- 测定物质组成、成分含量
- 共404题
气体A由C、H、F、S中的三种元素组成，将标准状况下2.80L气体A在过量的O2中完全燃烧后恢复到原状态，放出62.50kJ的热量．已知气体生成物通入过量的Ca（OH）2溶液后无剩余，得到17.38g沉淀．再取相同条件下的2.80L气体A装入一个薄膜袋中，袋和气体的总质量4.50g（已知CaSO3，CaF2，CaCO3难溶于水，HF难电离）．
（1）根据上述数据计算，A的相对分子质量不会大于______，由此可知，组成A的三种元素为______，化学式为______．
（2）写出生成17.38g沉淀时，发生反应的离子方程式______．
（3）薄膜袋的质量为______．
（4）写出该条件下A在O2中燃烧的热化学方程式______．
正确答案
（1）气体的总质量的极值为4.50g，准状况下2.80L气体A的物质的量为0.125mol，A的摩尔质量的最大值为
（2）二氧化碳和氢氟酸均和氢氧化钙反应产生不溶于水的沉淀，反应实质为：CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O，2HF+Ca2++2OH-═CaF2↓+2H2O，故答案为：CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O，2HF+Ca2++2OH-═CaF2↓+2H2O；
（3）标准状况下2.80L气体A，即0.125molCH3F的质量为：0.125mol×34g/mol=4.25g，袋和气体的总质量4.50g，所以薄膜袋的质量为：0.25g，故答案为：0.25g；
（4）标准状况下2.80L气体A，即0.125molCH3F在过量的O2中完全燃烧后恢复到原状态，放出62.50kJ的热量，则1molCH3F在过量的O2中完全燃烧后恢复到原状态，放出62.50kJ×
某硫酸厂进行硫铁矿（主要成分是FeS2）含量的测定．取样品0.1000g在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量的Fe2（SO4）3溶液反应，反应后的溶液用浓度为0.02000mol•L-1
的KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液30.00mL．已知：
SO2+2Fe3++2H2O=SO2-4+2Fe2++4H+；5Fe2++MnO-4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
（1）滴定前______（填“需要”或“不需要”）滴加指示剂．滴定至终点的判断方法是______．
（2）样品中FeS2的质量分数是______（假定杂质不参加反应）．
（3）若灼烧6g纯净FeS2产生的SO2全部被氧化为SO3气体，再将产生的SO3气体全部与水化合生成硫酸溶液时，放出13.03kJ热量，写出SO3气体转化为H2SO4溶液的热化学方程式：______．
（4）二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物，防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一．
①用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染．试写出总反应的化学方程式：______．
②新型纳米材料氧缺位铁酸锌（ZnFe2Ox），常温下它能使工业废气中的氮的氧化物、SO2分解，减小工业废气对环境的影响，它可由铁酸锌（ZnFe2O4）经高温还原制得．转化流程如下图所示：
若2mol ZnFe2Ox与SO2反应可生成0.75mol S，则x=______．
正确答案
（1）高锰酸钾溶液为紫红色，当达到滴定终点时，再滴入高锰酸钾溶液时，溶液变成紫红色且半分钟内不褪色，
故答案为：不需要；溶液变成紫红色且半分钟内不褪色；
（2）KMnO4溶液中KMnO4的物质的量为n=C×V=0.02000mol•L-1×0.03L=6×10-4 mol，根据硫元素守恒：
5Fe2++MnO-4 +8H+=5Fe3++Mn2++4H2O； SO2 +2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+； FeS2 ～2SO2
5 1 1 2 1 2
3×10-3mol 6×10-4 mol 1.5×10-3mol 3×10-3mol 7.5×10-4mol 1.5×10-3mol
样品中FeS2的质量分数
故答案为：90%；
（3）6g纯净FeS2的物质的量为n=
故答案为：SO3（g）+H2O（l）═H2SO4（aq）△H=-130.3KJ/mol；
（4）①用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染，反应物为CH4和NOx，生成物为N2，根据化学反应质量守恒，产物须有水和二氧化碳，然后配平得xCH4+4NOx═2N2+xCO2+2H2O，
故答案为：xCH4+4NOx═2N2+xCO2+2H2O；
②新型纳米材料ZnFe2OX可由化合物ZnFe2O4经高温还原制得，若2mol ZnFe2OX与SO2反应可生成0.75molS，则ZnFe2OX被还原为ZnFe2O4，令中铁元素的化合价为a，根据电子转移守恒，可知2mol×2×（3-a）=0.75mol×4，解得，a=2.25，利用化合价代数和为零，2+2.25×2=2x，解得x=3.25
故答案为：3.25．
（三选一）【化学与技术】
海洋中含有丰富的资源，是人类的巨大宝库。我国拥有很长的海岸线，东部沿岸海滩平缓，多细沙，日照时间长，不少盐场均集中于此。回答下列问题：
(1)制海盐方法如下：海水涨潮时，将海水引入盐田，等落潮时，再用日晒的方法，待盐田水分蒸发到一定程度时，撒入食盐颗粒（称为晶种），食盐晶体即从饱和溶液中析出。请说明盐田获得食盐晶体的条件：_____。
(2)以食盐为主要原料可以制备纯碱。试用化学方程式表示其制备过程：______、_____。此法制得的纯碱中常含有少量氯化钠，要测定样品中的纯碱的质量分数，还可利用如图装置进行实验：
请你用一句话叙述该实验设计的基本原理：_______________
(3)氯碱化工厂制得的烧碱中也含有少量氯化钠（假设不含其他杂质），用中和滴定法设计一个实验方案以测定样品中烧碱和氯化钠的质量分数。试剂是0.1000mol/L盐酸、酚酞溶液，仪器是50mL的酸式滴定管、锥形瓶。其实验的主要步骤是_______、_______、滴定。
(4)工业上用电解法制备金属钠，但制备金属钾一般不采用电解熔融氯化钾，而是采用热还原法来制备。在850℃用金属钠来还原KCl，反应如下：Na(l)+KCl(l)
正确答案
(1)日照时间长，水分蒸发快
(2)NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3
(3)称量；溶解
(4)不断分离出钾蒸气并冷凝
甲、乙两上实验小组分别进行测定Na2CO3和NaC1混合物中Na2CO3含量的实验．
甲组：沉淀分析法（相对分子质量：Na2CO3为106； BaCO3为197； BaCl2为208）
（1）配制一定物质的量浓度的BaC12溶液：用已经称量好的______gBaC12固体配制0.4mol•L-lBaCl2溶液250mL，所需要的仪器为量筒和______．
（2）把m g混合物溶解后加入过量BaC12溶液，然后将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、称量，固体质量为wg，根据沉淀质量计算原混合物中Na2CO3的质分数为______（用含m、w的代数式表示）．如果原溶液中过量的Ba2+浓度达到0.01mol/L，则溶液中残留的CO32-的物质的量浓度是______．[Ksp（BaCO3）=2.58×10-9]
乙组：气体分析法
（3）实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞从导管A端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目的是______．
（4）装置中干燥管B的作用是______．
（5）除已理的agNa2CO3样品外，实验中还应测定的数据是______处（填图中仪器的名称）装置实验前后的质量差．
（6）该实验还存在的明显缺陷是______．
正确答案
（1）BaC12固体的质量m=cVM=0.4mol•L-l×0.25L×208g/mol=20.8g，故答案为：20.8；
溶液配制步骤为：一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解（可用量筒量取水），用玻璃棒搅拌，冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切，盖好瓶塞，摇匀，所以需要的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、筒量（可用、也可不用）、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管；
（2）根据题意可知发生的反应为碳酸钠和氯化钡的反应，同时生成碳酸钡的质量为wg，所以可以据此求出碳酸钠的质量，然后得出样品中碳酸钠的质量分数；
设碳酸钠的质量为x
BaCl2+Na2CO3═2NaCl+BaCO3↓
106 197
x wg
解得：x=
所以碳酸钠的质量分数可以表示为：
碳酸钡沉淀的溶度积为Ksp（BaCO3）=2.58×10-9，原溶液中过量的Ba2+浓度达到0.01 mol/L，则溶液中残留的CO32-的物质的量浓度为
故答案为：：
（3）实验中待锥形瓶中不再产生气体后，二氧化碳会滞留在装置中，所以通入空气使产生的二氧化碳全部进入后续的装置，故答案为：使产生的二氧化碳全部进入后续的装置；
（4）空气中的二氧化碳和水可以进入U型管，所以装置中干燥管B的作用是吸收空气中的二氧化碳和水，故答案为：吸收空气中的二氧化碳和水；
（5）实验的原理通过测定二氧化碳的质量来求出碳酸钠的质量，二氧化碳的质量也就是U型管增重的质量，故答案为：U型管；
（6）盐酸具有挥发性，制得的二氧化碳中混有氯化氢，也能被碱石灰吸收，使得二氧化碳的质量偏大，最后结果偏大，故答案为：盐酸具有挥发性，制得的二氧化碳中混有氯化氢，U型管增重的质量偏大，最后结果偏大．
以钡矿粉（主要成份为BaCO3，含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等）制备BaCl2•2H2O的流程如下：
（1）氧化过程主要反应的离子方程式为______．
（2）沉淀C的主要成分是Ca（OH）2和______．由图可知，为了更好的使Ca2+沉淀，还应采取的措施为______．
（3）用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为：
步骤1：准确称取0.4～0.6g BaCl2•2H2O试样，加入100ml 水，3ml 2mol•L-1 的HCl溶液加热溶解．
步骤2：边搅拌，边逐滴加入0.1mol•L-1 H2SO4溶液．
步骤3：待BaSO4沉降后，______，确认已完全沉淀．
步骤4：过滤，用0.01mol•L-1的稀H2SO4洗涤沉淀3～4次，直至洗涤液中不含Cl-为止．
步骤5：将折叠的沉淀滤纸包置于______中，经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重．称量计算BaCl2•2H2O中Ba2+的含量．
①步骤3所缺的操作为______．
②若步骤1称量的样品过少，则在步骤4洗涤时可能造成的影响为______．
③步骤5所用瓷质仪器名称为______．滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS，该反应的化学方程式为______．
④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好，请说明原因______．
[已知：Ksp（BaSO4）=1.1×10-10 Ksp（BaCrO4）=1.2×10-10]．
正确答案
（1）酸浸后加入氧化剂过氧化氢是隐含亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子完全沉淀；反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
故答案为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
（2）流程中加入氨水调节溶液PH沉淀铁离子后，加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子和钙离子；氢氧化钙溶解度随温度升高减小，为了更好的使Ca2+沉淀，还应采取的措施为提高温度；
故答案为：Mg（OH）2；提高温度；
（3）①待BaSO4沉降后，取上层清液加入硫酸溶液若产生沉淀证明为沉淀完全，若无沉淀证明沉淀完全，所以向上层清液中加入1～2滴0.1mol/LH2SO4溶液来确认钡离子已完全沉淀；
故答案为：向上层清液中加入1～2滴0.1mol/LH2SO4溶液；
②若步骤1称量的样品过少，则在步骤4洗涤时可能造成的影响为沉淀量就少，洗涤造成的损失就大；
故答案为：称取试样过少，沉淀量就少，洗涤造成的损失就大；
③将折叠的沉淀滤纸包置于坩埚中经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重．称量计算BaCl2•2H2O中Ba2+的含量；滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS，反应的化学方程式为：BaSO4+4C=4CO+BaS或BaSO4+2C=2CO2+BaS；
故答案为：坩埚；BaSO4+4C=4CO+BaS或BaSO4+2C=2CO2+BaS；
④用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好，测定误差小；
故答案为：BaCrO4的摩尔质量大于BaSO4 ；
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