题目内容

某校兴趣小组的同学在综合实践活动中,从水泥厂拿来一块石灰石样品,技术员告诉他们此样品中含有的杂质是二氧化硅,二氧化硅难溶于水,不能与盐酸反应.为了测定该石灰石的纯度,兴趣小组的同学取用8.00g这种石灰石样品,用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸100克分5次加入,充分反应后,经过滤、干燥等操作后称量,得到如下数据:
实  验  次  数 1 2 3 4 5
加入稀盐酸的质量/g 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0
剩余固体的质量/g 6.00 m 2.00 1.20 1.20
试回答下列问题:
(l)表中m的值为
 
g.
(2)该石灰石样品的纯度.
(3)所用的稀盐酸中溶质的质量分数.
(4)第2次实验后所得溶液的溶质的质量分数.
分析:(1)根据消耗同质量的盐酸反应掉的石灰石质量相等原则进行分析.
(2)根据表格数据可分析出杂质的质量为1.2g.
(3)分析数据可知,每消耗20g盐酸,反应的碳酸钙的质量为2.00g,可根据化学方程式求出盐酸中溶质的质量.
(4)可根据化学方程式求出加入盐酸40g后所得氯化钙的质量及放出的二氧化碳的质量,根据质量守恒求出所得溶液的总质量,进而求出答案.
解答:解:(1)根据表格数据可得,每消耗20g盐酸,固体质量减少2.00g,所以m的值为6.00-2.00g=4.00g
故答案为:4.00g 
(2)由表中数据可知第四次和第五次固体的质量不再变化,所以杂质的质量为1.20g,
所以石灰石的质量分数=
8.00g-1.20g
8.00g
×100%=85.0%
答:该石灰石样品的纯度85.0%.
(3)设加入40g盐酸时,反应的碳酸钙的质量为4.00g
设此时参加反应的HCl的质量为x,生成CaCl2的质量为y,放出CO2气体的质量为z.
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100   73    111        44
4.00g x      y          z
100
4.00g
=
73
x
=
111
y
=
44
z

解之得:X=2.92g        y=4.44g           z=1.76g    
所以盐酸的质量分数=
2.92g
40.0g
×100%=7.30%    
答:所用的稀盐酸中溶质的质量分数7.30%.
(4)根据质量守恒定律可知CaCl2溶液的质量=40.0g+4g-1.76g=42.2g    
所以所得氯化钙溶液的质量分数=
4.44g
42.2g
×100%=10.5% 
答:第2次实验后所得溶液的溶质的质量分数10.5%.
点评:本题主要考查利用化学方程式进行计算的能力,同时也考查了学生分析数据,找出规律的能力.
练习册系列答案
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(2011?无锡)钢铁是使用最多的金属材料.在今年的化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验.
实验一:用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图:

其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4
 浓硫酸 
.
H2O+CO2↑+CO↑.请回答下列问题:
(1)B装置中发生反应的化学方程式是
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

(2)C装置无明显现象,C装置的作用是
证明二氧化碳已被完全吸收
证明二氧化碳已被完全吸收

D装置中浓硫酸的作用是
干燥一氧化碳气体
干燥一氧化碳气体

(3)E装置中的实验现象是
红色粉末变成黑色
红色粉末变成黑色

(4)F装置的作用是
证明反应生成了二氧化碳
证明反应生成了二氧化碳
尾气处理
尾气处理

实验二:铝粉和氧化铁粉末反应(铝热反应)
实验装置如下图:
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起,使四周都有四层,点燃镁条后观察到的现象:镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入细沙中.
实验后老师作了如下提示:实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件,铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应,属于置换反应,该反应常用于焊接钢轨.请写出该反应的化学方程式
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
.该反应中单质铝与一氧化碳有相似的
还原
还原
(填“氧化”或“还原”)性.
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣,激发了探究热情.
提出问题:任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗?
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究.
实验方案:
实验组别 实验操作 实验现象 结论
实验1 取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
黑色粉末变成


固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈无色.
Zn和CuO能发生置换反应.
实验2 取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热.
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸.
发生爆炸,黑色粉末变成红色.
固体部分溶解,有气泡产生,水溶液呈
色.

镁与氧化铜能发生置换反应
镁与氧化铜能发生置换反应
实验3 取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中,高温加热. 粉末无变化 Cu、Fe2O3不能反应.
实验总结:金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应,有些不能反应.
反思拓展:金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与
盐溶液
盐溶液
的反应相似.
在今年化学活动周中,某校兴趣小组的同学在老师指导下做了三个化学实验,试回答相关问题.
实验一:“活性炭吸附能力与温度变化的关系”.将NH4NO3固体加入到水中搅拌,观察到两侧玻璃管中液面上升的高度不同.
(1)由于试管内气体的压强
减小
减小
(选填“增大”或“减小”),使得玻璃管内液面上升.
(2)NH4NO3固体溶于水
吸收
吸收
(选填“放出”或“吸收”)热量.
(3)活性炭吸附气体的能力随温度
降低
降低
而增强.
实验二:铁生锈
该兴趣小组同学设计了如下三组探究活动:
请根据以上实验及现象回答下列问题:
(1)该实验的结论是:铁生锈是铁与
氧气、水
氧气、水
等物质共同作用的结果;
(2)若在实验装置C的蒸馏水中加入少量食盐,铁片锈蚀的速率将
变大
变大
(填“变大”
“不变”或“变小”);
(3)A中要保持试管内空气干燥,可加入
CaO
CaO
(填化学式)来吸收水分;
(4)实验启示:结合实验B,列举一种防止铁制品生锈的具体方法:
在金属表面镀上一层金属或刷油漆或涂油等
在金属表面镀上一层金属或刷油漆或涂油等

实验三:用纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如图所示.其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸
加热制取一氧化碳的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4
 浓硫酸 
.
加热
H2O+CO2↑+CO↑.试回答:
(1)B装置的作用是
除去二氧化碳
除去二氧化碳

(2)C装置中的实验现象是
红色粉末变成黑色
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(3)D装置的作用是
证明反应生成了二氧化碳
证明反应生成了二氧化碳
尾气处理
尾气处理

(4)实验结束时应先熄灭
C
C
(填A、C或D)处火焰.

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