1.刘明用石灰石(杂质不与酸反应,也不溶于水)和稀盐酸反应制取二氧化碳,在准备将反应后的废液倒进废液缸时,发现实验桌上有一瓶未知质量分数的Na2CO3溶液,他决定利用该废液,测定Na2CO3溶液中溶质的质量分数。他将废液过滤,然后向滤液中慢慢滴加Na2CO3溶液,加入Na2CO3溶液的质量与生成沉淀质量的关系如下图所示。
(1)滤液中含有的溶质是 ;
(2)计算Na2CO3溶液中溶质的质量分数。(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)HCl、CaCl2(或氯化氢、氯化钙)(1分)
(2)解:设生成5g沉淀需要Na2CO3的质量为X
Na2CO3+ CaCl2== CaCO3↓2NaCl (2分)
106 100
X 5g (1分)
106/X=100/5g (1分)
解得:X=5.3g (1分)
Na2CO3溶液中溶质的质量分数=5.3g/(25g-5g)×100%=26.5% (1分)
答:Na2CO3溶液中溶质的质量分数为26.5%
【解析】
试题分析:(1)因为石灰石和盐酸反应生成氯化钙和水,所以废液中含有盐酸和氯化钙。
(2)从图像分析,最多生成5克碳酸钙沉淀,所以根据碳酸钙沉淀计算碳酸钠的质量,所以在计算碳酸钠的质量分数。过程为:
Na2CO3+ CaCl2== CaCO3↓2NaCl
106 100
X 5g
106/X=100/5g
解得:X=5.3g
Na2CO3溶液中溶质的质量分数=5.3g/(25g-5g)×100%=26.5%
答:Na2CO3溶液中溶质的质量分数为26.5%
考点:盐的性质,和有关方程式的计算。
2.(10分)将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol•L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如下图所示:
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式 、 。
(2)当加入35mL盐酸时,产生CO2的体积为 mL(标准状况)。
(3)原混合物中NaOH的质量为 g,碳酸钠的质量分数为 。
【答案】(1)H++OH-=H2O,CO32-+H+=HCO3-;(2)224;(3)0.6g,42.4%。
【解析】
试题分析:(1)和盐酸反应的先后顺序是:NaOH、Na2CO3、NaHCO3,反应的离子方程式分别是:H++OH-=H2O,CO32-+H+=HCO3-,HCO3-+H+=H2O+CO2↑,OA段没有气体产生,发生的离子反应方程式为:H++OH-=H2O,CO32-+H+=HCO3-;(2)根据(1)的分析,依据HCO3-+H+=H2O+CO2↑,加入35mL盐酸时生成CO2消耗盐酸的体积为(35-25)mL=10mL,v(CO2)=10×10-3×1×22.4L=0.224L,合224mL;(3)设Na2CO3:amol,NaHCO3:bmol,NaOH:cmol,根据题意得出:a+c=25×10-3×1①,a+b=(45-25)×10-3×1②,106a+84b+40c=25③,解得:a=0.01mol,b=0.01mol,c=0.015mol,则NaOH的质量为0.015×40g=0.6g,碳酸钠的质量分数0.01×106/25×100%=42.4%。
考点:考查离子反应方程式的计算、钠的化合物等性质。
3.(5分)67.2g 含杂质的Na2CO3、NaHCO3均匀混合物平均分成两份,向一份中加入过量盐酸反应,生成标准状况下6.72L气体。将另一份充分灼烧,干燥后称得剩余固体的质量为27.4g。杂质不与酸反应,受热也不分解。求:
(1)原混合物中含有NaHCO3的物质的量 。
(2)Na2CO3、NaHCO3的质量比是 。
【答案】(1)0.4mol;(2)53:84。
【解析】
试题分析:设一份中m(NaHCO3)=xg,则m(Na2CO3)=67.2/2-x=33.6-x,根据碳元素守恒:x/84+(33.6-x)/106=6.72/22.4,2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O △m
2 62
x/84 67.2/2-27.4 31x/84= 67.2/2-27.4 解得x=16.8g, 合n(NaHCO3)=0.2mol,原混合物中n(NaHCO3)=0.4mol,则m(Na2CO3)= 67.2-0.4×84 =336g,故两者质量比53:84。
考点:考查化学计算及碳酸氢钠的性质。
4.(8分)铁氧体是一类磁性材料,通式为MO• xFe2O3(M为二价金属离子)。根据题意完成:
(1)为了制备铁氧体,称取5.6g铁粉、一定量的FeCl3(s) 作为原料,先制备Fe3O4。方法如下:用稀硫酸溶解铁粉,加入FeCl3(s),经过一系列反应得到纯净的Fe3O4[已知1molFe(OH)2与2molFe(OH)3混合灼烧可得到1mol Fe3O4 ]。需要加入FeCl3(s) g。
(2)如果以MgSO4(s)和FeCl3(s)为原料制备9.0 g MgO• 2Fe2O3,在制取过程中至少需要1 mol/L的NaOH(aq) mL。
(3)在一次制备Fe3O4的实验中,由于反应物比例控制不当,获得了另一种产品。取a克该产品溶于100mL盐酸(足量)中,需要通入672 mL(标准状况)Cl2才能把溶液中的Fe2+ 全部氧