课时2物质的制备与定量实验分析Word文档下载推荐.docx
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15.6209g
第二次灼烧后坩埚和固体的质量:
15.6205g
第三次灼烧后坩埚和固体的质量:
则铁矿石中的铁元素的质量分数为
A.63.2%B.90.3%C.6.32%D.34.4%
解析 三次称量的数据实验1数据偏离较大,属于一个实验“误差”数据,应予舍去。
由数据2、3得氧化铁质量为15.6205g-15.2861g=0.3344g,则0.3702g铁矿石中铁元素的含量为
×
100%=63.2%。
答案 A
3.用某种仪器量取液体体积,平视时读数为nmL,仰视时读数为xmL俯视时读数为ymL,若x>
n>
y,则所用仪器可能为
A.量筒B.容量瓶C.滴定管D.以上均不对
解析 注意量筒无“0”刻度,读数从下到上仰视偏小,俯视偏大;
滴定管“0”刻度在上方,读数从下到上仰视偏大,俯视偏小。
答案 C
4.(2014·
惠州模拟)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B.用图2所示装置制取少量氨气
C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体
D.选择合适的试剂,用图4所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2
解析 B项,试管中空气无法排出,不能收集NH3;
C项,纯碱易溶于水,利用图示装置不能达到使反应随时发生或停止的目的;
D项,无法用排空气法收集NO。
5.(2014·
广东揭阳模拟)下列能达到实验目的的是
解析 A选项,导气管应该“长进短出”;
B选项,Cl2密度比空气密度大,Cl2会直接进入NaOH溶液,收集不到气体;
D选项,HCl易溶于水,发生倒吸。
6.关于下列各装置图的叙述中,正确的是
A.装置①是洗气装置,除去氯气中的氯化氢
B.实验室用装置②制取氨气
C.装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色
D.装置④中X若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸
解析 装置①作洗气装置时,应长进短出;
制取氨气时的药品不能选择氯化铵,因为加热生成的氯化氢和氨气在试管口处反应重新生成氯化铵;
制备氢氧化亚铁时,胶头滴管要伸入溶液中;
由于氨气在四氯化碳中溶解度很小,可以防止倒吸,D正确。
二、选择题(本大题共2小题,每小题6分,共12分。
在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,只选一个且正确的得3分,有选错或不答的得0分)
7.(2013·
广州期末,23)下列实验装置图正确的是
A.装置①可用于做HCl喷泉实验
B.装置②可用于吸收HCl气体,并防倒吸
C.装置③可用于实验室制备少量NH3
D.装置④b口进气可收集CO2等气体
解析 HCl极易溶于水,因此装置①可用于做HCl喷泉实验,故A正确;
装置②中水在下层,HCl溶于水,易发生倒吸,故B错误;
CO2比空气重,应用向上排空气法收集,故D错误。
答案 AC
8.(2013·
广州增城期末,23)根据下列实验现象,所得结论正确的是
实验
实验现象
结论
A
左边烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡
活动性:
Al>
Fe>
Cu
B
左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色
氧化性:
Cl2>
Br2>
I2
C
白色固体先变为淡黄色,后变为黑色
溶解性:
AgCl>
AgBr>
Ag2S
D
锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊
非金属性:
Cl>
C>
Si
解析 A中形成的均是原电池,由金属性强的作负极可以判断,金属性:
Cu;
B不对,该实验中Cl2分别与NaBr、KI反应,故不能判断Br2与I2的氧化性的强弱;
C正确,根据沉淀的颜色变化可知发生了沉淀转化,可判断其Ksp大小顺序;
D不对,HCl不是Cl元素最高价氧化物对应水化物的酸,不能得出非金属性:
C的结论。
三、非选择题(本题共4个小题,共64分)
9.(16分)实验室欲制取少量NaHCO3与NH4Cl。
实验步骤如下:
请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅲ中需用到氨气,下列装置可用于实验室制氨气的是________(填序号)。
(2)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式是____________。
若用图甲装置进行该沉淀反应,实验时,须先从________(填“a”、“b”或“c”)管通入________。
(3)有人设计了如图乙所示的装置来验证步骤Ⅲ所得的晶体中含有NH
。
具体操作是取少量晶体于硬质试管中,对晶体部位加热,并在________(填“A”或“B”)处放置________试纸,观察现象。
解析
(1)a中NH4Cl受热分解生成的HCl和NH3在试管口遇冷又重新生成NH4Cl,碱石灰起不到吸收HCl的作用。
c中反应装置试管口应略向下倾斜。
(2)实验时应先通入NH3再通入CO2,NH3极易溶于水,故应从a管通入。
(3)由于NH3的密度比空气小,因此应把试纸放在硬质试管的上口。
答案
(1)bd
(2)NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl a NH3 (3)A 湿润的红色石蕊(或湿润的酚酞)试纸
10.(16分)(2013·
大纲,28)制备氮化镁的装置示意图如下:
回答下列问题:
(1)检查装置气密性的方法是__________________________________________________________________
________________________________________________________________,
a的名称是________,b的名称是________;
(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式________________________________________________________________;
(3)C的作用是________________________,D的作用是________________________,是否可以把C和D的位置对调并说明理由________________________________________________________________;
(4)写出E中发生反应的化学方程式________________;
(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析
(1)因为装置比较复杂,所以在检查装置气密性的时候要采取加热法,即微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,则气密性良好;
(2)根据反应物(NaNO2)和(NH4)2SO4和生成物(N2)。
可知该反应为归中反应,所以化学方程式为2NaNO2+(NH4)2SO4===2N2↑+Na2SO4+4H2O;
(3)从A中出来的气体中可能含有O2,对后面的实验会带来干扰,所以在和Mg反应之前必须除去,而饱和的硫酸亚铁溶液中含有(Fe2+),能除去O2;
生成物Mg3N2极易和水发生反应,所以在制取反应前必须干燥(即浓硫酸的作用);
(5)根据Mg3N2和H2O反应的方程式:
Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑,可知检验方法为取少量产物于试管中,加入少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(把湿润的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;
弃去上清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁。
答案
(1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,则气密性良好 分液漏斗 圆底烧瓶
(2)2NaNO2+(NH4)2SO4===2N2↑+Na2SO4+4H2O
(3)除去氧气及氮氧化物 除去水蒸气 不能,对调后无法除去水蒸气
(4)N2+3MgMg3N2
(5)取少量产物于试管中,加入少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(把湿润的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;
弃去上清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁
11.(16分)(2012·
全国大纲卷,28)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是________________;
(2)实验中,观察到反应管中发生的现象是________________;
尾气的主要成分是________________;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为________(填字母)
a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精灯1 c.熄灭酒精灯2
(4)若实验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为________;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)
________________________________________________________________;
②写出有关反应的化学方程式________________。
解析
(1)甲酸在浓硫酸催化下脱水制取CO。
(2)CO通过反应管时与混有的CuO反应,CuO(黑)+CO
Cu(红)+CO2,因此尾气中含有CO、CO2。
(3)反应完成后,为防止单质Cu在高温时被氧化,先熄灭酒精灯2,再关闭漏斗,最后熄灭酒精灯1。
(4)用差量法:
CuO~Cu Δm
=
解得m(CuO)=1.0g,则单质Cu的质量分数为
100%=80%。
(5)方案一 用稀硝酸与混合物反应,测量单质Cu与稀HNO3反应生成的NO的体积(用排水法)。
但这种方法的弊端是NO会与空气中的O2反应生成NO2,NO2溶于水,使气体的气体测量不准确。
方案二 用稀硫酸溶解样品,稀H2SO4只溶解CuO,不溶解单质Cu,最后称量固体质量即可。
此法简单可行。
答案
(1)HCOOH
CO↑+H2O
(2)黑色粉末变为红色 CO、CO2
(3)cab (4)80%
(5)①将浓硫酸稀释,称取一定量的样品;
样品与过量稀硫酸反应;
过滤、洗涤;
干燥、称量、计算 ②H2SO4+CuO===CuSO4+H2O
12.(16分)(2012·
重庆,27)氯离子插层镁铝水滑石
[Mg2Al(OH)6Cl·
xH2O]是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气,现用下图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)Mg2Al(OH)6Cl·
xH2O热分解的化学方程式为__________________________________________________________________
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,则装置的连接顺序为________(按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是________________。
装置连接后,首先要进行的操作名称是________________。
(3)加热前先通N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2的作用是________________________、________________________等。
(4)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则x=________。
若取消冷却玻管B后进行实验,测定的x值将________(填“偏高”或“偏低”)
(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1-2y(CO3)y·
zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用
(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定________________________。
解析
(1)该分解反应为非氧化还原反应,题中已给出产物,只要根据质量守恒即可写出反应方程式。
(2)装置C(NaOH)用来吸收HCl气体,而装置D(浓H2SO4)用来吸收H2O,故分解产生的气体应先通过浓硫酸,再通过氢氧化钠溶液;
要注意长管进、短管出。
(3)加热前先通入N2的目的是将装置中的CO2、水蒸气等吹出,以防止对实验造成干扰;
加热后持续通入N2,是为了将产生的气体全部吹到C、D装置中,使实验数据准确,同时,也可防止因HCl极易溶于水而引起的倒吸。
(4)C增重的是HCl的质量,D装置增重的是H2O的质量,所以有:
2HCl↑~(5+2x)H2O↑
解得x=3
若取消冷却玻璃管,会使x偏小的原因:
浓硫酸遇水放热,高温(通常约1000℃)生成的HCl、H2O(气)温度较高,遇浓硫酸后会使浓硫酸的温度明显升高,由于浓硫酸的沸点为338℃,会有一部分浓硫酸挥发(即使浓硫酸不挥发,也使它的吸水能力大打折扣)而使测量出的水的质量小于9.9g,同时会使测量出的HCl的质量大于3.65g,用上式算出的x值就偏低。
(5)该样品分解的化学方程式为
2[Mg2Al(OH)6Cl1-2y(CO3)y·
zH2O]
4MgO+Al2O3+2(1-2y)HCl↑+2yCO2↑+(5+2z+2y)H2O↑,化学方程式中有y、z二个未知数,要求解,必须有三个数据,所以除测定D的增重外,还必须再有二个数据,在“装置C的增重”、“样品加热前的质量”、“样品加热后的质量”三个数据中,任意有二个即可。
答案
(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·
xH2O]
4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O↑
(2)a→e→d→b 吸收HCl气体 检查装置的气密性
(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收 防止产生倒吸(合理答案均可)
(4)3 偏低
(5)装置C的增重及样品质量(或:
样品质量及样品分解后残余物质的质量 或:
装置C的增重及样品分解后残余质量)