- 相对分子质量的测定——质谱法
- 共19题
（1）镁带和稀硫酸应分别置于______、______仪器中（填仪器编号）；G管可以用化学实验室里的一种常用仪器来改装，你认为这种仪器的名称是______；
（2）仪器丙由左、右两个部分组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水，上下移动两管可以调节液面高低．甲、乙两试管各有两根导管，用橡胶管连接对应接口后，倒置盛稀硫酸的试管，发生反应，放出气体，接口的连接方式如下：A连接______，B连接______，C连接______；（填写各接口的编号）
（3）实验中要取用一定质量的镁带样品投入图示试管中，你认为能否用中学化学实验室常用的托盘天平______，理由是______；
（4）你认为可用什么方法取镁带样品______．
正确答案
解：（1）将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管后发生反应；G管可以用50 mL碱式滴定管改装，滴定管可精确到0.01，故答案为：甲；乙；50mL碱式滴定管；
（2）将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管，B、E相连起到平衡气压的作用，生成的氢气经C、F通入丙装置中，由G读出氢气的体积，故答案为：D；E；G；
（3）因最大体积是50 mL，经计算可知镁带的质量只能是0.05 g左右，而托盘天平的最小量程为0.1 g，不能使用，故答案为：不能；量气管的最大量程是50 mL，只需0.05 g左右镁带样品，托盘天平的最小量程是0.1g，所以无法用托盘天平称量；
（4）如果取镁带长am，质量为mg，现截取镁带长xcm，产生气体体积为VmL，则测得标准状况下气体摩尔体积，故答案为：用标准卷尺量取较长镁带．
解析
解：（1）将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管后发生反应；G管可以用50 mL碱式滴定管改装，滴定管可精确到0.01，故答案为：甲；乙；50mL碱式滴定管；
（2）将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管，B、E相连起到平衡气压的作用，生成的氢气经C、F通入丙装置中，由G读出氢气的体积，故答案为：D；E；G；
（3）因最大体积是50 mL，经计算可知镁带的质量只能是0.05 g左右，而托盘天平的最小量程为0.1 g，不能使用，故答案为：不能；量气管的最大量程是50 mL，只需0.05 g左右镁带样品，托盘天平的最小量程是0.1g，所以无法用托盘天平称量；
（4）如果取镁带长am，质量为mg，现截取镁带长xcm，产生气体体积为VmL，则测得标准状况下气体摩尔体积，故答案为：用标准卷尺量取较长镁带．
某液态卤代烷RX（R是烷基，X是某种卤素原子）的密度是a g/cm3．，该RX可以跟稀碱发生水解反应生成ROH（能跟水互溶）和HX．为了测定RX的相对分子质量，拟定的实验步骤如下：
①准确量取该卤代烷b mL，放入锥形瓶中；
②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液，塞上带有长玻璃管的塞子，加热，发生反应；
③反应完成后，冷却溶液，加稀HNO3酸化，滴加过量AgNO3溶液，得白色沉淀；
④过滤，洗涤，干燥后称重，得到c g固体．
回答下面问题：
（1）装置中长玻璃管的作用是______；
（2）步骤④中，洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的______离子；
（3）该卤代烃中所含卤素的名称是______，判断依据是______；
（4）该卤代烃的相对分子质量是______（列出算式）；
（5）如果在步骤③中加HNO3的量不足，没有将溶液酸化，则步骤④中测得的c值______（填选项代码）
A．偏大 B．偏小 C．不变．
正确答案
解：（1）因RX熔沸点较低，加热时易挥发，所以装置中长导管的作用是防止卤代烃挥发或冷凝回流，故答案为：冷凝回流，提高原料利用率；
（2）醇ROH虽然与水互溶，但不能电离，所以沉淀AgX吸附的离子只能是Na+、NO3-和过量的Ag+，洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的这些离子，故答案为：Ag+、Na+、NO3-；
（3）因为所得AgX沉淀为白色，能和硝酸银反应生成白色沉淀的只能是氯化银沉淀，所以卤代烃中含有氯元素，故答案为：氯；滴加过量AgNO3溶液，得白色沉淀；
（4）根据Cl元素守恒 RCl～AgCl↓
M 143.5
ab c
（5）若加HNO3的量不足，未将溶液酸化，则沉淀中还有AgOH转化为Ag2O沉淀，由于氢氧化银和氧化银的影响，故测得的c值将偏大，故答案为：A．
解析
解：（1）因RX熔沸点较低，加热时易挥发，所以装置中长导管的作用是防止卤代烃挥发或冷凝回流，故答案为：冷凝回流，提高原料利用率；
（2）醇ROH虽然与水互溶，但不能电离，所以沉淀AgX吸附的离子只能是Na+、NO3-和过量的Ag+，洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的这些离子，故答案为：Ag+、Na+、NO3-；
（3）因为所得AgX沉淀为白色，能和硝酸银反应生成白色沉淀的只能是氯化银沉淀，所以卤代烃中含有氯元素，故答案为：氯；滴加过量AgNO3溶液，得白色沉淀；
（4）根据Cl元素守恒 RCl～AgCl↓
M 143.5
ab c
（5）若加HNO3的量不足，未将溶液酸化，则沉淀中还有AgOH转化为Ag2O沉淀，由于氢氧化银和氧化银的影响，故测得的c值将偏大，故答案为：A．
某同学为了测定三聚氰胺的分子式和结构简式，设计了如下实验：
查阅资料，三聚氰胺的相对分子质量为126，三聚氰胺在常温下成晶体，在加热条件下能与氧气发生反应生成二氧化碳、氮气和水．取12.6g的三聚氰胺晶体如图装置进行实验（假设三聚氰胺完全反应转化产物）．
（1）抑制A装置中固体为Na2O2，请写出其中发生反应的化学方程式______；
（2）D装置不能与E装置互换的理由是______；
（3）当B装置中反应完全发生后，读取G中的体积的使用操作顺序为______（填序号）．
①读数②冷却至室温③调平F、G装置中的液面
（4）测定数据如下：
经测定，F中收集的气体折合标准状况下的体积为6.72L．
①利用上述实验数据，计算三聚氰胺的量筒式为______；
②三聚氰胺的分子式为______；
③若没有C装置中的铜网，对测定结果的影响是______．
正确答案
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
浓硫酸吸水，碱石灰吸收二氧化碳，若互换位置，则碱石灰会同时吸收水和二氧化碳，导致实验失败
②③①
CN2H2
C3N6H6
测定所得分子式的氮原子数偏大，而碳、氢原子数偏小
解析
解：（1）因A装置的作用是产生O2，且为固体+气体不加热产生氧气，反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，
故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（2）因碱石灰既能吸收H2O又能吸收CO2，若要分别测出H2O和CO2的质量，则先吸收H2O，后吸收CO2，浓硫酸吸水，碱石灰吸收二氧化碳，若互换位置，则碱石灰会同时吸收水和二氧化碳，导致实验失败，
故答案为：浓硫酸吸水，碱石灰吸收二氧化碳，若互换位置，则碱石灰会同时吸收水和二氧化碳，导致实验失败；
（3）读数时，应待气体冷却至室温时，且将E、F两装置中的液面调平，以满足气体的压强和外界大气压应相等，所以正确顺序为：②③①，
故答案为：②③①；
（4）①H2O的质量为5.4g，物质的量为0.3mol，H的物质的量为0.6mol，H的质量为0.6g；CO2的质量为13.2g，物质的量为0.3mol，C的物质的量为0.3mol，C的质量为3.6g；N2的体积为6.72L，物质的量为0.3mol，N的物质的量为0.6mol，N的质量为8.4g；C、H、N三种元素的质量和为0.6g+3.6g+8.4g=12.6g，所以三聚氰胺晶体只有C、H、N三种元素，N（C）：N（H）：N（N）=0.3mol：0.6mol：0.6mol=1：2：2，所以实验式为CN2H2，
故答案为：CN2H2；
②因三聚氰胺晶体CN2H2，分子式为（CN2H2）n，而三聚氰胺的相对分子质量为126，即：42n=126，n=3，所以分子式为C3N6H6，
故答案为：C3N6H6；
③炽热铜网可起到吸收氧气的作用，若装置中没有铜网，则生成的氮气中含有氧气，会导致测定所得分子式的氮原子数偏大，而碳、氢原子数偏小，
故答案为：测定所得分子式的氮原子数偏大，而碳、氢原子数偏小．
Ⅰ．某化学小组拟采用如下装置（夹持和加热仪器已略去）来电解饱和食盐水，并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性．
（1）为完成上述实验，正确的连接顺序为______ 接A，B接______（填写连接的字母）．
（2）对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前，需要的操作为______．
（3）若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液及对应的现象是______．
（4）为测定Cu的相对原子质量，设计了如下甲、乙两个实验方案精确测量硬质玻璃管的质量为a g，放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g，实验完毕后
甲方案：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g，进而确定Cu的相对原子质量．
乙方案：通过精确测定生成水的质量d g，进而确定Cu的相对原子质量．
①请你分析并回答：你认为不合理的方案及其不足之处是______．
②按测得结果更准确的方案进行计算，Cu的相对原子质量______．
Ⅱ．一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示．
即：AmBn（s）⇌mAn+（aq）+nBm-（aq）[An+]m•[Bm-]n=Ksp
已知：某温度时，Ksp（AgCl）=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp（Ag2CrO4）=[Ag+]2[CrO42-]=1.1×10-12
则此温度下，在0.010mo1•L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度为______．
正确答案
解：Ⅰ．（1）A是阴极，阴极上产生的是氢气，B是阳极，阳极上产生的是氯气，要用氢气来还还原氧化铜，所以A连接E，干燥氢气后用氢气来还原氧化铜，所以B连接C，
故答案为：E；C；
（2）加热氧化铜之前要检验纯度，否则加热易引起爆炸，
故答案为：检验氢气的纯度；
（3）氯气具有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验，
故答案为：淀粉碘化钾溶液，溶液变为蓝色；
（4）①在乙方案中，应用装置中U型管也可能吸收空气中的CO2和水，会导致测定Cu的相对原子质量有误差，所以乙方案不合理，
故答案为：乙方案不合理，因为空气中的CO2和H2O通过D口进入U型管，造成实验误差较大；
②根据甲方案，设金属铜的原子量为M，则
CuO～Cu
M+16 M
b-a c-a
则：
解得：M=
故答案为：
Ⅱ．在0.010mo1•L-1的AgNO3溶液中c（Ag+）=0.010mo1•L-1，形成AgCl饱和溶液时Cl-浓度：c（Cl-）=
形成Ag2CrO4饱和溶液时CrO42-的浓度：c（CrO42-）=
故答案为：1.8×10-8mol/L；1.1×10-8mol/L．
解析
解：Ⅰ．（1）A是阴极，阴极上产生的是氢气，B是阳极，阳极上产生的是氯气，要用氢气来还还原氧化铜，所以A连接E，干燥氢气后用氢气来还原氧化铜，所以B连接C，
故答案为：E；C；
（2）加热氧化铜之前要检验纯度，否则加热易引起爆炸，
故答案为：检验氢气的纯度；
（3）氯气具有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验，
故答案为：淀粉碘化钾溶液，溶液变为蓝色；
（4）①在乙方案中，应用装置中U型管也可能吸收空气中的CO2和水，会导致测定Cu的相对原子质量有误差，所以乙方案不合理，
故答案为：乙方案不合理，因为空气中的CO2和H2O通过D口进入U型管，造成实验误差较大；
②根据甲方案，设金属铜的原子量为M，则
CuO～Cu
M+16 M
b-a c-a
则：
解得：M=
故答案为：
Ⅱ．在0.010mo1•L-1的AgNO3溶液中c（Ag+）=0.010mo1•L-1，形成AgCl饱和溶液时Cl-浓度：c（Cl-）=
形成Ag2CrO4饱和溶液时CrO42-的浓度：c（CrO42-）=
故答案为：1.8×10-8mol/L；1.1×10-8mol/L．
为了测定某烷烃样品（丁烷，并含少量丙烷等气态烃）的平均相对分子质量，设计了下面的实验：
①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称量，得到质量为m1．
②往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品，塞好胶塞，准确称量；重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量m2．
③往锥形瓶内加满水，塞好胶塞，称量得到质量m3．
已知实验时的温度T（K），压强p（kPa），水的密度ρ水（g•mL-1），空气的平均相对分子质量为29.0，密度ρ空气（g•L-1）．回答下列问题：
（1）本实验的原理是（具体说明）______．
（2）步骤②中为什么要重复操作，直到前后两次称量结果基本相同？答______．
（3）具体说明本实验中怎样做到每次测量都是在相同体积下进行的．
（4）由实验测得该烷烃的平均相对分子质量是______（列算式）．
正确答案
解：（1）根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，同体积的各种气体都含有相同的分子数，所以同温、同压下，两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比，故答案为：根据阿伏加德罗定律，同温同压下，两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比．
（2）为了保证瓶内的空气已完全被排出，并充满了样品气体，故答案为：为了保证瓶内的空气已完全被排出，并充满了样品气体．
（3）第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准，故答案为：第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准．
（4）根据题意可得：①m1=m瓶+m空气 ②m2=m瓶+m样品 ③m3=m瓶+m水，③-①得m3-m1=m水-m空气，因为m水≥m空气，所以m水=m3-m1（小量忽略法）
所以V瓶=
②-①得 m样品=（m2-m1）+m空气
因为
故答案为：29.0×
解析
解：（1）根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，同体积的各种气体都含有相同的分子数，所以同温、同压下，两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比，故答案为：根据阿伏加德罗定律，同温同压下，两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比．
（2）为了保证瓶内的空气已完全被排出，并充满了样品气体，故答案为：为了保证瓶内的空气已完全被排出，并充满了样品气体．
（3）第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准，故答案为：第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量，胶塞塞入瓶口的位置都以此为准．
（4）根据题意可得：①m1=m瓶+m空气 ②m2=m瓶+m样品 ③m3=m瓶+m水，③-①得m3-m1=m水-m空气，因为m水≥m空气，所以m水=m3-m1（小量忽略法）
所以V瓶=
②-①得 m样品=（m2-m1）+m空气
因为
故答案为：29.0×
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