探究物质的组成或测量物质的含量 知识点题库

平达喜是一种常用抗酸药,其主要成分是由短周期元素组成的化合物X,式量为602.甲同学欲探究X的组成.

查阅资料:

①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、碱式碳酸镁铝(或结晶水合物).

②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全.

实验过程:

Ⅰ.向一定量的X粉末中加入45.0 mL的2mol/L盐酸溶液中,恰好完全反应并收集到112 mL(标准状况下)的A气体,A气体可使澄清石灰水变浑浊.

Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰.

Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~6,产生白色沉淀B,过滤.

Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解.

Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C.沉淀物进行洗涤干燥后重1.74 g.

  1. (1) A的电子式是
  2. (2) 由Ⅰ中可确定X中存在两种带负电荷的原子团及个数比
  3. (3) 由Ⅰ判断X一定不含有的元素是
  4. (4) Ⅲ中生成B的离子方程式是
  5. (5) Ⅳ中B溶解的化学方程式是
  6. (6) 沉淀C的化学式是
  7. (7) 若X中n(B):n(C)=1:3,则X的化学式是
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究过程如下:

[查资料]Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4 , 在空气中加热生成CuO.

[提出假设]假设1:红色粉末是Fe2O3 . 假设2:红色粉末是Cu2O.假设3:两者混合物.

  1. (1) [设计探究实验]取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂.

    设1成立,则实验现象是

  2. (2) 若滴加KSCN试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁.你认为这种说法合理吗?,简述你的理由(不需写出反应的方程式)
  3. (3) 若粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则原固体粉末是
  4. (4) [探究延伸]经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.

    实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数.取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为

现有如下药品和装置:质量为w(w<1g)的锌片、稀H2SO4、无水硫酸铜和蒸馏水,设计一个简单实验,测定Zn的相对原子质量(气体体积均可认为是在标准状况下测定)如图

  1. (1) 该反应的离子方程式为
  2. (2) 应选用的装置的连接顺序是(填接口字母)
  3. (3) 操作中,怎样加放试剂以保证不漏出氢气
  4. (4) 以下是测量收集气体体积必须包括的几个步骤,则这三步操作的正确顺序是

    ①调整量筒内外液面调试使之相同

    ②使试管和量筒内气体都冷却至室温

    ③读取量筒内气体的体积.

  5. (5) 若④中收集到水VmL,则锌的相对原子质量的数学表达式为
  6. (6) 由于锌片可能含不溶性杂质,实验测得的锌的相对原子质量可能比真实值(填“偏高”或“偏低”,下同); 若装置气密性不太好,测得值
已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化生成硫酸钠.某同学为探究Na2SO3溶液是否发生变质,设计如下实验测定1.0mol•L﹣1Na2SO3溶液的实际浓度.

  1. (1) 分液漏斗中应加入足量的下列哪种试剂?       (填选项)
    A . 浓硝酸 B . 65%硫酸 C . 浓盐酸
  2. (2) 实验前后C装置增重3.2g,则测得Na2SO3溶液的物质的量浓度为 mol•L﹣1
  3. (3) 该实验装置还存在一个明显的缺陷是
有一包粉末,可能是氯化钾、碳酸钠、三氯化铁、硫酸钠、硝酸钡中的一种或几种组成.为了研究它的组成,我做了如下实验,现将研究的问题和实验过程填写在下表中(假设各步恰好完全反应):

问题

实验步骤

实验现象

结论

实验一

存在有色离子吗?

取少量粉末,加水,溶解,过滤

有白色沉淀生成,滤液无色

这种粉末中一定无

实验二

白色沉淀是什么?

取少量沉淀,向其中滴加稀盐酸

实验三

通过实验推断此粉末的组成是

仔细阅读题意,根据要求填空
  1. (1) Ⅰ.物质的量浓度相同的 ①氨水 ②氯化铵 ③碳酸氢铵 ④硫酸氢铵 ⑤硫酸铵 五种溶液中c(NH4+)大小的顺序是(填序号)

    II.乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4•xH2O)进行的探究性学习的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务.

    该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4•xH2O)中的x值.通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:

    2MnO +5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O

    学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值.

    ①称取1.260g纯草酸晶体,将其制成100.00mL水溶液为待测液.

    ②取25.00mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4

    ③用浓度为0.1000mol•L1的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00mL.

    滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的(填“甲”或“乙”)滴定管中.

  2. (2) 本实验滴定达到终点的标志可以是
  3. (3) 通过上述数据,求得x=

    讨论:①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同).

    ②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会

铁触媒(铁的某氧化物)是工业合成氨的催化剂.某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成.

方案一:用下列流程测定铁触媒的含铁量,确定其组成.

  1. (1) 步骤④后面需用(填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液.
  2. (2) 因为通入Cl2不足量,“溶液B”中还含有会影响测定结果.
  3. (3) 因为通入Cl2过量且加热煮沸不充分,“溶液B”中可能含有Cl2 . 请设计实验方案检验Cl2 , 完成下列实验报告.限选试剂:0.1mol•L﹣1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、品红稀溶液、淀粉﹣KI溶液、0.1moL•L﹣1KSCN溶液.

    实验操作

    实验现象与结论

  4. (4) 方案二:用下列实验方法测定铁触媒的含铁量,确定其组成.

    “干燥管C”的作用是

  5. (5) 称取15.2g铁触媒进行上述实验.充分反应后,测得“干燥管B”增重11.0g,则该铁触媒的化学式可表示为.(相对原子质量:C﹣12  O﹣16  Fe﹣56)
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂.某学习小组以Mg(NO32为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:

甲:Mg(NO32、NO2、O2乙:MgO、NO2、O2     丙:Mg3N2、O2   丁:MgO、NO2、N2

  1. (1) 实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是

    查阅资料得知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O针对甲、乙、丙猜想,设计如图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

  2. (2) 实验过程

    ①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明

    ②称取Mg(NO32固体3.7g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先然后固定在管中固体部位下加热.

    ③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化.

    ④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g.

    ⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象.

  3. (3) 实验结果分析讨论

    ①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想是正确的.

    ②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2 , 因为若有O2 , D中将发生氧化还原反应:(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是

    ③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究.

为测定某碳酸氢钠样品纯度(含有少量氯化钠),学生设计了如下几个实验方案(每个方案均称取m1g样品),请回答每个方案中的问题.

[方案Ⅰ]选用重量法进行测定:可用图1中的装置进行实验.

图片_x0020_3

  1. (1) A装置中NaOH溶液的作用是若直接向试样溶液中鼓入空气会导致实验测定结果(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
  2. (2) 该方案需直接测定的物理量是
  3. (3) [方案Ⅱ]选用气体体积法进行测定:可用如图2中的装置进行实验,为了减小实验误差,量气管中加入饱和NaHCO3溶液.

    图片_x0020_4

    通过实验,测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏低,产生这种现象的原因可能是

    a.测定气体体积时未冷却至室温

    b.测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面

    c.Y型管中留有反应生成的气体

    d.气体进入量气管前未用浓硫酸干燥

  4. (4) [方案Ⅲ]选用滴定法进行测定:

    称取m1g样品,配成100mL溶液,取出20mL,用c mol•L﹣1的标准HCl溶液滴定,消耗体积为VmL,则该试样中碳酸氢钠质量分数的计算表达式为:

有一包从海水中获得的粗盐,已经经过初步的提纯.课外活动小组对它的成分进行探究,并将粗盐进一步提纯.

探究一:这包粗盐中含有什么杂质?

  1. (1) 根据海水的成分和初步提纯的实验操作,推断该粗盐中可能含有的杂质是CaCl2和MgCl2

    现在实验来验证这种推断:取样品并溶解,加入足量NaOH溶液,目的是检验有没有;接着再加入数滴Na2CO3溶液,目的是检验有没有

    实验证明:这包粗盐中含有的杂质是CaCl2

  2. (2) 探究二:这包粗盐中NaCl的质量分数是多少?按下面步骤继续进行实验:

    ①称取一定质量的样品; ②将样品加水溶解,制成粗盐溶液;③向粗盐溶液中加入过量的某种试剂,过滤; ④将沉淀洗涤后小心烘干,得到纯净的固体A; ⑤滤液在进行某一操作后,移入蒸发皿进行蒸发,得到纯净的固体; ⑥称量实验中得到的某种固体B.

    步骤②③⑤中都使用到的仪器是;它在步骤②和⑤的操作方法相同,但目的不同,在步骤②的目的是,在步骤⑤的目的是

  3. (3) 步骤③中加入的试剂是;步骤⑤中进行的“某一操作”是,目的是
  4. (4) 步骤⑥中你认为需要称量的固体是固体A还是固体B?,你不选择另一种固体的理由是
高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。以废铁屑(含有少量Ni)为主要原料制备高铁酸钾的流程如下:

资料显示:一些金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下:

M(OH)n

pH

开始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.53

2.94

Ni(OH)2

7.60

9.75

  1. (1) 高铁酸钾具有高效消毒主要是因其具有性所致。
  2. (2) 步骤③反应的离子方程式是
  3. (3) 步骤④不能引入新杂质,调节pH所用的某种氧化物的化学式是,调节pH的范围是
  4. (4) 步骤⑤发生反应的离子方程式是
  5. (5) 该流程中可循环利用的物质是:(写化学式)。
  6. (6) 步骤⑥中,由Na2FeO4 得到粗K2FeO4的原理可能是
  7. (7) 测定产品纯度:将wg粗产品,溶入过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后,加入稀硫酸酸化至pH为2,在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,然后用c mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。有关滴定反应有:

    Cr(OH)4-+FeO42-+3H2O=Fe(OH)3·3H2O↓+CrO42- +OH-

    2 +2H+= +H2O

    +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

    该粗产品中K2FeO4的纯度为(用含w、c、V的代数式表示)。若滴定管没有用待装液润洗,则测得结果(“偏高”“偏低”或“无影响”)。

某同学利用下图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。

图片_x0020_100018

请回答下列问题:

  1. (1) Ⅰ.该反应的化学方程式是,硬质试管中湿棉花的作用是: .
  2. (2) 该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。

    假设1:只有Fe;

    假设2:只有(填化学式);

    假设3:既有Fe也有Fe3O4

  3. (3) 为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成,该同学进行了定量研究:反应前固体物质的质量为5.6g,反应后固体物质的质量为6.6g。从数据分析,反应后硬质试管中固体物质的组成成分为
  4. (4) Ⅱ.长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质,某兴趣小组进行了如下实验:

    A.设计实验检验FeSO4溶液的变质程度

    实验方案

    实验现象

    实验结论

    步骤1

    取待检测液于试管中,向其中滴加KSCN溶液

    FeSO4溶液部分变质

    步骤2

    取待检测液于试管中,向其中滴加K3[Fe(SCN)6]溶液

    ①将上述方案补充完整

    ②步骤2涉及的离子反应方程式是

    ③若要使变质的FeSO4复原,方法是。(写离子反应方程式)

TiO2和TiCl4都是钛的重要化合物,某化学兴趣小组在实验室对两者的制备及性质进行探究。
  1. (1) Ⅰ.制备TiCl4

    实验室利用反应TiO2 (s)+CCl4(g) TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4 , 装置图和有关信息如下:

    物质

    熔点/℃

    沸点/℃

    其他

    CCl4

    -23

    76

    与TiCl4互溶

    TiCl4

    -25

    136

    遇潮湿空气产生白雾

    请回答下列问题:

    仪器A的名称是

  2. (2) 实验开始前后的操作包括:①检查装置气密性,②组装仪器,③通N2一段时间,④加装药品,⑤点燃酒精灯,⑥停止通N2 , ⑦停止加热。正确的操作顺序是。实验结束后欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是
  3. (3) Ⅱ.制备TiO2及测定TiO2的质量分数:

    在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O,经过滤、水洗,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2

    写出生成TiO2·xH2O的化学方程式

  4. (4) 一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ , 用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取上述TiO2试样0.2g,消耗0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液20mL。

    ①则TiO2质量分数为。(相对原子量Ti-48)

    ②配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的目的是抑制NH4Fe(SO4)2水解。

    现在实验室中有一瓶98%的H2SO4 (ρ=1.84g/cm3) ,要配制2.0mol/L的稀H2SO4 250mL,请回答如下问题:需要量筒量取浓硫酸的体积为。在该实验使用的玻璃仪器中除烧杯、玻璃棒、量筒外,还有

    ③在用浓硫酸配制稀硫酸过程中,下列操作中会造成稀硫酸溶液质量分数偏小的是(填字母)。

    A.在稀释时,未恢复至室温就转移入容量瓶

    B.在稀释过程中,有少量液体溅出

    C.在转移过程中,烧杯和玻璃棒没有进行洗涤

    D.在定容时,滴加蒸馏水超过刻度线,用滴管从容量瓶中小心取出多余液体至液体凹液面与刻度线相平

某同学用已知浓度的盐酸来测定某氢氧化钠样品的纯度(杂质不参与反应),试根据实验回答下列问题:
  1. (1) 准确称量5.0 g含有少量易溶杂质的样品,配成1L待测溶液。称量时,样品可放在(填字母)称量。

    A 小烧杯中  B 洁净纸片上   C 托盘上

  2. (2) 滴定时,滴定过程中氢氧化钠溶液放在锥形瓶中,用0.100 mol·L1的盐酸来滴定待测溶液,则盐酸应该放在(填“甲”或“乙”)中。可选用作指示剂。

    A.甲基橙        B.石蕊       C.酚酞

    图片_x0020_100001

  3. (3) 若该同学选用酚酞做指示剂,达到滴定终点颜色变化:
  4. (4) 根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是 mol·L1

    滴定次数

    待测溶液

    体积(mL)

    标准酸体积

    滴定前的刻度(mL)

    滴定后的刻度(mL)

    第一次

    10.00

    0.40

    10.50

    第二次

    10.00

    4.10

    14.00

    第三次

    10.00

    2.50

    14.00

  5. (5) 下列实验操作会对滴定结果产生什么后果?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)

    ①观察酸式滴定管液面时,开始平视,滴定终点俯视,则滴定结果

    ②滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则滴定结果

    ③洗涤后锥形瓶未干燥,则滴定结果

三氯化氮(NCl3)是一种强氧化剂,工业上可用于漂白和消毒,实验室可由氯气通入碳酸铵溶液中制得。某化学小组利用此原理进行实验室制备三氯化氮。

回答下列问题:

  1. (1) 装置A中仪器X的名称是,盛放的试剂是,装置A中发生反应的离子方程式为
  2. (2) 整个装置的导管连接顺序为a→
  3. (3) 装置B中发生反应的化学方程式为
  4. (4) 装置C的作用为。装置D的作用为
  5. (5) 三氯化氮浓度的测定:准确量取20mL装置B中反应后的溶液,置于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,吸取25.0mL于烧杯中,加入足量V1mLc1mol·L-1亚硫酸钠溶液,充分反应后,向烧杯中加入足量V2mLc2mol·L-1盐酸酸化的氯化钡溶液,得沉淀mg。

    已知:i._ Na2SO3+_ NCl3 +_=_Na2SO4 +_ HCl+ _NH4Cl;

    ii. BaCl2 +Na2SO4=BaSO↓+ 2HCl。

    ①请完成反应i的化学方程式:

    ②装置B反应后的溶液中三氯化氮的浓度为mol·L-1

离子反应与工农业生产、日常生活、科学实验有密切关系。
  1. (1) 在一定温度下,向不同电解质溶液中加入新物质时溶液电导率(σ)随新物质加入量(V)的变化曲线如图所示。分别与A、B、C曲线变化趋势一致的是

    ①向NH3•H2O溶液中通入HCl气体至过量

    ②向饱和石灰水中不断通入CO2

    ③向硝酸中逐滴加入等浓度的氢氧化钾溶液至过量

  2. (2) 某试液中只含有Na+、NH 、Fe2+、Cl-、SO 、CO 中的若干种离子,离子浓度均为0.1mol•L-1。某化学小组同学进行如图实验测定溶液的成分:

    已知:I.NO 在酸性条件下具有强氧化性,通常还原产物为NO;

    II.NH 与强碱反应生成氨气。

    ①加入过量稀硫酸无明显变化,判断肯定不存在的离子有(写离子符号)。

    ②写出加入过量Ba(NO3)2溶液后生成气体的离子方程式

    ③沉淀B、C分别是(写化学式)。

    ④通过实验可以确定原试液中存在的离子有(写离子符号)。

金属互化物A(仅含二种常见短周期的金属元素),A中某元素的单质可用于制造信号弹,某研究小组为了探究金属互化物A的组成和性质,设计并完成了如图实验。

回答下列问题:

  1. (1) 金属互化物A的化学式是
  2. (2) 写出金属互化物A与过量NaOH溶液反应的化学方程式
  3. (3) 写出溶液C与过量CO2反应的离子方程式
某固体混合物由NaCl、 中的两种组成,进行如下实验:①将混合物溶于水,溶液变浑浊同时有气泡产生;②向①反应液中滴加稀硫酸至过量,沉淀完全溶解;③向②溶液中滴加KSCN溶液,未见明显现象;④取③反应后的液体做焰色反应,可观察到黄色火焰,根据实验现象可判断其组成为(   )
A . B . C . D .
铁常见的化合价有0、+2、+3,某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物,请回答下列问题:

  1. (1) A中碎瓷片的作用是
  2. (2) E中黑色固体变成红色,则B中生成的气体是
  3. (3) A、B两个装置中应先点燃 处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是
  4. (4) 实验小组同学对反应后B装置玻璃管内的剩余固体进行探究

    ①甲同学发现固体仍为黑色,由此判断:固体中肯定不存在Fe2O3 , 理由是

    ②乙同学发现固体能全部被磁铁吸引,即做出了猜想:

    猜想I:全是Fe; 

    猜想II:全是Fe3O4

    猜想III:

    实验小组同学准确称取10g固体于试管中进行实验,加入过量溶液,出现红色固体,且有黑色固体残留,猜想成立。将上述实验后试管内的剩余物过滤、洗涤、干燥,称得固体质量为10.4g,则铁与水蒸气反应后玻璃管内固体中Fe3O4的质量分数为

过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属离子废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等。
  1. (1) I.某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。

    装置d中的试剂是,作用是

  2. (2) 根据上面的实验装置进行实验,步骤如下:

    ①通入一段时间氧气②熄灭酒精灯③点燃酒精灯④停止通入氧气⑤装入药品及试剂⑥检验装置的气密性

    正确的操作顺序是:

  3. (3) II.工业上生产过氧化钙的主要流程如下:

    已知:①是一种白色晶体,微溶于水,不溶于乙醇,易与酸反应;②沉淀时需控制温度为左右。

    实验室模拟沉淀反应的所用装置如图:

    装置的连接顺序为(填字母)。

  4. (4) 沉淀时需控制温度为0℃左右的可能原因是
  5. (5) 沉淀步骤发生反应的离子方程式为
  6. (6) 测定样品纯度的方法是:称取样品于锥形瓶中,加入水和溶液,振荡使样品溶解生成过氧化氢,再加入几滴稀溶液,立即用标准溶液滴定到终点,消耗标准溶液。

    ①样品中的质量分数为

    ②上述过程中若使用稀硫酸而不使用稀醋酸溶解样品,则测得样品的纯度将(填“偏高”“偏低”或“不变”)。