- 元素质量分数的计算
- 共33题
碳.硫的含量影响钢铁性能,碳.硫含量的一种测定方法是将钢样中碳.硫转化为气体,再用测碳.测硫装置进行测定。
(1)采用装置A,在高温下x克钢样中碳.硫转化为CO2.SO2。
①气体a的成分是________________。
②若钢样中硫以FeS的形式存在,A中反应:3FeS+5O2 1_____ +3________。
(2)将气体a通入测硫酸装置中(如右图),采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式________________________________。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mLNaOH溶液,若消耗1 mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数为__________。
(3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的质量。
①气体a通过B和C的目的______________________________。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是_______________________。
正确答案
答案:(1)①SO2.CO2.O2 ②——1Fe3O4+3SO2
(2)①H2O2+SO2=H2SO4 ②(yz)/x×100%
(3)①吸收SO2和O2,防止干扰 ②CO2吸收瓶吸收CO2前.后的质量
解析
略
知识点
合金是建造航空母舰的主体材料。如:航母舰体可由合金钢制造,航母升降机可由铝合金制造;航母螺旋桨主要用铜合金制造。
(1)Al原子核外电子占据 个纺锤形轨道;Fe原子核外电子排布式为,铁原子核外有 种能量不同的电子。
(2)下列事实可用作比较Al和Fe金属性强弱依据的是 ( )
A,Al的导电性、导热性比Fe更好
B,可溶于NaOH溶液,不溶于NaOH溶液
C,相同质量的Al片和Fe片,投入到等浓度的稀硫酸溶液中,Al片产生氢气更多
D,在野外利用铝热剂焊接铁轨
(3),航母在海洋中行驶时,舰体发生的电化学腐蚀类型为: ,其中正极发生的电极反应式为: 。
(4)取a克CuAl合金样品用酸完全溶解后,加入过量NaOH,过滤、洗涤、烘干、灼烧得a克固体,则合金中Cu的质量分数为 。
(5)AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理铝表面Al2O3膜,其化学方程式为: 。
(6)取适量AlMg合金样品置于烧杯中,加入20mL 1 mol/L的NaOH溶液,恰好完全反应。
下列叙述正确的是 ( )
A,Mg作负极,Al作正极
B,该反应速率比纯铝与NaOH溶液的反应速率快
C,若把NaOH中的H换成D(D为重氢),生成的氢气中D与H物质的量之比为
D,若加入的是20mL 1 mol/L的盐酸,则放出的氢气的物质的量减少
正确答案
(1) 4 , 7种
(2)D
(3)吸氧腐蚀 , O2 +2H2O+4e →4OH―
(4)0.80
(5) Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 +H2O
(6)BD
解析
略
知识点
硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有_________。
(2)“酸浸”时间一般不超过20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是_________(用离子方程式表示)。
(3)根据下表数据:
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于_________,检验Fe3+已经除尽的试剂是_________;当pH = 5时,溶液中c(Al3+)=_________mol·L– 1(已知常温下Ksp[Al(OH)3] = 2.0×10– 33)。
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是_________。
(5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于_________(用含a、b的表达式表示)。
正确答案
(1)CO和SO2等(写出一个合理答案也给分)
(2)4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O
(3)7.11;KSCN(溶液);2.0×10– 6
(4)洗涤、干燥(只写洗涤也给分)
(5)(其它合理答案也给分)
解析
略。
知识点
氯化铁是实验室中的重要试剂。某同学用m g含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取FeCl3·6H2O晶体,同时测定废铁屑中铁的质量分数,为此设计了如下装置(夹持装置略,气密性已检验):
操作步骤如下:
Ⅰ. 打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸。
Ⅱ. 当……时,关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。
Ⅲ。 将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3·6H2O晶体。
请回答:
(1)A中发生的置换反应的化学方程式是 。
(2)操作Ⅱ中“……”的内容是 ,烧杯中的现象是 ,相应的离子方程式和化学方程式是 、 。
(3)操作Ⅲ不采用直接加热制FeCl3·6H2O晶体的原因是 (用简要文字并结合离子方程式解释)。
(4)测得B中所得的气体是V mL(标准状况时),由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是,该数值比实际数值偏低,若实验过程操作无误,偏低的原因是 。
(5)为了准确测定铁的质量分数,还可以另取mg废铁屑和某种常见的还原剂气体在加热时充分反应到恒重,测得实验后剩余固体质量是wg。由此求出铁的准确质量分数是 (用含m、和w的式子表示)。
正确答案
见解析。
解析
(1)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(2)当A中固体完全消失;无色溶液逐渐变黄,有气泡产生。
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、 2H2O22H2O+O2↑
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加热会促进FeCl3水解,产生Fe(OH)3。
(4)Fe3+和Fe发生反应消耗部分Fe,使与盐酸反应的Fe相应减少。
(5)。
知识点
有 a克Na2CO3和NaHCO3混合物,下列实验方案中可测定其中Na2CO3质量分数的是
正确答案
解析
略
知识点
工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置。实验时按如下步骤操作:
A. 连接全部仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性。
B. 称取研细的辉铜矿样品1.000g。
C. 将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。
D. 以每分钟1L的速率鼓入空气。
E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2=SO2 +2Cu。
F. 移取25.00ml含SO2的水溶液于250ml锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。
试回答下列问题:
(1)装置①的作用是__________;装置②的作用是__________。
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为__________,当产生__________的现象时可判断滴定已经达到终点。
(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是__________。
(4)本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是__________(写一种既可)。
(5)已知在常温下FeS 的 Ksp= 6 . 25 × 10 -18, H2S 饱和溶液中 c (H+)与 c (S2-)之间存在如下关系: c2 (H+) ·(S2-) = 1 . 0×10-22 。在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为 lmol/L,应调节溶液的c(H十)为__________。
正确答案
(1)除去空气中的还原性气体与酸性气体; 干燥空气
(2)2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O;滴入最后一滴标准KMnO4溶液后,溶液由无色变为淡紫色,并在半分钟内不褪色
(3)80%
(4)在KMnO4滴定前,未反应完的SO2与空气中的O2也可将H2SO3氧化,造成测定结果偏低
(5)4 ×10-3mol/L
解析
略。
知识点
以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:
(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的,若溶液中,则溶液中 。
(2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 。
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有,则产品中镁的质量分数 (填 “升高”、“降低”或“不变”)。
正确答案
(1)2.0 mol/L -1
(2)NH4Cl
(3)n(CO2)=0.896L/22.4L·mol-1=4.00×10-2 mol
n(MgO)=2.00g/40g·mol-1=5.00×10-2 mol
n(H2O)=(4.66g-4.00×10-2 mol×44g·mol-1-2.00g)/18g·mol-1=5.00×10-2 mol
n(MgO):n(CO2): n(H2O)=5.00×10-2: 4.00×10-2: 5.00×10-2=5:4:5
碱式碳酸镁的化学式为:Mg(OH)2·4 MgCO3·4H2O
(4)升高
解析
略
知识点
工业上从电解精炼铜的阳极泥(含金、银、铜、硒等单质)中提取硒的湿法工艺流程如下:
(1)向溶液X中加入铁屑的作用是________,此操作中不能加入过量铁粉的原因是________。
(2)检验溶液Z中阴离子的操作方法是________。
(3)过滤操作中要用到玻璃棒,请另举两例用到玻璃棒的实验或操作:________。
(4)实验室中制取SO2的原理为:,此处应使用________(填“较浓的硫酸”或“稀硫酸”),原因是________。制取SO2的装置,最好选用下图中的________。
(5)粗硒中硒的含量可用如下方法测定:通过用Na2S2O3标准溶液(显碱性)滴定反应②中生成的I2来计算硒的含量。滴定操作中用到的玻璃仪器有________。实验中准确称量0.1200g粗硒样品,滴定中消耗0.2000mol的Na2S2O3溶液27.60mL,则粗硒样品中硒的质量分数为________。
正确答案
(1)将SeO42-还原为SeO32-;过量铁粉会将Cu2+、SeO32-均还原为单质,不利于硒的分离
(2)取溶液X少许置于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有SO42-
(3)粗盐提纯、一定物质的量浓度溶液的配制、物质的溶解、溶液的蒸发、浓硫酸的稀释等(只要正确合理即给分)
(4)较浓的硫酸;SO2易溶于水,用较浓的硫酸有利于 SO2的逸出;b
(5)锥形瓶、碱式滴定管;90.85%
解析
略。
知识点
某氧化变质的亚硫酸钠样品,测得其中含氧量为a%,则含硫量为
正确答案
解析
略。
知识点
随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2)中钒的主要流程如下:
已知:(1)V2O5和NH4VO3均为难溶物,VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物;
(2) 2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑+ 2H2O。
回答下列问题:
(1)步骤①前,粉碎的目的是________。
(2)步骤②中发生反应的离子方程式为________。
(3)步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂):VOSO4 (水层)+ 2HA(有机层)VOA2(有机层)+ H2SO4(水层),则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是________。
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为:取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中,加入指标剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时,消耗待测液的体积为10.0mL,由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为________g/L。
(5)V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒,则金属铝热还原制得钒的化学方程式为________。
正确答案
(1)增大固液接触面积,加快浸出速率,提高浸出率
(2) V2O5+ SO32-+4H+=2VO2+ + SO42-+2H2O
(3)加入硫酸,可使平衡向左进行,使VOSO4进入水层
(4) 10.2g/L
(5)3V2O5+10Al6V+5Al2O3
解析
略。
知识点
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