- 测定物质组成、成分含量
- 共404题
某固体混合物X可能由Na2O2、Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成．为确定X的成分，进行了如下三个试验．分析并回答下列问题：
（1）由试验①可得出的结论为：______．
（2）步骤Ⅰ所发生反应的离子方程式为：______，______．反应Ⅱ涉及固体质量变化的化学方程式为：______．
（3）由步骤Ⅲ可得出的结论为：______．
（4）步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为______．
（5）原混合物中各成分的质量之比是______．（不必简化）
正确答案
（1）过氧化钠会和水发生反应生成氢氧化钠和氧气，会导致质量变化，故答案为：混合物X中无Na2O2；
（2）X和过量盐酸反应生成蓝色溶液，所以是铜离子的颜色，但是金属Cu和盐酸不反应，所以一定含有氧化铁，和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应，二氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为二氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+；
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，
故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（3）根据②4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3g，所以该固体为二氧化硅且质量为3.0g，根据③9.4gX和过量的氢氧化钠反应，固体质量变为6.4g，所以固体只有二氧化硅，一定没有氧化铝，故答案为：混合物X中无Al2O3；
（4）根据上面两题可以知道，X中含有二氧化硅、氧化铁和金属铜，加入过量的氢氧化钠，得到的6.4g固体为金属铜和氧化铁的混合物，加入过量的盐酸，发生反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，
所以溶液中含有的离子为H+、Cu2+、Fe2+，故答案为：H+、Cu2+、Fe2+；
（5）根据③，设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，则根据反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出：Fe2O3～2Fe3+～Cu，则160x+64y=6.4，64y-64x=1.92，解得x=0.02mol，y=0.05mol，
所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，金属铜的质量为：0.05mol×64g/mol=3.2g．
即m（Fe2O3）：m（Cu）：m（SiO2）=3.2：3.2：3.0，故答案为：m（Fe2O3）：m（Cu）：m（SiO2）=3.2：3.2：3.0．
有一固体混合物，可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等物质组成，为鉴定成分，做了如下实验：
（1）将混合物溶于水，得无色澄清溶液；
（2）向此溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生
（3）过滤后，在白色沉淀中加足量稀HNO3，沉淀完全溶解．
由此推断：混合物中肯定有______，肯定没有______，可能有______．若想进一步确定可能有的物质是否存在，可在（1）溶液中加______溶液的方法来检验，发生反应的离子方程式为：______第（3）步操作的离子方程式是：______．
正确答案
（1）将混合物溶于水，得无色澄清溶液；CuSO4溶液呈蓝色，说明混合物中无CuSO4、Na2CO3、Na2SO4和CaCl2生成沉淀，不能同时存在；
（2）向此溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明可能含有Na2CO3、Na2SO4，生成的沉淀为硫酸钡、碳酸钡或混合物，则判断一定不含有CaCl2；
（3）过滤后，在白色沉淀中加足量稀HNO3，沉淀完全溶解．证明沉淀是碳酸钡，证明一定含有Na2CO3；一定不含有Na2SO4；硫酸钡不溶于酸；
则原固体中一定含有Na2CO3；一定不含CuSO4；Na2SO4；CaCl2；NaCl不能确定；若想进一步确定可能有的物质是否存在，可以加入硝酸酸化的硝酸银依据生成白色沉淀证明含有氯离子，反应的离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓；第（3）步操作的离子方程式是硝酸和碳酸钠反应，硝酸溶解碳酸钡沉淀的反应，反应的离子方程式为：2H++CO32-=H2O+CO2↑ BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；
故答案为：Na2CO3；CuSO4、Na2SO4、CaCl2；NaCl；硝酸酸化的硝酸银；Ag++Cl-=AgCl↓；2H++CO32-=H2O+CO2↑、BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O．
测定硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）里结晶水的含量，实验步骤为：
①研磨
②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量
③加热
④冷却
⑤称量
⑥重复③至⑤的操作，直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止
⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。
请回答下列问题：
（1）现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品，进行该实验时，缺少的实验用品是_____________ 。
（2）该实验中哪一步骤需要使用干燥器？使用干燥器的目的是什么？ 答：_________________ 。
（3）实验步骤⑥的目的是_________________ 。
（4）若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低，其原因可能有_____（填入选项的编号）：
A．被测样品中含有加热不挥发的杂质
B．被测样品中含有加热易挥发的杂质
C．实验前被测样品已有部分失水
D．加热前所用的坩埚未完全干燥
正确答案
（1）研钵、托盘天平、酒精灯
（2）冷却防止吸水
（3）检验样品中的结晶水是否已经全部除去
（4）A、C
碱式碳酸镁有多种不同的组成，如：Mg2（OH）2CO3、Mg4（OH）2（CO3）3、Mgg（OH）2（CO3）4等．某研究性学习小组的同学们为了确定某碱式碳酸镁的组成，设如图所示的实验装置．
（1）实验步骤：
①按如图（夹持仪器未画出）组装好置后，首先进行的操作是______．E处干燥管盛放的药品是______．
②称取碱式碳酸镁样品m1g，并将其放入硬质玻璃管1；称量：装浓硫酸的洗气瓶C的质量为m2g；装碱石灰的3形管D的质量为m3g③打开活塞______，关闭______缓缓鼓入空气数分钟．
④关闭活塞______，打开______，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止．
⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，称职得洗气瓶C的质量为m4g；3形管D的质量为mgg．实验测得数据如下：m1=31g，m2=87.7g，m3=74.7g，m4=89.4g，mg=87.9g，计算推导：该碱式碳酸镁的化学式为______．
（2）关于该实验方案，以下说法九认为正确的是______（填字母）
0．硬质玻璃管1有水凝结对测定结果有较大影响
B．不称量碱式碳酸镁样品的质量无法确定碱式碳酸镁的组成
C．该实验装置也可用于确定天然碱[0m02CO3•bm0HCO3•cH2O（0、b、c为正整数）]的化学组成．
正确答案
（m）①由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰九增重，计算生成九二氧化碳九质量，通过测量C装置装置，计算生成九水九质量，故应首先检验装置九气密性．
D装置中盛放九碱石灰容易吸收空气中九水蒸气和二氧化碳，故干燥管E中可以盛放碱石灰（或氧化钙），吸收空气中九水蒸气和二氧化碳，防止进入D装置中，影响测量结果；
故答案为：检验装置九气密性；碱石灰（或氧化钙）；
③装置内有空气，含有水蒸气和二氧化碳，影响水蒸气和二氧化碳质量九测定，故实验前要通入空气，赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳，减少误差，活塞九操作方法是：打开活塞Km、K七，关闭活塞K3；
故答案为：Km，K七；&nbsd;K3；
④关闭活塞Km、K七，打开K3，加热分解碱式碳酸镁；
故答案为：Km，K七；&nbsd;K3；
⑤反应前C装置九质量为8少.少g，反应后质量为89.小g，故生成水九质量为89.小g-8少.少g=m.少g，故水九物质九量为
故答案为：Mg小（OH）七&nbsd;（CO3）3；
（七）人．硬质玻璃管中有水凝结，测定九水九质量偏小，对测定结果有较大影响，故人正确；
B．碱式碳酸镁可以看做氢氧化镁与碳酸镁九混合物，根据二氧化碳可以确定碳酸镁，根据水可以确定氢氧化镁，故不需要称量样品九质量，故B错误；
C．天然碱[人N人七CO3•bN人HCO3•cH七O]加热分解生成碳酸钠、二氧化碳与水，可以测定二氧化碳确定碳酸氢钠，根据二氧化碳计算碳酸氢钠分解生成九水，根据水九总量可以确定天然碱中九水，进而确定碳酸钠，故C正确；
故选人C．
一包粗盐中可能含有Na2SO4，Na2CO3杂质中的一种或两种，某同学为了探究清楚粗盐杂质成分进行了以下实验，请帮他完成实验．
（1）提出假设：
假设1：粗盐中只含有Na2CO3；
假设2：______
假设3：粗盐中既含有Na2CO3又含有Na2SO4
（2）请设计实验完成对粗盐杂质成分的探究，写成实验步骤以及预期现象和结论．
限选实验试剂：稀盐酸，氯化钡溶液，澄清石灰水．
（3）写出整个实验中可能涉及到的化学反应的离子方程式①______；②______；③______．
正确答案
（1）根据粗盐中可能含有Na2SO4，Na2CO3杂质中的一种或两种，含有杂质的可能情况为：①只含有Na2CO3、②只含Na2SO4、③既含有Na2CO3又含有Na2SO4，结合假设1、3可知，假设2为粗盐中只含有Na2SO4，
故答案为：粗盐中只含有Na2SO4；
（2）步骤1：硫酸钠与盐酸不反应，滴加盐酸无明显现象，说明不含碳酸钠，则假设2成立；
步骤2：检验是否含有硫酸钠，可以检验溶液中是否含有硫酸根加快，向步骤1的溶液中继续滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有硫酸根，结合步骤1中有气泡产生，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明含有碳酸钠，故粗盐含有碳酸钠、硫酸钠，假设3成立；
若无明显现象，结合步骤1中有气泡产生，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该粗盐含有碳酸钠，则假设1成立．
故答案为：
（3）实验中可能的反应有：
①碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳与水，离子方程式为：CO32-+2H+=CO2↑+H2O；
②二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙与水为：CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O；
③硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡与氯化钠为：Ba2++SO42-=BaSO4↓，
故答案为：CO32-+2H+=CO2↑+H2O；CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O；Ba2++SO42-=BaSO4↓．
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