Question

15、某化學課外興趣小組，開展了以下兩項活動：
（1）第一組探究空氣中氧氣的含量．他們設計了如右圖的裝置，研究空氣中所含氧氣的體積，用一個50mL量筒倒扣在水中，使量筒內(nèi)外液面均位于40mL處．量筒內(nèi)浮著一個銅制的小船，船中放有足量白磷．現(xiàn)把濃硫酸緩緩倒入水中并攪拌．一會兒，白磷發(fā)生自燃，量筒內(nèi)液面上升，向水槽內(nèi)加水，至水槽與量筒內(nèi)液面相平，讀出讀數(shù)．
①加入濃硫酸的的目的是

濃硫酸溶于水放熱，使溫度達到白磷的著火點以上

；
②放白磷的小船用銅做的原因是

銅導熱性好且化學性質(zhì)穩(wěn)定

；
③最終，液面大約位于量筒刻度

32mL

處；
④為何要向水槽內(nèi)加水至內(nèi)外液面相平

使氣體內(nèi)外壓強相等，從而測得的氣體體積更精確

；
⑤試評價該興趣小組的設計在選用儀器上有何缺陷

量筒不能用作反應容器

．
（2）配制4%的氫氧化鈉溶液200g，并用此溶液測定某硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
①配制200g質(zhì)量分數(shù)為4%的氫氧化鈉溶液，需要氫氧化鈉固體的質(zhì)量為

8

g，水的體積為

192

mL（水的密度近似看作1g/cm³）．
②配制氫氧化鈉溶液時，需要的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒
及

膠頭滴管

．配制好的氫氧化鈉溶液要密封保存，其原因是：

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

（寫化學方程式）．
③用配得的氫氧化鈉溶液與待測溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的硫酸溶液反應，
實驗過程中溶液的pH變化曲線如右圖所示：
I、要得到此變化曲線，所進行的操作是

B

（填字母）．
A、將硫酸溶液滴加到氫氧化鈉溶液中    B、將氫氧化鈉溶液滴加到硫酸溶液中
II、b點對應的溶液中的溶質(zhì)為

Na₂SO₄和NaOH

（寫化學式）．
④恰好完全反應時，消耗20g氫氧化鈉溶液和25g硫酸溶液，試計算該硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（請寫出計算過程）

3.92%

．

Answer 1

分析：（1）①白磷燃燒需要一定的溫度②盛放白磷的容器要有很好的導熱性③氧氣被消耗，氣體體積減小，壓強減�、軞怏w體積受壓強影響大，讀數(shù)時要保證壓強內(nèi)外相同⑤量筒不能用作反應容器
（2）①溶質(zhì)質(zhì)量=溶液質(zhì)量×溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)     溶液質(zhì)量=溶劑質(zhì)量+溶質(zhì)質(zhì)量②配制溶液還要用到膠頭滴管，NaOH在空氣中能與CO₂反應③I有圖象可知溶液有酸性變?yōu)閴A性IIb點溶液顯堿性，硫酸全部反應，氫氧化鈉有剩余④恰好完全反應說明，氫氧化鈉和硫酸都沒剩余

解答：解：（1）①白磷燃燒需要一定的溫度，故加入濃硫酸的目的是：濃硫酸溶于水放熱，使溫度達到白磷的著火點以上
②盛放白磷的容器要有很好的導熱性，故放白磷的小船用銅做的原因是：銅導熱性好且化學性質(zhì)穩(wěn)定
③氧氣被消耗，氧氣體積占空氣體積的五分之一，所以體積縮小8毫升，故液面大約位于量筒刻度32mL處．
④氣體體積受壓強影響大，讀數(shù)時要保證壓強內(nèi)外相同，向水槽內(nèi)加水至內(nèi)外液面相平的目的為：使氣體內(nèi)外壓強相等，從而測得的氣體體積更精確
⑤量筒不能用作反應容器
（2）①溶質(zhì)質(zhì)量=溶液質(zhì)量×溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，故需要氫氧化鈉固體的質(zhì)量為：200g×4%=8g，溶液質(zhì)量=溶劑質(zhì)量+溶質(zhì)質(zhì)量，故需要水的質(zhì)量為：200g-8g=192g需水的體積為192ml
②配制溶液還要用到膠頭滴管，NaOH在空氣中能與CO₂反應，故氫氧化鈉溶液要密封保存，其原因是：
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
③I有圖象可知溶液有酸性變?yōu)閴A性，所進行的操作是將氫氧化鈉溶液滴加到硫酸溶液中，故選B
 II b點溶液顯堿性，硫酸全部反應，氫氧化鈉有剩余，故溶質(zhì)為：Na₂SO₄和NaOH
④氫氧化鈉的質(zhì)量為：20g×4%=0.8g  設硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)為x，則硫酸的質(zhì)量為：25xg
           2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
              80   98
              0.8g 25xg
             80/98=0.8g/25xg
              x=3.92%
故：硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)為3.92%

點評：（1）根據(jù)實驗目的，理解實驗操作
（2）根據(jù)圖象理解表達的含義，進行相關計算