一化学研究性学习小组对某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液的组成进行探究．请按要求完成下列研究报告．[资料获悉]36.5%的浓盐酸的密度为1.19g?cm-3．[探究思路]用1.00mol?L-1的稀盐酸测定样品溶液的组成．[实验探究]用36.5%的浓盐酸配制1.00mol?L-1的稀盐酸需要的玻璃仪器有烧杯.容量瓶.量筒.玻璃棒.胶头滴管玻璃� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

一化学研究性学习小组对某Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液（以下简称“样品溶液”）的组成进行探究．请按要求完成下列研究报告．
【资料获悉】36.5%的浓盐酸的密度为1.19g?cm^-3．
【探究思路】用1.00mol?L^-1的稀盐酸测定样品溶液的组成．
【实验探究】用36.5%的浓盐酸配制1.00mol?L^-1的稀盐酸需要的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、量筒、

玻璃棒、胶头滴管

．
取20.0mL样品溶液不断加入1.00mol?L^-1的稀盐酸，加入盐酸的体积和产生的现象见下表．

反应阶段	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
盐酸体积x/mL	0＜x≤10.0	10.0＜x≤40.0	x＞40.0
现象	无气体	有气体	无气体

第I阶段溶液中反应的离子方程式为：

CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-

．
样品溶液中c（CO₃^2-）=

0.500mol?L^-1

．
【交流讨论】（1）如果将2.85g 某Na₂CO₃和NaHCO₃的固体混合物溶于水制成溶液，然后逐滴加入1.00mol?L^-1的稀盐酸并充分反应，若第Ⅰ阶段消耗盐酸的体积为15.0mL，当滴加到45.0mL时，反应的第Ⅱ阶段结束．则此Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物中Na₂CO₃的质量分数是多少？
（2）有同学认为，测定Na₂CO₃和NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，完全不必将混合物配制成溶液，也不必要使用其他反应试剂，即可达到目的，则此时实验的主要操作方法的名称是称量和

加热

，在实验中需要测定的数据有

加热前、后固体的质量

．

分析：【实验探究】依据溶液配制过程和操作步骤分析需要用到的仪器，第一阶段无气体生成说明盐酸滴入溶液中发生的是碳酸根离子和氢离子生成碳酸氢根离子的过程，氯化氢物质的量和碳酸钠物质的量相同，计算得到碳酸根离子的浓度；
【交流讨论】（1）混合物中含有的碳酸钠可以利用滴入盐酸物质的量，发生的第一阶段发生的反应定量关系进行计算碳酸钠物质的量得到质量分；
（2）混合物中碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，家少的质量是二氧化碳和水蒸气的质量，依据质量变化计算碳酸氢钠物质的量，得到碳酸钠质量计算质量分数，所以可以加热混合物固体，称量反应前后的质量，结合碳酸氢钠分解化学方程式的定量关系计算．

解答：解：【实验探究】依据溶液配制过程和操作步骤分析可知，用量筒量取浓盐酸，在烧杯中加水溶解，用玻璃棒不断搅拌，沿玻璃棒转移到容量瓶中，用胶头滴管定容，
第一阶段无气体生成说明盐酸滴入溶液中发生的是碳酸根离子和氢离子生成碳酸氢根离子的过程，反应为CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，消耗盐酸体积10ml，碳酸钠全部转化为碳酸氢钠，氯化氢物质的量=0.010ml×1.00mol?L^-1=0.01mol，碳酸根离子浓度=

0.01mol

0.02L

=0.500mol/L；
故答案为：玻璃棒、胶头滴管；CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；0.500 mol?L^-1；
（1）第一阶段无气体生成说明盐酸滴入溶液中发生的是碳酸根离子和氢离子生成碳酸氢根离子的过程，第Ⅰ阶段消耗盐酸的体积为15.0mL发生的反应为：
CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-
1 1
0.015mol 0.015L×1.00mol/L
碳酸钠质量=0.015mol×106g/mol=1.59g；
此Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物中Na₂CO₃的质量分数=

1.59g

2.85g

×100%=55.8%，
答：Na₂CO₃的质量分数为55.8%；
（2）测定Na₂CO₃和NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，可以加热固体，碳酸氢钠加热分解，根据加热前后固体质量的变化直接计算碳酸氢钠的质量，得到碳酸钠质量分数，故答案为：加热；加热前、后固体的质量．

点评：本题考查了物质现在的探究实验分析判断，溶液配制的过程和步骤分析，注意碳酸钠滴入盐酸的反应特征，题目难度中等．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

Cu-Fe合金由于长时间置于空气中表面产生了一层氧化膜（成分为Fe₂O₃和CuO），一化学研究性学习小组对其进行如下探究，请按要求完成下列探究报告．
[探究目的]实验测定样品中Fe，Cu的质量．
[探究思路]设计实验测量有关反应物和生成物的量，并通过计算确定样品中Fe，Cu的质量．
[实验探究]（本实验中的气体体积均已换算成标准状况）
①将此合金5.76g置于烧杯中，然后将稀H₂SO₄逐渐缓慢加入至过量，收集产生的气体测得其体积为VmL．过滤得浅绿色溶液A（不含Cu²⁺），还有滤渣B．
②将滤渣B投入到一定浓度的HNO₃中，完全溶解，收集产生的气体，经分析气体是NO和NO₂的混合气体，总体积896mL，其中NO₂体积为224mL．
③将①中所得的滤液加入到足量的稀HNO₃中，充分反应后再加入足量的NaOH溶液，将产生的沉淀全部滤出，充分加热灼烧得红棕色固体，称量该固体的质量为3.2g．
[结果处理]
（1）A中存在的阳离子有

Fe²⁺，H⁺

，滤渣B为

．
（2）依次写出步骤③中加入HNO₃时发生反应的离子反应方程式

3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-═3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

．
（3）被腐蚀前的合金中Fe的质量为

2.24

g，Cu的质量为

3.2

g．
（4）实验探究①中V为

448

mL．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

某氮肥硫酸铵中混有硫酸氢铵．为测定该氮肥的含氮量，一化学研究性学习小组取一定量氮肥样品，研磨使其混合均匀，备用．已知：
氢氧化钠少量时：2NH₄HSO₄+2NaOH=（NH₄）₂SO₄+Na₂SO₄+2H₂O
氢氧化钠过量时：NH₄HSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+NH₃↑+2H₂O
（1）同学们设计的实验装置如图所示，请回答相关问题．
①装置中碱石灰的作用是

吸收氨气中的水蒸气（干燥氨气）

．
②广口瓶内四氯化碳的作用是

防止倒吸

．
③指导老师指出，用该装置进行实验，即使氢氧化钠足量且实验过程中无氨气外泄，测得的样品含氮量仍将偏低，其原因可能是

残留在反应装置中的氨气未被稀硫酸吸收

．
（2）同学们改进实验装置后（改进装置图略），进行如下实验．称取不同质量的上述样品分别与40.00mL相同浓度的氢氧化钠溶液相混合，完全溶解后，加热充分反应（此温度下铵盐不分解），并使生成的氨气全部被稀硫酸吸收，测得氨气的质量．部分实验数据如下：

氢氧化钠溶液体积/mL		40.00mL
样品质量/g	7.750	15.50	23.25
氨气质量/g	1.870	1.870	1.700

请计算（计算结果保留两位小数）：
①样品中的氮元素的质量分数是

19.87

%．
②所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为

3.25

mol/L．
③若样品质量为31.00g，则生成氨气的质量为

1.53

g．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

一化学研究性学习小组对某工厂利用FeCl₃溶液与铜反应制印刷电路板所得废液进行探究．
（1）甲同学取10mL废液，向其中加入足量的AgNO₃溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥、称重为8.61g，乙同学另取10mL废液，加入某试剂，将pH调至4.0，产生沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，冷却后称重得0.32g．
已知有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为：
Fe³⁺：2.7～3.7；Cu²⁺：5.2～6.4；Fe²⁺：7.6～9.6
试求：
（1）上述废液中c（Fe³⁺）=

；c（Cu²⁺）=

；c（Fe²⁺）=

（2）两同学为了从废液中回收铜，取上述1L废液加入铁粉，充分反应．请画出加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线，并利用该曲线计算，当铜离子的物质的量减少一半时，加入铁粉的质量为多少克？