“取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克”这个方案不行,因为逸出的气体中不只有二氧化碳,还有水蒸气,水蒸气的逸出量无法确定是多少,所以增重b克无法用于计算。其余方案均可。可以设碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为x和y,根据化学方程式,看是否可以列出有解的二元一次方程组,如能列出,就可以测定。
(1)一氧化碳还原氧化铁的化学反应式是:3CO+Fe2O3
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故答案为:3CO+Fe2O3
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(2)能很好的吸收二氧化碳的物质是氢氧化钠浓溶液,所以欲通过B装置反应前后的质量变化,测定该样品中氧化铁的质量分数.应选用的最佳试剂是氢氧化钠浓溶液.它与二氧化碳的化学反应式是:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
故答案为:氢氧化钠、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)燃烧掉多余的一氧化碳是消除污染的较好方法.
故答案为:在末端加上一燃着的酒精灯把剩余的一氧化碳燃烧掉.
(4)原有样品为氧化铁(10g),反应后为剩余固体为(904g),减少的质量为096g,实质为氧元素的质量,运用差量法解题
设氧化铁的质量为X
3CO+Fe2O3
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160 112 48
X 096g
160 |
48 |
x |
096g |
氧化铁的质量分数为:
32g |
10g |
故答案为:32%
过氧化钠是重要的钠的化合物,它的主要特征性质就是与二氧化碳和水的反应,在这两个反应中,过氧化钠吸收二氧化碳和水,同时释放出氧气,这一“吞”一“吐”带来的质量变化是我们解题中经常遇到的计算问题。
母题:二氧化碳与水蒸气各1 mol分别通过足量的过氧化钠,固体增重多少?
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 △m
156 g 2 mol 212 g 56 g
1 mol 28 g
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 △m
156 g 2 mol 160 g 4 g
1 mol 2 g
答案:过氧化钠固体分别增重28 g和2 g。
由以上分析可以看出,当二氧化碳和水蒸气通过过氧化钠时,固体实际增重为对应一氧化碳和氢气的质量。即从质量差的角度分析,过氧化钠把二氧化碳和水“吃掉”,又“吐出”氧原子,就好像只把一氧化碳和氢气“吃”了进去。
延伸一:一氧化碳和氢气混合气体a g,在足量氧气中充分燃烧,再将燃烧产物通过足量过氧化钠,过氧化钠增重多少?
一氧化碳和氢气完全燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳和水通过足量过氧化钠增重为对应一氧化碳和氢气质量,反应过程中加氧去氧两个过程相互抵销,过氧化钠增重a g。
延伸二:a g某有机物在氧气中完全燃烧,将其产物与足量过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好增加了a g,则该物质满足的条件是什么?
根据题意,有机物完全燃烧生成二氧化碳和水,通过过氧化钠增重为有机物质量,也就是说燃烧消耗的氧气经过过氧化钠重新释放出来,有机物应该符合(CO)x(H2)y的形式。如:CH4O(甲醇),CH2O(甲醛),C2H4O2(乙酸或甲酸甲酯),C6H12O6(葡萄糖)等。
延伸三:a g有机物C12H22O11在氧气中完全燃烧,将其产物与足量过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量增加了b g,则b与a大小关系如何?
该有机物不符合(CO)x(H2)y通式,b≠a,C12H22O11=C+C11H22O11,多出的碳原子必然以一氧化碳的形式被“吃掉”,所以b>a。
所以,符合通式(CO)x(H2)yCn的物质,b>a
符合通式(CO)x(H2)yOm的物质,b<a
练习1:将CO、H2、O2混合气体165 g电火花引燃,然后通过足量的Na2O2,Na2O2增重75 g,则混合气体中O2的质量分数为( )。
A36% B545% C40% D333%
提示:CO、H2、O2混合气体引燃后通过足量的Na2O2,Na2O2增重的75 g便是CO、H2的总质量,余下的就是O2的质量,m(O2)=(165-75)=9 g,w(O2)=9/165×100%=545% 所以选B。
(人)木炭和氧化铜反应生成二氧化碳,二氧化碳可与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,方程式是:CO2+2N大OH=N大2CO十+H2O;
(2)若大中反应结束,则无气体生成,所以可根据B中无气泡产生进行判断;
(十)反应结束后仍缓慢通氮气至玻璃管冷却到室温,是为了将装置内残留气体生成物排出或防止玻璃管内温度降低B中的液体倒吸入玻璃管内;
(a)根据质量守恒定律装置大中固体减十的质量即为生成的气体的质量,为:人28g+22十g-它a8人g=529g;一氧化碳与氢氧化钠溶液不反应,装置B增重522g,装置C质量未改变,说明生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收,529g>522g,说明生成的气体中含有一氧化碳和二氧化碳;
(2)一氧化碳有毒,排放到空气中会造成大气污染,所以要进行尾气处理;
故答案为:(人)CO2+2N大OH=N大2CO十+H2O;
(2)B中无气泡产生;
(十)将装置内残留气体生成物排出(或防止液体倒吸入玻璃管内);
(a)CO2、CO;N大OH与CO2反应导致B质量增加,B增加的质量小于大中固体减十的质量;
(2)没有尾气处理装置(合理均可).
(14分) Ⅰ.(1)防止空气中的水蒸气和CO 2 进入B中,影响测定结果。(2分) (2)24% (2分) Ⅱ.(1)赶走溶液中溶解的过量的Cl 2 (2分) (2)250mL容量瓶 (2分)(未答“250mL”不给分) (3)df (2分) (4)70% (2分)Ⅲ Fe 5 O 6 (2分) |
试题分析: Ⅰ.(1)B中的碱石灰是吸收置换反应生成的水的,为了防止空气成分对实验的影响,要加一个装置吸收空气中的水以及二氧化碳; (2)氧元素的百分含量为: Ⅱ.(1)通入过量的Cl 2 是为了将铁元素全部变为Fe 3+ ,但是为了防止过量的氯气与KI反应,使测定结果偏高,所以要将溶液煮沸赶走溶液中溶解的过量的Cl 2 。 (2)步骤⑤是溶液的配制(稀释),可知该处应该用250ml的容量瓶。 (3)a.碘水、Fe 3+ 均为**,滴定过程中颜色无明显变化,故a错。 b.2Fe 3+ + 2I = 2Fe 2+ + I 2 ,滴定一开始就生成I 2 ,使淀粉溶液变蓝,无法指示终点。正确的指示剂应该为KSCN,颜色变化为血红色变为无色。故b错。 c.滴定管用蒸馏水洗涤后必需用待装液润洗后才能装液。故c错。 e.滴定时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶。故e错。 f.滴定过程中,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化。故f错。 (4)由于所取溶液(含Fe 3+ )的体积与消耗KI溶液的体积相等,结合方程式可知,c(Fe 3+ )=c(KI)=05mol·L 1 ,所以铁元素的百分含量为: Ⅲ.因为 ,所以铁矿石中铁的氧化物的化学式为Fe 5 O 6 考点定位:本题是一道探究铁的氧化物和氢氧化物、测量物质的含量知识的一道综合考查题,考查学生分析和解决问题的能力,综合性强,难度大. |
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