- 物质含量的测定
- 共1476题
由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。
查阅资料:
①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全; Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全。
实验过程:
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体A,得到无色溶液。
Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰。
Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5 6,产生白色沉淀B,过滤。
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH 溶液,沉淀全部溶解。
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C。
(1)Ⅰ中气体A 可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是___________。
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、___________ 。
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是____________。
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是_________。
(5)沉淀C的化学式是_________。
(6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶1∶3,则X的化学式是___________。
正确答案
(1)CO2(2)钠、硅
(3)
(4)
(5)
(6)
硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
(1)工业上生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式___________________;实验发现:CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是
______________。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl, HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式__________________
(2)测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验步骤为:
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重;
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重;
步骤5:__________________;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
(3)已知硫酸铜晶体受热可以逐步失去结晶水,温度升高还可以分解生成铜的氧化物。取25.0 g
CuSO4·5H2O晶体均匀受热,缓慢升温至1 200℃并恒温1小时,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如下图所示:
在110℃时所得固体的成分为___________;在1200℃并恒温1小时,反应所得气态产物除去水后,物质的量为________。(填字母)
A.0 mol B.0.1 mol C.0. 125 mol D.大于0.125 mol
正确答案
(1)①3Fe2O3+CO2Fe3O4 + CO2;CO太多导致Fe3O4还原为铁,CO太少,Fe2O3转化成Fe3O4的转化率不高;②CaCl2 + SiO2 + H2O
CaSiO3+2HCl
(2)将步骤4中的坩埚再加热一定时间,放入干燥器中冷却至室温后,称重。 重复本操作,直至两次称量质量差不超过0.1g
(3)CuSO4·3H2O;D
实验室有一瓶亚硫酸钠试剂,有部分己被氧化成硫酸钠.某学生设计了下列实验来测定其中Na2SO4的质量分数.(已知:2HCl+Na2SO3=2NaCl+SO2↑+H2O、Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl)
(1)称取样品a克,并溶解在一定量的水中.
(2)往溶液中加盐酸,直至盐酸过量.
(3)往酸化的溶液中加入过量的BaCl2溶液.
(4)过滤,并洗涤.烘干得沉淀b克.
试回答:
(5)加盐酸为什么要过量?______
(6)如何验证氯化钡已经过量?______.
正确答案
由方案设计可知,该方案原理为加入盐酸将溶液中的亚硫酸根转化为二氧化硫除去,再加入过量的氯化钡将硫酸根转化为硫酸钡沉淀,通过测量硫酸钡的质量,计算样品中硫酸钠的质量,进而计算样品硫酸钠的质量分数.
(5)由于亚硫酸钠与氯化钡发生反应Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,影响硫酸钡质量的测定,故应加入过量的盐酸,除去溶液中的亚硫酸根,
故答案为:除去溶液中的SO32-,防止干扰硫酸钡质量的测定;
(6)只要有硫酸钠存在加入氯化钡就会产生白色沉淀,所以检验上清液中是否含有硫酸根,方法是:取上层清液再加入氯化钡溶液,若不再生成白色沉淀,说明氯化钡已经过量,
故答案为:取上层清液再加入氯化钡溶液,若不再生成白色沉淀,说明氯化钡已经过量.
实验室中氢氧化钠溶液在在空气中放置,因密封不好会变质,有关反应的离子方程式为______;为了检测一瓶氢氧化钠溶液是否已变质,可取少量该溶液向其中加入______,若有______现象发生,则说明烧碱溶液已经变质.为了除去烧碱溶液中的杂质,应加入适量的______,并进行过滤.
正确答案
氢氧化钠是碱,能和空气中酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸钠和水,离子方程式为:2OH-+CO2=CO32-+H2O;
如果氢氧化钠变质,氢氧化钠溶液中就含有碳酸钠,检验碳酸根离子可以氢氧化钙溶液或氯化钙溶液,可取少量该溶液向其中加入氢氧化钙溶液或氯化钙溶液,如果有白色沉淀说明氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,说明氢氧化钠变质,否则不变质;
除去烧碱溶液中的杂质,应加入适量的氢氧化钙溶液,并进行过滤.
故答案为:2OH-+CO2=CO32-+H2O;氢氧化钙溶液或氯化钙溶液;氢氧化钙溶液.
无水硫酸铜在强热下会发生分解反应:
用下图所示装置(夹持仪器已略去),根据D管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量。
实验步骤:
①称量反应前D管的质量。
②连接好装置,关闭K,加热硬质玻璃管A一段时间后,停止加热。
③待硬质玻璃管A冷却后,打开K,通入一段时间的已除去二氧化碳等酸性气体的空气。
④再称量D管,得其反应前后的质量差为m。
回答下列问题:
(1)2SO3(g)2SO2(g) + O2(g) 该反应的平衡常数表达式为K=____________。
(2)B管中除温度明显升高外,还可看到的现象是________________________,而温度明显升高的主要原因是_____________;B管中发生反应的有关离子方程式是_______________。
(3)仪器E的作用是____________。
(4)按上述方法实验,假设B、C、D对气体的吸收均完全,并忽略空气中CO2的影响,能否根据m计算出分解了的无水CuSO4的质量?(任选其一回答)
①如果能,则分解的无水CuSO4的质量为_____________(用m表示)。
②如果不能,则原因是_______________。为了能测得分解了的无水硫酸铜的质量,你的简单实验方案是__________________。
正确答案
(1)K=c(O2)·c2(SO2)/c2(SO3)
(2) 有气泡冒出,产生白色沉淀;SO3溶于水放热;SO3 + H2O + Ba2+= BaSO4↓+ 2H+或SO3 + H2O = 2H++ SO42-和Ba2++ SO42-= BaSO4↓
(3)吸收空气中的水蒸汽及CO2(4) ①:“略”
②:SO3不能完全分解为SO2和O2,SO2会部分溶解在溶液中;称量装有无水硫酸铜的A管质量,强热一段时间后,冷却后再称量A管质量,根据A管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量
黄铜矿是工业炼铜的主要原料,主要成分为CuFeS2,含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和
SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准碘溶液20.00mL。请回答下列问题:
(1)将样品研细后再进行反应,其目的是____________;标准碘溶液应盛放在_______(填“碱式”或“酸式”) 滴定管中。
(2)装置a的作用是_____________。
A.除去空气中的二氧化碳 B.除去空气中的水蒸气
C.有利于气体混合 D.有利于观察、控制空气流速
(3)若去掉c装置,会使测定结果________(填“偏低”、“偏高”或“无影响”),写出影响测定结果的化学方程式 ____________________。
(4)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是___________________。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为_____________。
(6)假设实验操作均正确,测得的黄铜矿纯度仍然偏低,可能的原因主要有___________。
正确答案
(1)使原料充分反应、加快反应速率;酸式
(2)BD
(3)偏低;
(4)使反应生成的SO2全部进入 d装置中,使测定结果精确
(5) 80%
(6)用水吸收二氧化硫不充分,亚硫酸部分被氧化
实验室用燃烧法测定某种a一氨基酸X(CXHYOZNP)的分子组成。取1.67 g X放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现用下图所示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出),请回答有关问题:
(1)实验开始时,首先打开止水夹a,关闭止水夹b,通一段时间的纯氧,这样做的目的是 。
(2)以上装置中需要加热的有(填装置代号) 。操作时应先点燃 处的酒精灯。
(3)配平装置A中发生反应的化学方程式CXHYOZNP+ O2→ CO2+ H2O+ N2
(4)装置D的作用是 。
(5)实验结果:①B中浓硫酸增重0.81 g,C中碱石灰增重3.52 g,F中收集到112 mL(标准状况)气体。②x的相对分子质量为167,试通过计算确定该有机物X的分子式 。
正确答案
(1)将装置中的N2排净;
(2)A和D; D
(3)CxHyOzNp+O2→ x CO2+
H2O+
N2
(4)吸收未反应的O2,保证最终收集到的气体是反应生成的N2
(5) C8H9NO3
一化学研究性学习小组对某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液(以下简称“样品溶液”)的组成进行探究.请按要求完成下列研究报告.
【资料获悉】36.5%的浓盐酸的密度为1.19g•cm-3.
【探究思路】用1.00mol•L-1的稀盐酸测定样品溶液的组成.
【实验探究】用36.5%的浓盐酸配制1.00mol•L-1的稀盐酸需要的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、量筒、______.
取20.0mL样品溶液不断加入1.00mol•L-1的稀盐酸,加入盐酸的体积和产生的现象见下表.
第I阶段溶液中反应的离子方程式为:______.
样品溶液中c(CO32-)=______.
【交流讨论】(1)如果将2.85g某Na2CO3和NaHCO3的固体混合物溶于水制成溶液,然后逐滴加入1.00mol•L-1的稀盐酸并充分反应,若第Ⅰ阶段消耗盐酸的体积为15.0mL,当滴加到45.0mL时,反应的第Ⅱ阶段结束.则此Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数是多少?
(2)有同学认为,测定Na2CO3和NaHCO3固体混合物中Na2CO3的质量分数,完全不必将混合物配制成溶液,也不必要使用其他反应试剂,即可达到目的,则此时实验的主要操作方法的名称是称量和______,在实验中需要测定的数据有______.
正确答案
【实验探究】依据溶液配制过程和操作步骤分析可知,用量筒量取浓盐酸,在烧杯中加水溶解,用玻璃棒不断搅拌,沿玻璃棒转移到容量瓶中,用胶头滴管定容,
第一阶段无气体生成说明盐酸滴入溶液中发生的是碳酸根离子和氢离子生成碳酸氢根离子的过程,反应为CO32-+H+=HCO3-,消耗盐酸体积10ml,碳酸钠全部转化为碳酸氢钠,氯化氢物质的量=0.010ml×1.00mol•L-1=0.01mol,碳酸根离子浓度==0.500mol/L;
故答案为:玻璃棒、胶头滴管;CO32-+H+=HCO3-;0.500mol•L-1;
(1)第一阶段无气体生成说明盐酸滴入溶液中发生的是碳酸根离子和氢离子生成碳酸氢根离子的过程,第Ⅰ阶段消耗盐酸的体积为15.0mL发生的反应为:
CO32-+H+=HCO3-
1 1
0.015mol 0.015L×1.00mol/L
碳酸钠质量=0.015mol×106g/mol=1.59g;
此Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数=×100%=55.8%,
答:Na2CO3的质量分数为55.8%;
(2)测定Na2CO3和NaHCO3固体混合物中Na2CO3的质量分数,可以加热固体,碳酸氢钠加热分解,根据加热前后固体质量的变化直接计算碳酸氢钠的质量,得到碳酸钠质量分数,故答案为:加热;加热前、后固体的质量.
(I)某学生为了测定部分变质的Na2SO3样品的纯度,设计了如下实验:
请回答下列问题:
(1)写出A装置中玻璃仪器的名称:酒精灯、___。
(2)实验开始后,写出B中反应的离子方程式____。
(3)C中的现象是___,E装置的作用是____。
(4)按下图所示称取一定量的Na2SO3样品放入A装置的烧瓶中,滴入足量的H2SO4完全反应然后将B中完全反应后的溶液与足量的BaCl2溶液反应,过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀23.3 g,则原样品中Na2SO3的纯度为____(精确到 0.1%)。
(5)在过滤沉淀时若过滤液出现浑浊,则必须要重复____操作,若该学生没有重复该操作则测定的结果将____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)要使测定结果准确,第一,装置气密性必须良好;第二,应先点燃___ 处酒精灯(填装置字母)。
(Ⅱ)(7)下列有关化学实验的基本操作及安全知识的叙述,不正确的是____ (填序号)。
A.用托盘天平称取10. 55 g干燥的NaCl固体
B.附着于试管内壁的苯酚,可用碱液洗涤
C.用碱式滴定管量取20. 00 mL 0.100 0 mol·L-1的高锰酸钾溶液
D.用渗析法分离淀粉中混有的NaNO3杂质
E.配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸时,将浓硫酸沿器壁慢慢加入到浓硝酸中,并不 断搅拌
F.切割白磷时,必须用镊子夹取,置于桌面上的玻璃片上,小心用刀切割
G.实验时,不慎打翻燃着的酒精灯,可立即用湿抹布盖灭火焰
H.用重结晶法可以除去硝酸钾中混有的少量氯化钠
I.在中学《硫酸铜晶体里结晶水含量测定》的实验中,称量操作至少需要四次
J.配制一定浓度的溶液时,若定容时不小心加水超过容量瓶的刻度线,应立即用滴管吸去多余的部分。
正确答案
(I)(1)圆底烧瓶 ,分液漏斗
(2)Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-
(3)红色鲜花褪色 ;吸收未反应的有毒气体,防止 有毒气体对大气的污染
(4)50.8%
(5)过滤 ;偏低
(6)D
(Ⅱ)(7)A、C、F、J
测定硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:①研磨 ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量 ③加热 ④冷却 ⑤称量 ⑥重复③至⑤的操作,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止 ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量.
请回答下列问题:
(1)现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品,进行该实验时,缺少的实验用品是______.
(2)该实验中哪一步骤需要使用干燥器?使用干燥器的目的是什么?
答:______.
(3)实验步骤⑥的目的是______.
(4)若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低,其原因可能有(填入选项的编号):______.
A.被测样品中含有加热不挥发的杂质
B.被测样品中含有加热易挥发的杂质
C.实验前被测样品已有部分失水
D.加热前所用的坩埚未完全干燥.
正确答案
(1)根据个实验步骤,研磨需要研钵;称量需要托盘天平;加热需要酒精灯等.而这些仪器在试题所提供的仪器中并没有出现,故答案为:研钵、托盘天平、酒精灯;
(2)在加热后冷却时,为了防止硫酸铜吸水,应将硫酸铜放在干燥器中进行冷却,从而得到纯净而干燥的无水硫酸铜.
故答案为:冷却;防止吸水;
(3)实验中的加热、冷却、称量的操作步骤要重复进行,直至连续两次称量的差不超过0.1 g为止.这是为了确定样品中结晶水是否已经被全部除去.这样做是为了保证定量实验的准确性.故答案为:检验样品中的结晶水是否已经全部除去;
(4)A、被测样品中含有加热不挥发的杂质会导致测定的水的质量偏小,故A正确;
B、被测样品中含有加热易挥发的杂质会导致测定结果偏大,故B错误;
C、实验前被测样品已有部分失水会导致测定的水的质量偏小,故C正确;
D、加热前所用的坩埚未完全干燥.加热后水挥发,导致水的质量测定结果偏大,故D错误.
故答案为:A、C.
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