18.[數(shù)據(jù)處理] 解:生成H2的質(zhì)量:102.4g+247.3g-348.7g=1.0g 設(shè)生鐵樣品中含鐵的質(zhì)量為x. Fe+H2SO4 == FeSO4+H2↑ 56 2 x 1.0g 生鐵樣品中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %=87.5% 答:生鐵樣品中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是87.5%. [交流討論] ⑴左 ⑵確保生鐵樣品中鐵單質(zhì)與稀硫酸完全反應(yīng) ⑶8.25% 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

牙膏(如圖1)是生活中常見(jiàn)的物質(zhì),其配料成分有摩擦劑、增稠劑、發(fā)泡劑等,其中摩擦劑的類型有很多,如CaCO3、Al(OH)3、SiO2或這些物質(zhì)的混合物.我校興趣小組想研究牙膏摩擦劑的成分.

提出問(wèn)題1:某品牌牙膏中是否含有CaCO3?
查閱資料:二氧化硅不與稀鹽酸反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)方案:
①取少量牙膏于試管中,加入過(guò)量稀鹽酸,出現(xiàn)氣泡,將氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,證明摩擦劑中含有
CO32-
CO32-
離子;
②取實(shí)驗(yàn)①中的溶液,加入草酸銨[(NH42C2O4]溶液,生成白色沉淀--草酸鈣,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
(NH42C2O4+CaCl2=2NH4Cl+CaC2O4
(NH42C2O4+CaCl2=2NH4Cl+CaC2O4

提出問(wèn)題2:該牙膏中CaCO3的含量是多少?
實(shí)驗(yàn)裝置:如圖2
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)按如圖2連接好裝置后,發(fā)現(xiàn)一處明顯的錯(cuò)誤,改正為
C中導(dǎo)管應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”
C中導(dǎo)管應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”
;
(2)重新連接好裝置,并
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
;
(3)在B裝置中加入牙膏樣品8.00g;
(4)
關(guān)閉
關(guān)閉
K1
打開(kāi)
打開(kāi)
K2(填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”),向牙膏樣品中滴入10%的鹽酸,至
B中不再產(chǎn)生氣泡
B中不再產(chǎn)生氣泡
,停止滴加鹽酸;
(5)
關(guān)閉K2,打開(kāi)K1,緩緩?fù)ㄈ肟諝?/div>
關(guān)閉K2,打開(kāi)K1,緩緩?fù)ㄈ肟諝?/div>,至C中不再產(chǎn)生沉淀;
(6)將C裝置中的固液混合物過(guò)濾、
洗滌
洗滌
、烘干后稱量其質(zhì)量;
(7)重復(fù)實(shí)驗(yàn).
(已知此品牌牙膏中的摩擦劑為碳酸鈣,且其他成分不和鹽酸反應(yīng),裝置內(nèi)試劑均足量.)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):重復(fù)實(shí)驗(yàn),3次數(shù)據(jù)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)2 實(shí)驗(yàn)3
D裝置中沉淀質(zhì)量(g) 3.93 3.94 3.95
實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理:
(1)上述數(shù)據(jù)能否由托盤(pán)天平測(cè)得?
不能
不能

(2)若沒(méi)有A裝置,則測(cè)定結(jié)果將
偏大
偏大
.(填“偏大”、“偏小”或“不變”)
(3)D裝置的作用是
吸收空氣中的二氧化碳干擾,防止干擾實(shí)驗(yàn)測(cè)定
吸收空氣中的二氧化碳干擾,防止干擾實(shí)驗(yàn)測(cè)定

(4)據(jù)上表數(shù)據(jù),計(jì)算該牙膏樣品中CaCO3的含量是多少?
寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程
解:根據(jù)三次數(shù)據(jù)求得生成沉淀的平均值為3.94g,設(shè)參加反應(yīng)的二氧化碳的質(zhì)量為x
Ba(OH)2+CO2═BaCO3↓+H2O
44 197
x 3.94g
44
x
=
197
3.94g

x=0.88g
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100 44
y0.88g
100
y
=
44
0.88g

y=2.00g
答:該牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是2.00g.
解:根據(jù)三次數(shù)據(jù)求得生成沉淀的平均值為3.94g,設(shè)參加反應(yīng)的二氧化碳的質(zhì)量為x
Ba(OH)2+CO2═BaCO3↓+H2O
44 197
x 3.94g
44
x
=
197
3.94g

x=0.88g
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為y
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100 44
y0.88g
100
y
=
44
0.88g

y=2.00g
答:該牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量是2.00g.

實(shí)驗(yàn)反思:
(1)重復(fù)實(shí)驗(yàn),取平均值的意義在于
減小偶然誤差(合理即可)
減小偶然誤差(合理即可)

(2)下列各項(xiàng)措施中,能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是
bc
bc
(填序號(hào)).
a.在裝置A、B之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶
b.在裝置B、C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶
c.緩緩滴加稀鹽酸.

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小璐和小磊合作測(cè)定鹽酸、硫酸組成的混合酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)進(jìn)行了如下兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn):
[實(shí)驗(yàn)1]取20g該混合酸并分成4等份,分別加入一定量未知質(zhì)量分?jǐn)?shù)的BaCl2溶液,記錄如下:
第1份 第2份 第3份 第4份
加入BaCl2溶液的質(zhì)量/g 15 20 25 30
反應(yīng)得到的沉淀的質(zhì)量/g 1.398 1.864 2.330 2.330
[實(shí)驗(yàn)2]將實(shí)驗(yàn)1中的第4份反應(yīng)液過(guò)濾,再向?yàn)V液中逐滴加入10%的NaOH溶液,通過(guò)pH測(cè)定儀打印出加入NaOH溶液的質(zhì)量與燒杯中溶液pH的關(guān)系如圖:
[數(shù)據(jù)處理]
小璐依據(jù)[實(shí)驗(yàn)1]沉淀的質(zhì)量計(jì)算出混合酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
小磊依據(jù)[實(shí)驗(yàn)2]求混合酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù),過(guò)程如下:
解:設(shè)混合酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω.
HCl+NaOH=NaCl+H2O
36.5   40
20g
4
×ω 10g×10%
解得:ω=0.1825=18.25%
現(xiàn)請(qǐng)你參與探究并完成相關(guān)問(wèn)題.
(1)[實(shí)驗(yàn)1]中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4↓.
BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4↓.

(2)根據(jù)小璐的計(jì)算,測(cè)出原混合酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(保留三位有效數(shù)字).
[反思交流]小磊計(jì)算出混合酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)
偏高
偏高
(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”),理由是
因?yàn)锽aCl2與H2SO4反應(yīng)后有鹽酸生成,從而使濾液中的鹽酸的質(zhì)量增大.
因?yàn)锽aCl2與H2SO4反應(yīng)后有鹽酸生成,從而使濾液中的鹽酸的質(zhì)量增大.

(如“無(wú)影響”,本空不作答).

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草酸亞鐵晶體(化學(xué)組成為FeC2O4?xH2O)是一種淡黃色晶體粉末,常用于照相顯影劑及制藥工業(yè),是電池材料的制備原料.

草酸亞鐵晶體受熱分解可以生成四種氧化物,為確定分解后的產(chǎn)物及x的值,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行探究(酒精燈略去,不考慮裝置中氣體的質(zhì)量,且無(wú)水CuSO4足量):

【實(shí)驗(yàn)步驟】:
①連接好裝置,
檢查氣密性
檢查氣密性

②稱量裝置B(含兩側(cè)彈簧夾)、C的質(zhì)量;
③在熱分解裝置中裝入一定質(zhì)量的草酸亞鐵晶體,打開(kāi)彈簧夾a、b,鼓入一段時(shí)間氮?dú)猓?BR>④
關(guān)閉彈簧夾a
關(guān)閉彈簧夾a
,用酒精燈加熱熱分解裝置,直至晶體完全變成黑色,停止加熱;
⑤打開(kāi)彈簧夾a,繼續(xù)通氮?dú)庵裂b置冷卻,關(guān)閉彈簧夾a、b;
⑥再次稱量裝置B、C的質(zhì)量.
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】:該小組同學(xué)按上述實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并記錄了如下數(shù)據(jù):
裝置B的質(zhì)量(/g) 裝置C的質(zhì)量(/g)
實(shí)驗(yàn)前 145.8 168.2
實(shí)驗(yàn)后 140.4 170.0
熱分解裝置質(zhì)量為136.8g
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】:
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,裝置C中固體顏色變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明草酸亞鐵晶體分解生成了
,F(xiàn)eC2O4?xH2O中x的值為
2
2
;
(2)裝置E出現(xiàn)黑色物質(zhì),說(shuō)明草酸亞鐵晶體分解生成了
CO
CO
;
(3)裝置C中澄清石灰水變渾濁,說(shuō)明草酸亞鐵晶體分解生成了
CO2
CO2
;
(4)根據(jù)上表數(shù)據(jù),計(jì)算反應(yīng)后,熱解裝置中殘留黑色物質(zhì)的化學(xué)式;(提示:相對(duì)分子質(zhì)量分別為FeC2O4:144; H2O:18)
FeO
FeO

(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鼓入氮?dú)獾哪康氖?!--BA-->
排盡裝置中的空氣,以免黑色的殘留物(或FeO)被氧化
排盡裝置中的空氣,以免黑色的殘留物(或FeO)被氧化

(6)實(shí)驗(yàn)后,熱解裝置中固體的顏色由淡黃色變成黑色,寫(xiě)出草酸亞鐵晶體受熱分解的化學(xué)方程式
FeC2O4?2H2OFeO+CO2↑+CO↑+2H2O
FeC2O4?2H2OFeO+CO2↑+CO↑+2H2O
;
【反思應(yīng)用】:
(7)有同學(xué)認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)中生成的CO和鐵的氧化物會(huì)繼續(xù)反應(yīng)生成鐵.你認(rèn)為這種說(shuō)法是否正確?請(qǐng)說(shuō)出可能的理由
不正確,因?yàn)闇囟冗_(dá)不到工業(yè)煉鐵所需的高溫,所以不能相互反應(yīng)生成Fe
不正確,因?yàn)闇囟冗_(dá)不到工業(yè)煉鐵所需的高溫,所以不能相互反應(yīng)生成Fe
;
(8)經(jīng)過(guò)討論,同學(xué)們一致認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)裝置有不足,你認(rèn)為是什么?
沒(méi)有尾氣處理裝置,會(huì)造成CO污染空氣;
沒(méi)有尾氣處理裝置,會(huì)造成CO污染空氣;
;
(9)某些食品的包裝袋中,常用氧化亞鐵作為防偽試劑,一旦包裝打開(kāi),立即變成紅棕色,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
4FeO+O2═2Fe2O3
4FeO+O2═2Fe2O3

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甲、乙兩位同學(xué)在學(xué)習(xí)甲烷性質(zhì)時(shí),發(fā)現(xiàn)甲烷與氫氣和一氧化碳性質(zhì)上有很多相似之處,如密度比空氣小,難溶于水,具有可燃性等.但H2和CO具有還原性,那么甲烷有沒(méi)有還原性呢?
【假設(shè)猜想】甲同學(xué):甲烷沒(méi)有還原性
乙同學(xué):甲烷有還原性,并對(duì)甲烷還原氧化銅的產(chǎn)物提出了下列假設(shè):
假設(shè)1:Cu、CO2
假設(shè)2:Cu、CO、H2O
假設(shè)3:Cu、CO2、H2O
假設(shè)4:Cu、CO、CO2、H2O
其中假設(shè)
1
1
不合理,理由是
甲烷中含有氫元素
甲烷中含有氫元素

【查閱資料】無(wú)水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟】(假設(shè)藥品都是足量的)為了判斷假設(shè)的合理性,乙同學(xué)設(shè)計(jì)了以下裝置

①分別稱量裝置A、B、C的質(zhì)量
②再次分別稱量裝置A、B、C的質(zhì)量
③向玻璃管中裝入CuO通一段時(shí)間的CH4
④停止加熱,繼續(xù)通入CH4至冷卻到室溫
⑤緩緩?fù)ㄈ胱懔康腃H4,加熱裝置A,使其充分反應(yīng)
甲同學(xué)認(rèn)為還缺少一個(gè)步驟,缺少的步驟是⑥
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
,其合理的操作順序是
⑥①③⑤④②
⑥①③⑤④②
(填序號(hào)).
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】乙同學(xué)按照正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)
①裝置A中的黑色粉末變紅;裝置B中白色粉末變藍(lán);裝置C中石灰水變渾濁
②稱量數(shù)據(jù)如表所示.
A中玻璃管(含藥品)質(zhì)量 裝置B的質(zhì)量 裝置C的質(zhì)量
反應(yīng)前 150g 156.6g 256.8g
反應(yīng)后 147.2g 158.4g 257.9g
【現(xiàn)象分析與數(shù)據(jù)處理】
根據(jù)裝置A、B、C中的現(xiàn)象可推知,CH4與CuO充分反應(yīng)后的產(chǎn)物依次是
Cu H2OCO2
Cu H2OCO2

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
①CH4
(填“有”或“沒(méi)有”)還原性.如沒(méi)有,不作答;如有,則乙同學(xué)的假設(shè)
4
4
正確,原因是
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為0.3g,生成的水中氫元素的質(zhì)量為0.2g,C:H=3:2而甲烷中C:H=4:1,因此還生成CO.
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,生成的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為0.3g,生成的水中氫元素的質(zhì)量為0.2g,C:H=3:2而甲烷中C:H=4:1,因此還生成CO.

②裝置A中發(fā)生的反應(yīng)方程式為
2CH4+7CuO
  △  
.
 
7Cu+4H2O+CO+CO2
2CH4+7CuO
  △  
.
 
7Cu+4H2O+CO+CO2

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(2012?揚(yáng)中市模擬)我國(guó)化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn).他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿.有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列問(wèn)題:
(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng),能析出碳酸氫鈉晶體的原因是
c
c
(填字母標(biāo)號(hào)).
a.碳酸氫鈉難溶于水    b.碳酸氫鈉受熱易分解    c.碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小,所以在溶液中首先結(jié)晶析出
(2)某探究活動(dòng)小組根據(jù)上述制堿原理,進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實(shí)驗(yàn),同學(xué)們按各自設(shè)計(jì)的方案實(shí)驗(yàn).
①一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫(huà)出).

試回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(Ⅰ)乙裝置中的試劑是 飽和的碳酸氫鈉溶液,作用是
吸收甲裝置可能揮發(fā)出的氯化氫氣體
吸收甲裝置可能揮發(fā)出的氯化氫氣體
;
(Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是
吸收末反應(yīng)的NH3
吸收末反應(yīng)的NH3

(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分離出NaHCO3晶體的操作是
過(guò)濾
過(guò)濾
(填分離操作的名稱).
②另一位同學(xué)用圖中戊裝置(其它裝置未畫(huà)出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)時(shí),須先從
a
a
管通入
氨氣
氨氣
氣體;
(Ⅱ)有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接己裝置,理由是
增大氣體與溶液接觸面積,提高CO2吸收率
增大氣體與溶液接觸面積,提高CO2吸收率
;
(3)請(qǐng)你再寫(xiě)出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法:
用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng).(或往燒堿溶液中通入過(guò)量CO2;往飽和Na2CO3 溶液中通入過(guò)量CO2 等.其他合理方法均可)
用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng).(或往燒堿溶液中通入過(guò)量CO2;往飽和Na2CO3 溶液中通入過(guò)量CO2 等.其他合理方法均可)

(4)“純堿中常常會(huì)混有少量氯化鈉.”某研究性學(xué)習(xí)小組以一包純堿(只考慮含氯化鈉)為研究對(duì)象,探究純堿樣品中碳酸鈉的含量.
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
甲方案
Ⅰ.設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品與氯化鈣溶液反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量,求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
Ⅱ.操作步驟:稱取13.25g純堿樣品,加入過(guò)量的氯化鈣溶液,充分?jǐn)嚢瑁^(guò)濾、洗滌、干燥,得到的白色沉淀10.00g.
Ⅲ.?dāng)?shù)據(jù)處理:請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
計(jì)算過(guò)程:
解:設(shè)純堿樣品中含Na2CO3的質(zhì)量為x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
10.6g
13.25g
×100%=80%
解:設(shè)純堿樣品中含Na2CO3的質(zhì)量為x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I.設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品(質(zhì)量為a g)與稀硫酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量(質(zhì)量為b g),求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
II.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
(1)當(dāng)a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)
(填寫(xiě)含a、b字母的表達(dá)式,下同)時(shí),純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是100%.
(2)當(dāng)a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足
a
b
53
22
a
b
53
22
時(shí),純堿樣品室有碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%

【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】
誤差分析:
(一)甲方案中,白色沉淀的質(zhì)量在過(guò)濾、干燥等操作過(guò)程中會(huì)有所損耗,造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比偏。绻麑⒙然}溶液換成氯化鋇溶液,則可以使誤差減小,理由是
BaCl2比CaCl2的相對(duì)分子質(zhì)量大,產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大,稱量誤差小
BaCl2比CaCl2的相對(duì)分子質(zhì)量大,產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大,稱量誤差小

(二)乙方案中,有部分生成的二氧化碳?xì)怏w因溶解于水而沒(méi)有全部逸出,造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”、或“不變”).

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