Question

14．二氧化碳是一种奇妙的气体，某校化学兴趣小组在老师指导下，进行了《实验室二氧化碳的制取及其性质》实验，请你帮助回答下列问题．
（1）在大试管中加入5粒石灰石、倾倒约试管体积三分之一的稀盐酸（1：1），取一支试管尝试用排水法收集CO₂．该操作过程中合理的排列顺序是（选填序号）①③⑤④②（或③①⑤④②）
①检验装置的气密性
②待有连续稳定气泡再排水集气
③将水槽中待收集气体的小试管注满水
④旋紧连有导管的单孔胶塞
⑤向大试管内5粒石灰石再倒入三分之一的盐酸（1：1）
（2）小刚在做完实验后，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，然后向废液中慢慢滴加Na₂CO₃溶液，加入Na₂CO₃溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示．
①在加入Na₂CO₃溶液的过程中，开始时没有发现沉淀生成，说明滤液中的溶质除含有CaCl₂外，还含有的微粒是H⁺、Cl^-、H₂O
②所滴加的Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数是多少？（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据实验室制取二氧化碳的具体操作步骤和注意事项分别是：连→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品；注意长颈漏斗的下端要浸在液面下）→收集，进行解答；
（2）在加入Na₂CO₃溶液的过程中，开始时没有发现沉淀生成，说明碳酸钠并没有和氯化钙反应，滤液中的溶质除含有CaCl₂外，还含有盐酸，由图意，Na₂CO₃溶液与氯化钙溶液全部反应，生成5 g碳酸钙沉淀，要计算碳酸钠溶液中溶质的质量分数，可根据生成沉淀的质量为5g，求出碳酸钠的质量，而这些碳酸钠是20g碳酸钠溶液中的碳酸钠的质量，就不难求出质量分数了．

解答 解：（1）根据实验室制取二氧化碳的具体操作步骤和注意事项可得，操作过程中合理的排列顺序是：①③⑤④②（或③①⑤④②）；故填：①③⑤④②（或③①⑤④②）；
（2）①在加入Na₂CO₃溶液的过程中，开始时没有发现沉淀生成，说明碳酸钠并没有和氯化钙反应，滤液中的溶质除含有CaCl₂外，还含有盐酸，含有的微粒是：H⁺、Cl^-、H₂O；
②分析图意，Na₂CO₃溶液与氯化钙溶液全部反应，生成5g碳酸钙沉淀．
  设：20gNa₂CO₃溶液中溶质的质量为x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl 
106          100
x             5g
 $\frac{106}{x}=\frac{100}{5g}$
x═5.3g  
该Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为$\frac{5.3g}{25g-5g}$×100%=26.5%
答：该Na₂CO₃溶液中溶质的质量分数为26.5%．

点评 本题考查学生对制取气体的反应原理、收集方法的理解与掌握；根据反应的化学方程式能表示反应中各物质的质量关系，由反应中某物质的质量可计算出反应中其它物质的质量．