- 物质含量的测定
- 共1476题
已知某燃料含碳、氢、氧三种元素,为了测定该燃料的组成:将该燃料放入足量氧气中燃烧,并使产生的CO2和H2O蒸气及剩余的O2全部通过如图所示的装置,得到如下表所列的实验数据(假设生成的气体全部被吸收).
根据实验数据填空:
(1)该燃料分子中碳、氢原子的数目比为______.
(2)已知该燃料分子的式量为46,且每个分子中含有1个氧原子,则其分子式为______.
正确答案
(1)根据题意,浓硫酸增加的质量是103.8g-101.1g=2.7g,所以有机物燃烧生成水的物质的量为=0.15mol,碱石灰增加的质量:86.4g-82.0g=4.4g,所以有机物燃烧生成二氧化碳的质量为:
=0.1mol,根据元素守恒,则该燃料分子中碳、氢原子的数目比为0.1:0.3=1:3,故答案为:1:3;
(2)该燃料分子的式量为46,每个分子中含有1个氧原子,则碳原子和氢原子的总是量为30,根据碳、氢原子的数目比为3:1,所以碳原子数目为2,氢原子数目为6,其分子式为C2H6O,故答案为:C2H6O.
铜及其化合物在生产和生活实际中应用广泛.
Ⅰ.某学习小组对粗铜提纯(电解精炼)后的阳极泥(主要成分为银、金)进行如下实验.
(1)操作③所需的仪器有:烧杯、______.
(2)为了回收金,他们查阅了有关资料如表:
从资料中可知,常温下金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与浓盐酸体积比为1:3的混合物).请你运用化学平衡移动原理,简要说明金能溶于王水的原因:______.
Ⅱ.学习小组对无水硫酸铜分解的产物进行实验探究.
[提出问题]碳酸钙受热分解生成CaO和CO2,那么无水硫酸铜受热分解也只生成CuO和SO3吗?
[设计实验]按如图装置进行试验.
[实验过程]
a.准确称取无水硫酸铜2.40g于装置A试管中加热,直至固体全部变为黑色,经验证该黑色粉末为CuO
b.实验中,观察到装置E中的水部分被排入量筒中;实验结束后,测得量筒中水的体积为112mL(已折算成标准状态下气体的体积),并测得干燥管D的质量增加了1.32g.
(3)装置C的作用______.
(4)根据装置E、F中现象,推测还有气体______(填分子式)生成;实验生成的SO3为______ mol.
(5)装置A中反应的化学方程式为______.
[实验结论]无水硫酸铜受热分解不仅仅生成Cu和SO3.
[反思与评价]
(6)任何实验都存在误差,请指出本实验中可能造成误差的因素______(任写2点)
正确答案
Ⅰ.(1)过滤所需的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒,故答案为:漏斗、玻璃棒;
(2)根据表中的信息,Au+6HNO3(浓)=Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O,并且Au3++4Cl-=AuCl4-,在王水中,含有浓硝酸和浓盐酸,浓盐酸含有大量氯离子,Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子,使反应2平衡向右移动,则金溶于王水中,
故答案为:浓盐酸含有大量氯离子,Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子,使反应②平衡向右移动,则金溶于王水中;
Ⅱ.(3)气体通过B装置后还剩二氧化硫和氧气、水蒸气,水蒸气能影响实验的测定,所以必须通过干燥剂吸收水分,所以浓硫酸的作用是:吸收水份干燥气体,
故答案为:吸收水份干燥气体;
(4)无水硫酸铜的组成元素以及该气体不溶于水,所以该气体为氧气,A装置加热硫酸铜生成三氧化硫和氧气、二氧化硫、和氧化铜,方程式为:3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑,O2的物质的量为:
=0.005mol,则SO3为0.005mol,故答案:O2;0.005mol;
(5)加热硫酸铜生成三氧化硫和氧气、二氧化硫、和氧化铜,方程式为:3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑,故答案为:3CuSO4
3CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑;
(6)根据装置内部有气体滞留,气体吸收不完全;称量造成的误差;读数造成的误差都是造成误差的因素,故答案为:装置内部有气体滞留,气体吸收不完全;称量造成的误差.
鸡蛋壳中含有大量钙、少量镁和钾等元素.实验室可用图示流程测定鸡蛋壳中钙、镁元素含量.依据的反应可以表示为:Ca2++Y2-=CaY、Mg2++Y2-=MgY.回答下列问题.
(1)测定Ca2+、Mg2+总含量时,控制溶液pH=10.若pH过大,测定结果将______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”);
(2)测定Ca2+含量的关键是控制溶液的pH,使溶液中Mg2+形成沉淀,若要使溶液中c(Mg2+)不大于1.2×10-7mol/L,则溶液pH应不小于______(已知:ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,上述实验均在室温下进行).
(3)如果鸡蛋壳粉质量为mg,溶液中Y2+浓度为c mol/L,则鸡蛋壳样品中镁元素质量分数是______.
(4)有同学提出可采用如右装置、通过测定鸡蛋壳与盐酸反应产生的二氧化碳的量就能测定鸡蛋壳中的钙的总含量.
①采用该方法进行实验,各装置从左到右的连接顺序依次1-2-______(填各装置对应接口的数字序号).
②若排除实验仪器和操作的影响因素,此实验方法测得的结果是否准确?
答:______(填“准确”、“不准确”或“无法判断”).原因是______.
正确答案
(1)由信息可知,控制pH=10时,溶液中Ca2+、Mg2+都沉淀,控制PH=12.5时,溶液中Ca2+沉淀,Mg2+不沉淀.pH过大时,溶液中镁离子沉淀不完全,所以导致测定结果偏小,
故答案为:偏小;
(2)若要使溶液中c(Mg2+)不大于1.2×10-7mol/L,则溶液中氢氧根离子的浓度==
mol/L=10-2mol/L,c(H+)=
mol/L=10-12 mol/L,
所以溶液的pH=12,故答案为:12;
(3)两次消耗Y2+溶液的差即为与镁离子反应的Y2+,所以和镁离子反应的Y2+的物质的量=10-3 C(V2-V1)mol,设镁离子的质量为x.
Mg2++Y2-=MgY
24g 1mol
x 10-3 C(V2-V1)mol
x=0.024C(V2-V1)g
所以镁离子的质量分数=×100%=
%,
故答案为:%;
(4)①1的作用是吸收空气中的二氧化碳,防止二氧化碳造成干扰,且能把后面各装置中二氧化碳全部排除干净;2的作用是产生二氧化碳;浓硫酸的作用是干燥二氧化碳防止水蒸气干扰测定结果;U型管的作用是吸收二氧化碳,干燥管的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止造成干扰,所以各装置从左到右的连接顺序依次1-2-6-7-4-5-3或6-7-5-4-3,
故答案为:6-7-4-5-3或6-7-5-4-3;
②如果蛋壳中钙元素全部以碳酸钙形式存在,且不再含有能与盐酸反应产生酸性气体的其他物质,则测定结果准确;否则不准确,所以测定结果不一定准确,
故答案为:不一定准确;如果蛋壳中钙元素全部以碳酸钙形式存在,且不再含有能与盐酸反应产生酸性气体的其他物质,则测定结果准确;否则不准确.
复盐M【K3Fe(A2B4)3·3H2O】可用于摄影和蓝色印刷。某小组同学将纯净的化合物M在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。
(1)经分析,所得气体产物由甲、乙和水汽组成,甲、乙转化关系如图(Ⅰ) ,转化时的能量变化如图(Ⅱ)。已知X为元素A的单质,Y为元素B的单质,A、B均为常见短周期非金属元素,X与Y可直接化合生成乙。则化合物乙的电子式为_____________,写出反应 X+Y→甲的热化学方程式:________________。
(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐也只有K2AB3。验证固体产物中存在钾元素的方法是____________。
(3)为了进一步确定复盐M的分解反应方程式,小组同学对固体产物进行定量测量。 判断KMnO4溶液与试样反应到达滴定终点的现象为______________。由以上实验数据的分析可知,加热后所得固体产物中除K2AB3外还含有什么物质?它们之间的物质的量之比为多少?请把你的结论填入下表中(可以不填满或补充空格)
(4)通过以上结论,复盐M加热分解的反应方程式为:__________,当有0.2mol 复盐M分解时,反应中转移的电子数为_____________mol。
正确答案
(1) ;2C(s)+O2(g)===2CO(g) △H=-221.2 kJ·mol-1(2)焰色法
(3)试样由无色变为浅红色,震荡试样半分钟内不变色 ;
(4)2 K3Fe(C2O4)3·3H2O===3K2CO3+Fe+FeO+5CO2+4CO+6H2O ;0.8NA
某白色粉末可能含有K2SO4、NH4Cl、NaCl.请设计合理实验探究该白色粉末的组成.
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、试管夹、镊子;红色石蕊试纸、1mol•L-1硫酸、1mol•L-1硝酸、1mol•L-1盐酸、2mol•L-1NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、蒸馏水.
完成以下实验探究过程:
(1)提出假设:
根据题意,该白色粉末的组成有______种可能的情况.
(2)设计实验方案
基于该粉末中上述三种盐均存在这一假设,设计出实验方案(不要在答题卡上作答).
(3)根据②的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论.
正确答案
(1)白色粉末可以是单一成分,即是K2SO4,或者NH4Cl,或者NaCl,还可以是两种成分的混合物,即K2SO4、NH4Cl的混合物,或是NH4Cl、NaCl的混合物,还可以是三种成分K2SO4、NH4Cl、NaCl的混合物,既有7种可能的情况,
故答案为:7;
(3)氯化铵受热易分解,生成的氯化氢和氨气易化合为氯化铵固体,可以以此检验氯化铵的存在,K2SO4的检验可以用硝酸钡来检验,硫酸根离子遇到钡离子会生成白色不溶于硝酸的白色沉淀,为了防止对氯化钠检验的干扰,不用氯化钡,检验氯化钠可以采用硝酸酸化的硝酸银来检验,故答案为:
.
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂.
(1)若假设1成立,则实验现象是______.
(2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁.你认为这种说法合理吗?______简述你的理由(不需写出反应的方程式 )______.
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是______,写出发生反应的离子方程式______.
探究延伸
经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数.取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg( b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为______.
(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾 (CuS04.5H20).经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下:
实验室有下列试剂可供选择:A.氯水 B.H2O2 C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案:
试回答:
①试剂I为______,试剂II为______(填字母).
②固体X的化学式为______.
③操作I为______.
正确答案
(1)若假设1成立,则溶液中含有Fe3+,遇到KSCN溶液呈红色.故答案为:溶液变为血红色;
(2)如果混合物中含有Cu2O,遇到酸产生Cu,Cu能与Fe3+反应,故此种说法不正确.故答案为:不合理;Cu能将Fe3+还原为Fe2+;
(3)若固体全部溶解,则一定存在Fe2O3和Cu2O,因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4,而H2SO4不能溶解Cu,所以混合物中必须有Fe2O3存在,使其生成的Fe3+溶解产生的Cu.
故答案为:Fe2O3和Cu2O的混合物;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;2 Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+;
(4)依据题意,能发生反应的物质为Cu2O,最后变成CuO,增加的质量就是反应的氧气的质量,根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数.
设样品中氧化亚铜的质量为m,
2Cu2O+O2═4CuO△m
288g 32g
m (b-a)g
m==9(b-a)g,混合物中Cu2O的质量分数为
×100%,故答案为:
×100%;
(5)根据表格可知,Fe(OH)3完全沉淀时,pH最小,故应将Fe2+先转化为Fe3+,在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe3+,但是所加物质不能增加新的杂质,故第一步氧化剂应是H2O2,再加入Cu2(OH)2CO3,调节pH,使溶液中的Fe3+生成沉淀除去.滤液成分为硫酸铜,经加热蒸发、过滤后可得五水硫酸铜晶体.
故答案为:①B;D;②Fe(OH)3;③加热蒸发.
氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用与集成电路生产领域.某氮化铝中含有碳或氧化铝杂质,现用图Ⅰ中的一些装置来进行检验,使氮化铝样品和NaOH溶液反应AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑,根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中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)实验有关操作为:a、往烧瓶中放入适量的AlN样品;b、从分液漏斗往烧瓶中加入过量的浓NaOH;c、检验装置的气密性;d、测定收集到水的体积.正确的操作顺序为______.
(2)本试验中检查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.浓氢氧化钠溶液 B.酒精 C.植物油 D.CCl4
(4)广口瓶中液体未装满,测得NH3的体积将______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
(5)实验结束后,若观察到锥形瓶中还有固体,则样品中含有的杂质是______.
(6)若样品的质量为wg,氨气的体积为aL(标准状况),AlN的质量分数为______.
正确答案
(1)应先进行装置气密性检验,然后依次加入固体药品、液体药品,最后进行气体排出水的测量,确定产生气体体积;
故答案为:c、a、b、d;
(2)通过微热或用手握热使装置内气体使气体体积变大,如果装置漏气则不会观察到装置内有明显变化;如果气密性良好,广口瓶中右侧导管水柱上升,松手后水柱回落;
故答案为:关闭分液漏斗活塞,用水紧握握热锥形瓶,广口瓶中右侧导管水柱上升,松手后水柱回落,证明气密性好;
(3)浓氢氧化钠溶液与水互溶,不能起到隔离作用.酒精易挥发,挥发出来的气体对实验有影响,同时由于酒精易溶于水,也不能达到隔离的目的;CCl4密度大于水,不能起到隔离作用.而植物油既不溶于水,密度小于水也不易挥发,可以把氨气与水进行隔离;
故答案为:C;
(4)本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体,因此,广口瓶内的原有气体不在测量内,不会对测量结果产生影响;
故答案为:无影响;
(5)氮化铝中含有碳或氧化铝杂质,氧化铝易溶于NaOH溶液,而实验结束后,若观察到锥形瓶中还有固体,说明固体不溶于氢氧化钠溶液,所以杂质是碳;
故答案为:碳、
(6)氨气的体积为aL(标况下)的物质的量为=
mol,由方程式AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑可知,样品中AlN的物质的量为=
mol,所以AlN的质量为
mol×41g/mol=
g,样品中AIN的质量分数为
×100%=
%.
故答案为:%.
为测定某钢样组成,现取某钢样粉末28.12g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到CO2气体224mL(标准状况).
(1)计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比.
(2)取三份不同质量的钢样粉末分别加到100mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如表所示:
请计算该硫酸溶液的物质的量浓度(写出计算过程).
正确答案
(1)n(CO2)==0.010 mol,由碳元素守恒计算钢中碳的质量m(C)=0.01mol×12g/mol=0.12 g,
所以n(Fe):n(C)=:0.01 mol=50:1;
答:此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为50:1;
(2)由表中数据可知,钢样的质量增大,氢气的体积增大,故实验Ⅰ、实验Ⅱ中硫酸有剩余,生成2.8L氢气需要钢样的质量为×2.812g=7.03g,故实验III中的H2SO4完全反应,所以有:n(H2SO4)=n(H2),即:c(H2SO4)×0.1 L=
,解得c(H2SO4)=1.25 mol/L;
答:该硫酸溶液的物质的量浓度1.25 mol/L.
固体粉末X由Fe2O3、CuO组成,某研究性学习小组选用下图中装置(夹持装置已略去,实验前均已检查装置气密性)探究X与过量炭粉发生反应时,除生成CO2外,是否还有其他气体产物。
请回答:
(1)若按甲→丙→丁的顺序连接装置,则____________________(填上图装置代号)装置和试剂需称量,开始反应,气体经充分吸收后,分析数据发现,消耗碳、氧元素的质量大于生成CO2的质量,可能的原因除产生了CO2外的其他气体产物,还可能是_____________.
(2)为使实验测得的数据更能准确说明问题,一些同学按乙→丁→戊的顺序连接装置进行实验,并且加热前先通一会气体M,停止加热后再通一会儿该气体。
①气体M可能是____________ (填字母)。
a.CO2 b.H2 c.N2 d.CO e.O2
②停止加热后再通一会气体M的原因是_____________________________________。
(3)以上两套装置均存在的同样的明显缺陷是________________________________。
(4)该小组同学设计实验(如图)将X进行转化(每一步均反应完全)
①生成气体B的化学方程式是________________________________。
②将固体D投入过量稀硫酸并充分反应后,过滤,再向滤液加入双氧水,得黄色溶液。 写出当加入双氧水时溶液中发生反应的离子方程式: _________________________。
③若已知固体X的质量为7.2g反应中AI粉的质量是2.7g,气体B在标准状况下的体积为672ml,则固体D的质量是_________g。
正确答案
(1)甲、丁 生成CO2气体残留在装置中
(2)①c;②将装置中残留的CO2气体吹出;防止溶液发生倒吸
(3)无尾气处理装置
(4)①2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe2++2H2O;③5.28
“速力菲”是一种人工合成的补铁剂,某研究性学习小组为探究其主要成分,进行了如下实验:
(1)打开这种药片的密封膜,发现其外观为淡黄色;
(2)将“速力菲”投入小试管中,加入少量蒸馏水,充分振荡后发现溶液变浑浊;慢慢加入稀硫酸后溶液变得澄清透明并显黄色;滴加KSCN溶液,立即变为血红色.学生甲由此断定“速力菲”的主要成分是三价铁盐;
(3)学生乙的操作与甲大致相同,所不同的是他动作敏捷,且在振荡前用橡皮塞塞紧试管口.结果发现:溶液仅显示淡红色.乙同学认为“速力菲”的主要成分不是三价铁盐而是亚铁盐.
(4)为了确认甲、乙的结论是否正确,学生丙将乙所得的淡红色溶液分成两份继续进行实验:
试回答下列问题:
(1)甲、乙两位同学的结论中比较合理的是______,另一同学判断出错的原因是______.
(2)丙的实验①说明维生素C具有较强的______性(填“氧化”或“还原”).
(3)写出与丙的实验②中现象对应的离子反应方程式______;______
(4)关于丙的实验③中的现象,丙同学提出了两种假设:一种是过量的氯水与Fe3+结合生成了某种稳定的新物质;另一种则是过量的氯水将SCN-氧化了.请你设计一个实验方案以确认哪种假设更合理______
(5)针对实验目的,本次实验尚未完成的任务是______.
正确答案
(1)由于亚铁离子容易被空气中的氧气氧化,乙同学动作敏捷,且在振荡前用橡皮塞塞紧试管口,而甲同学充分振荡后,慢慢加入稀硫酸,所以乙同学比较合理,
故答案是:乙; 亚铁盐在空气中易被氧气氧化;
(2)由于三价铁离子具有氧化性,加入维生素后淡红色褪去,铁离子被维生素还原成了亚铁离子,
故答案是:还原;
(3)②中现象对应的反应方是氯气和亚铁离子的反应及硫氰化钾与铁离子反应生成血红色的硫氰化铁,反应的离子方程式是:2Fe2++Cl2=2 Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,
故答案是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3;
(4)若是氯水将SCN-氧化了,可以重新加入硫氰化钾溶液,观察现象,如果变成血红色,第二种假设合理;如果不变色,说明第一种假设合理,
故答案是:再加过量KSCN溶液,如果变血红色,则第二种合理;如果不变色,则第一种合理;
(5)根据“某研究性学习小组为探究其主要成分,进行了如下实验”,本次实验尚未完成的任务是:未能测出“速力菲”成分,
故答案为:未能测其成分.
扫码查看完整答案与解析