某化学兴趣小组设计了下列三组实验装置,试图1通过观察实验现象说明CO2与NaOH溶液发生了反应.

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  • 解题思路:(1)根据反应物、生成物及质量守恒定律写出方程式;

    (2)可以任选一组实验,如实验装置是②CO2与NaOH溶液发生反应,气体减少,使容器内气压变小,产生气压差;

    (3)本题结合图象进行有关问题的探究,题目选择易与二氧化碳反应的碱性物质氢氧化钠的变质程度,并能计算样品的物质质量分数,解决此类问题关键是看明白图象的含义,注意图象中特殊的点的意义,然后结合题目条件,解答此类问题.

    (1)CO2与NaOH反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

    (2)选择的实验装置是②;实验现象为:试管内液面明显上升;产生该实验现象的原因是:NaOH与CO2发生反应,气体减少,使容器内气压变小,产生气压差;

    (3)由图象可知,在检验样品中的杂质时加入稀硫酸,并无二氧化碳气体产生,原因是在碱性溶液中,硫酸与碱发生中和反应,不产生气体,当加入的硫酸的质量为50g时,开始与样品中的碳酸钠发生反应,生成二氧化碳气体,并随着反应的进行,当继续滴加硫酸时,产生的气体为2.2g,并且不再变化,说明样品中的碳酸钠完全反应完毕,由此可根据二氧化碳的质量计算出样品的碳酸钠的质量,同些也可计算出原样品中氢氧化钠的质量,从而得出样品中氢氧化钠的质量分数.过程如下:

    从图中得知:产生CO2的最大量为2.2g.

    ①设该样品中Na2CO3的质量为x,则:

    Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2

    106 44

    x2.2g

    [106/x=

    44

    2.2g]

    x=5.3g

    ②则样品中NaOH质量分数为:[21.2g−5.3g/21.2g]×100%=75.0%

    答:样品中Na2CO3的质量为5.3g;NaOH的质量分数为75.0%.

    [反思与交流]假设碳酸钠先与酸反应,反应时生成二氧化碳,但是生成的二氧化碳接着被氢氧化钠吸收变为碳酸钠,所以推出酸先与氢氧化钠反应;由于变质过程中钠元素不损失也不增加,并且钠元素最终都变为硫酸钠,所以可以推出消耗酸的质量相同.

    故答案为:(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

    (2)实验装置是②;实验现象为:试管内液面明显上升;产生该实验现象的原因是:NaOH与CO2发生反应,气体减少,使容器内气压变小,产生气压差;

    (3)5.3g

    75.0%

    NaOH;相同.

    点评:

    本题考点: 碱的化学性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;根据化学反应方程式的计算.

    考点点评: 本题综合考查了学生对图象问题的识别能力,近几年中考题中对此类问题的考查越来越多,解题关键还是要看明确图象所表示的意义,综合性较强,易出错.