- 测定物质组成、成分含量
- 共404题
在化学分析中,为了测定某试样中FeSO4·7H2O的质量分数,一般采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法,反应原理为:5Fe2+ +8H+ + MnO4-=5Fe3+ +Mn2+ +4H2O。
高锰酸钾标准溶液可用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠[Mr(Na2C2O4)=134.0]进行标定,反应原理为:5C2O42- +2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2+ +8H2O
实验步骤如下:
步骤一:先粗配浓度约为1.5×10-2 mol· L-1的高锰酸钾溶液500 mL。
步骤二:称取Na2C2O4固体m g放入锥形瓶中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,加热至70~80℃,用步骤一所配高锰酸钾溶液进行滴定,从而可标定高锰酸钾溶液的浓度。经标定c(KMnO4)=1.6×10-2 mol·L-1。
步骤三:称取FeSO4·7H2O试样1.073 g,放人锥形瓶中,加入适量的水溶解。
步骤四:用标准高锰酸钾溶液滴定步骤三所配样品溶液,达到终点时消耗标准溶液48.00 mL。
试回答下列问题:
(1)步骤一中要用到的玻璃仪器是烧杯、____、____。
(2)步骤二中需要对m的大致值进行预估,你预估的依据是________________。
(3)本实验中操作滴定管的以下图示,正确的是__________(填编号)。
(4)步骤二的滴定是在一定温度下进行的,操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢,中间阶段褪色明显变快,最后阶段褪色又变慢。试根据影响化学反应速率的条件分析,溶液褪色明显变快的原因可能是_____________。
(5)请设步骤二中的数据记录和数据处理表格__________(不必填数据)。
(6)国家标准规定FeSO4·7H2O的含量(w):
一级品100. 5%≥w≥99.50%;
二 级品100.5%≥w≥99.00%;
三级品101.0%≥w≥98.00%。
试判断该试样符合国家___________级品标准。
(7)测定试样中FeSO4·7H2O的含量时,有时测定值会超过100%,其原因可能是_______________。
正确答案
(1)量筒 ;玻璃棒
(2)根据反应的定量关系、滴定管的规格(最大容 量)及KMnO4溶液的粗浓度来确定(一般比计算值低一些)(或根据KMnO4 的用量及反应的定量关系)
(3)A
(4)生成的Mn2+为催化剂,使反应速率变大
(5)
(6)一
(7)FeSO4·7H2O会风化,失去部分结晶水
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯;
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为_______________。
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为______________。
(3)若将H2换成CO,则还需补充__________________装置。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是__________________。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______________。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是_________________。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测夜润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L?1的KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为______________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____________________。
正确答案
Ⅰ.(1)防止空气中的水蒸气和CO2进入B中,影响测定结果。
(2)24%
(3)尾气处理
Ⅱ.(1)赶走溶液中溶解的过量的Cl2
(2)250mL容量瓶
(3)df
(4)70%
Ⅲ. Fe5O6
黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现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中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.00mL,末读数如下图所示。
请回答下列问题:
(1)称量样品所用的仪器为__________,将样品研细后再反应,其目的是__________。
(2)装置a的作用是_________。
a、有利于空气中氧气充分反应 b、除去空气中的水蒸气 c、有利于气体混合 d、有利于观察空气流速
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是_______________。
(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为_________mL。判断滴定已达终点的现象是__________。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为__________。
(6)若用下图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是__________。(填编号)
正确答案
(1)电子天平 ;提高反应速率,并使黄铜矿充分反应
(2)b、d
(3)把装置中的二氧化硫气体全部吸收
(4)20.00 ;溶液由无色变成蓝色,并半分钟内不褪色
(5)80%
(6)②
已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,并检查装置的气密性。
②将ag试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液。
③称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到bg。
④从分液漏斗滴入6 mol/L的硫酸,直到不再产生气体时为止。
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气。
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量,得到cg。
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U型管的质量基本不变,为dg。
请填空和回答问题:
(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明________________
(2)装置中干燥管B的作用是___________________
(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果____________(填“偏 高”、“偏低”或“不变”)。
(4)步骤⑤的目的是________________________
(5)步骤⑦的目的是________________________
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为____________
(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。
____________________________________
正确答案
(1)样品重,砝码轻
(2)防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管中
(3)偏高
(4)把反应产生的CO2全部导入U形管中
(5)判断反应产生的CO2是否全部排出,并被U形管中的碱石灰吸收
(6)
(7)直接测定Na2CO3的质量:可使CO32-沉淀,由CaCO3的质量计算Na2CO3的质量。
(或①测定NaCl的质量:可使Cl-变为AgCl沉淀,由m(AgCl)计算m(NaCl);或②差量法:可利用Na2CO3与HC1反应的质量差计算Na2CO3的质量)(答案合理即可)
某校化学小组的同学开展K2CO3和NaCl的固体混合物中K2CO3的检验与质量分数测定的探究实验,他们提出下列实验方案。
(1)补全以下检验混合物中存在K2CO3的实验步骤及相关现象
1.取混合物样品溶于水,分别取少量溶液进行以下实验
2.______________________则一定存在K+3.______________________则一定存在CO32-。
测定K2CO3质量分数
(2)甲同学用图1所示装置,把xg的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积。实验开始时检查该装置气密性的方法是____________________________。
(3)乙同学用图2代替图1中的收集装置,则所测K2CO3质量分数______________(填“偏大”、“偏小”、“不变”),你的改进方案是____________________________。
(4)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在较多缺陷,从而导致实验误差,请你填写其中的三点缺陷:
Ⅰ没有吸收圆底烧瓶水蒸汽的装置;
Ⅱ球形干燥管与空气相通
Ⅲ__________________________
[方案二]沉淀分析法(如图所示)。
(5)操作1的名称是______________;操作2的名称是______________。在进行操作1之前,应判断是否沉淀完全,判断的方法是______________。
(6)根据沉淀分析法,该固体混合物中K2CO3质量分数的计算式为______________。
正确答案
(1)2、用焰色反应,同时透过蓝色钴玻璃片观察燃烧的火焰,若是紫色的,证明有K+3、加入氯化钡溶液有白色沉淀,再加入盐酸沉淀溶解生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明有碳酸根离子
(2)关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,若活塞能回到原位,证明不漏气,否则漏气
(3)偏小;将广口瓶中的水改为饱和CO2水溶液(或在水面上覆盖一层植物油等)(或将水换成饱和
KHCO3溶液)
(4)Ⅲ反应结束后,装置内残留的CO2不能完全排出。(其他合理答案即可)
(5)过滤(或过滤洗涤);干燥(或烘干);静置,在上层清液中继续滴加CaCl2溶液,若无沉淀证明沉淀已完全
(6)138y/100x
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