(14分)欲用浓硝酸法测定某铜银合金中铜的质量分数(测定反应后生成气体的量),但资料表明:①反应中除生成NO2气体外还有少量NO生成;②常温下NO2和N2O4混
题型:不详难度:来源:
(14分)欲用浓硝酸法测定某铜银合金中铜的质量分数(测定反应后生成气体的量),但资料表明:①反应中除生成NO2气体外还有少量NO生成;②常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃时,几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成,有人设计了如图所示的实验装置
(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是___。 (2)装置中B瓶的作用是 。 (3)A中的反应停止后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,若反应确有NO产生,则D中应出现的现象是__ __。 (4)为减少测量误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是 。 (5)C装置烧瓶中的物质是 ,用简单的实验证实你的判断: 。 (6)实验已测出一定质量的铜银合金完全反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,为确定合金中铜的质量分数还需测定的数据是____________________________。 |
答案
(14分) (1)排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化 (2分) (2)除去气流中的水蒸气 (2分) (3)瓶内出现红棕色 (2分) (4)打开K1、K2,再持续通入一段时间的氧气和氮气 (2分) (5)液态或固态的N2O(2分) 在通风橱从冰盐水中取出烧瓶,观察到烧瓶中液体或固体迅速消失,瓶中充满红棕色气体,证明烧瓶中物质是液态或固态N2O4(2分) (6)C中圆底烧瓶在实验前后(增加)的质量(2分) |
解析
本实验的目的有两个。一是验证反应中除生成NO2气体外还有少量的NO生成,二是测定某铜银合金中铜的质量分数,解题时我们始终围绕这两个目的。 (1)要验证有NO生成,就必须要保证整个装置中没有氧气存在,否则即使生成NO,也会转变成NO2,所以实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是排尽装置中的空气。 (2)装置中B瓶的作用是除去气流中的水蒸气 (3)检验NO的方法是将NO与O2反应生成红棕色的NO2,由于反应中本来就生成NO2,所以必须将NO2与NO分离,结合题目不难得到装置C的作用就是将NO2转变成无色N2O4液体或晶体。A中的反应停止后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,瓶内出现红棕色,证明有NO有的生成 (4)为将装置系统内残留的气体全部排至E,故打开K1、K2,再持续通入一段时间的氧气和氮气 (5)装置C的作用就是将NO2冷凝为无色N2O4液体或晶体,由于存在可逆反应2NO2N2O4,故在通风橱从冰盐水中取出烧瓶,观察到烧瓶中液体或固体迅速消失,瓶中充满红棕色气体,即可证明 (6)要测定某铜银合金中铜的质量分数除知道铜银合金的质量外,还必须测得与铜银合金相关的另外一个量,方可列方程组求解。结合题意,可知方法为测出氮的氧化物的质量。由于氮的氧化物存在于C、E两个装置中,所以必须测出两个装置的质量变化,故还需要测定C中圆底烧瓶在实验前后(增加)的质量 |
举一反三
(12分)某学生在实验室测定一未知浓度的稀盐酸,已知在25ml氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液的PH变化曲线如图所示:
(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 mol.L—1 (2)在B点,a 12.5ml(填“>”、“<”或“="”" )。 (3)配制100 mL NaOH标准溶液所需仪器除托盘天平、玻璃棒、胶头滴管外,还需要 (4)用 量取20.00 mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用NaOH标准溶液进行滴定。为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取稀盐酸体积均为20.00 mL,三次实验结果记录如下:
实验次数
| 第一次
| 第二次
| 第三次
| 消耗NaOH溶液体积/mL
| 19.00
| 23.00
| 23.02
| 该盐酸的浓度约为___________________ (保留两位有效数字)。 滴定达到终点的标志是 |
(13分)根据镁与二氧化碳的反应推测,钠也能在二氧化碳中燃烧,且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。
I、引发CO2与Na反应。操作步骤为:①按图连接装置,检验气密性,并往各装置中加入试剂;②打开装置a上活塞一段时间;③点燃d处酒精灯,使CO2与Na充分反应。停止加热,继续通气体使双通直管冷却。回答下列问题: (1)操作①时,装置b中装入的试剂是 ; (2)步骤②时,当观察到 时,才能进入步骤③。 Ⅱ:探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29.2g进行如下实验: ①仔细观察固体,发现有黑色颗粒; ②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤,得到1.8 g滤渣(干燥); ③将滤液加水稀释配成250ml的溶液; ④取少量③的溶液,先加足量BaCl2溶液,再加酚酞试液,观察到白色沉淀及溶液变红; ⑤取25.0mL③的溶液,用3.0mol·L-1盐酸滴定,消耗盐酸20.00mL。回答下列问题: (3)反应后装置d中的固体物质为 (4)通过计算分析:29.2g残留固体中,各组分的质量各是多少? (5)该探究条件下,钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。 |
(14分)现有碳酸钠和氯化钠的固体混合物,为了测定样品中碳酸钠的含量,化学兴趣小组同学分两组进行了以下实验。 第一组 实验装置
实验步骤 ①连接好装置,检查气密性; ②盛装药品,其中样品a g,称量E的质量,连接好装置; ③关闭止水夹,向B中加入一定量稀硫酸; ④当B中充分反应后,打开止水夹,经过A装置,通入一定量的空气,将B、D中残余的气体全部赶入到E装置中; ⑤称量E,增重了b g 。 回答下列问题: (1)仪器C的名称 ,D中盛放的试剂是 。 (2)B中发生反应的化学方程式为 。 (3)A中反应的离子方程式为 。 (4)改变下列一个条件,导致测定样品中的碳酸钠的质量百分含量偏低的是 (选填字母) A.实验后期不通入空气 B.将仪器C中的硫酸换成盐酸 C.撤走仪器D D.撤走仪器F 第二组 实验装置
实验步骤 ①检查装置气密性 ②装好试剂,其中样品b g,连接好装置,将注射器的活塞推到底,即0mL处 ③加入20mL硫酸, ④待反应充分进行后,活塞不在移动,记下活塞前端对应的刻度为V mL 回答下列问题 检查该装置气密性的方法是: 。 (2)对于产生气体的体积有两种观点,观点一:产生气体的体积为VmL;观点二:产生气体的体积为(V-20)mL,你认为 (填“观点一”“观点二”)正确。 (3)假如该实验在标准状况下进行,b=0.5g,V=76mL,则样品中碳酸钠的质量百分含量为 。 |
(16分)过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂,还可以作为鱼池增氧剂。将SO2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出:CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同;但也有人提出:SO2具有较强的还原性,CO2无强还原性,反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。 实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应,实验装置如下:
(1)试剂A可以选用 ,试剂B为碱石灰其作用是______________________。 (2)装置E用于测定氧气的体积,请在框中画出装置图。 (3)实验测得装置C增重m1 g,装置D增重m2 g,装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断,当SO2未氧化时,V与m1或m2的关系式为_________。 若SO2完全氧化,写出反应的化学方程式:___________________________________。 实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点。 提出假设: 假设1:反应后固体中只有Na2SO3,SO2未氧化; 假设2:反应后固体中只有Na2SO4,SO2完全氧化; 假设3:________________________________________________________________。 实验探究: (4)设计实验证明假设3是正确的,简要回答实验过程、现象和结论:________________ ____________________________________________________________________________。 实验评价: (5)实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性,请简要说明原因: ____________________________________________________________________________。 |
(10分)为测定乙炔的相对分子质量,某小组利用下图所示装置进行试验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
(1)小组查阅资料得出:乙炔能与硫酸酸化的KMnO4反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是 。 (2)在装置A中使用饱和食盐水而不直接滴加水的原因 。 (3)B中的CuSO4溶液用于除去乙炔中混有的H2S、PH3、AsH3等气体,CuSO4溶液除H2S气体的反应类型是 (基本反应)。 (4)实验前D中含有x mol KMnO4的酸性溶液,实验时向D中通入一定量的乙炔直至KMnO4酸性溶液恰好完全褪色,实验完毕后装置D及E的总质量共增重y g,通过计算求出所测乙炔的相对分子质量(用含字母x、y的代数式表示):__________(不写计算过程)。 (5)若该小组的实验原理及所有操作都正确,下列因素中,对所测乙炔相对分子质量的值不会产生影响的是________。 A.将装置A中产生的混合气体直接通入D中的KMnO4酸性溶液 B.将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶 C.通入过量纯净的乙炔气体于KMnO4酸性溶液时,有部分乙炔未被氧化而逸出 (6)另一活动小组的同学认为上述实验装置仍存在不足,则改进的措施是______________。 |
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