- 物质含量的测定
- 共1476题
氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某氮化铝样品中可能含有碳或氧化铝中的一种杂质,现用如图Ⅰ所示的装置来进行检验。使氮化铝样品和氢氧化钠溶液反应:
AlN + NaOH + H2O = NaAlO2 + NH3↑ 根据反应中所产生氨气的体积来测定样品的氮化铝的质量分数,并根据实验现象来确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计)
(1)实验有关操作:
A.往圆底烧瓶中放入AlN样品wg,并向广口瓶中加入水和X液体;
B.往圆底烧瓶中加入一定体积的过量的浓NaOH溶液;
C.检验装置的气密性;
D.读取收集到的水的体积;
正确的操作顺序为______________________。
(2)本实验中检验装置气密性的方法是_____________________________________。
(3)广口瓶中的试剂X可选用_______________(填选项的标号)
A、丁烷 B、酒精 C、植物油 D、四氯化碳
其理由______________________________________。
(4)实验结束后,若观察到烧瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是___________。
(5)实验结束后,量筒中收集到水的体积为aL,若当时的实验条件为标准状况,则样品中AlN的质量分数为______________________(AlN的相对分子质量为41),这一测定结果比实际值偏低,你认为可能的原因是__________________________.
(6)有人建议改用图Ⅱ装置进行同样实验,欲通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品AlN的质量分数。你认为这样的改进是否可行?___________(填“可行”或“不可行”),理由是___________________________________________。
正确答案
(1)CABD
(2)关闭活塞,在量筒中加入足量的水浸没导管口,微热圆底烧瓶导管口有气泡产生,冷却后导管口有一段水柱稳定不动,则表示气密性良好
(3)C;NH3极易溶于水,植物油起到隔离水的作用,防止NH3溶于水,防止倒吸
(4)碳
(5)41a/22.4W×100%;一部分氨气溶于水中(答案合理即可)
(6)不行;会造成倒吸
我省有着丰富的天然气资源,许多化肥厂用天然气在高温、催化剂作用下与水蒸气反应来制备氢气和一氧化碳:CH4+H2OCO+3H2.为了证实该反应所生成的混合气体的成分,兴趣小组的同学设计了如下图所示装置并进行实验,请你回答下列相关问题:
【实验目的】证实混合气体中含有CO和H2
【进行实验】在装置中通入混合气体,点燃酒精灯,如上图所示进行实验
【实验分析】
(1)若要证实混合气体中有CO,应该观察到的现象是_____________________,相关的化学反应方程式是_____________________、_____________________。
(2)若要证实混合气体中有H2,且是通过装置B验证的,应采用的方法是_____________________。
(3)有同学认为,根据该混合气体生产的实际情况,混合气体中可能含有水分,因而还应对上述实验装置加以改进。请你提出改进的方案__________________________________________
正确答案
(1)石灰水变浑浊,A中黑色粉末变为红色;CO+CuOCu+CO2;CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
(2)称量反应前后装置B的质量并进行比较
(3)在装置A前增加除水份装置
已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,并检验装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到bg
④从分液漏斗滴入稀硫酸,直到不再产生气体时为止
⑤从导管甲口处缓缓鼓入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到cg
请填空和回答问题:
(1)装置中浓硫酸的作用是__________________________。
(2)装置中干燥管E的作用是_________________________。
(3)锥形瓶内发生反应的离子方程式为_________________________。
(4)步骤⑤的目的是_________________________。
(5)试样中纯碱的质量分数的计算式为___________________。
正确答案
(1)除去CO2中的水蒸气
(2)防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管
(3)CO32-+2H+==CO2↑+H2O
(4)排净装置内的空气,将装置中生成的CO2气体全部赶入U形管
(5)×100%
有五瓶损坏标签的试剂,分别盛有硫酸溶液、氢氧化钾溶液、硝酸钡溶液、碳酸氢钠溶液、氯化铜溶液,为了确定各瓶中是什么试剂,将它们任意编号为A、B、C、D、E.观察发现,C试剂颜色为蓝色,其余为无色;四种无色试剂A、B、D、E用小试管各取少量,两两反应,反应现象为:A与其余三种混合无明显现象,B与D出现白色沉淀,D与E混合有气泡产生,E与B无明显现象.
(1)可判定各试剂瓶中所盛试剂为(用主要成分的化学式表示):
A______,B______,C______,D______,E______.
(2)写出下列反应的离子方程式.
①B与D:______.
②D与E:______.
③A与C:______.
正确答案
C试剂颜色为蓝色判断为氯化铜溶液;四种无色试剂A、B、D、E用小试管各取少量,两两反应,反应现象为:A与其余三种混合无明显现象,B与D出现白色沉淀,说明是硝酸钡溶液和硫酸溶液、D与E混合有气泡产生,证明是碳酸氢钠溶液和硫酸溶液,分析判断为:D为硫酸溶液;E为碳酸氢钠溶液,B为硝酸钡溶液;E与B无明显现象,符合实验现象;
(1)依据推断出的各物质写出化学式分别为:A:KOH;B:Ba(NO3)2;C:CuCl2;D:H2SO4;E:NaHCO3;故答案为:KOH;Ba(NO3)2;CuCl2;H2SO4;NaHCO3;
(2)①B与D反应的离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;
②D与E反应的离子方程式为:H++HCO3-=H2O+CO2↑,故答案为:H++HCO3-=H2O+CO2↑;
③A与C反应的离子方程式为:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,故答案为:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓.
NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况.
(1)此消毒液可吸收空气中的CO2生成NaHCO3而变质.写出化学反应方程式 .
(2)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出.通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质.
限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0mol?L-1 KI-淀粉溶液、1.0mol?L-1NaOH、澄清石灰水、饱和NaCl溶液
请完成下列实验方案.
(3)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度.实验步骤如下:
①量取25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol?L-1Na2SO3溶液b mL;
②滴定分析.将c mol?L-1的酸性KMnO4溶液装入 (填酸式或碱式)滴定管中;KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应.当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不退时,停止滴定,记录数据.重复滴定实验2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v mL;
滴定过程中涉及的反应有:NaClO+Na2SO3=NaCl+Na2SO4;2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O.
③计算.消毒液中NaClO的浓度为 mol?L-1(用含a、b、c、v的代数式表示).
正确答案
有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、NaCl等混合组成,为了检验它们所含的物质,做了以下实验.
①将固体溶于水,搅拌后得到无色透明溶液;
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成;
③过滤,将沉淀置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解.
(1)试判断:固体混合物中肯定含有______,肯定没有______,可能含有______.
(2)对可能有的物质,可采用往滤液中滴加______(填试剂名称)来检验,如果含有该物质,其现象是______.
正确答案
有一固体混合物,可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、NaCl等混合组成,为了检验它们所含的物质,做了以下实验.
①将固体溶于水,搅拌后得到无色透明溶液;硫酸铜溶液呈蓝色,所以证明溶液中一定不含CuSO4;
②往此溶液中滴加硝酸钡溶液,有白色沉淀生成;说明含有和被离子形成沉淀的阴离子,可能含有Na2CO3、Na2SO4;
③过滤,将沉淀置于稀硝酸中,发现沉淀全部溶解.碳酸钡溶于硝酸,硫酸钡不溶于硝酸,证明原混合物中 一定不含有Na2SO4;一定含Na2CO3;NaCl可能含有;
(1)依据分析判断,固体混合物中肯定含有Na2CO3;一定不含有Na2SO4、CuSO4;可能含有NaCl;
故答案为:Na2CO3;Na2SO4、CuSO4;NaCl;
(2)检验氯化钠的存在,可以加入硝酸酸化的硝酸银溶液,生成白色沉淀,证明含有氯化钠,否则不含有;故答案为:硝酸酸化的硝酸银溶液,生成白色沉淀;
某化学课外小组利用H2还原R2O3粉末测定R元素的相对原子质量,图是测量装置的示意图(加热装置和夹持装置略去),A中的试剂是稀盐酸,B中加入的是锌粒.
请回答下列问题:
(1)连接好装置后的实验操作依次是______(填操作序号)
①检验氢气纯度 ②加热E ③检验装置气密性 ④点燃G管逸出的气体 ⑤从A瓶逐滴滴加液体
(2)C中的试剂是______,其作用为______.
(3)从G管逸出的气体需要点燃除去的原因是______.
(4)在稀盐酸中加入稍许CuSO4溶液,发现B中产生气体的速度明显加快,你认为原因是______.
(5)该化学课外小组从实验中测得了下列数据:
①空E管的质量a;②E管和R2O3的总质量b;③反应后E管和R粉的总质量c(冷却到温室称量);④反应前F管及内盛物的总质量d;⑤反应后F管及内盛物的总质量e;
根据以上数据可以列出三个计算R的相对原子质量的不同计算式(除R外,其它涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:Ar(R)=______;
计算式2:Ar(R)=______;
计算式3:Ar(R)=______.
正确答案
(1)连接好装置后应首先检验装置的气密性,装置E需要加热,而氢气若与空气混合加热易爆炸,故应先从A瓶逐滴滴加液体制取氢气,用制取的氢气将装置中的空气排尽,检验H2的纯度后,点燃G管溢出的气体,然后再加热E,所以顺序为③⑤①④②,故答案为:③⑤①④②;
(2)在H2与WO3反应前必须依次除去氯化氢、水蒸气,氯化氢极易溶于水,可以用水除去,故答案为:水;吸收氢气中的HCl气体;
(3)实验结束后,会有氢气剩余,保证金属氧化物全部消耗,所以最后出来的是氢气,排放到空气中遇火会发生爆炸;
故答案为:防止逸出的氢气遇明火发生爆炸;
(4)锌和硫酸铜反应,铜析出在锌表面,在盐酸溶液中形成原电池反应,加快生成氢气的速率;
故答案为:锌和硫酸铜反应生成铜附着在锌粒表面,在盐酸溶液中形成许多小铜锌原电池,制取氢气的速率加快;
(5)根据H2与R2O3反应的化学方程式,要求W的相对原子质量,可以用固体的质量变化,也可以利用生成的H2O的质量求解.
R2O3+3H22R+3H2O
2Ar(R)+48 2Ar(R) 54
b-a c-a e-d
因此=
①;
=
②;
=
③;
分别求解,由①可求得Ar(R)=;
由②可求得Ar(R)=;
由③求的Ar(R)=
故答案为:;
;
-24;
为测定粗氧化铜(其中含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)样品中CuO的质量分数,并制取胆矾晶体及测定胆矾晶体中晶体水的含量,某化学活动小组进行了下述实验
请回答下列问题:
(1)调节溶液pH能否选用NaOH溶液,说明理由___________________________
(2)沉淀II为_____________步骤④所用实验操作为____________________
(3)加入物质X目的是_________________________
(4)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:若测定结果x值偏大,可能的原因是
______________
a 加热温度过高 b 加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出 c 加热后放在空气中冷却
(5)样品中CuO的质量分数为___________________(用含m的代数式表示)。
正确答案
(1)不能,因为引入杂质Na+(2)Fe(OH)3;蒸发结晶
(3)把Fe2+氧化成Fe3+ (4)ab
(5)
三种可溶性物质A、B、C,其中有一种是碱,两种是盐,它们溶于水后电离产生Na+、H+、Ba2+、OH-、CO32-、SO42-六种离子.为鉴别它们,分别完成以下实验.请根据实验的结果回答问题:
(1)A溶液与B溶液反应可生成气体X.根据上述六种离子之间的可能反应判断X的化学式为______,A溶液与B溶液反应的离子方程式为______.
(2)气体X可以和C溶液反应生成沉淀D,沉淀D可与B溶液反应.则A的化学式为______,B的化学式为______,C的化学式为______.
(3)B溶液与C溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E.B溶液与C溶液反应至中性的离子方程式为______.
(4)D与E的混合物43g,加入足量盐酸,完全反应生成的气体2.24L(标准状况),则E在混合物中的质量分数为______.
正确答案
(1)生成的气体只有CO2符合,发生的反应为 2H++CO32-=H2O+CO2↑;
故答案为:CO2; 2H++CO32-=H2O+CO2↑;
(2)CO2气体可以和C溶液反应生成沉淀D,则C为Ba(OH)2,沉淀D为BaCO3,与B溶液反应,则B为NaHSO4,所以A为Na2CO3,在溶液中完全电离生成Na+、H+和SO42-,电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-,检验SO42-时,取B溶液少量,先加盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀,
故答案为:Na2CO3,NaHSO4,Ba(OH)2;
(3)B为NaHSO4,C为Ba(OH)2,B溶液与C溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀E为BaSO4,B溶液与C溶液反应至中性的离子方程式为:
2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓,
故答案为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓;
(4)D为BaCO3与E为BaSO4的混合物43g,加入足量盐酸,发生的反应为BaCO3+2HCl=CO2↑+BaCl2+H2O,生成二氧化碳物质的量
n(CO2)==0.1mol,
n(BaCO3)=n(CO2)=0.1mol,
m(BaCO3)=0.1mol×197g/mol=19.7g,
m(BaSO4)=43g-19.7g=23.3g,
所以:w(BaSO4)=×100%=54.18%,
故答案为:54.18%;
测定硫酸铜晶体(CuSO4•xH2O)中x值的实验过程如图:完成下列填空:
(1)第1次称量的是______.
(2)灼烧时,当CuSO4∙xH2O晶体的颜色由______完全变为______,停止加热.
(3)必须要进行恒重操作的原因是______.
(4)各次称量的数据如下表:
则CuSO4∙xH2O中的x=______.
(5)下列操作会导致x值偏高的是______(选填编号)
a.坩埚未干燥b.加热过程中有晶体溅失
c.灼烧后坩埚在空气中冷却d.恒重操作时,连续两次称量的结果相差不超过0.01g.
正确答案
(1)计算硫酸铜晶体中结晶水含量,必须先称量出硫酸铜晶体的质量,根据图示流程,第二次称量的是坩埚和硫酸铜晶体质量,则第一次称量的为坩埚质量,
故答案为:坩埚;
(2)灼烧时,当CuSO4∙xH2O晶体的颜色有蓝色变成白色时,硫酸铜晶体结晶水完全失去,应该停止加热,
故答案为:蓝色;白色;
(3)只有硫酸铜晶体中的结晶水完全失去,才能使测量结果更加准确,所以需要进行恒重操作,使两次称量的质量差小于0.1g,
故答案为:确保硫酸铜晶体完全失去结晶水;
(4)无色硫酸铜的质量为:(m4-m1)g,物质的量为:mol;结晶水的物质的量为:
mol,所以结晶水x=
=
,
故答案为:;
(5)a.坩埚未干燥,相当于硫酸铜晶体中结晶水含量增大,测定结果偏高,故a正确;
b.加热过程中有晶体溅失,导致计算出的结晶水质量偏大,计算出的结晶水数目偏高,故b正确;
c.灼烧后坩埚在空气中冷却,会导致无水硫酸铜吸收部分水分,计算出的结晶水质量偏小,测定x偏小,故c错误;
d.恒重操作时,连续两次称量的结果相差不超过0.1g,说明硫酸铜晶体完全失去结晶水,不影响测定结果,故d错误;
故答案为:ab.
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