Question

18．科學(xué)探究離不開化學(xué)實驗，根據(jù)下列實驗裝置，回答問題：

（1）寫出一種實驗室用A裝置制取氣體的化學(xué)方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，檢驗該氣體的方法是伸入帶火星的木條，若復(fù)燃，證明是氧氣．
（2）某同學(xué)用碳酸鈉粉末和稀鹽酸制取二氧化碳，發(fā)生裝置最好選擇C而不選用B的原因是C裝置的分液漏斗能控制反應(yīng)速率，欲收集到干燥的二氧化碳所選裝置的接口順序為cda．（填寫小寫字母）
（3）該同學(xué)對（2）中實驗后的液體溶質(zhì)進行探究．請你與他一起完成以下探究活動：
【提出問題】溶液中的溶質(zhì)是什么？
【猜想】猜想Ⅰ：NaCl；　　　　猜想Ⅱ：NaCl和HCl；　　　　猜想Ⅲ：NaCl和Na₂CO₃．
【實驗】該同學(xué)選用了一種有色溶液進行探究，并證明了猜想Ⅲ是正確的結(jié)論．
請將猜想Ⅲ補充完整，并說出該同學(xué)所做的實驗操作及現(xiàn)象．
（4）該同學(xué)欲測定碳酸鈉的純度，取12g樣品配成50g溶液，加入足量氯化鈣溶液，將產(chǎn)生沉淀過濾、洗滌、干燥，稱得質(zhì)量為10g，求碳酸鈉樣品的純度．

Answer 1

分析 制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，如果用雙氧水和二氧化錳制氧氣就不需要加熱，如果用高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣就需要加熱．氧氣的密度比空氣的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空氣法和排水法收集；氧氣的檢驗方法是：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復(fù)燃，證明是氧氣．某同學(xué)用碳酸鈉粉末和稀鹽酸制取二氧化碳，發(fā)生裝置最好應(yīng)選擇C，因為碳酸鈉是粉末，反應(yīng)的速度快，分液漏斗可以控制反應(yīng)的速度，二氧化碳可以用濃硫酸干燥，并且長進短出；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集．碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么呢，如果恰好完全反應(yīng)溶質(zhì)只有氯化鈉；如果鹽酸剩余，那么溶質(zhì)是氯化鈉和氯化氫；如果碳酸鈉有剩余，那么溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉；氯化鈉顯中性，碳酸鈉顯堿性，因此可以用紫色石蕊試液來檢驗，取少量反應(yīng)后溶液，滴加入紫色石蕊溶液，變成藍(lán)色證明猜想Ⅲ正確；有關(guān)化學(xué)方程式的計算要準(zhǔn)確．

解答 解：（1）如果用高錳酸鉀制氧氣就需要加熱，高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，氧氣的檢驗方法是：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，木條復(fù)燃，證明是氧氣；
（2）某同學(xué)用碳酸鈉粉末和稀鹽酸制取二氧化碳，發(fā)生裝置最好應(yīng)選擇C，因為碳酸鈉是粉末，反應(yīng)的速度快，分液漏斗可以控制反應(yīng)的速度，二氧化碳可以用濃硫酸干燥，并且長進短出；二氧化碳能溶于水，密度比空氣的密度大，因此只能用向上排空氣法收集；
（3）碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么呢，如果恰好完全反應(yīng)溶質(zhì)只有氯化鈉；如果鹽酸剩余，那么溶質(zhì)是氯化鈉和氯化氫；如果碳酸鈉有剩余，那么溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉；氯化鈉顯中性，碳酸鈉顯堿性，因此可以用紫色石蕊試液來檢驗，取少量反應(yīng)后溶液，滴加入紫色石蕊溶液，變成藍(lán)色證明猜想Ⅲ正確；故答案為：猜想Ⅲ：NaCl和Na₂CO₃；取少量反應(yīng)后溶液，滴加入紫色石蕊溶液，變成藍(lán)色證明猜想Ⅲ正確；
（4）解：設(shè)10g樣品中中Na₂CO₃的質(zhì)量為x
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
      106    100
       x      10g
    $\frac{106}{x}$=$\frac{100}{10g}$
    x=10.6g
樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10.6g}{12g}$×100%=88.3%．
故答案為：（1）2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，伸入帶火星的木條，若復(fù)燃，證明是氧氣；
（2）C裝置的分液漏斗能控制反應(yīng)速率；cda；
（3）NaCl和Na₂CO₃；
（4）88.3%．

點評 本考點主要考查了氣體的檢驗、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和有關(guān)化學(xué)方程式的計算等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．