- 测定相对分子质量确定分子式
- 共72题
某中学化学实验室要求学生在实验室条件下,用标准卷尺、中学化学实验室常用的托盘天平和如图所示的仪器,再用稀硫酸和宽度、厚度均匀的纯镁带(镁带每米质量为2.5g左右)测定气体摩尔体积.假如实验是在标准状况下进行,试回答下列问题:
(1)镁带和稀硫酸应分别置于______、______仪器中(填仪器编号);G管可以用化学实验室里的一种常用仪器来改装,你认为这种仪器的名称是______;
(2)仪器丙由左、右两个部分组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水,上下移动两管可以调节液面高低.甲、乙两试管各有两根导管,用橡胶管连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,放出气体,接口的连接方式如下:A连接______,B连接______,C连接______;(填写各接口的编号)
(3)实验中要取用一定质量的镁带样品投入图示试管中,你认为能否用中学化学实验室常用的托盘天平______,理由是______;
(4)你认为可用什么方法取镁带样品______.
正确答案
解:(1)将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管后发生反应;G管可以用50 mL碱式滴定管改装,滴定管可精确到0.01,故答案为:甲;乙;50mL碱式滴定管;
(2)将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管,B、E相连起到平衡气压的作用,生成的氢气经C、F通入丙装置中,由G读出氢气的体积,故答案为:D;E;G;
(3)因最大体积是50 mL,经计算可知镁带的质量只能是0.05 g左右,而托盘天平的最小量程为0.1 g,不能使用,故答案为:不能;量气管的最大量程是50 mL,只需0.05 g左右镁带样品,托盘天平的最小量程是0.1g,所以无法用托盘天平称量;
(4)如果取镁带长am,质量为mg,现截取镁带长xcm,产生气体体积为VmL,则测得标准状况下气体摩尔体积,故答案为:用标准卷尺量取较长镁带.
解析
解:(1)将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管后发生反应;G管可以用50 mL碱式滴定管改装,滴定管可精确到0.01,故答案为:甲;乙;50mL碱式滴定管;
(2)将盛稀硫酸的乙试管倒置后稀硫酸被压入甲试管,B、E相连起到平衡气压的作用,生成的氢气经C、F通入丙装置中,由G读出氢气的体积,故答案为:D;E;G;
(3)因最大体积是50 mL,经计算可知镁带的质量只能是0.05 g左右,而托盘天平的最小量程为0.1 g,不能使用,故答案为:不能;量气管的最大量程是50 mL,只需0.05 g左右镁带样品,托盘天平的最小量程是0.1g,所以无法用托盘天平称量;
(4)如果取镁带长am,质量为mg,现截取镁带长xcm,产生气体体积为VmL,则测得标准状况下气体摩尔体积,故答案为:用标准卷尺量取较长镁带.
某液态卤代烷RX(R是烷基,X是某种卤素原子)的密度是a g/cm3.,该RX可以跟稀碱发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX.为了测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:
①准确量取该卤代烷b mL,放入锥形瓶中;
②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液,塞上带有长玻璃管的塞子,加热,发生反应;
③反应完成后,冷却溶液,加稀HNO3酸化,滴加过量AgNO3溶液,得白色沉淀;
④过滤,洗涤,干燥后称重,得到c g固体.
回答下面问题:
(1)装置中长玻璃管的作用是______;
(2)步骤④中,洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的______离子;
(3)该卤代烃中所含卤素的名称是______,判断依据是______;
(4)该卤代烃的相对分子质量是______(列出算式);
(5)如果在步骤③中加HNO3的量不足,没有将溶液酸化,则步骤④中测得的c值______(填选项代码)
A.偏大 B.偏小 C.不变.
正确答案
解:(1)因RX熔沸点较低,加热时易挥发,所以装置中长导管的作用是防止卤代烃挥发或冷凝回流,故答案为:冷凝回流,提高原料利用率;
(2)醇ROH虽然与水互溶,但不能电离,所以沉淀AgX吸附的离子只能是Na+、NO3-和过量的Ag+,洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的这些离子,故答案为:Ag+、Na+、NO3-;
(3)因为所得AgX沉淀为白色,能和硝酸银反应生成白色沉淀的只能是氯化银沉淀,所以卤代烃中含有氯元素,故答案为:氯;滴加过量AgNO3溶液,得白色沉淀;
(4)根据Cl元素守恒 RCl~AgCl↓
M 143.5
ab c
,所以M=,故答案为:;
(5)若加HNO3的量不足,未将溶液酸化,则沉淀中还有AgOH转化为Ag2O沉淀,由于氢氧化银和氧化银的影响,故测得的c值将偏大,故答案为:A.
解析
解:(1)因RX熔沸点较低,加热时易挥发,所以装置中长导管的作用是防止卤代烃挥发或冷凝回流,故答案为:冷凝回流,提高原料利用率;
(2)醇ROH虽然与水互溶,但不能电离,所以沉淀AgX吸附的离子只能是Na+、NO3-和过量的Ag+,洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的这些离子,故答案为:Ag+、Na+、NO3-;
(3)因为所得AgX沉淀为白色,能和硝酸银反应生成白色沉淀的只能是氯化银沉淀,所以卤代烃中含有氯元素,故答案为:氯;滴加过量AgNO3溶液,得白色沉淀;
(4)根据Cl元素守恒 RCl~AgCl↓
M 143.5
ab c
,所以M=,故答案为:;
(5)若加HNO3的量不足,未将溶液酸化,则沉淀中还有AgOH转化为Ag2O沉淀,由于氢氧化银和氧化银的影响,故测得的c值将偏大,故答案为:A.
某同学为了测定三聚氰胺的分子式和结构简式,设计了如下实验:
查阅资料,三聚氰胺的相对分子质量为126,三聚氰胺在常温下成晶体,在加热条件下能与氧气发生反应生成二氧化碳、氮气和水.取12.6g的三聚氰胺晶体如图装置进行实验(假设三聚氰胺完全反应转化产物).
(1)抑制A装置中固体为Na2O2,请写出其中发生反应的化学方程式______;
(2)D装置不能与E装置互换的理由是______;
(3)当B装置中反应完全发生后,读取G中的体积的使用操作顺序为______(填序号).
①读数②冷却至室温③调平F、G装置中的液面
(4)测定数据如下:
经测定,F中收集的气体折合标准状况下的体积为6.72L.
①利用上述实验数据,计算三聚氰胺的量筒式为______;
②三聚氰胺的分子式为______;
③若没有C装置中的铜网,对测定结果的影响是______.
正确答案
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
浓硫酸吸水,碱石灰吸收二氧化碳,若互换位置,则碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,导致实验失败
②③①
CN2H2
C3N6H6
测定所得分子式的氮原子数偏大,而碳、氢原子数偏小
解析
解:(1)因A装置的作用是产生O2,且为固体+气体不加热产生氧气,反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,
故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(2)因碱石灰既能吸收H2O又能吸收CO2,若要分别测出H2O和CO2的质量,则先吸收H2O,后吸收CO2,浓硫酸吸水,碱石灰吸收二氧化碳,若互换位置,则碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,导致实验失败,
故答案为:浓硫酸吸水,碱石灰吸收二氧化碳,若互换位置,则碱石灰会同时吸收水和二氧化碳,导致实验失败;
(3)读数时,应待气体冷却至室温时,且将E、F两装置中的液面调平,以满足气体的压强和外界大气压应相等,所以正确顺序为:②③①,
故答案为:②③①;
(4)①H2O的质量为5.4g,物质的量为0.3mol,H的物质的量为0.6mol,H的质量为0.6g;CO2的质量为13.2g,物质的量为0.3mol,C的物质的量为0.3mol,C的质量为3.6g;N2的体积为6.72L,物质的量为0.3mol,N的物质的量为0.6mol,N的质量为8.4g;C、H、N三种元素的质量和为0.6g+3.6g+8.4g=12.6g,所以三聚氰胺晶体只有C、H、N三种元素,N(C):N(H):N(N)=0.3mol:0.6mol:0.6mol=1:2:2,所以实验式为CN2H2,
故答案为:CN2H2;
②因三聚氰胺晶体CN2H2,分子式为(CN2H2)n,而三聚氰胺的相对分子质量为126,即:42n=126,n=3,所以分子式为C3N6H6,
故答案为:C3N6H6;
③炽热铜网可起到吸收氧气的作用,若装置中没有铜网,则生成的氮气中含有氧气,会导致测定所得分子式的氮原子数偏大,而碳、氢原子数偏小,
故答案为:测定所得分子式的氮原子数偏大,而碳、氢原子数偏小.
Ⅰ.某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性.
(1)为完成上述实验,正确的连接顺序为______ 接A,B接______(填写连接的字母).
(2)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前,需要的操作为______.
(3)若检验氯气的氧化性,则乙装置的a瓶中溶液及对应的现象是______.
(4)为测定Cu的相对原子质量,设计了如下甲、乙两个实验方案精确测量硬质玻璃管的质量为a g,放入CuO后,精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g,实验完毕后
甲方案:通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g,进而确定Cu的相对原子质量.
乙方案:通过精确测定生成水的质量d g,进而确定Cu的相对原子质量.
①请你分析并回答:你认为不合理的方案及其不足之处是______.
②按测得结果更准确的方案进行计算,Cu的相对原子质量______.
Ⅱ.一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积,用符号Ksp表示.
即:AmBn(s)⇌mAn+(aq)+nBm-(aq)[An+]m•[Bm-]n=Ksp
已知:某温度时,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO42-]=1.1×10-12
则此温度下,在0.010mo1•L-1的AgNO3溶液中,AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度为______.
正确答案
解:Ⅰ.(1)A是阴极,阴极上产生的是氢气,B是阳极,阳极上产生的是氯气,要用氢气来还还原氧化铜,所以A连接E,干燥氢气后用氢气来还原氧化铜,所以B连接C,
故答案为:E;C;
(2)加热氧化铜之前要检验纯度,否则加热易引起爆炸,
故答案为:检验氢气的纯度;
(3)氯气具有氧化性,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验,
故答案为:淀粉碘化钾溶液,溶液变为蓝色;
(4)①在乙方案中,应用装置中U型管也可能吸收空气中的CO2和水,会导致测定Cu的相对原子质量有误差,所以乙方案不合理,
故答案为:乙方案不合理,因为空气中的CO2和H2O通过D口进入U型管,造成实验误差较大;
②根据甲方案,设金属铜的原子量为M,则
CuO~Cu
M+16 M
b-a c-a
则:=,
解得:M=,
故答案为:.
Ⅱ.在0.010mo1•L-1的AgNO3溶液中c(Ag+)=0.010mo1•L-1,形成AgCl饱和溶液时Cl-浓度:c(Cl-)===1.8×10-8mol/L,则c(AgCl)=1.8×10-8mol/L,
形成Ag2CrO4饱和溶液时CrO42-的浓度:c(CrO42-)=mol/L==1.1×10-8mol/L,则c(Ag2CrO4)=1.1×10-8mol/L,
故答案为:1.8×10-8mol/L;1.1×10-8mol/L.
解析
解:Ⅰ.(1)A是阴极,阴极上产生的是氢气,B是阳极,阳极上产生的是氯气,要用氢气来还还原氧化铜,所以A连接E,干燥氢气后用氢气来还原氧化铜,所以B连接C,
故答案为:E;C;
(2)加热氧化铜之前要检验纯度,否则加热易引起爆炸,
故答案为:检验氢气的纯度;
(3)氯气具有氧化性,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验,
故答案为:淀粉碘化钾溶液,溶液变为蓝色;
(4)①在乙方案中,应用装置中U型管也可能吸收空气中的CO2和水,会导致测定Cu的相对原子质量有误差,所以乙方案不合理,
故答案为:乙方案不合理,因为空气中的CO2和H2O通过D口进入U型管,造成实验误差较大;
②根据甲方案,设金属铜的原子量为M,则
CuO~Cu
M+16 M
b-a c-a
则:=,
解得:M=,
故答案为:.
Ⅱ.在0.010mo1•L-1的AgNO3溶液中c(Ag+)=0.010mo1•L-1,形成AgCl饱和溶液时Cl-浓度:c(Cl-)===1.8×10-8mol/L,则c(AgCl)=1.8×10-8mol/L,
形成Ag2CrO4饱和溶液时CrO42-的浓度:c(CrO42-)=mol/L==1.1×10-8mol/L,则c(Ag2CrO4)=1.1×10-8mol/L,
故答案为:1.8×10-8mol/L;1.1×10-8mol/L.
为了测定某烷烃样品(丁烷,并含少量丙烷等气态烃)的平均相对分子质量,设计了下面的实验:
①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶,准确称量,得到质量为m1.
②往锥形瓶中通入干燥的该烷烃样品,塞好胶塞,准确称量;重复操作,直到前后两次称量结果基本相同,得到质量m2.
③往锥形瓶内加满水,塞好胶塞,称量得到质量m3.
已知实验时的温度T(K),压强p(kPa),水的密度ρ水(g•mL-1),空气的平均相对分子质量为29.0,密度ρ空气(g•L-1).回答下列问题:
(1)本实验的原理是(具体说明)______.
(2)步骤②中为什么要重复操作,直到前后两次称量结果基本相同?答______.
(3)具体说明本实验中怎样做到每次测量都是在相同体积下进行的.
(4)由实验测得该烷烃的平均相对分子质量是______(列算式).
正确答案
解:(1)根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,同体积的各种气体都含有相同的分子数,所以同温、同压下,两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比,故答案为:根据阿伏加德罗定律,同温同压下,两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比.
(2)为了保证瓶内的空气已完全被排出,并充满了样品气体,故答案为:为了保证瓶内的空气已完全被排出,并充满了样品气体.
(3)第一次称量前,锥形瓶塞紧胶塞后,在瓶口处的胶塞上做一记号,以后每次测量,胶塞塞入瓶口的位置都以此为准,故答案为:第一次称量前,锥形瓶塞紧胶塞后,在瓶口处的胶塞上做一记号,以后每次测量,胶塞塞入瓶口的位置都以此为准.
(4)根据题意可得:①m1=m瓶+m空气 ②m2=m瓶+m样品 ③m3=m瓶+m水,③-①得m3-m1=m水-m空气,因为m水≥m空气,所以m水=m3-m1(小量忽略法)
所以V瓶== m空气=ρ空气×
②-①得 m样品=(m2-m1)+m空气
因为=,所以M样品=M空气×=29.0×=29.0××;
故答案为:29.0×=29.0××.
解析
解:(1)根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,同体积的各种气体都含有相同的分子数,所以同温、同压下,两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比,故答案为:根据阿伏加德罗定律,同温同压下,两种同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比.
(2)为了保证瓶内的空气已完全被排出,并充满了样品气体,故答案为:为了保证瓶内的空气已完全被排出,并充满了样品气体.
(3)第一次称量前,锥形瓶塞紧胶塞后,在瓶口处的胶塞上做一记号,以后每次测量,胶塞塞入瓶口的位置都以此为准,故答案为:第一次称量前,锥形瓶塞紧胶塞后,在瓶口处的胶塞上做一记号,以后每次测量,胶塞塞入瓶口的位置都以此为准.
(4)根据题意可得:①m1=m瓶+m空气 ②m2=m瓶+m样品 ③m3=m瓶+m水,③-①得m3-m1=m水-m空气,因为m水≥m空气,所以m水=m3-m1(小量忽略法)
所以V瓶== m空气=ρ空气×
②-①得 m样品=(m2-m1)+m空气
因为=,所以M样品=M空气×=29.0×=29.0××;
故答案为:29.0×=29.0××.
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