- 物质含量的测定
- 共1476题
某校化学研究性小组,利用下列提供的实验装置和试剂对某种燃煤所含元素进行定性和定量检测,试回答:
(1)将燃煤充分燃烧,产生气体经化学分析主要含有CO2、H2O、SO2、N2四种气体,则该燃煤一定含有的元素为______
(2)称取该燃煤样品Wg,通入纯氧使其充分燃烧,检测该燃煤中所含上述元素的质量分数.利用下列装置进行实验:
①指出上述装置中B、C、D、E的作用B______ C______ D______ E______
为了测得相应数据,进行如下操作(忽略CO2在C、D中的溶解)
a.实验前用托盘天平称得B、C、D、E的质量分别为W1、W2、W3、W4
b.实验完成后称得B、C、D、E的质量分别为m1、m2、m3、m4
c.通过正确实验操作,用F装置测得收集气体体积为V L
②为了准确测量F中收集到的气体体积,正确的实验操作是______
③测定燃煤中的硫的质量分数,当观察到溴水不完全褪色,品红不褪色时,燃煤中含硫元素的质量分数的表达式为______
当观察到______现象时,则无法测定燃煤中硫元素的质量分数.
正确答案
(1)燃烧时,煤和空气中的氧气反应,而氮气不参与反应,根据质量守恒定律,燃烧前后元素种类相同,所以煤中含有C、H、S、N等元素,可能含有氧元素,
故答案为:C、H、S、N;
(2)①实验目的是检测煤中硫元素的质量分数,所以必须吸收二氧化硫,而溴水与二氧化硫反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,D中品红溶液检验二氧化硫是否其安全吸收;E中澄清石灰水用于吸收二氧化碳,用排水法收集气体中的氮气,并测定氨气体积,显然B中五氧化二磷用于吸水:P2O5+3H2O=2H3PO4,
故答案为:干燥气体;吸收SO2;检验SO2是否完全被吸收;吸收CO2;
②F瓶中氮气温度、压强无法测定,只有利用它的温度、压强与实验条件中温度、压强相同时,测定实验环境的温度和压强,因此实验步骤是冷却→调节液面→读数,
故答案为:将气体冷却到原来的温度读数时,使F装置中瓶中管内液面与量筒中水面相平,读数时视线与凹液面相平;
③溴水不完全褪色,品红不褪色,说明溴水已将二氧化硫完全吸收,故可以利用C中反应前后质量差确定吸收的二氧化硫的质量,m(SO2)=(m2-W2)g,m(S)=(m2-W2)g×=
g,ω(S)=
×100%=
×100%,
当品红褪色时,说明二氧化硫没有被溴水完全吸收,即C装置净增质量小于二氧化硫质量,无法测定煤中硫的质量分数.
故答案为:×100%;溴水褪色,品红无色时.
雪碧的主要成分包括:碳酸水(水、二氧化碳)、白砂糖、 柠檬酸、香料、苯甲酸钠。某化学兴趣小组设计实验方案测定雪碧中CO2的含量。实验步骤如下:
①把600 mL瓶装雪碧放在冰箱中冷冻致刚好结冰。
②把雪碧取出迅速加入几小块NaOH固体(过量)静置到室 温,充分反应(忽略溶液体积变化)。
③按图连接实验装置并检查装置气密性,称得装置C的质量为xg,取50 mL待测液于锥形瓶中,关闭开关a,打开分液漏斗的活塞向锥形瓶中滴入H2SO4至不再产生气泡,再滴入10 滴H2SO4,关闭分液漏斗活塞。
④打开开关a,向装置中通入空气至装置C的质量不再变化, 称得装置C为yg。
请回答下列问题:
(1)装置A的目的是____,装置D的目的是___。
(2)冷冻碳酸饮料的目的是___。
(3)鼓入空气的目的是____。
(4)根据题中提供的数据,计算该雪碧中CO2的含量为___g/L。
(5)指导教师在评价该方案时提出:托盘天平称量误差较大,为了提高测量精确度,建议将②中处理后的溶液利用酸碱中和滴定原理测定CO2含量。但强调该方案应引入空白实验, 你认为空白实验的作用是____,该空白实验应将雪 碧___后加NaOH再进行滴定。
正确答案
(1)除去空气中的CO2 ;防止空气中的CO2 和水蒸气进入装置C
(2)增大CO2的溶解度,防止CO2逸出
(3)把整个装置中的CO2全部排出,被U形管中碱石灰吸收
(4)20(y-x)
(5)排除雪碧中酸性杂质的干扰 ;脱气
测定生成SO3的转化率可以用下图装置,装置中烧瓶内发生的化学反应方程式为:Na2SO3(s)+H2SO4(85%)=Na2SO4+H2O+SO2↑ (已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃)
(1)装置中甲管的作用是__________________。
(2)根据实验需要,应该在I、II、III、IV处连接合适的装置,请从下图A~E装置中选择最适合装置并将其序号填至下面的空格中,每个装置不重复使用。 I、 II、III、IV处连接的装置分别是____________。
(3)为使SO2有较高的转化率,实验中加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是_________________ ,若用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会____________ (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(4)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象不明显,但又不存在气密性问题,请你推测可能的原因(可以不填满)
①原因:______②原因 :______ ③原因:______
(5)将SO2通入含1mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,并有6.02×1023个电子转移,则该反应的化学方程式为_____________________
(6)用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2 一段时间后,测得装置IV增重了 mg,则实验中SO2的转化率为_________。(用含m、n的代数式填写)
正确答案
(1)让硫酸顺利流下(或保持分液漏斗和烧瓶内压强相等)
(2)BEAC
(3)先加热催化剂再加浓硫酸;降低
(4)①Na2SO3变质;②浓硫酸的浓度不够
(5)SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2(6)64n-m/64n×100%
化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
I.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过量 NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是______________________________。
(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。观察到的现象是___________________________。
II.牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:________________________________。
(4)D装置的作用是________________________________。
(5)C中反应生成BaCO3的化学方程式是______________________。
(6)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是__________(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(7)实验中准确称取8.00 g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。
(8)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是______________________________________。
正确答案
(1)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(2)有白色沉淀生成,加HCl后沉淀全部溶解,同时产生气泡
(3)将样品与HCl反应后生成的CO2吹入C中,全部被Ba(OH)2吸收
(4)防止空气中CO2进入C,影响实验
(5)CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O
(6)cd
(7)25%
(8)样品与HCl反应生成的CO2中混有HCl和H2O,均会造成溶液增重
甲醛是重要的有机合成原料,大量用于生产树脂、合成纤维、药物、涂料等,也是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08 mg/m3 (1)某研究性学习小组拟用甲醛法测定常见铵态氮肥的含氮量
[资料:4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O,所生成的H+和(CH2)6N4H+可用NaOH标准溶液滴定,采用酚酞作指示剂]。用甲醛法测定含氮量,不适合的铵盐是__________。(填字母)
a.NH4HCO3 b.(NH4)2SO4 c.NH4Cl
(2)滴定时取待测液于锥形瓶中,操作如下图所示(手持部分省略):正确的操作是图
______,取溶液所用仪器的名称是_________。
(3)工业制甲醛的两种方法如下(数据均为298.15 K下测定):
反应I:CH3OH(g)→HCHO(g)+H2(g) ΔH1=+92.09kJ/mol,K1=3.92×10-11
反应II:CH3OH(g)+ O2(g)→HCHO(g)+H2O(g) ΔH2=-149.73kJ/mol,
K2=4.35×1029
① 绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。反应________(填“I”或“II”)制甲醛原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看,反应______(填“I”或“II”)制甲醛更加有利。
② 反应Ⅱ自发进行的条件是_________。
a.高温 b.低温 c.任何条件都自发
(4)某研究性学习小组测定居室中甲醛的含量的原理如下,请结合已学知识,
①配平下列方程式:__MnO4- + ___HCHO + ___=___Mn2+ +___CO2↑+_____
②打开a,关闭b,用注射器抽取室内空气;关闭b,打开a,再推动注射器,将气体全部推入酸性KMnO4溶液中,使其充分反应。当B装置中__________时停止推气。若总共取样为500 L空气,则该居室内空气中甲醛的浓度_____________mg/m3。
正确答案
(1)(2)D;移液管
(3)①I;II;②
(4)①4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O;
②酸性KMnO4溶液颜色突然褪去;0.375
亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1kg样品中含SO2 的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程:
(1)气体A的主要成分是_______。为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入______________;通入N2的目的是______________。
(2)写出甲方案第①步反应的离子方程式_____________________。
(3)甲方案②第步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是______________
(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)若取样品wg,按乙方案测得消耗0.01000mol/L I2溶液VmL,则1kg样品中含SO2的质量是
_______g(用含w、V的代数式表示)。
正确答案
(1)SO2;碎瓷片(或沸石);将生成的SO2全部赶出
(2)SO2+H2O2==2H++SO42-
(3)滴定管用蒸馏水洗涤干净后,加入少量NaOH标准液,将滴定管横放,轻轻转动,均匀润洗滴定管内壁,然后将润洗液从下端尖嘴处放出,重复操作2~3次
(4)无影响
(5)
黄铁矿的主要成分是FeS2。测定黄铁矿中FeS2含量的两种方法如下图所示
已知:
①王水是由1体积的浓硝酸(ρ=1.42g·cm-3)和3体积的浓盐酸(ρ=1.19g·cm-3)混合而成的。
②黄铁矿和王水反应的方程式为FeS2+5HNO3+3HCl=FeCl3+2H2SO4+5NO↑+2H2O
请回答下列问题:
(1)简述实验室配制王水的操作过程___________________________。
(2)方法一中过滤、洗涤、灼烧都用到的仪器是_______________。
(3)方法二中要判断BaCl2溶液是否过量,可向滤液中加入X溶液,X可以是_______(填代号)
A.NaOH B.BaCl2 C.HCl D.Na2SO4(4)实验室利用下列装置和试剂制取少量氯化氢气体
试剂:①浓硫酸 ②浓盐酸 ③食盐固体
若选用试剂①②,则宜选择的装置是____________。若选用试剂①③,则应选择的装置是___________(填代号,下同);推测发生反应的化学方程式为____________________;
(5)方法一中,灼烧时发生反应的化学反应方程式为_____________________;已知称取黄铁矿样品的质量为1.50g,称得灼烧后固体的质量为0.4g,不考虑操作误差,则该矿石中FeS2的质量分数是______。
正确答案
(1)用量筒取3体积的浓盐酸倒入烧杯中,再取1体积的浓硝酸慢慢倒入浓盐酸中,边加边搅拌
(2)玻璃棒
(3)BD
(4)B;A;2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑或NaCl+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑
(5)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O;40%或0.40
现有一包固体粉末,其中可能含有CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、NaCl、CaCl2、CuSO4.进行如下实验:①溶于水得无色溶液;②向溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失.据上述实验现象推断:
(1)由实验①可以得出的结论是______;
(2)由实验②可以得出的结论是______;可能存在的物质是______;
(3)对于可能存在的物质应如何进一步检验?写出简要步骤、现象和结论.______.
(4)写出实验②所涉及的离子方程式.______.
正确答案
①根据固体加入水中,得到无色溶液.说明混合物中不含有颜色的CuSO4.同时由于不存在沉淀,则原混合物中不含有不溶于水的CaCO3;
②向溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失,说明原混合物中一定不含Na2SO4,因为硫酸钡不溶于酸;能生成白色沉淀的物质只能是Na2CO3,由此也确定了不含有CaCl2;
综上所述,原混合物中一定含有 Na2CO3,一定不存在CaCO3、CuSO4、Na2SO4、CaCl2,NaCl无法确定;
检验氯化钠的存在需要检验氯离子的存在,利用实验步骤①所得溶液取少许与试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生不是沉淀证明含有NaCl,不产生白色沉淀,说明不含NaCl;
实验②所涉及的反应是碳酸钠与氯化钡的反应,碳酸钡溶于盐酸的反应,根据反应的实质写出离子方程式为
Ba2++CO32-=BaCO3↓;BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
故答案为:
(1)一定不存在CaCO3、CuSO4,不可能同时存在Na2CO3、CaCl2;
(2)一定存在Na2CO3,一定不存在Na2SO4,CaCl2 NaCl;
(3)取实验①的溶液少许于试管中,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,如果产生白色沉淀,证明含有NaCl,反之则无;
(4)Ba2++CO32-=BaCO3↓;BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
某种含有少量FeCl2杂质的FeCl3样品,现要测定其中铁元素的含量。实验采用以下步骤进行:
① 准确称量mg样品(2~3g);
② 向样品中加入10mL 5mol/L的盐酸,再加入蒸馏水,配制成250mL溶液;
③ 量取25mL操作②中配得的溶液,加入3mL溴水,加热使之完全反应;
④ 趁热迅速加入浓度为10%的氨水至过量,充分搅拌,使之完全沉淀;
⑤ 过滤,将沉淀洗涤、灼烧、冷却称量,反复操作至恒重。
请根据上面的叙述回答:
(1)若称量前,托盘天平的指针偏向标尺左方;称量读数时,指针刚好在标尺的中间,则所得样品的质量______________。
A、比mg多 B、比mg少 C、恰好为mg
(2)溶解样品时要加入盐酸,原因是____________________________。
(3)配制250mL溶液时,除需250mL的容量瓶、烧杯外,还需用到的玻璃仪器是______________。
(4)加入溴水时发生反应的离子方程式是____________________________。
(5)若坩埚质量为W1g,坩埚与灼烧后固体的总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是_______。
(6)若在配制250mL溶液时,所用的容量瓶没有洗干净。当含有下列物质时,最终会使铁元素的测定含量(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
①NaCl ______________②AlCl3______________
正确答案
(1)B
(2)抑制Fe2+、Fe3+的水解
(3)玻璃棒、胶头滴管
(4)2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- (5)7(W2-W1)/m
(6)①不变;②偏高
某校化学兴趣小组的同学欲测定某种品牌味精中食盐的含量.下面是该小组所做的有关实验步骤:
①称取某品牌袋装味精样品10.0g放入烧杯中,并加适量蒸馏水溶解;
②
③
④用蒸馏水洗涤沉淀2-3次;
⑤将沉淀干燥、称量,测得固体质量4.9g.
根据上述实验步骤回答下列问题:
(1)补齐所缺少的实验步骤:②______,③______;
(2)实验步骤③所用的玻璃仪器有:______;
(3)若味精标签上标注:“谷氨酸钠含量≥80.0%,NaCl含量≤20.0%”,则此样品是否合格?
______ (填“合格”,“不合格”).
正确答案
(1)实验原理:氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀的质量,计算出氯化钠的质量,再用氯化钠的质量除以袋装味精样品的质量即可,故答案为:②加入足量稀硝酸和硝酸银溶液.③过滤.
(2)过滤操作用到的仪器主要有漏斗(滤纸)、烧杯、玻璃棒、铁架台(铁圈),故答案为:漏斗(滤纸)、烧杯、玻璃棒;
(3)设:生成4.9g氯化银需要参加反应的氯化钠的质量为X则:
AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
X 4.9g
=
解得X=2.0g;
NaCl含量为×100%=20%,此样品是符合产品标示的质量分数,故答案为:合格.
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