- 测定物质组成、成分含量
- 共404题
根据环保要求,在处理有氰电镀废水时,剧毒的CN-在催化剂TiO2颗粒作用下,先用NaClO将CN-氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),再在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2.环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验,测定CN-被处理的百分率.
现将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.2mol/L)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞.该实验是通过测定CO2的量来确定对CN-的处理效果.回答下列问题:
(1)根据题意写出乙中反应的离子方程式______
(2)丙装置中的试剂是______(填名称);丁装置的目的是______.干燥管Ⅱ的作用是______.
(3)假定上述每一个装置都充分吸收,则利用该装置计算得出的CN-被处理的百分率与实际值相比______(填:“偏高”或“偏低”),简述可能的原因:______.
(4)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中计算得出CN-被处理的百分率为______.
正确答案
(1)根据题意可知,甲中的反应为NaClO将CN-离子氧化成CNO-,NaClO具有强氧化性,被还原为Cl-,反应离子方程式为CN-+ClO-═CNO-+Cl-;乙中的反应为酸性条件下CNO-与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2,反应离子方程式为2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O,
故答案为:2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O;
(2)实验原理为测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量确定对CN-的处理,由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O,氯气与水都能被碱石灰吸收,影响二氧化碳质量的测定.所以进入干燥管Ⅰ的气体应除去氯气与水,用浓硫酸吸水,用铜网除去氯气.同时应防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ干扰实验.故丙装置中的试剂是浓硫酸;丁装置的目的是除去Cl2;干燥管Ⅰ的作用是吸收CO2,干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的CO2、水蒸气进入干扰实验,
故答案为:浓硫酸;除去Cl2;防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ,干扰实验;
(3)装置中残留有CO2未被完全吸收,导致测定的二氧化碳质量偏低,测得的CN-被处理的百分率与实际值相比偏低,
故答案为:偏低;装置中残留有CO2未被完全吸收;
(4)干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g为二氧化碳的质量,物质的量为=0.032mol,根据碳元素守恒可知被处理的CN-的物质的量为n(CN-)=n(CO2)=0.032mol,原溶液中CN-的物质的量为0.2L×0.2mol/L=0.04mol,所以该实验中测得CN-被处理的百分率为
×100%=80%,
故答案为:80%.
某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,实验时按以下步骤进行:
①称量a g样品,置于烧杯中
②加入适量盐酸和适量蒸馏水,使样品溶解,然后准确配制成250 mL溶液
③准确量取25.00 mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,加热使反应完全
④趁热迅速加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全
⑤过滤,洗涤沉淀
⑥将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体全部由红褐色变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量
⑦……
请根据上面叙述,回答:
(1)如图所示仪器中,本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和________(填字母)。
(2)写出步骤③中发生反应的离子方程式________。
(3)洗涤是洗去附着在沉淀上的________(写离子符号),洗涤沉淀的操作是______________。
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为m1 g;再次加热并冷却至室温称量其质量为m2 g,且m1-m2=0.3,接下来的操作应当是______________________。
(5)若坩埚质量是W1,坩埚与加热后固体总质量是W2,则样品中铁元素的质量分数为_______。 (列出算式,不需化简)
(6)该兴趣小组中甲学生认为:实验步骤③中不加入氯水,其余步骤不变,仍可达到实验目的。你认为甲学生的观点是否正确?________(填“正确”或“错误”),请说明理由:________________。
正确答案
(1)CFG
(2)2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl- (3)NH4+、Cl-、OH-;向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过滤渣,水自然流完后,重复操作2~3次
(4)继续加热,放置于干燥器冷却,称量,至最后两次称得的质量差不超过0.1 g为止
(5)
(6)正确;FeCl3、FeCl2溶液中加入过量氨水,生成Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀,在⑥操作过程中Fe(OH)2会被空气进一步氧化生成Fe(OH)3,最后所得生成物只有Fe2O3,对实验结果无影响
化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物质量确定有机物的组成,装置如下图所示,是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置。
回答下列问题:
(1)产生的氧气按从左到右流向,所选择装置各导管的连接顺序是____________。
(2)C装置中浓H2SO4的作用为____________。
(3)D装置中MnO2的作用为____________。
(4)E中CuO的作用为______________。
(5)若准确称取0.90 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)经充分燃烧后,A管质量增加1.32 g,B管质量增加0.54 g,则该有机物最简式为______________。
正确答案
(1)g f e h i c d(d、c) a b(b,a)
(2)吸收水分、干燥氧气
(3)催化剂、加快产生O2的速率
(4)使有机物更充分氧化为CO2、H2O
(5)CH2O
某校化学小组的同学开展测定Na2CO3和NaCl的固体混合物中Na2CO3质量分数的探究实验,他们提出下列实验方案--气体分析法。
(1)甲同学用图1所示装置,把mg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_____________________。
(2)乙同学用图2、图3装置测定CO2的质量,这两个装置均存在明显缺陷,请指出图2中可能引起测定结 果偏大的两处错误____________、_____________;请你分析图3装置,使测定结果可能偏大的主要原因是____________,使测定结果可能偏小的主要原因是____________(上述偏大、偏小的原因各写一条)。
(3)丙同学通过以下步骤,用图4装置进行测量,请补充空缺的实验步骤。
①检验装置的气密性后,在C中加入VmL稀硫酸, D中加入mg样品,E中加入饱和NaHCO3溶液,并将装置连接;
②_____________________;
③记录F液面的刻度为a mL(标准状况);
④将C中硫酸注入D中使其充分反应;
⑤______________________;
⑥记录F液面的刻度为b mL(标准状况,b>a)。
(4)根据丙同学所得的实验数据,计算样品中Na2CO3的含量为_____________。
正确答案
(1)关闭A的旋塞,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
(2)使用浓盐酸;用分液漏斗滴加酸溶液;CO2气体中混有水蒸气或空气中的CO2和水蒸气进入干燥管中;装置中的CO2没有全部被碱石灰吸收
(3)调节E、F的液面,使两者液面相平;待反应充分,装置冷却后,调节E、F的液面,使两者液面相平
(4)106(b-a-V)×10-3/(22.4×m)
某同学为测定黄铜矿中硫的含量(主要成分为CuFeS2,杂质不含硫)设计了如下实验:称取0.2g研细的黄铜矿样品,高温下和氧气充分反应,产物有氧化铜、二氧化硫及某种铁的氧化物。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛水的仪器名称是________,装置B的作用是_______
(2)固体X是淡黄色物质,其成分可能是_______,装置D中发生反应的化学方程式为________________
(3)反应后C中残留的固体呈黑色,某同学推测生成的铁的氧化物可能是FeO或Fe3O4中的一种。请设计实验,检验其成分____________________
(4)实验后将D中的溶液分为四等份转移至四个锥形瓶中,用0.4 mol/L的NaOH标准溶液滴定,达到终点时,消耗标准溶液的平均值为25. 00 mL,则该黄铜矿中硫的含量为________。
正确答案
(1)分液漏斗;干燥氧气
(2)Na2O2;SO2+H2O2=H2SO4 (3)取少量黑色固体,溶于适量稀硫酸,向溶液中滴加KSCN溶液,若溶液呈红色,则铁的氧化物为
Fe3O4,否则为FeO
(4)32%
扫码查看完整答案与解析