- 物质含量的测定
- 共1476题
已知有四种白色粉末，它们分别是CaCO3、Na2CO3、Na2SO4、NaCl，如何将它们进行区分．写出简要的操作步骤及有关的离子方程式．
正确答案
将未知物溶于水中，不溶的为CaCO3，向另外三种中加入氯化钡溶液无现象的为NaCl，生成白色沉淀的是碳酸钠和硫酸钠，反应的离子方程式：Ba2++CO32-=BaCO3↓
，Ba2++SO42-=BaSO4↓；向另两种未知物中加入稀盐酸，有气体产生的为Na2CO3，反应的离子方程式为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑，最后一种为Na2SO4；
答：将未知物溶于水中，不溶的为CaCO3，向另外三种中加入氯化钡溶液无现象的为NaCl，生成白色沉淀的是碳酸钠和硫酸钠，反应的离子方程式：Ba2++CO32-=BaCO3↓
，Ba2++SO42-=BaSO4↓；向另两种未知物中加入稀盐酸，有气体产生的为Na2CO3，反应的离子方程式为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑，最后一种为Na2SO4；
为测定含有Na2O杂质的Na2O2样品的纯度，甲、乙、丙三位同学设计了不同的方案．
甲：用图l所示装置，通过测定Na2O2与C02反应生成02的体积来测定样品的纯度．
（1）C中所盛的药品是______
（2）A中橡皮管的作用是______
（3）利用该实验方案所测Na2O2的纯度明显偏大，其原因可能是______（填选项字母）．
a．装置A、B中的空气对测定结果产生了影响
b．装置C中的空气对测定结果产生了影响
c．读数时U形量气管中的液面左高右低
d．读数时U形量气管中的液面左低右高
乙、丙两同学在研究Na2O2与水反应的实验时，观察到以下实验现象：Na2O2与水反应，放出大量的热，产生大量气体；反应后的溶液中滴入几滴酚酞，溶液先变红，振荡后又褪色；再往溶液中加入少许Mn02：粉末，又产生大量气体；当不再产生气体时，再滴加几滴酚酞，溶液又变红，且振荡后不褪色．分析了这些实验现象后，他们分别设计了如下方案．
乙：用图2所示装置，称取2.5g样品，测得与水反应生成氧气的体积为112mL（标准状况），然后将溶液先用硫酸中和，再用0.2mol/L KMn04酸性溶液滴定，消耗KMn04酸性溶液30mL（已知：滴定过程中生成了Mn2+和氧气）．
（4）滴定过程中发生反应的离子方程式为______
（5）滴定终点的颜色变化为______
（6）计算Na2O2样品的纯度是：______．
正确答案
（1）C的作用是吸收二氧化碳，保证排水量气法获得的是氧气的体积，故答案为：NaOH溶液；
（2）A中橡皮管可以沟通锥形瓶和分液漏斗，起恒压作用，使盐酸容易滴下，并且可以避免盐酸排空气使氧气体积偏大，故答案为：起恒压作用，使盐酸容易滴下；避免盐酸排空气使氧气体积偏大；
（3）a、装置A、B中的空气会导致测得的氧气体积偏高，对测定结果产生影响，故a正确；
b、在调节U形量气管中的液面相平的过程中，排除了装置C中的空气对测定结果产生的影响，故b错误；
c、读数时U形量气管中的液面要保持向平，左高右低，所测Na2O2的纯度会偏大，故c正确；
d、读数时U形量气管中的液面左低右高时，所测Na2O2的纯度会偏小，故d错误．
故选ac．
（4）高锰酸根具有强氧化性，能将双氧水氧化为氧气，同时自身被还原为锰离子，即2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O，故答案为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O；
（5）高锰酸根是紫红色的离子，锰离子是无色的离子，当加上最后一滴高锰酸钾，溶液由无色变紫红色，证明滴定达到了终点，故答案为：溶液由无色变紫红色；
（6）过氧化钠和水反应生成氧气时，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，当生成氧气的体积为112mL（标准状况）时，消耗过氧化钠的物质的量是
为了提高实验探究能力，老师为同学们提供了一包白色粉末，它可能是碳酸钙、氢氧化钙或两种物质的混合物．
（1）为确定白色粉末的成分，实验时需要用到两种物质性质的不同点．试举一例：______．
（2）同学们设计了以下三种实验方案：
方案 I：取样品加入试管中，滴加稀盐酸，有气泡产生则白色粉末是碳酸钙．
方案 II：取样品加入试管中，滴加稀盐酸，无气泡产生则白色粉末是氢氧化钙．
方案 III：取样品加入试管中，加水振荡，静置，下层有不溶物，上层清液中滴入酚酞溶液，溶液变红，则白色粉末是碳酸钙和氢氧化钙的混合物．
以上三种方案中，你认为不合理的是______（填方案序号），分析该方案表述的实验现象，其不合理的理由是______．（若你认为有多种不合理方案，只需选择其中一种回答即可）．
请你再设计一种方案，证明该粉末是两种物质的混合物，简要写出实验的操作步骤及现象．
正确答案
（1）比较碳酸钙和氢氧化钙的性质，找出二者的区别，如碳酸钙难溶于水，而氢氧化钙微溶于水或碳酸钙与盐酸反应放出二氧化碳，而氢氧化钙与盐酸反应无气体生成，
故答案为：碳酸钙难溶于水，而氢氧化钙微溶于水（或碳酸钙与盐酸反应放出二氧化碳，而氢氧化钙与盐酸反应无气体生成）；
（2）滴加稀盐酸，有气泡产生，说明含有碳酸钙，但不能证明一定没有氢氧化钙，因为氢氧化钙与盐酸反应无明显现象；上层清液中滴入酚酞溶液，溶液变红，说明含有氢氧化钙，但不能证明碳酸钙一定存在，应为氢氧化钙微溶于水，
则Ⅰ和Ⅲ不合理，根据二者性质的差异，可先在溶液中几滴无色的酚酞溶液，如溶液呈红色，说明含有氢氧化钙，另取少量白色粉末放在试管中，滴加适量盐酸，如有气体生成，说明含有碳酸钙，
可设计实验步骤如下：
故答案为：Ⅰ、Ⅲ；Ⅰ中因为氢氧化钙与盐酸反应无明显现象，不能排除氢氧化钙的存在；Ⅲ没有检验碳酸钙，不能证明碳酸钙确实存在；
．
某化学课外活动小组，从化学手册上查得硫酸铜在500 ℃以上按下式分解：CuSO4
实验测得数据及有关结果如下：
①准确称取6．0g无水CuSO4；
②干燥管总质量在实验结束时增加了2．4 g；
③测出量筒中水的体积后，折算成排水的气体，在标准状况下的体积为280 mL；
④实验结束时，装置F中的溶液变为NaHSO4溶液(不含其他杂质)。
试回答下列问题：
（1）按装置从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为____________________(填数字序号)。
（2）装置F的作用是_______________________________。
（3）装置D的作用是_______________________________。
（4）通过计算，推断出该条件下反应的化学方程式：_________________________。
正确答案
（1）①⑨⑩⑥⑤③④⑧⑦②
（2）吸收SO3放出等物质的量的SO2（3）干燥SO2和O2（4）3CuSO4
某亚硫酸钠因长期存放已部分变质，某同学设计如下实验来确定其纯度：
第一步，称取样品Ag，
第二步，将样品溶解，该步用到的仪器主要有______．
第三步，在溶液中加入过量的用盐酸酸化的BaCl2溶液，BaCl2溶液要用盐酸酸化的原因是______；
BaCl2溶液要加过量的原因是______；
第四步，过滤和洗涤沉淀．判断沉淀是否洗净的方法是______
第五步，烘干沉淀并计算．称量烘干后的沉淀为Bg，则亚硫酸钠的纯度计算式为______．
正确答案
某亚硫酸钠因长期存放已部分变质，所以样品中的成分为亚硫酸钠和硫酸钠，测定亚硫酸钠样品的纯度，是利用测定亚硫酸钠变质生成的硫酸钠和钡离子结合生成硫酸钡沉淀的质量分析计算；
第一步，称量样品的质量Ag，需要天平称量；
第二步，样品溶解需要在烧杯中加水溶解，用玻璃棒不断搅拌加快溶解，需要的玻璃仪器为烧杯，玻璃棒；
第三步，在溶液中加入过量的用盐酸酸化的BaCl2溶液，盐酸可以和亚硫酸根离子反应，避免生成亚硫酸钡沉淀干扰实验测定；氯化钡过量是为了更好的沉淀硫酸根离子；
第四步，过滤洗涤得到的硫酸钡沉淀，洗涤干净的方法是依据沉淀表面可能附着有的氯化钡，设计实验检验氯离子存在或钡离子的存在，实验设计为：在最后洗涤过滤出的滤液中滴加硫酸盐溶液（或稀硫酸或硝酸银溶液），无沉淀生成，表明沉淀已洗净；
第五步，依据沉淀质量计算物质的量，
硫酸钠的质量=
故答案为：烧杯、玻棒，防止生成亚硫酸钡沉淀，使硫酸根沉淀完全，在最后洗涤过滤出的滤液中滴加硫酸盐溶液（或稀硫酸或硝酸银溶液），无沉淀生成，表明沉淀已洗净；（1-
某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数
（1）m g铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：
①常温下碳与浓硫酸不反应；②_____________。
（2）写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式____________。
（3）B中的现象是：____________；C的作用是：_______________。
（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g。则铁碳合金中铁的质量分数为_____________。
（5）甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大，请你写出可能的原因：___________。
（6）最后对所得测量结果进行评价，小组内有同学提出，本套装置在设计上存在多处缺陷而导致实验结果不准确，其中会导致铁质量分数测量值偏低的是（任答一条即可） _____________。
正确答案
（1）常温下铁遇浓硫酸发生钝化
（2）C+ 2H2SO4(浓)
（3）品红溶液褪色；除尽混合气体中的二氧化硫
（4）(11m-3b)/11m
（5）装置内的二氧化碳难以赶到E中全部吸收，导致E质量增重而结果偏小
（6）二氧化硫不一定能全部被品红溶液、高锰酸钾溶液除尽（或E中的碱石灰会吸收空气中的二氧化碳、水）
20．6gNH4HCO3和NaHSO3的干燥粉状混合物，用加热分解的实验方法来测定NH4HCO3的质量分数。已知：NaHSO3加热时会产生SO2。根据下图所示的仪器和所盛试剂填空
（1）按照气流由左→右的方向连接仪器的顺序(用a～h表示)为____________________。
（2）仪器B的名称为_________，E装置中放碱石灰的仪器名称为________，A和E装置中都用到的仪器名称为__________。
（3）D的作用是____________________________________。
（4）C的作用是______________________________；若C瓶中溶液颜色有变化，则测定结果可能会偏
__________。
（5）B的作用是_____________________________________。
正确答案
（1）agfedbch
（2）洗气瓶；U形管；铁架台
（3）除去SO2，以防止SO2对测定结果造成影响
（4）检验SO2是否被吸收完全；高
（5）吸收水蒸气
硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）在医药上作补血剂．某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量．实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）步骤②加入过量H2O2的目的：______
（2）步骤③中反应的离子方程式：______
（3）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、______、灼烧、______、称量．
（4）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量______ g（用含a的代数式表示，不用化简）．
（5）该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定．（5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需______．
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是______．
a．稀硝酸 b．稀硫酸 c．稀盐酸 d．浓硝酸．
正确答案
由流程图可知，该实验原理为：将药品中的Fe2+形成溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量．
（1）双氧水具有强氧化性，由流程图可知，加入双氧水目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+，
故答案为：将Fe2+全部氧化为Fe3+；
（2）由流程图可知，步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，加入的X可以是氢氧化钠溶液或氨水，反应方程式为Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓[或Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+]，
故答案为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓[或Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+]；
（3）步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤的氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，
故答案为：洗涤；冷却；
（4）ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量
（5）①精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器有天平、药匙、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；
②高锰酸钾有强氧化性，能将盐酸氧化，硝酸具有氧化性，能亚铁离子氧化，故只能用稀硫酸酸化，答案为：b．
某固体混合物可能含有MgCO3、Al2（SO4）3、Na2SO4、Ba（NO3）2、AgNO3和CuSO4中的若干种．将该混合物进行如下实验，回答相关问题．
①将少许混合物放入水中充分反应后静置，得到无色溶液和白色沉淀．
②取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色；
③取①中白色沉淀加入足量稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体．
（1）请根据所给实验现象写出每一步实验得出的结论（如肯定存在的物质或肯定不存在的物质等）与理由．
（2）通过上述实验仍无法确定的物质是______，如果要进一步确定混合物是否含该物质，可进行的实验操作是______
______．
（3）按要求写出离子方程式：
①步骤③确定的物质溶解在足量稀硝酸中______；
②稀氨水中通入过量的步骤③产生的气体______．
正确答案
（1）根据①混合物溶于水得到无色溶液，而CuSO4溶液呈蓝色的，可以确定一定不含有硫酸铜，根据②焰色反应呈黄色，说明存在Na+，混合物中肯定含有Na2SO4，和硫酸钠不共存的硝酸钡、硝酸银一定不存在，硫酸钡、氯化银不溶于盐酸中，而碳酸镁是难溶于水可以和盐酸反应的盐，根据③可以知道一定含有碳酸镁，故答案为：
（2）根据（1）结论，可以知道上述实验仍无法确定的物质是Al2（SO4）3，可以用氢氧化钠来检验，具体操作是：取③中沉淀完全溶解后的溶液，逐滴滴加适量NaOH溶液至过量，充分振荡，观察，
故答案为：Al2（SO4）3；取③中沉淀完全溶解后的溶液，逐滴滴加适量NaOH溶液至过量；充分振荡，观察；
（3）①碳酸镁可以和盐酸反应生成氯化镁、水以及二氧化碳，即MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O，
故答案为，MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O；
②氨水可以和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢铵，即CO2+NH3•H2O=NH4++HCO3-，故答案为：CO2+NH3•H2O=NH4++HCO3-．
黄铁矿（主要成分为FeS2）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料．某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究．[实验一]测定硫元素的含量．
Ⅰ、将m1g该黄铁矿样品放入如图1所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全．石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS2+11O2
Ⅱ、反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如图2所示处理．
[实验二]测定铁元素的含量．
Ⅲ、测定铁元素含量的实验步骤如图3所示．
问题讨论：
（1）Ⅰ中，甲瓶内所盛试剂是______溶液．乙瓶内发生反应的离子方程式有：______、______．
（2）Ⅱ中的滤渣在称量前还应进行的操作是______．
（3）Ⅱ中，所加H2O2溶液（氧化剂）需足量的理由是______．
（4）④中取稀释液25.00ml需用的仪器是______．Ⅲ的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有______（画出其简易装置图）．
（5）该黄铁矿中硫元素的质量分数为______．
正确答案
（1）空气中含有二氧化碳，能和乙中的氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡导致沉淀量增大，从而导致干扰硫元素的测定，所以要把空气中二氧化碳除去，用氢氧化钠或氢氧化钾溶液除去即可，所以甲中盛放的是氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液；
乙中二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，离子方程式为 SO2+2OH-=SO32-+H2O，亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠，离子方程式为2SO32-+O2=2SO42-，
故答案为：NaOH；SO2+2OH-=SO32-+H2O；2SO32-+O2=2SO42-；
（2）为准确称量固体的质量，在称量之前需洗涤和干燥；故答案为：洗涤、干燥；
（3）为使亚硫酸根离子完全转化为硫酸根离子，加入的双氧水要足量，故答案为：使SO32-完全氧化为SO42-；
（4）④中取稀释液25.00ml，溶液是酸性溶液，体积数据要求到小数点后两位，需用的仪器是酸式滴定管，Ⅲ的步骤③中，一定物质的量浓度溶液的配制中，除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要250mL容量瓶，容量瓶装置图为：
，故答案为：酸式滴定管；250mL容量瓶；
（5）最终所得沉淀是硫酸钡，根据硫原子守恒得硫的质量，设硫的质量为x，
S-----BaSO432g 233g
x m2g
x=
质量分数=
故答案为：
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