微课时三十四

1、微课时三十四1如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。在注射器A中装有240 mL气体X，并慢慢通过不含空气、并装有红热氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，实验结果为：B管中的黑色粉末变成红色粉末，实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g。在C管中收集到水，在注射器D中收集到氮气。(1)气体X是由_元素组成的。(2)已知在实验时的温度和压强下，1 mol气体X的体积是24 000 mL，若注射器A中240 mL气体X完全反应后，在注射器D中得到的氮气为0.28 g，则X的摩尔质量为_g·mol1。(3)通过计算，确定气体X的分子式为_。(4)写出B中发生

2、反应的化学方程式(气体X在该条件下不发生分解反应)_。解析：(1)由题目信息可知，C管中收集到水，D中收集到N2，说明气体X与氧化铜反应有氮气、水生成，气体X只含有两种元素，根据元素守恒可知，气体X含有N、H元素。(2)1 mol X气体的体积是24 000 mL，故240 mL X气体的物质的量为×1 mol0.01 mol，反应收集到氮气的质量是0.28 g，物质的量为0.01 mol。B管中消耗O：20.32 g20.00 g0.32 g，物质的量为0.02 mol，n(H2O)0.02 mol，故生成的水中H元素的质量为0.02 mol×2×1 g/mol

3、0.04 g，所以气体X的质量为0.28 g0.04 g0.32 g，故气体X的摩尔质量为32 g/mol。(3)根据(2)中可知n(X)0.01 mol，n(N)0.01 mol×20.02 mol，n(H)0.02 mol×20.04 mol，因此n(X)n(N)n(H)0.01 mol0.02 mol0.04 mol124，所以X的化学式为N2H4。(4)由题目信息可知，反应方程式为2CuON2H42Cu2H2ON2。答案：(1)N、H(2)32(3)N2H4(4)2CuON2H42Cu2H2ON22为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实

4、验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值)：方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况)；方案二：将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.020 00 mol·L1的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00 mL KMnO4溶液。请回答下列问题：(1)配平下面的化学方程式：KMnO4FeSO4H2SO4=Fe2(SO4)3MnSO4K2SO4H2O(2)在滴定实验中不能选择_式滴定管，理由是_；(3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为_和_；(4)若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种

5、方案测定结果的准确性做出判断和分析。方案一_(填“准确”“不准确”或“不一定准确”)理由是_；方案二：_(填“准确”“不准确”或“不一定准确”)，理由是_。解析：(1)分析该氧化还原反应的化合价，找出化合价发生变化的各元素，利用化合价的升降相等，配平化学方程式：KO4SO4SO42 (SO4)3(2)由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的胶管，因此不能选择碱式滴定管。(3)根据方案一中的测定结果计算：n(Fe)n(H2)，因此m(Fe) mol×56 g·mol11.45 g，故铁片中铁的质量分数为×100%；根据方案二中的测定结果计算：根据(1)中

6、反应方程式：2KMnO410FeSO410Fen(Fe)5n(KMnO4)5×0.020 00 mol·L1×0.025 L0.002 5 mol，铁片中铁的质量分数为 ×100%×100%。(4)方案一不一定准确，因为不能确定Fe片中是否含有和稀硫酸反应放出H2的杂质，若有则测定结果偏高。方案二是利用Fe2消耗KMnO4的物质的量的多少，求出Fe的质量分数，而铁片中是否含有和酸性KMnO4溶液反应的杂质也不能确定，因此方案二也不一定准确。答案：(1)21085218(2)碱酸性KMnO4是强氧化剂，会腐蚀胶管(3)×100%

7、5;100%(4)不一定准确如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确不一定准确如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高。如果上述情况不存在，则结果准确3(2018·辽宁大连二十中测试)实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)如何检查装置A的气密性？_。(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuS

8、O4溶液，其目的是_，其原理是_。(3)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b出口处必须_。(4)装置B的作用是_；装置C中装的液体是_。(5)在气密性完好，并且进行了必要的安全操作后，点燃D处的酒精灯，在硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是_。(6)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为_g。(7)U形管E右边又连接干燥管F的目的是_，若无干燥管F，测得Fe2O3的质量将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。解析：(1)检查装置A的气密性，需要关闭开关a，在球形漏斗中加入水到液面高于容器中的液面，一段时间后液面不变

9、证明气密性良好。(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液，锌和硫酸铜溶液反应生成铜附着在锌表面，在稀硫酸中形成原电池加快反应速率。(3)氢气是可燃性气体，装置中需要充满氢气后方可进行加热反应，所以需要对氢气进行验纯，避免混有空气加热发生爆炸，在b出口处收集氢气验纯。(4)由于A中产生的H2中混有HCl和水蒸气，必须通过洗气逐一除去，防止干扰后续实验，所以B的作用是除去氢气中的氯化氢，C中的浓硫酸，用于干燥氢气。(5)装置D中发生的是氧化亚铁、氧化铁与氢气的反应，反应方程式为3H2Fe2O32Fe3H2O，H2FeOFeH2O。(6)U形管的质量增加的7.2 g是水，物质的量是0

10、.4 mol，设FeO、Fe2O3物质的量分别为x、y，则x3y0.4 mol，根据质量可列式：72 g/mol×x160 g/mol×y23.2 g，解得y0.1 mol，x0.1 mol，所以氧化铁的质量为160 g/mol×0.1 mol16 g；(7)干燥管F的作用是防止空气中水蒸气对实验的干扰，若无干燥管F，空气中的水蒸气被E吸收，则所测生成水的质量增大，导致氧含量增大，Fe2O3质量偏大。答案：(1)关闭a，从球形漏斗口加水，待水面从漏斗管内上升与容器中水面形成一段水柱，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好(2)加快氢气的生成速率Zn先与

11、CuSO4溶液发生置换反应，置换出的Cu附着在Zn表面，形成原电池，加快反应速率(3)收集氢气验纯(4)除去H2中的HCl浓H2SO4(5)3H2Fe2O32Fe3H2O，H2FeOFeH2O(6)16(7)防止空气中的水蒸气等气体进入E中偏大4(2018·河北保定一模)实验室从含碘废液中测定I的含量以及碘的回收过程如下：.碘废液中I含量的测定用移液管量取25.00 mL废液于250 mL锥形瓶中，分别加入5 mL 2 mol·L1H2SO4溶液和10 mL 20%NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液，摇匀，小火加热蒸发至碘完全挥发，取下锥形瓶冷却后，加入10

12、mL 2 mol·L1H2SO4溶液，加入几滴二苯胺磺酸钠(用作指示剂)，用0.025 0 mol·L1标准K2Cr2O7溶液进行滴定到终点。重复3次，数据记录见下表：(已知反应：2Fe32I=2Fe2I26Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O)次数123滴定体积/mL19.6019.6519.55.碘的回收取250 mL含碘废液于烧杯中，加入按上述计算所需的Na2S2O3溶液，并将饱和CuSO4溶液在不断搅拌下滴加到废液中，加热至70 左右完全反应生成CuI沉淀。过滤，得到的CuI沉淀按图1进行操作，检查装置的气密性后，从分液漏斗中逐滴加浓硝酸(注意滴液的速度)

13、，完全反应后，通过减压过滤，得到粗碘固体产品和抽滤液，然后按图2进行粗碘的提纯。请回答下列问题：(1)简述图2实验装置中烧瓶的作用_。(2)某同学欲配制200 mL 2 mol·L1的H2SO4，配制方法合理的是_。A在200 mL 1 mol·L1的H2SO4溶液中加入22.4 L标准状况下的SO3B向100 mL 4 mol·L1的H2SO4溶液中加入100 mL水C取5 mol·L1的H2SO4溶液80.0 mL，加水至200 mLD将16 g NaOH固体加入200 mL 3 mol·L1的H2SO4溶液中(3)在盛有废液的锥形瓶中先加

14、入5 mL 2 mol·L1H2SO4溶液的目的是_。(4)根据滴定的有关数据，计算该废液中I的含量为_g·L1。(5)写出图1锥形瓶中发生反应的化学方程式：_。(6)按图2装置进行粗碘提纯，采用的分离方法是_，a、b为冷凝水进出口，其中_(填“a”或“b”)接水龙头，最终能得到较多较高纯度的单质碘。解析：(1)烧瓶的作用是使升华的碘蒸气冷凝，防止扩散到烧杯外，从而达到提纯粗碘的目的。(3)NH4Fe(SO4)2中的Fe3易水解，加入稀硫酸后，在加热蒸发碘时可以有效抑制Fe3的水解，使后续测定结果更为准确。(4)滴定时消耗K2Cr2O7溶液的平均体积是19.60 mL，根据

15、6I6Fe2Cr2O有：25 mL废液中n(I)6n(Cr2O)6×0.019 60 L×0.025 0 mol·L12.94×103 mol，m(I)2.94×103 mol×127 g·mol10.373 38 g，则1 L废液中含I的质量为0.373 38 g×4014.94 g，即废液中I的含量为14.94 g·L1。(5)CuI中的Cu和I均可被浓硝酸氧化，其中I被氧化为I2，Cu被氧化为Cu2，浓硝酸被还原为NO2，据此可写出有关的反应方程式。(6)图2装置中提纯粗碘的操作显然是升华，通冷凝水

16、是为了使碘蒸气在烧瓶底部外壁冷凝，因此为使冷凝效果良好，应把a管接在水龙头上。答案：(1)冷凝升华的碘单质，防止扩散到烧杯外(2)C(3)抑制Fe3水解(4)14.94(5)2CuI8HNO3=2Cu(NO3)24NO2I24H2O(6)升华a5某实验小组分别用图1、2装置测定某种钙片中碳酸钙的含量，夹持装置已略去。提供的试剂：研细的钙片粉末(钙片中的其他成分不与盐酸反应)、2mol·L1盐酸、5%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液和蒸馏水。实验过程：.检查两套装置的气密性。.在A、C的右边加入0.25 g钙片粉末，左边加入3 mL 2 mol·L1盐酸，塞紧塞子。在B、E中均加入饱和NaHCO3溶液，如图所示，记下量气管读数。.将A、C倾斜，使液体与固体混合，实验结束并冷却后读出量气管读数，测得B中收集到的气体为41.90 mL，E中收集到的气体体积为39.20 mL(以上气体体积均已折算为标准状况下的体积)。回答下列问题：(1)中检查图1装置气密性的方法是_。(2)A中发生反应的离子方程式为_；D中加入试剂为_，D的作用是_。(3)实验前左右两管液面在同一水平面上，最后读数时右管的液面高于左管的液面，应进行的操作是_。(4)图2实