的食醋中醋酸含量為4.50g/100mL，屬于釀造醋（填“釀造”或“配制”，醋酸的化學(xué)式為CH₃COOH）．
（2）請(qǐng)寫出醋酸與雞蛋殼（主要成分為CaCO₃）反應(yīng)的離子方程式2CH₃COOH+CaCO₃=2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O+Ca²⁺．
II．圖1是該學(xué)�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室濃鹽酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容．乙同學(xué)現(xiàn)用該濃鹽酸配制100mL 1mol•L^-1的稀鹽酸．可供選用的儀器有：①膠頭滴管；②燒瓶；③燒杯；④藥匙；⑤量筒；⑥托盤天平；⑦玻璃棒．請(qǐng)回答下列問題：
（1）配制稀鹽酸時(shí)，還缺少的儀器有100 ml容量瓶．
（2）經(jīng)計(jì)算，配制100mL1mol•L^-1的稀鹽酸需要用量筒量取上述濃鹽酸的體積為8.5mL
（3）對(duì)所配制的稀鹽酸進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其濃度小于1mol•L^-1，引起誤差的原因可能是CD．
A．定容時(shí)俯視容量瓶刻度線       
B．容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸餾水
C．轉(zhuǎn)移溶液后，未洗滌燒杯和玻璃棒
D．定容搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶的刻度線，再加水至刻度線
III．丙同學(xué)對(duì)課堂上學(xué)到的膠體的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)生了濃厚興趣．
（1）他利用買來的雞蛋的蛋清配制成溶液，用激光筆照射溶液，發(fā)現(xiàn)一條光束穿過雞蛋清溶液，此現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾效應(yīng)．
（2）他將乙同學(xué)配制好的鹽酸溶液加入到雞蛋清溶液中，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)絮狀沉淀，此現(xiàn)象稱為膠體的聚沉．
IV．丁同學(xué)試圖測(cè)定CO₂的相對(duì)分子質(zhì)量．
①利用丙同學(xué)用完后剩下的雞蛋殼和乙同學(xué)配制好的稀鹽酸溶液制備CO₂；
②查詢相關(guān)書籍后，設(shè)計(jì)了如圖2裝置：

（1）B裝置在此處無必要（填寫“有”、“無”）請(qǐng)簡(jiǎn)述原因排水法收集氣體，不需要對(duì)氣體進(jìn)行干燥．
（2）A裝置中的飽和NaHCO₃的作用吸收（除去）CO₂中混有的HCl雜質(zhì)．
（3）實(shí)驗(yàn)前測(cè)得C裝置（含水）重量為50.00g，實(shí)驗(yàn)完畢后C裝置（含水）重量為40.02g，D中量筒讀數(shù)為10.0mL，已知相同條件下H₂密度為0.09g/L，請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)用相對(duì)密度法計(jì)算CO₂的相對(duì)分子質(zhì)量為44.4（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 I．（1）食醋的物質(zhì)的量濃度為0.7mol•L^-1，總酸量為0.75mol•L^-1×60g/mol=45g/L；
（2）醋酸與碳酸鈣反應(yīng)生成醋酸鈣、水和二氧化碳；
II、（1）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟是計(jì)算、量取、稀釋、移液、洗滌、定容、搖勻選擇合適的儀器；
（2）求出濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000ρω}{M}$，然后根據(jù)稀釋定律C_濃V_濃=C_稀V_稀來計(jì)算；
（3）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$，通過判斷不當(dāng)操作對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量n和溶液體積V的影響來分析誤差；
III．（1）溶液中通過一束光線沒有特殊現(xiàn)象，膠體中通過一束光線出現(xiàn)光亮光路，為丁達(dá)爾現(xiàn)象；
（2）膠體遇電解質(zhì)溶液發(fā)生聚沉；
IV．（1）CO₂用排水法收集，在收集之前不需要對(duì)氣體進(jìn)行干燥；
（2）鹽酸易揮發(fā)，生成的CO₂氣體中含有揮發(fā)出的氯化氫氣體，A裝置中的飽和NaHCO₃溶液可以吸收氯化氫；
（3）實(shí)驗(yàn)前測(cè)得C裝置（含水）重量為50.00g，實(shí)驗(yàn)完畢后C裝置（含水）重量為40.02g，D中量筒讀數(shù)為10.0 mL，這說明收集到CO₂的質(zhì)量=40.02g+10.0g-50.0g=0.02g，其體積是10.0ml，所以CO₂的密度=$\frac{0.02g}{0.01L}$=2g/L；已知H₂密度為0.09g/L（以上數(shù)據(jù)均已折合為標(biāo)況下數(shù)值），則根據(jù)在相同條件下氣體的密度之比等于相對(duì)分子質(zhì)量之比可知可計(jì)算出二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量．

解答 解：I．（1）食醋的物質(zhì)的量濃度為0.75mol•L^-1，總酸量為0.75mol•L^-1×60g/mol=45g/L，即4.50g/100mL，為釀造醋，
故答案為：4.50；釀造；
（2）醋酸與碳酸鈣反應(yīng)生成醋酸鈣、水和二氧化碳，離子方程式：2CH₃COOH+CaCO₃=2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O+Ca²⁺，
故答案為：2CH₃COOH+CaCO₃=2CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O+Ca²⁺；
II．（1）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的步驟是計(jì)算、量取、稀釋、移液、洗滌、定容、搖勻可知需要的儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶和膠頭滴管，故需要選用的儀器有①③⑤⑦，還缺少的儀器有100mL容量瓶，
故答案為：100mL容量瓶；
（2）濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000×1.18×36.5%}{36.5}$mol/L=11.8mol/L，設(shè)需要的濃鹽酸的體積為VmL，然后根據(jù)稀釋定律c_濃V_濃=c_稀V_稀可知：
11.8mol/L×VmL=100mL×1mol•L^-1，解得V=8.5mL，
故答案為：8.5；
（3）A．定容時(shí)俯視容量瓶刻度線，會(huì)導(dǎo)致溶液體積偏小，則濃度偏高，故A錯(cuò)誤；
B．容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸餾水，對(duì)濃度無影響，故B錯(cuò)誤；
C．轉(zhuǎn)移溶液后，未洗滌燒杯和玻璃棒，會(huì)導(dǎo)致溶質(zhì)的損失，則濃度偏低，故C正確；
D．定容搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶的刻度線，再加水至刻度線，則溶液體積增加，所配濃度偏小，故D正確；
故答案為：CD；
III．（1）膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，雞蛋的蛋清配制成溶液屬于膠體，因此用激光筆照射溶液，可以發(fā)現(xiàn)一條光束穿過雞蛋清溶液，此現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾效應(yīng)，
故答案為：丁達(dá)爾效應(yīng)；
（2）膠體和電解質(zhì)混合可以聚沉．鹽酸是電解質(zhì)氯化氫的水溶液，所以將配制好的鹽酸溶液加入到雞蛋清溶液中，會(huì)出現(xiàn)絮狀沉淀，此現(xiàn)象稱為膠體的聚沉，
故答案為：膠體的聚沉；
IV．（1）根據(jù)裝置可知，CO₂用排水法收集，因此在收集之前不需要對(duì)氣體進(jìn)行干燥，即沒有必要設(shè)計(jì)B裝置，
故答案為：無；排水法收集氣體，不需要對(duì)氣體進(jìn)行干燥；
（2）由于鹽酸易揮發(fā)，因此生成的CO₂氣體中含有揮發(fā)出的氯化氫氣體，所以A裝置中的飽和NaHCO₃溶液的作用是吸收氯化氫，
故答案為：吸收（除去）CO₂中混有的HCl雜質(zhì)；
（3）實(shí)驗(yàn)前測(cè)得C裝置（含水）重量為50.00g，實(shí)驗(yàn)完畢后C裝置（含水）重量為40.02g，D中量筒讀數(shù)為10.0 mL，這說明收集到CO₂的質(zhì)量=40.02g+10.0g-50.0g=0.02g，其體積是10.0ml，所以CO₂的密度為：$\frac{0.02g}{0.01L}$=2g/L；
已知H₂密度為0.09g/L（以上數(shù)據(jù)均已折合為標(biāo)況下數(shù)值），
在相同條件下氣體的密度之比等于相對(duì)分子質(zhì)量之比，
所以CO₂的相對(duì)分子質(zhì)量為：$\frac{2}{0.09}$×2=44.4，
故答案為：44.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，涉及配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液方法及誤差分析、化學(xué)計(jì)算、膠體的性質(zhì)、離子方程式書寫等知識(shí)，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行計(jì)算能力．