初中化学物质组成的综合计算探究题

(7分）小明同学利用一瓶敞口放置已久的NaOH溶液进行了一些实验探究。
【提出问题】这瓶NaOH溶液变质程度如何呢？
【提出猜想】小明的猜想：NaOH溶液部分变质。
【实验探究】小明设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小明实验时的现象：

实验步骤	实验现象	结论
（1）取样，滴加足量的CaCl2溶液。	产生白色沉淀。	NaOH溶液部分变质。
（2）过滤，向滤液中滴加几滴无色酚酞试液。

【实验反思】下列物质①Ca(OH) ₂溶液、②Ba(NO₃)₂溶液、③BaCl₂溶液，能替代小明实验中CaCl₂溶液的
是            (填序号)。
【拓展应用】通过实际实验，确认这瓶放置已久的NaOH溶液部分变质。现从该瓶中取了100g 溶液，向其中逐滴加入11.1%的CaCl₂溶液，产生沉淀质量与所加CaCl₂溶液质量的关系如图所示。

（1）A点处所得溶液中溶质有                    。
（2）求待测溶液中Na₂CO₃的质量分数。（ 写出计算过程）

(12分)小明同学在整理厨房时不小心将一瓶醋打翻，醋洒在火炉旁的一堆草木灰上，发现有大量的气泡生成。激发了兴趣,于是他决定与学习小组的同学，对草木灰的成分进行探究。
[探究活动一] 根据所学酸碱盐知识，同学们猜想草木灰中含有能与酸反应产生气体的盐类物质，于是，设计并进行如下图所示的实验。观察到锥形瓶A内有大量的气泡冒出，试管B中澄清的石灰水变浑浊。

根据上述实验现象推断：产生的气体中含有       ，
试管B中有关反应的化学方程式为                      。
[探究活动二]资料摘要Ⅰ：草木灰中的主要成分是碳酸钾，碳酸
钾的水溶液和碳酸钠溶液酸碱性相似。
（1）向碳酸钾的水溶液中滴入酚酞试液，溶液显         色。
（2）请你写出上述“探究活动一”中，锥形瓶A内发生的一个反应的化学方程式：    。
（3）某同学欲测定这些草木灰中碳酸钾的含量，称天平称取69g试样于烧杯中，加入100g稀盐酸恰好完全反应，充分反应后，称得混合物的总质量为164.6 g（忽略二氧化碳的溶解对质量的影响）。请计算：
①反应过程中产生的二氧化碳质量为        g。②该草木灰试样中碳酸钾的质量分数。
③若配制实验中所用的稀盐酸100g，需要溶质质量分数为14.6%的盐酸多少克？

查阅资料可知：浓硫酸能吸水，且不与CO₂反应：CO₂能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水。某同学为了测定某石灰石矿样中碳酸钙的质量分数，按下列过程进行实验：用过量稀盐酸溶解矿样(杂质不与盐酸反应)→用浓硫酸干燥所得气体→用过量NaOH溶液吸收CO₂→根据NaOH溶液的增重计算矿样中碳酸钙的质量分数，实验装置如下图所示：

(1)其中A为溶解矿样的实验装置，若已准备了分液漏斗、双孔橡胶塞、试管，为完成溶解并将产生的气体通入B中至少还需要的实验仪器是   ▲   。
(2)在装置气密性良好的情况下，某同学将经过准确称量的矿样加入试管后，通过分液漏斗加入过量稀盐酸进行实验。当A中产生大量气泡时，发现B中没有气泡，为准确测定该石灰石矿样中碳酸钙的质量分数，该同学应该   ▲   。
(3)下列情况一定不会使实验结果产生偏差的是   ▲   （填序号）：
A．实验开始前用纯净的氮气除去实验系统内残留的空气
B．让气体快速通过盛有浓硫酸和NaOH溶液的洗气瓶
C．装置C右端导管口连接一个能吸收CO₂和H₂O的装置
D．实验结束时，整个实验系统内保留少量二氧化碳气体
E．用经过准确称量的呈块状的石灰石试样直接进行实验
(4)将插入NaOH溶液下端的导管改成多孔球泡(如图中的D)，能让NaOH溶液更好地吸收二氧化碳，其理由是   ▲   ：
(5)某次实验时，称取了10.0g矿样，经正确操作后，测得C装置在实验前后的质量增加了3.6g，则该次实验时测得该矿样中碳酸钙的质量分数为多少？（请写出计算步骤，精确到小数点后一位）

化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（假定：石灰石样品中除碳酸钙外，其余物质不与稀盐酸反应也不溶于水）。
I　他们的方法是：(1)取3.0g样品放入烧杯；(2)加入足量的稀盐酸至恰好不再产生气体时，测定反应后生成的CO₂质量；(3)根据CO₂的质量求出样品中碳酸钙的质量及质量分数。
II　为测定CO₂的质量，他们想出了以下方案，请帮助他们完成设计方案：
(1)选用如图   ▲   （填“甲”或“乙”）装置可测量产生的CO₂的   ▲   ，再利用此时CO₂的密度，可计算CO₂的质量。图中瓶内水面上油层的作用是   ▲   。

(2)他们选用该方案时测量的气体在常温下体积为440mL。已知常温下CO₂气体的密度为2.0g/L，则上述反应放出气体的质量为 ▲ g。请根据化学反应方程式计算该石灰石样品中CaCO₃的质量分数。
III　实验后小明提出用不同的方法测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数：(1)取mg样品放入烧杯；(2)加入足量的稀盐酸至不再产生气体时，过滤，洗涤、干燥后称量剩余固体质量为ng；(3)根据剩余固体的质量求出样品中碳酸钙的质量分数为   ▲   。（用m、n的代数式表示）
Ⅳ　除了上述实验方法外，还可以采用的方法是：   ▲   ，称量反应前后物质总质量的减小量。根据减小量求出样品中碳酸钙的质量及质量分数。