- 物质含量的测定
- 共1476题
有一含NaCl、Na2CO3•10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数．
（1）实验时，B中发生反应的化学方程式为______，______．
（2）装置C、D中盛放的试剂分别为：C______，D______（供选试剂为：浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰）
（3）E装置中的仪器名称是______，它在该实验中的主要作用是______
（4）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将______（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
（5）若样品的质量为m g，反应后C、D的质量差分别为m1g、m2g，则该混合物中Na2CO3•10H2O的质量分数为：______（结果用分数表示，可不化简）．
正确答案
（1）加热时，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为：2NaHCO3
故答案为：2NaHCO3
（2）C装置是吸收即干燥装置，所以应该盛放吸水的物质，浓硫酸是液体，一般U型管盛放固体，无水氯化钙能吸水，所以C中盛放无水氯化钙；碱石灰能吸收水和二氧化碳，所以D装置盛放碱石灰．
故答案为：无水CaCl2；碱石灰．
（3）该仪器名称是（球形）干燥管；干燥管中盛放的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，所以干燥管的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入影响测定结果．
故答案为：球形干燥管；防止空气中的CO2和水蒸气进入影响测定结果．
（4）若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，氢氧化钠溶液中的部分水蒸气进入C装置中，导致水的含量增大，氯化钠的含量偏低．
故答案为：偏低．
（5）D装置中增加的质量为二氧化碳的质量，碳酸氢钠分解生成的水蒸气的质量为x．
2NaHCO3
18g 44g
x m2x=
装置C吸收的是水蒸气，包括碳酸氢钠分解生成的和十水碳酸钠分解生成的，十水碳酸钠分解生成的水蒸气的质量=m1-
设十水碳酸钠的质量为y．
Na2CO3•10H2O 
286g 180g
y 
y=
所以十水碳酸钠的质量分数=
故答案为：
某硝酸钾晶体中含有少量氯化钾，为了测定氯化钾的含量，称取一定量的样品溶解于水，逐滴加入0.1 mol/L的硝酸银溶液至沉淀完全后，过滤、洗涤、烘干、称重，然后计算样品中氯化钾的含量。回答以下问题：
(1)为什么要洗涤沉淀_______________？
(2)如何证明沉淀已经洗涤干净________________？
正确答案
(1)除去沉淀表面吸附的可溶性离子，减小测定结果的误差。
(2)取少量最后的洗涤液，滴入浓的盐酸中，如果产生白色浑浊，证明沉淀未洗涤干净；如果不出现白色浑浊，证明沉淀已洗涤干净。
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂．某学习小组以Mg（NO3）2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：
甲：Mg（NO3）2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2
（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是______．
查阅资料得知：2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：
（2）实验过程
①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E中有气泡连续放出，表明______
②称取Mg（NO3）2固体3.7g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是______；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先______然后固定在管中固体部位下加热．
③观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化．
④待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0g．
⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象．
（3）实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想______是正确的．
②根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：______（填写化学方程式），溶液颜色会退去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检侧到的原因是______．
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究．
正确答案
（1）由于产物中化合价只有升高情况，没有降低产物，
故答案为：不符合氧化还原反应原理（或其它合理答案）；
（2）①实验前需要检验装置的气密性，方法是关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E中有气泡连续放出，证明装置气密性良好，
故答案为：装置气密性良好；
②由于甲乙丙猜想中产物都有氧气，没有氮气，用氮气排出装置中空气避免对产物氧气检验的干扰，
集中加热前先预热硬质试管，然后固定在管中固体部位下加热，
故答案为：避免对产物O2检验产生干扰（或其它合理答案）；移动酒精灯预热硬质玻璃管；
（3）①硝酸镁分解，红棕色气体是二氧化氮，镁元素不会还是硝酸镁形式，所以乙正确；
故答案为：乙；
②亚硫酸钠和氧气的反应，反应方程式是：2Na2SO3+O2=2Na2SO4，
在B装置中，二氧化氮和氢氧化钠溶液反应生成一氧化氮，生成的一氧化氮消耗了氧气，
故答案为：2Na2SO3+O2=2Na2SO4；O2在通过装置B时已参与反应（或其它合理答案）．
实验室用燃料法测定某种氨基酸（CxHyOzNp）的分子式组成，取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2．现用如图所示装置置进行实验（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，通入一段时间的氧气，这样做的目的是______，之后关闭止水夹a．
（2）由装置B、C可分别确定待测氨基酸中含有的______和______质量．
（3）E装置的作用是测量______的体积，并由此确定待测氨基酸中含有的______的质量，为了较准确地测量该气体的体积．在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中，应注意______（填代号）．
a、视线与凹液面最低处相平
b、等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数
c、读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平
d、读数时不一定使甲、乙两管液面相平
（4）实验中测定的哪一数据可能不准确______；其理由是______
（5）严格地说，按上述方案只能确定氨基酸的______．若要确定此氨基酸的分子式，还要测定该氨基酸的______．
正确答案
（1）装置的空气中含有N2，影响生成氮气的体积测定，需将装置中的N2排净，故答案为：将装置中的N2排净；
（2）装置B内盛放浓硫酸，吸收生成的水，根据装置B增重，确定Wg该种氨基酸中含氢元素质量，装置C内盛放碱石灰，吸收生成的二氧化碳，根据装置C增重，确定Wg该种氨基酸中含碳元素质量，故答案为：H元素；C元素；
（3）利用排水法测定氮气的体积，确定Wg该种氨基酸中含氮元素质量．读氮气体积时应注意上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平，以保证管内压强应与外界大气压相等，视线应与凹液面最低处相平，故答案为：N2；N元素；ac；
（4）为保证氨基酸完全燃烧需通过量的氧气，利用铜网和氧气在加热条件下反应除去未反应完氧气，以防止影响N2的体积的测定，但无法保证完全除去未反应的氧气，
故答案为：N2的体积；多余的O2在D中没有被吸收完全；
（5）该原理只能测出Wg该种氨基酸所含C元素、H元素、O元素的质量，据此可以确定其原子个数比，确定其最简式．若要确定分子式还需测定该氨基酸的相对分子质量．
故答案为：最简式；相对分子质量．
学校化学研究小组对某溶液进行检测分析，该无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子．
①经实验可知溶液明显呈酸性．
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生．
③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解．
（1）写出气体丙的电子式______．
（2）该溶液中一定不含有：______（填离子的化学式）离子，一定含有的离子有______（填离子的化学式）．
（3）在这些不存在的离子中，有一种离子在酸性环境中与SO2反应，试写出该反应的离子方程式：______．
（4）请设计实验方案，检验该试液中是否存在可能含有的离子______．
（5）为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量，取100mL上述溶液并向其中加入Na2O2固体，产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如图：该溶液中可能存在的离子的物质的量为______mol．
正确答案
溶液无色，说明不含MnO4-；
①经实验可知溶液明显呈酸性，可为强酸弱碱盐，则一定不存在水解呈碱性的HCO3-离子；
②取10mL该溶液于试管中滴加Ba（NO3）2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生，说明含有SO42-，不含有Cl-，甲为BaSO4；
③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙，当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙，最后沉淀完全溶解，说明含有NH4+、Al3+，乙为Al（OH）3，丙为NH3，
（1）由以上分析可知丙为NH3，电子式为
，故答案为：
；
（2）由以上分析可知一定含有的离子为NH4+、Al3+、SO42-，一定不含有的离子为MnO4-、HCO3-、Cl-，故答案为：MnO4-、HCO3-、Cl-；NH4+、Al3+、SO42-；
（3）能与二氧化硫反应的离子应具有强氧化性，应为MnO4-，反应的离子方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，故答案为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；
（4）K+应通过焰色反应检验，实验方法是用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K+，
故答案为：焰色反应，用洁净的铂丝蘸取试样在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察火焰颜色，若紫色，则含有K+；
（5）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，根据图象可知当加入Na2O20.15mol时，Al3+完全沉淀，则生成的n（NaOH）=0.3mol，则n（Al3+）=0.1mol，
NH4+完全生成NH3时消耗的Na2O2为0.1mol，则n（NH4+）=0.2mol，
由实验②可知10mL溶液中含有SO42-0.03mol，则100mL溶液中含有SO42-0.3mol，
根据溶液电荷守恒可知：3n（Al3+）+n（K+）+n（NH4+）=2n（SO42-），
则n（K+）=2×0.3mol-3×0.1mol-0.2mol=0.1mol，
故答案为：0.1．
第29届奥运会祥云火炬的外壳材料是高强度的铝镁合金．某课外活动小组欲对铝镁合金进行研究，测定其中镁的质量分数，他们利用盐酸、氢氧化钠溶液设计了三种不同的实验方案：
方案一：铝镁合金
方案二：铝镁合金
方案三：铝镁合金
（1）写出方案一中发生反应的离子方程式______．
（2）实验小组根据方案二设计了两个实验装置，如图1（图中的铁架台已省略）．
你认为选择______（选填甲或乙）装置进行实验更合理，误差更小．
（3）用方案三进行实验时，除了称量灼烧产物质量外，还需称量的是______．
（4）拓展研究：在向铝镁合金溶于盐酸后的溶液中加入过量NaOH溶液时，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系可用数轴关系表示：
请你判断，根据图2数轴申的数据能否求出合金中镁的质量分数？______（选填“能”或“不能”）
下列①②两题选一题作答．
①若不能求出合金中镁的质量分数，请说明理由______．
②若能求出合金中镁的质量分数，则镁的质量分数为______．
正确答案
（1）镁和氢氧化钠溶液不反应，但铝是可以的，反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（2）根据装置构造特点可知，乙装置中可以能使盐酸与合金的反应随时停止，操作简单，所以实验更合理，误差更小，故答案为：乙；
（3）灼烧得到的是氧化镁，所以要计算合金中镁的质量分数，还需要称量合金样品的质量，故答案为：合金样品的质量；
（4）根据数轴可知，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是60ml-50ml=10ml，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积应该是30ml，所以生成氢氧化镁消耗的氢氧化钠溶液体积是50ml-10ml-30ml=10ml，则根据方程式Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓可知Al和Mg的物质的量之比是2：1的，则镁的质量分数是
空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量（可用g•cm-3表示）都是重要的空气质量指标．在工业生产上规定：空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02mg•L-1．
（1）为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量，甲同学设计了如图1所示的实验装置：
注：气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置
①应用上述装置测定空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速（单位：cm3•min-1）外，还需要测定______．
②已知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度．请你协助甲同学完成100mL5×10-4mol•L-1碘溶液的配制：
第一步：准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，______．
第二步：______．
第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度线．
（2）乙同学拟用如图1简易装置测定空气中的SO2含量：准确移取50mL5×10-4mol•L-1的碘溶液，注入如图所示广口瓶中，加2～3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色．在指定的测定地点抽气，每次抽气100mL，直到溶液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数（n）．
①假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数至少为______次，方可说明该地空气中的SO2含量符合排放标准．
②如果乙同学用该方法测量空气中SO2的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因（假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误）提出两种合理假设：______；______．
③丙同学认为：乙同学的实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦．与乙讨论后，决定将抽气次数降到100次以下，请你设计合理的改进方案：______．
正确答案
（1）①要测可吸入颗粒的含量，可用颗粒吸附剂来吸收，颗粒吸附剂前后质量之差即为可吸入颗粒的质量，则应测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量，测定SO2含量，除测定气体流速（单位：cm3•min-1）外，还需要测定溶液蓝色恰好褪去所需的时间，二氧化硫用碘溶液来吸收，方程式为：SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4，故答案为：溶液蓝色恰好褪去所需的时间，吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量；
②由题意可知碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度，则准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，同时还应加入少量碘化钾固体，加适量水搅拌使之完全溶解，
n（I2）=
而配制100mL 5×10-4mol•L-1碘溶液，
则第二步操作应将第一步所得溶液全部转入1000 mL的容量瓶中，定容，摇匀，浓度为5×10-3mol•L-1，
则从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度线，可得浓度为5×10-4mol•L-1碘溶液，
故答案为：同时加入少量碘化钾固体，加适量水搅拌使之完全溶解；将第一步所得溶液全部转入1000 mL的容量瓶中，定容，摇匀；
（2）①二氧化硫用碘溶液来吸收，方程式为：SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4，为说明该地空气中的SO2含量符合排放标准，
设至少抽气x次，则抽气x次SO2的质量为100x×10-3L×2×10-5 g•L-1=（2x×10-6）g，则根据化学方程式可得出结论．
SO2～～～～～～～～～～～I2
64 g 1 mol
2x×10-6 g 50×10-3 L×5×10-4 mol•L-1
x=800，
故答案为：800；
②如果乙同学用该方法测量空气中SO2的含量时，所测得的数值比实际含量低，可能原因为抽气速度过快，二氧化硫没有充分被吸收，或者装置气密性较差等原因，
故答案为：抽气速度过快；装置气密性较差；
③决定将抽气次数降到100次以下，应减少碘溶液浓度或缩小容器体积，可用试管代替，以保证气体能充分反应，
故答案为：将50 mL 5×10-4 mol•L-1的碘溶液的体积减小为5 mL，并将广口瓶改为试管．
某固体混合物可能含Al、NH4Cl、MgCl2、Al2（SO4）3、FeCl2中的一种或几种，现对该混合物做如下实验．
已知气体经过碱石灰和浓硫酸时，二者质量均增大，请回答：
（1）碱石灰的作用是______；气体A是______，生成气体A的离子方程式：______．
（2）写出生成H2的离子方程式是______．
（3）混合物中是否存在FeCl2，理由是______．
（4）白色沉淀D为______（填化学式）；固体混合物中不能确定的物质是______（填化学式）．
正确答案
（1）碱石灰具有吸水性，可用于吸收气体中的水蒸气；通过碱石灰干燥后再经过浓硫酸，浓硫酸质量增大，说明生成NH3，铵离子与氢氧根离子加热反应生成氨气，反应的离子方程式为：NH4++OH-
故答案为：干燥气体，吸收其中的水蒸气；NH3；NH4++OH-
（2）经过浓硫酸后还剩余气体C，则说明生成H2，一定含有Al，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（3）白色沉淀D久置无颜色变化，说明含有MgCl2，不含有FeCl2，如生成氢氧化亚铁，会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，
故答案为：白色沉淀D 久置颜色无明显变化，说明不存在FeCl2；
（4）含有MgCl2，生成沉淀为Mg（0H）2，实验过程没有涉及Al2（SO4）3的性质及反应现象，不能确定是否含有Al2（SO4）3，
故答案为：Mg（0H）2；Al2（SO4）3．
一化学研究性学习小组对某工厂生产印刷电路板后所得废液进行探究（生产原理：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+）．请按要求完成下列探究报告．
[探究目的]
从废液中回收铜，并重新得到FeCl3溶液．
[资料获悉]
①3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O
②有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH：
Fe3+：2.7～3.7Cu2+：5.2～6.4Fe2+：7.6～9.6
[探究思路]
（1）先确定废液的组成及各金属离子的浓度；
（2）选择合适试剂回收铜，并重新得到FeCl3溶液．
[实验探究]
取几滴废液于试管中加水稀释后，滴加KSCN溶液出现血红色，可知废液中除含有Fe2+、Cu2+外，还含有Fe3+．
甲同学取10mL废液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称重8.61g．乙同学另取10mL废液，加入某试剂将pH调至4.0，使其中Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，而Fe2+、Cu2+仍留在废液中，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，冷却后称重得0.32g．
通过计算可知废液中c（Fe3+）=______mol/L，c（Fe2+）=______mol/L，c（Cu2+）=______mol/L．
[交流讨论]
如何回收1L废液中含有的铜，并重新得到FeC13溶液？
丙同学认为应该先向废液中加入wg铁粉[w=c（Cu2+）×1L×56g/mol]，使之充分反应置换出铜，过滤，得金属铜．再向滤液中加入适量的稀硝酸，将Fe2+全部氧化为Fe3+，并进行尾气处理，即可达实验目的．有些同学认为丙同学的方案不可行，请你评价丙同学的方案有哪些不妥之处？（不一定填满）
（1）______（2）______（3）______
该小组同学根据讨论得到的合理方案进行操作，最终达到了预期目的．（方案内容略）
[拓展延伸]
请画出1L废液中加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线，并利用图象计算，当铜离子的物质的量减少一半时，加入铁粉的质量是______g．
正确答案
[实验探究]甲同学实验操作的到的8.61g沉淀为氯化银，物质的量是0.06mol，则Cl-物质的量为0.06mol，乙同学pH调至4.0时，只有Fe3+沉淀而且沉淀完全，沉淀为氢氧化铁，灼烧得到0.32gFe2O3，物质的量为0.002mol，根据元素守恒可知Fe3+的物质的量为0.004mol，c（Fe3+）=
n（Fe2+）=2n（Cu2+）=0.016mol，c（Fe2+）=
故答案为：0.4；1.6；0.8；
[交流讨论]：根据上面计算可知，c（Fe3+）=0.4 mol•L-1，c（Cu2+）=0.8 mol•L-1，进入wg铁粉，铁粉质量不足，溶液中有残留的铜离子；使用硝酸做氧化剂，反应后引进了杂质硝酸根离子，
故答案为：加入铁粉不足，溶液中有残留的Cu2+；用HNO3氧化，会引入新的杂质NO3-；
[拓展延伸]：上述1L废液含有n（Fe3+）=0.4mol，n（Cu2+）=0．，8mol，铁先发生Fe+2Fe3+=3Fe2+ 后发生Cu2++Fe=Fe2++Cu，0.4molFe3+消耗0.2molFe，此时n（Cu2+）=0.8mol，得到坐标（0.2，0.8），然后Cu2++Fe=Fe2++Cu反应，消耗铁的物质的量与Cu2+减少的物质的量相等，可得到如下几个坐标（0.4，0.6）、（0.6，0.4）（0.8，0.2）、（1.0，0），根据以上关系可以画出1L废液中加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线：
当铜离子物质的量变为0.4mol时，加入铁的物质的量为0.6mol，质量为0.6mol×56g/mol=33.6g，
故答案为：
下列4组物质均有一种物质的类别与其它3种不同，且这四种物质相互作用可生成一种新物质（碱式碳酸铜，化学式Cu2（OH）2CO3）
A、CaO、Na2O、CO2、CuO
B、H2、C、P、Cu
C、O2、Fe、Cu、Zn
D、HCl、H2O、H2SO4、HNO3
以上四组物质中与别不同的物质依次是（填化学式）A______；B______；C______；D______．
正确答案
A、该组中的二氧化碳属于非金属氧化物，其它都是金属氧化物．
B、该组中铜属于金属单质，其它都是非金属单质．
C、该组中氧气属于非金属单质，其它都是金属单质．
D、该组中水属于氧化物，其它都是酸．
故答案为：CO2；Cu；O2；H2O．
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