- 测定物质组成、成分含量
- 共404题
现有NaHCO3和Na2CO3•xH2O的混合物,为了测定x值,某同学设计了如下装置进行实验:
(1)A处为加热NaHCO3和Na2CO3•xH2O混合物的装置,画出装置图______.
(2)B装置的作用是______.
(3)若在装置A中装入NaHCO3和Na2CO3•xH2O的混合物7.4克,加热到反应完全,冷却至室温时,测得B管增重3.78克,C管增重0.44克,求出x的值为______
(4)你认为该装置设计得是否严密______?(填“是”或“否”);如果不严密,请提出一个合理的改进方案.______.
正确答案
本题实验目的是:测定Na2CO3•xH2O晶体中x值;
实验原理是:称取一定质量的NaHCO3和Na2CO3•xH2O的混合物,加热,使之分解产生CO2和H2O,通过测定CO2和H2O的质量,再根据计算求出NaHCO3和Na2CO3•xH2O的质量,进而求算x值.
所以,A装置是加热一定质量的NaHCO3和Na2CO3•xH2O的混合物;B装置内装无水CaCl2,作用是吸收水,通过测定B装置质量增重,确定生成H2O的质量;
C装置内盛放碱石灰,作用是吸收CO2,通过测定C装置质量增重,确定生成CO2的质量,由于碱石灰易吸水,C装置直接与大气相通,会导致碱石灰吸收空气中的水,使测定的x值不准,
因此,应在C装置后加一个干燥装置,防止空气中的水被C装置内盛放碱石灰吸收.
测得B管增重3.78克,可知加热生成的水的质量是3.78克,C管增重0.44克,生成的CO2的质量是0.44克,
2NaHCO3 =Na2CO3 +CO2↑+H2O
168 44 18
1.68 0.44 0.18
Na2CO3•xH2O=Na2CO3 +xH2O↑
106+18x 18x
7.4-1.68=5.72 3.78-0.18=3.6
=
解得:x=10
故答案为:(1)
(2)吸收水
(3)10
(4)否;应在C装置后加一个干燥装置
在化学研究领域,经常需要对一些物质进行性质的确定。如利用下列装置(夹持仪器已略去)测出一定质量镁与盐酸反应放出的气体体积,对金属镁的相对原子质量进行测定,实验步骤如下
①准确称量mg金属镁(已除去表面氧化膜),用铜网包住放入干净的试管中;
②按图示组装好装置,然后在关闭活塞的分液漏斗中装入一定体积2mol/L的盐酸;
③调整右边玻璃管(带均匀刻度值),让U型管两端液面在同一水平面,读出右边玻璃管的液面刻度值为V1mL;
④打开分液漏斗活塞,让一定量的盐酸进入试管中后立即关闭活塞;
⑤当镁条反应完后,_______________,读出右边玻璃管的液面刻度为V2mL。
请回答下列问题:
(1)写出你认为步骤⑤中空格应进行的操作。
(2)若V1,V2均是折算为标况下的值,则镁的相对原子质量Ar(Mg)的实验测定表达式为Ar(Mg)=_________,你认为此表达式求出的值是否准确?______(填‘是’或‘不’),主要问题为________________(若回答‘是’则此空不填)。
(3)步骤①中,为什么要用铜网包住镁条?_________________。
正确答案
(1)等装置冷却至室温后,再上下调节右边玻璃管的高度,使两端管内液面在同一水平面
(2)22400m/(V2-V1);不;进入试管中的盐酸的体积也计入了产生的气体体积中
(3)让镁条浸没在盐酸中,防止镁与氧气反应,使镁全部用来产生氢气
某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某 些性质,设计了下图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在E装置后面连上一根导管,然后___ ,则证明装置韵气密性良好。
(2)称量E的质量,并将ag铁碳合金样品放入A装置中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。铁碳合金中铁的质量分数为___(写表达式)。
(3)装置C的作用____。
(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中的CO2、
H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是____。
(5)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因是____。
(6)往A中滴加足量的浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是___。
(7)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是____。
正确答案
(1)把导管插入盛有水的水槽中,微热烧瓶,如果导管口有气泡产生,停止加热后导管内有一段水柱
(2)
(3)除去CO2中的SO2 (4)在E装置的后边再连接一个与E相同的装置
(5)反应产生的CO2气体未能完全排到E装置中,导致b偏低
(6)常温下,Fe被浓硫酸钝化,碳不与浓硫酸反应
(7)2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。工业碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取,所得碳酸钠样品中往往含有少量NaCl,现欲测定样品中Na2CO3的质量分数,某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。
请回答下列有关问题:
方案一:沉淀分析法
(1)把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液,将所得沉淀______(填操作)、洗涤、烘干、称量。洗涤沉淀的操作是______________________。
方案二:气体分析法
(2)把一定量的样品与足量盐酸反应后,用如图装置测定产生CO2气体的体积,为了测定结果准确,B中的溶液最好采用________,但选用该溶液后实验结果仍然不够准确,其原因是_________________。
方案三:质量差分析法
(3)把一定质量的样品和足量的稀硫酸反应,采用如图所示装置,通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量,利用其质量差求算样品的纯度。
该实验的操作步骤有:
①在干燥管内填满碱石灰,质量为mg
②取n g样品装入广口瓶中
③检验装置的气密性
④缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管质量为w g
⑤关闭止水夹
⑥打开止水夹
⑦ 缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止
⑧缓慢鼓入空气数分钟
Ⅰ正确的操作顺序是(填写序号): ③→________→⑥→________→⑤→________→⑦→________→④
Ⅱ若去掉装置A,测定结果________;若去掉装置B,测定结果________(填“偏大”、 “偏小”或“无影响”)。
正确答案
(1)过滤;沿玻璃棒缓慢地向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至浸没过沉淀物,使水自然流下,重复2~3次
(2)饱和NaHCO3溶液;CO2气体中混有的HCl气体与NaHCO3溶液作用生成CO2
(3)Ⅰ②;⑧;①;⑥;Ⅱ偏大;偏大
三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ).制三氯化铬的流程如下:
(1)重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)需用蒸馏水洗涤的原因______,如何用简单方法判断其已洗涤干净______.
(2)已知CCl4沸点为57.6℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是______.
(3)用如图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:
①将产物收集到蒸发皿中;
②加热反应管至400℃,开始向三颈烧瓶中通入氮气,使CCl4蒸气经氮气载入反应室进行反应,继续升温到650℃;
③三颈烧瓶中装入150mLCCl4,并加热CCl4,温度控制在50~60℃之间;
④反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源;
⑤停止加热CCl4,继续通入氮气;
⑥检查装置气密性.
正确的顺序为:⑥→③→______.
(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr2O3+3CCl4→2CrCl3+3COCl2,因光气剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl2,生成一种含氧酸酯(C5H10O3),用乙醇处理尾气的化学方程式为______.
(5)样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中.移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1gNa2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2mol/LH2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在,再加入1.1gKI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL.
已知:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI.
①该实验可选用的指示剂名称为______.w ww.k s5u.co m
②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸,加入Na2O2后也要加热煮沸,其主要原因是______.
③样品中无水三氯化铬的质量分数为______.
正确答案
(1)重铬酸铵分解不完全,还可能含有其它可溶性杂质,用蒸馏水洗涤除去其中可溶性杂质;
因为(NH4)2Cr2O7显桔红色,最后一次洗涤的流出液呈无色,说明洗涤干净.
故答案为:除去其中可溶性杂质;最后一次洗涤的流出液呈无色.
(2)因为CCl4沸点为76.8℃,温度比较低,因此保证稳定的CCl4气流,可以通过水浴加热来控制其流量,并用温度计指示温度.
故答案为:水浴加热(并用温度计指示温度).
(3)由(4)可知反应制备原理为Cr2O3+3CCl4→2CrCl3+3COCl2,四氯化碳在管式炉中反应管与Cr2O3反应,反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源,停止加热CCl4,继续通入氮气,将产物收集到蒸发皿,故操作顺序为:⑥→③→②→④→⑤→①.
故答案为:②④⑤①
(4)由分子式可知,COCl2中的2个Cl原子被2个-OC2H5代替,故乙醇与COCl2发生取代反应,-OC2H5取代氯原子生成C2H5OCOC2H5与HCl,反应方程式为COCl2+2C2H5OH→C2H5OCOC2H5+2HCl.
故答案为:COCl2+2C2H5OH→C2H5OCOC2H5+2HCl.
(5)①利用Na2S2O3滴定生成I2,I2遇淀粉显蓝色,可以用淀粉作指示剂,I2反应完毕蓝色褪去.
故答案为:淀粉.
②溶液中有溶解的氧气,氧气可以氧化I-氧化,若不除去其中溶解的氧气使生成的I2的量增大,产生偏高的误差,故加热煮沸,其主要原因是:除去其中溶解的氧气,防止氧气将I-氧化,产生偏高的误差.
故答案为:除去其中溶解的氧气,防止氧气将I-氧化,产生偏高的误差.
③令25.00mL溶液中n(Cr3+),由Cr元素守恒及方程式可得关系式2Cr3++~Cr2O72-~3I2~6Na2S2O3,根据关系式计算.
2Cr3++~Cr2O72-~3I2~6Na2S2O3,
2 6
n(Cr3+) 0.0250mol/L×0.024L
故n(Cr3+)=0.0250mol/L×0.024L×
所以250mL溶液中n′(Cr3+)=0.0250mol/L×0.024L××
=0.002mol,根据Cr元素守恒可知n(CrCl3)=n′(Cr3+)=0.002mol,所以样品中m(CrCl3)=0.002mol×158.5g/mol=0.317g,故样品中无水三氯化铬的质量分数为
×100%=96.1%.
故答案为:96.1%.
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