内容正文:
第一部分 物质科学
第12讲 有关化学方程式的计算
(试题分值:70分 测试时间:60分钟)
一.选择题(共12小题,每小题3分,共36分)
1.(2023•舟山三模)下列实验操作或装置正确的是( )
A.制作血涂片 B.a处进气收集H2
C.验证质量守恒定律
D.控制反应的发生与停止
2.(2024•下城区校级三模)化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是( )
A.变化与守恒:依据化学方程式X+2O22CO2+2H2O,可推测X的化学式为C2H4O
B.模型与推理:中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应
C.宏观与微观:CO和CO2虽然元素组成相同,但二者性质不同,原因是分子构成不同
D.探究与创新:探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可
3.(2024•湖州一模)向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸,反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示。若锌粉和稀硫酸反应后的溶液质量为m1,铁粉和稀硫酸反应后的溶液质量为m2。则( )
A.m1>m2 B.m1=m2 C.m1<m2 D.无法确定
4.以下反应中,不能进行的是( )
A.H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O
B.BaCO3+Na2SO4═BaSO4↓+Na2CO3
C.HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3
D.CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
5.(2023•宁波模拟)为测定二瓶久置的氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数,小金进行了如下探究:取该溶液50g于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加一定浓度的稀盐酸。实验测得锥形瓶中溶液的总质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.加入50g稀盐酸后,才开始产生气泡
B.混合液中碳酸钠质量分数为10.6%
C.滴加的稀盐酸质量分数为3.65%
D.该方法测得的碳酸钠质量分数偏小
6.将质量相等的铁和锌分别加入到质量和质量分数都相等的足量的稀硫酸中,下列图像表示的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
7.将8gFe2O3投入250g某浓度的稀硫酸中,再投入7g铁粉共收集到0.15gH2,同时Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗12%的NaOH溶液200g。则原稀硫酸的浓度为( )
A.11.76% B.20.78% C.23.52% D.10.39%
8.现有某金属样品2.7g,金属成分可能是Mg、Al、Fe,向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A.x的值为0.4
B.金属的成分有3种情况
C.M点对应的溶液中含有3种溶质
D.金属样品中一定含有铝
9. 2021年3月20日三星推出土了大量惊艳世人的精美文物,图为本次考古发掘的“金面青铜人头像”,下列关于该文物的说法错误的是( )
A.青铜表面的绿色物质中含有铜元素
B.青铜是铜的合金,因此青铜属于金属材料
C.黄金可以打造成很薄的“金面”,体现了黄金具有良好的延展性
D.“金面”光亮如新,“青铜“锈迹斑斑,由此可以判断金的活动性比铜强
10.将一定质量的Na2CO3和NaOH混合物与60g质量分数为18.25%的盐酸混合,两者恰好完全反应,收集到4.4g气体,则原混合物中NaOH的质量为( )
A.2g B.3g C.4g D.5g
11.有一镁的合金2.4g,在合金中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸后,金属与稀盐酸恰好完全反应,产生氢气的质量为m,下列说法错误的是( )
A.若是镁铝合金,则m>0.2g
B.若是镁锌合金,则m<0.2g
C.若是镁铜合金,则稀盐酸溶质的质量分数小于7.3%
D.若是镁铁合金,m=0.16g,则合金中铁的质量分数是50%
12.在化学反应A+2B═C+3D中,2gA与4.1gB恰好完全反应生成5.5gC,若有1.5gD生成时,反应物A的质量是( )
A.0.5g B.4.5g C.5.6g D.5g
二.填空题(共2小题,每空2分,共10分)
13.【新考法】 借用热点考察知识掌握(2024•浙江)自发现加热硝石可以产生氧气以来,科学家进行了100多年的探索,发现了氯酸钾(KClO3)与二氧化锰(MnO2)混合加热这一经典制氧气法,历程如下。
(1)根据质量守恒定律可以推知,硝石中一定含有的元素为 。
(2)1772年,发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法,MnO2中Mn的化合价为 价。
(3)1832年,发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法,反应前后MnO2的质量不变,但比单独加热KClO3产生氧气的速率大,其中MnO2起 作用。
14.(2024•慈溪市一模)绿矾(FeSO4•7H2O)和胆矾(CuSO4•5H2O)两者都是含结晶水的盐,均为蓝绿色晶体。
(1)能鉴别出这两种盐溶液的物质是 (选填字母)。
A.铁丝 B.铜丝 C.硫酸 D.氢氧化钠
(2)《图经本草》中描述了加热绿矾制取稀硫酸的过程:取此一物(绿矾),置于铁板上,聚炭封之,囊袋吹令火炽,其矾沸流出,色赤如融金汁。发生的化学方程式:2FeSO4•7H2OX+14H2O+SO2↑+SO3↑,SO3+H2O═H2SO4,X的化学式是 。
三.实验探究题(共2小题,每空2分,共14分)
15.(2024•杭州模拟)2022年,首届完全实现“碳中和”的冬奥会在北京举办。其中,国家速滑馆的二氧化碳跨临界直冷制冰技术应用成为了外界关注的热点。它取代氟利昂这一类对环境污染较大的人工合成制冷剂,更为环保、节能。氟利昂是一种常见的制冷剂,它在紫外线的照射下能分解出氯原子破坏臭氧层,其破坏臭氧的循环示意图如下:
(1)请写出臭氧的化学式 ;
(2)经过①②③的反应后,反应物氯原子的个数 (“减少”、“增加”或“不变”);
(3)有科学家指出:“少量的氟利昂就能对臭氧层产生巨大的影响”,请你根据该模型说明理由: 。
16.(2024•金华三模)小科远程购买的十条锦鲤送到时牺牲了两条,但是发现运输袋还是鼓鼓的,他和科学兴趣小组的同学们就利用书本所学知识,认为氧气太少,大家一致认为为了保证锦鲤远距离运输,除了充入氧气最保险的方法是增加鱼类养殖的供氧剂,最常见供氧剂是过碳酸钠(Na2CO4)。小组同学决定对市面上的过碳酸钠含量进行测量,讨论并设计并完成了如图实验。
【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。
【实验原理】2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
【交流与讨论】
Ⅰ.甲同学认为测定产物中 O2 的体积即可测定样品的纯度。
(1)装置②的作用是: ;
(2)装置③出现 现象说明二氧化碳已经被除尽;
Ⅱ.乙同学认为测定产物中CO2的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度,结果会偏高,你认为原因可能是 (填序号);
A.浓盐酸易挥发,产生的氯化氢气体被装置②吸收
B.二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C.装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ.丙同学提出了一种新方案,得到了大家的一致认可:称取样品12.5g,滴加足量浓盐酸至样品反应完全,再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干,称得氯化钠固体11.7g。则该样品的纯度为 。
四.计算题(共1小题,共10分)
17.(2024•镇海区模拟)某小组在拓展学习中开展了如下实验:将Cu2O和Cu的固体混合物20g放入烧杯中,逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,得到10g固体。已知:Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。试求:
(1)求原混合物中Cu2O与Cu的质量比?
(2)稀硫酸的溶质质量分数是多少?
(3)按要求在图中画出实验中铜的质量变化图像。
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第一部分 物质科学
第12讲 有关化学方程式的计算
(试题分值:70分 测试时间:60分钟)
一.选择题(共12小题,每小题3分,共36分)
1.(2023•舟山三模)下列实验操作或装置正确的是( )
A.制作血涂片 B.a处进气收集H2
C.验证质量守恒定律
D.控制反应的发生与停止
【解答】解:A、为了得到薄而均匀且不损伤血细胞的血膜,应以推片接触血滴,血液沿推片散开,推片与玻片保持 30°~4 0°角,平稳向载玻片的另一端推制而成薄层血膜,故A错误;
B、氢气难溶于水,密度比水小,因此用图示装置收集氢气时,氢气应从短管进入,水由长管排出,故B正确;
C、碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体,该反应是在烧杯内进行的,导致右侧质量减小,因此不能用此方法来验证质量守恒定律,故C错误;
D、图示装置无法实现固体与液体药品的分离,因此图示装置不能控制反应的发生与停止,故D错误。
故选:B。
2.(2024•下城区校级三模)化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是( )
A.变化与守恒:依据化学方程式X+2O22CO2+2H2O,可推测X的化学式为C2H4O
B.模型与推理:中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应
C.宏观与微观:CO和CO2虽然元素组成相同,但二者性质不同,原因是分子构成不同
D.探究与创新:探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可
【解答】解:A、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,则每个X分子由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成,则物质X的化学式为C2H4O2,故选项说法错误。
B、中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,故选项说法错误。
C、CO和CO2虽然元素组成相同,但二者性质不同,原因是它们分子的构成不同,故选项说法正确。
D、探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂,需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率、质量和化学性质是否发生改变,故选项说法错误。
故选:C。
3.(2024•湖州一模)向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸,反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示。若锌粉和稀硫酸反应后的溶液质量为m1,铁粉和稀硫酸反应后的溶液质量为m2。则( )
A.m1>m2 B.m1=m2 C.m1<m2 D.无法确定
【解答】解:由反应过程中产生气体质量与所加稀硫酸质量关系图,反应后稀硫酸均有剩余,金属均完全反应,等质量的锌和铁,铁产生的氢气的质量多,a表示的是铁和稀硫酸反应的情况,b表示的是锌和稀硫酸反应的情况,由质量守恒定律,m1=m+50g﹣生成氢气的质量,m2=m+50g﹣生成氢气的质量,由于铁产生氢气的质量比锌产生氢气的质量多,则m1>m2。
故选:A。
4.以下反应中,不能进行的是( )
A.H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O
B.BaCO3+Na2SO4═BaSO4↓+Na2CO3
C.HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3
D.CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
【解答】解:A、NaOH和H2SO4相互交换成分生成硫酸钠和水,能发生复分解反应,故选项错误。
B、BaCO3不溶于水,不能与Na2SO4反应,故选项正确。
C、HCl和AgNO3交换成分生成氯化银沉淀和硝酸,能发生复分解反应,故选项错误。
D、CaCl2和Na2CO3相互交换成分生成碳酸钙沉淀和氯化钠,能发生复分解反应,故选项错误。
故选:B。
5.(2023•宁波模拟)为测定二瓶久置的氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数,小金进行了如下探究:取该溶液50g于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加一定浓度的稀盐酸。实验测得锥形瓶中溶液的总质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.加入50g稀盐酸后,才开始产生气泡
B.混合液中碳酸钠质量分数为10.6%
C.滴加的稀盐酸质量分数为3.65%
D.该方法测得的碳酸钠质量分数偏小
【解答】解:A、分析图可知,滴加稀盐酸质量是m1g,溶液质量是100g,m1的值是:100﹣50=50,故正确;
B、设碳酸钠质量为x,反应的氯化氢质量为y,
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x y 2.2g
x=5.3g
y=3.65g
混合液中碳酸钠质量分数为×100%=10.6%,故正确;
C、与碳酸钠反应的稀盐酸质量:147.8g+2.2g﹣100g=50g,稀盐酸质量分数=×100%=7.3%,故错误;
D、过程中锥形瓶中原有的空气会让二氧化碳替代,造成反应前后的质量差变小,即二氧化碳的质量偏小,使计算的碳酸钠质量分数偏小,故正确;
故选:C。
6.将质量相等的铁和锌分别加入到质量和质量分数都相等的足量的稀硫酸中,下列图像表示的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:锌比铁活泼,与稀盐酸反应时,锌比铁反应剧烈,完全反应所需时间少;当等质量的锌和铁与足量的稀盐酸反应时,锌与稀盐酸反应生成的氢气比铁少,但溶液质量增加多,故D坐标能正确反映对应变化关系。
故选:D。
7.将8gFe2O3投入250g某浓度的稀硫酸中,再投入7g铁粉共收集到0.15gH2,同时Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗12%的NaOH溶液200g。则原稀硫酸的浓度为( )
A.11.76% B.20.78% C.23.52% D.10.39%
【解答】解:设原稀硫酸的浓度为x。
2NaOH~Na2SO4~H2SO4
80 98
200g×12% 250gx
x=11.76%
故选:A。
8.现有某金属样品2.7g,金属成分可能是Mg、Al、Fe,向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示,则下列结论正确的是( )
A.x的值为0.4
B.金属的成分有3种情况
C.M点对应的溶液中含有3种溶质
D.金属样品中一定含有铝
【解答】解:A、反应生成的氢气中的氢元素完全来自于硫酸,生成氢气质量:100g×9.8%××100%=0.2g,x的值为0.2,该选项不正确。
B、2.7g的Mg、Al、Fe完全与硫酸反应生成氢气质量分别是大于0.2g、大于0.2g、小于0.2g,金属的成分有3种情况,即:镁和铁,铝和铁,镁、铝和铁,该选项正确。
C、M点对应的溶液中可能含有四种溶质,即硫酸镁、硫酸铝、硫酸亚铁和硫酸,该选项不正确。
D、由上述计算分析可知,金属样品中不一定含有铝,一定含有铁,该选项不正确。
故选:B。
9. 2021年3月20日三星推出土了大量惊艳世人的精美文物,图为本次考古发掘的“金面青铜人头像”,下列关于该文物的说法错误的是( )
A.青铜表面的绿色物质中含有铜元素
B.青铜是铜的合金,因此青铜属于金属材料
C.黄金可以打造成很薄的“金面”,体现了黄金具有良好的延展性
D.“金面”光亮如新,“青铜“锈迹斑斑,由此可以判断金的活动性比铜强
【解答】解:A、青铜表面的绿色物质是碱式碳酸铜,含有铜元素,故A正确;
B、青铜是铜的合金,因此青铜属于金属材料,故B正确;
C、黄金可以打造成很薄的“金面”,体现了黄金具有良好的延展性,故C正确;
D、“金面”光亮如新,“青铜“锈迹斑斑,由此可以判断金的活动性比铜弱,故D错误。
故选:D。
10.将一定质量的Na2CO3和NaOH混合物与60g质量分数为18.25%的盐酸混合,两者恰好完全反应,收集到4.4g气体,则原混合物中NaOH的质量为( )
A.2g B.3g C.4g D.5g
【解答】解:设当生成4.4g二氧化碳时,与碳酸钠反应消耗HCl的质量为x,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
x 4.4g
=
x=7.3g
由题意,与氢氧化钠反应的HCl质量为60g×18.25%﹣7.3g=3.65g
设氢氧化钠的质量为y
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
y 3.65g
=
y=4g
故选:C。
11.有一镁的合金2.4g,在合金中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸后,金属与稀盐酸恰好完全反应,产生氢气的质量为m,下列说法错误的是( )
A.若是镁铝合金,则m>0.2g
B.若是镁锌合金,则m<0.2g
C.若是镁铜合金,则稀盐酸溶质的质量分数小于7.3%
D.若是镁铁合金,m=0.16g,则合金中铁的质量分数是50%
【解答】解:假设合金中镁的质量为2.4g,则根据化学反应的方程式:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可计算出此时产生氢气的质量为0.2 g,同理可计算出2.4gAl与足量盐酸反应产生氢气的质量大于0.2 g,2.4gZn与足量盐酸反应产生氢气的质量小于0.2 g,
A、若混合物为Mg、Al,m一定大于0.2g,故A正确;
B、若混合物为Mg、Zn,m一定小于0.2g,故B正确;
C、当粉末为Mg、Cu合金时,因铜不和盐酸反应,而2.4g镁时,消耗氯化氢的质量为7.3 g,所以合金为镁铜合金时,所需盐酸溶质质量分数一定小于7.3%,故C正确;
D、若混合物为Mg、Fe,混合物中铁的质量分数为50%,则m一定小于0.16g,故D错误。
故选:D。
12.在化学反应A+2B═C+3D中,2gA与4.1gB恰好完全反应生成5.5gC,若有1.5gD生成时,反应物A的质量是( )
A.0.5g B.4.5g C.5.6g D.5g
【解答】解:2gA与4.1gB恰好完全反应生成5.5gC,根据质量守恒定律可以知道,生成的D的质量为:2g+4.1g﹣5.5g=0.6g,所以A与D的质量比为2g:0.6g=10:3,所那么当生成1.5gD时,需要的A的质量为x,则:x:1.5g=10:3,解得:x=5g,分析所给选项可以知道选项D是正确的。
故选:D。
二.填空题(共2小题,每空2分,共10分)
13.【新考法】 借用热点考察知识掌握(2024•浙江)自发现加热硝石可以产生氧气以来,科学家进行了100多年的探索,发现了氯酸钾(KClO3)与二氧化锰(MnO2)混合加热这一经典制氧气法,历程如下。
(1)根据质量守恒定律可以推知,硝石中一定含有的元素为 。
(2)1772年,发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法,MnO2中Mn的化合价为 价。
(3)1832年,发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法,反应前后MnO2的质量不变,但比单独加热KClO3产生氧气的速率大,其中MnO2起 作用。
【解答】解:(1)反应前后元素种类不变,加热硝石可以产生氧气,则说明硝石中一定含有氧元素。
(2)MnO2中,氧元素化合价为﹣2价,设Mn的化合价为x,根据”化合物中各元素化合价代数和为零“,则x+(﹣2)×2=0,解得x=+4。
(3)氯酸钾制取氧气的反应中,二氧化锰能加快反应速率,且反应前后质量不变,则在该反应中,二氧化锰起催化作用。
故答案为:(1)氧元素;
(2)+4;
(3)催化。
14.(2024•慈溪市一模)绿矾(FeSO4•7H2O)和胆矾(CuSO4•5H2O)两者都是含结晶水的盐,均为蓝绿色晶体。
(1)能鉴别出这两种盐溶液的物质是 (选填字母)。
A.铁丝 B.铜丝 C.硫酸 D.氢氧化钠
(2)《图经本草》中描述了加热绿矾制取稀硫酸的过程:取此一物(绿矾),置于铁板上,聚炭封之,囊袋吹令火炽,其矾沸流出,色赤如融金汁。发生的化学方程式:2FeSO4•7H2OX+14H2O+SO2↑+SO3↑,SO3+H2O═H2SO4,X的化学式是 。
【解答】解:(1)A.铁丝与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,溶液由蓝色变为浅绿色,铁丝与硫酸亚铁不反应,无明显现象,可以鉴别,故A正确;
B.铜丝与硫酸铜和硫酸亚铁都不反应,无明显现象,无法鉴别,故B错误;
C.硫酸与硫酸铜和硫酸亚铁都不反应,无明显现象,无法鉴别,故C错误;
D.氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,现象不同,可以鉴别,故D正确;
故选:AD;
(2)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和数目不变,反应前 Fe、S、O、H的原子个数分别为2、2、22、28,反应后Fe、S、O、H的原子个数分别为0、1、14、28,则X的化学式为Fe2O3;
故答案为:
(1)AD;
(2)Fe2O3。
三.实验探究题(共2小题,每空2分,共14分)
15.(2024•杭州模拟)2022年,首届完全实现“碳中和”的冬奥会在北京举办。其中,国家速滑馆的二氧化碳跨临界直冷制冰技术应用成为了外界关注的热点。它取代氟利昂这一类对环境污染较大的人工合成制冷剂,更为环保、节能。氟利昂是一种常见的制冷剂,它在紫外线的照射下能分解出氯原子破坏臭氧层,其破坏臭氧的循环示意图如下:
(1)请写出臭氧的化学式 ;
(2)经过①②③的反应后,反应物氯原子的个数 (“减少”、“增加”或“不变”);
(3)有科学家指出:“少量的氟利昂就能对臭氧层产生巨大的影响”,请你根据该模型说明理由: 。
【解答】解:(1)1个臭氧分子是由3个氧原子构成的,其化学式为O3。
(2)将反应①×2后与②③相加后得到总反应为2O3═3O2,则氯原子在反应中作催化剂,反应前后的原子个数不变。
(3)由图中可知,反应过程中氯原子没有损耗,在整个过程中作催化剂,而是在循环消耗臭氧,导致少量的氯原子就能对臭氧层产生巨大影响。
故答案为:
(1)O3;
(2)不变;
(3)反应过程中氯原子没有损耗,而是在循环消耗臭氧,导致少量的氯原子就能对臭氧层产生巨大影响。
16.(2024•金华三模)小科远程购买的十条锦鲤送到时牺牲了两条,但是发现运输袋还是鼓鼓的,他和科学兴趣小组的同学们就利用书本所学知识,认为氧气太少,大家一致认为为了保证锦鲤远距离运输,除了充入氧气最保险的方法是增加鱼类养殖的供氧剂,最常见供氧剂是过碳酸钠(Na2CO4)。小组同学决定对市面上的过碳酸钠含量进行测量,讨论并设计并完成了如图实验。
【实验目的】测定过碳酸钠样品(含有的杂质不溶于水且不与酸反应)的纯度。
【实验原理】2Na2CO4+4HCl═4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
【交流与讨论】
Ⅰ.甲同学认为测定产物中 O2 的体积即可测定样品的纯度。
(1)装置②的作用是: ;
(2)装置③出现 现象说明二氧化碳已经被除尽;
Ⅱ.乙同学认为测定产物中CO2的质量(即反应前后装置②的质量差)就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度,结果会偏高,你认为原因可能是 (填序号);
A.浓盐酸易挥发,产生的氯化氢气体被装置②吸收
B.二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C.装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
Ⅲ.丙同学提出了一种新方案,得到了大家的一致认可:称取样品12.5g,滴加足量浓盐酸至样品反应完全,再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干,称得氯化钠固体11.7g。则该样品的纯度为 。
【解答】解:Ⅰ.(1)装置②的作用是吸收二氧化碳。
故答案为:吸收二氧化碳。
(2)装置③中溶液不变浑浊,说明二氧化碳已经被除尽。
故答案为:溶液不变浑浊。
Ⅱ.利用上述实验装置测得CO2的质量并计算样品的纯度,结果会偏高,原因可能是浓盐酸易挥发,产生的氯化氢气体被装置②吸收;二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收;装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收。
故答案为:ABC。
Ⅲ.设过碳酸钠纯度是x。
2Na2CO4+4HCl=4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O
244 234
12.5gx 11.7g
=
x=97.6%
故答案为:97.6%。
四.计算题(共1小题,共10分)
17.(2024•镇海区模拟)某小组在拓展学习中开展了如下实验:将Cu2O和Cu的固体混合物20g放入烧杯中,逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,当加入稀硫酸质量为50g时,恰好完全反应。过滤、洗涤、干燥,得到10g固体。已知:Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。试求:
(1)求原混合物中Cu2O与Cu的质量比?
(2)稀硫酸的溶质质量分数是多少?
(3)按要求在图中画出实验中铜的质量变化图像。
【解答】解:设原混合物中Cu2O的质量为x,参加反应硫酸的质量为y,生成铜的质量为z,
Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O 固体减少量为△M
144 98 64 80
x y z 20g﹣10g
===
x=18g y=12.25g z=8g
(1)原混合物中Cu2O与Cu的质量比为18g:(20g﹣18g)=9:1;
(2)稀硫酸的溶质质量分数是×100%=24.5%
答:(1)原混合物中Cu2O与Cu的质量比是9:1;(2)稀硫酸的溶质质量分数是24.5%;
(3)通过以上分析可知,原混合物中铜的质量为2g;生成铜的质量为8g,则加入硫酸与铜的质量变化关系如图;
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