题目内容
下表是20℃时硫酸溶液和氨水的密度与其溶质的质量分数对照表.下列说法正确的是
溶液中溶质的质量分数 | 4% | 12% | 16% | 24% | 28% |
硫酸溶液的密度(g/mL) | 1.02 | 1.08 | 1.11 | 1.17 | 1.20 |
氨水的密度(g/mL) | 0.98 | 0.95 | 0.94 | 0.91 | 0.90 |
- A.质量分数为28%的硫酸加入等质量水,所得溶液的密度大于1.08g/mL
- B.质量分数为24%的硫酸加入等体积水,所得溶液的密度等于1.08g/mL
- C.质量分数为28%的氨水加入等质量水,所得溶液的密度等于0.95g/mL
- D.质量分数为24%的氨水加入等体积水,所得溶液的质量分数大于12%
分析:利用溶质质量分数的实质,结合图表中溶质质量分数与密度的关系解决.
A、质量分数为28%的硫酸加入等质量水,所得溶液的溶质质量分数是14%.
B、质量分数为24%的硫酸加入等体积水,所得溶液的溶质质量分数小于12%.
C、质量分数为28%的氨水加入等质量水,所得溶液的溶质质量分数等于14%.
D、质量分数为24%的氨水加入等体积水,所得溶液的质量分数小于12%
解答:利用溶质质量分数的实质,结合图表中溶质质量分数与密度的关系解决.
A、质量分数为28%的硫酸加入等质量水,所得溶液的溶质质量分数是14%,因硫酸的密度与质量分数成正比可知:所得密度应该大于12%的溶液,故此选项正确.
B、质量分数为24%的硫酸加入等体积水,水的密度小于硫酸的密度,故所得溶液的溶质质量分数大于12%,故此答案错误.
C、质量分数为28%的氨水加入等质量水,所得溶液的溶质质量分数等于14%,密度应比0.95g/mL小,故此选项错误.
D、质量分数为24%的氨水加入等体积水,所得溶液的质量分数小于12%,故此选项错误.
故选A
点评:此题是对溶液溶质质量分数计算的考查,解题时只要抓住表格提供的信息并结合溶质质量分数的计算,就能较顺利的解决此题.
[工艺流程示意图]
上述流程中,沉淀池中发生的主要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4
[讨论交流]
(1)操作a的名称是
(2)经操作a后得到的某物质在煅烧炉中发生反应的化学方程式为
(3)图中操作b应怎样进行呢?
查阅资料:右图是硫酸铵在水中的溶解度曲线.
表:固体硫酸铵在部分温度时的溶解度.
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
溶解度/g | 70.6 | 73 | 75.4 | 78 | 81 | 85 | 88 | ? | 95 | 98 | 103 |
下列说法正确的有
①从溶解度曲线中,可以查找70℃时硫酸铵的溶解度约90g;②图中的A点表示硫酸铵溶液的状态不饱和;③若将A点变成B点的操作采用加热蒸发、使溶液浓缩的方法④若将B点转化为C点时,采用的是冷却热饱和溶液方法
该化肥厂生产的硫酸铵化肥品质怎样呢?
[查阅资料]下表是硫酸铵化肥品质的主要指标.
指标项目 | 优等品 | 一等品 | 合格品 |
外观 | 白色结晶,无可见机械杂质 | 无可见机械杂质 | |
氮(N)含量 | ≥21.0% | ≥20.7% | ≥20.5% |
已知:(NH4)2SO4+2NaOH
| ||
[观察外观]该硫酸铵化肥无可见机械杂质.
[实验探究]按如图所示装置进行实验.
(1)实验过程中,为使硫酸铵充分反应完全转化为NH3,则需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热.
(2)选择右图装置A进行实验的原因
[交流讨论]
甲同学认为:应在实验装置中A、B装置间加装一个干燥装置,否则根据实验测得的数据,计算硫酸铵化肥的含氮量可能
乙同学认为:改进后的实验装置中还存在另一个明显缺陷是:
(经过大家充分讨论后,对实验装置进行了改进,重新进行实验.)
[探究结论]称取13.5 g硫酸铵化肥样品,用最终改进后的实验装置重新进行实验,经数据处理释放出氨气的质量与反应时间如图所示.试通过计算,判断该化肥的等级.
某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。
实验 1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵
查阅资料:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如下图所示。
(1)操作 1 的名称是 ▲ ,该操作中玻璃棒的作用是 ▲ 。
(2)灼烧滤渣 l 的目的是 ▲ 。
(3)二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂,下表是他们的有关实验数据,请你回答有关问题:
二氧化锰与氯酸钾的质量比 | 1/40 | 1/20 | 1/10 | 1/5 | 1/3 | 1/2 | 2/3 | 1/1 | 2/1 |
生成1L氧气所需的时间(s) | 124 | 79 | 50 | 54 | 75 | 93 | 106 | 153 | 240 |
①据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为 ▲ 时,反应速率最快。分析可知反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是 ▲ (“不变”或“变大”或“变小”)。
②二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢,原因是 ▲ ;二氧化锰用量过多,产生氧气的速率 ▲ (填“变快”、“变慢”或“不变”),通过分析可知,在化学反应中催化剂的用量 ▲ (填“是”或“不是”)越多越好。
实验 2 利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
(4)用锌粒和稀硫酸可制取氢气(锌+硫酸→硫酸锌+氢气)。己知氢气密度比空气小且难溶于水,提供装置如下图:应选择:发生装置为 ▲ (填编号),排空气法收集装置为 ▲ (填编号)。
(5)探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中,用前 10 min 内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同,进行下表四组实验,获得数据如下表。
验实 号编 | 试剂 | 前 10 min 内产生 的氢气体积(mL) | |
不同纯度的锌 | 不同体积和浓度的稀硫酸 | ||
a | 纯锌 | 30 mL 30 % | 564.3 |
b | 含杂质的锌 | 30 mL 30 % | 634.7 |
c | 纯锌 | 30 mL 20 % | 449.3 |
d | 纯锌 | 40 mL 30 % | 602.8 |
①比较实验 a 和实验 b ,可以得到的结论是 ▲ 。
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响,需比较实验 ▲ 和实验 ▲ (填编号)。
③控制其他条件相同,需控制的条件是 ▲ (例举一种条件即可)。
上述流程中,沉淀池中发生的主要化学反应为CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4
【讨论交流】
(1)操作a的名称是 ,实验室中进行此操作时,用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要 .
(2)经操作a后得到的某物质在煅烧炉中发生反应的化学方程式为 .该工艺中,X在沉淀池中被消耗,在煅烧炉中又生成,故X可循环使用.X的填化学式为 .
(3)图中操作b应怎样进行呢?
查阅资料:图2是硫酸铵在水中的溶解度曲线.
表:固体硫酸铵在部分温度时的溶解度.
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
溶解度/g | 70.6 | 73 | 75.4 | 78 | 81 | 85 | 88 | ? | 95 | 98 | 103 |
①从溶解度曲线中,可以查找70℃时硫酸铵的溶解度约90g;
②图中的A点表示硫酸铵溶液的状态不饱和
③若将A点变成B点的操作采用加热蒸发,使溶液浓缩的方法
④若将B点转化为C点时,采用的是冷却热饱和溶液方法
【拓展研究】该化肥厂生产的硫酸铵化肥品质怎样呢?
【查阅资料】下表是硫酸铵化肥品质的主要指标.
指标 项目 | 优等品 | 一等品 | 合格品 |
外观 | 白色结晶, 无可见机械杂质 | 无可见机械杂质 | |
氮(N)含量 | ≥21.0% | ≥21.0% | ≥20.5% |
已知:(NH4)2SO4+2NaOH═Na2SO4+2NH3↑+2H2O
【观察外形】该硫酸铵化肥无可见机械杂质.
【试验探究】按图3所示装置进行实验)
(1)实验过程中,为使硫酸铵充分反应完全转化为NH3,则需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热.
(2)烧杯中盛放的试剂稀硫酸可以吸收氨气,两者化合生成一种
盐,写出化学方程式 .
【定量研究】取68g硫酸铵化肥样品于烧瓶中,等充分反应后,盛放稀硫酸的烧杯中增重17g,通过计算推知硫酸铵化肥品质指标为 (实验误差忽略不计)请列出计算过程.
【交流讨论】甲同学认为:应在实验装置A、B之间加装一个干燥装置,否则根据实验测得的数据,计算硫酸铵化肥的含氮量可能 (填“偏高”或“偏低”).