题目内容

如表是硫酸溶液和氨水的密度与其溶质质量分数对照表(20℃).
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 1.02 1.08 1.11 1.17 1.20
氨水的密度/g?mL-1 0.98 0.95 0.94 0.91 0.90
请你仔细分析后回答下列问题:
(1)根据表可总结出的规律是:对于硫酸溶液
 
;对于氨水
 

(2)某同学多次、随机抽取表中数据来探究浓、稀溶液等体积混合后,溶质质量分数与浓、稀溶液等质量混合后溶质质量分数之间的关系.
已知:将12%的硫酸溶液与28%的硫酸溶液等质量混合,所的溶液中溶质的质量分数等于a%,此a值为
 
.而将12%的硫酸溶液与28%的硫酸溶液等体积混合,所得溶液中溶质的质量分数
 
a%(用“>”、“<”或“=”填空,下同);将12%的氨水与28%的氨水等体积混合,所得溶液中溶质的质量分数
 
a%.
(3)根据以上计算或推理的结果,总结出的规律是:a.
 
;b.
 
;c.
 

(4)取12%的硫酸溶液100g配制成6%的溶液,向100g 12%的硫酸溶液中加水的质量应
 
100g.(填“大于”、“小于”或“等于”)
(5)向100g 24%的氨水中加入100g水,摇匀,溶液体积是
 
 mL.(保留到0.1)
分析:(1)从表中溶质的质量分数的大小和溶液的密度的大小的关系来填空;
(2)同物质的溶液质量分数不同,混合后与混合溶液中所含溶质质量相同;
(3)从硫酸和氨气的相对分子量角度考虑问题.
(4)根据溶质质量分数的计算式可知,在溶质的质量不变时,溶液的质量变成原来的2倍后溶质质量分数会变成原二分之一;
(5)先要求出氨水的溶质质量分数,再利用密度的公式即可求算出溶液的体积.
解答:解:(1)硫酸的密度比水大,加的越多,其密度越大,而氨气的密度小于水,加的越多,其密度越接近氨气,所以其密度逐渐减小;
(2)设12%的硫酸溶液与28%的硫酸溶液的质量均为m.则:m×12%+m×28%=2m×a% 
解之:a=20;
将12%的硫酸溶液与28%的硫酸溶液等体积混合,所得溶液中溶质的质量分数>a%;
将12%的氨水与28%的氨水等体积混合,所得溶液中溶质的质量分数<a%.
(3)根据以上计算或推理的结果,总结出的规律是:①同溶质的两种不同溶质质量分数的溶液等质量相混时,所得溶液的溶质质量分数等于原两种溶质质量分数的平均值;②对于溶质质量分数越大,密度也越大的这类物质而言,浓、稀两种溶液等体积相混后,溶质质量分数大于平均值;③对于溶质质量分数越大,密度越小的这类物质而言,浓、稀两种溶液等体积相混后,溶质质量分数小于平均值.
(4)将12%的溶液加水稀释后溶质的质量不变,所以根据溶质的质量分数的计算公式可以知道,要使12%的溶液变为6%只要使溶液的质量增加一倍即可,所以加入水的质量应该为100g;
(5)向氨水中加入100g水后,氨水的质量变为200g,则根据(2)的分析可知此时溶质的质量分数为12%,从表格中可以查得此时氨水的密度为0.95g/mL,根据密度公式ρ=
m
v
可知:v=
m
ρ
=
200g
0.95g/mL
=210.5mL.
故答案为:
(1)硫酸的质量分数越大,其密度越大;而氨气,溶质的质量分数越大,其密度逐渐减小;
(2)20,>,<.
(3)①同溶质的两种不同溶质质量分数的溶液等质量相混时,所得溶液的溶质质量分数等于原两种溶质质量分数的平均值;②对于溶质质量分数越大,密度也越大的这类物质而言,浓、稀两种溶液等体积相混后,溶质质量分数大于平均值;③对于溶质质量分数越大,密度越小的这类物质而言,浓、稀两种溶液等体积相混后,溶质质量分数小于平均值.
(4)等于
(5)2lO.5
点评:本题主要考查的是与溶质的质量分数与化学物质的相对分子量有关的题目,难度一般,是基础题;解答本题要充分理解溶液密度与溶液质量分数之间的变化关系,并且能够从相对分子质量的角度进行分析、判断,从而得出正确的结论.
练习册系列答案
相关题目
为了探究某化肥厂生产的硫酸铵化肥品质,实验小组的同不展开拓展研究.
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【查阅资料】
①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%
②氨气极易溶于水,其水溶液为氨水,呈碱性.
③已知:(NH42SO4+2NaOH
  △  
.
 
Na2SO4+2NH3↑+2H2O
【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)如图1装置A与实验室制取二氧化碳的装置比较最大的区别是
 
,烧杯中盛放的试剂稀硫酸可以吸收氨气,两者通过化合反应生成一种盐,写出化学方程式
 

【交流讨论】
(1)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,该干燥装置中的干燥剂为
 
【A、浓硫酸B、碱石灰(氢氧化钠和氧化钙固体混合物)】,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”).
(2)乙同学认为:改进后的实验装置为增加氨气的吸收效果可将B装置改进为:
 

(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13.5g硫酸铵化肥样品,取20%氢氧化钠溶液用最终改进后的实验装置重新进行实验,(杂质不反应也不溶于水),经数据处理释放出氨气的质量与反应时间如图2所示.通过计算可知该化肥样品中氮元素的质量分数为
 
,则该化肥的等级为
 
氨气(NH3)在通常状况下是一种有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,其水溶液为氨水.实验室可用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物的方法制取氨气.
(1)实验室制取氨气可选用初中化学中制取
氧气
氧气
的发生装置,理由是
反应物的状态和反应条件属于固体加热型
反应物的状态和反应条件属于固体加热型

(2)氨气是一种显碱性的气体,为了证明氨气跟氢气一样(加热时)也是具有还原性的一种气体,实验装置如下图.

将氨气通入装有某种黑色粉末的玻璃管(A)中,加热,当黑色粉末全部转化成光亮的红色粉末时,U型管(B)的固体变成蓝色,同时集气瓶(C)中收集到一种无色气态单质X.实验测得数据如下表.
    实  验  前     实  验  后
   黑色粉末+玻璃管     65.6g     59.2g
   无水硫酸铜+U形管     100.8g     108.0g
回答下列问题:
①(A)中反应的化学方程式为
2NH3+3CuO
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O
2NH3+3CuO
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O

②单质X用排水法收集的理由
氮气不易溶于水
氮气不易溶于水

③取从(C)中排出的水1~2ml放入试管中,滴入1~2ml无色酚酞试液后,溶液呈
色,这是由于
未完全反应的氨气会随氮气排出,溶于水显碱性,碱溶液使酚酞试液变红
未完全反应的氨气会随氮气排出,溶于水显碱性,碱溶液使酚酞试液变红

④假若从b导管中排出的尾气中含有少量的氨气,除了用水处理的方法外,还可用
硫酸
硫酸
溶液进行处理,避免氨污染空气.
⑤在此反应中,生成光亮的红色物质的质量为
25.6
25.6
g.
为了探究某化肥厂生产的硫酸铵化肥品质,实验小组的同不展开拓展研究.

【查阅资料】
①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%
②氨气极易溶于水,其水溶液为氨水,呈碱性.
③已知:(NH42SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O
【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)如图1装置A与实验室制取二氧化碳的装置比较最大的区别是______,烧杯中盛放的试剂稀硫酸可以吸收氨气,两者通过化合反应生成一种盐,写出化学方程式______.
【交流讨论】
(1)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,该干燥装置中的干燥剂为______【A、浓硫酸B、碱石灰(氢氧化钠和氧化钙固体混合物)】,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”).
(2)乙同学认为:改进后的实验装置为增加氨气的吸收效果可将B装置改进为:______.
(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13.5g硫酸铵化肥样品,取20%氢氧化钠溶液用最终改进后的实验装置重新进行实验,(杂质不反应也不溶于水),经数据处理释放出氨气的质量与反应时间如图2所示.通过计算可知该化肥样品中氮元素的质量分数为______,则该化肥的等级为______.
为了探究某化肥厂生产的硫酸铵化肥品质,实验小组的同不展开拓展研究.

【查阅资料】
①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%
②氨气极易溶于水,其水溶液为氨水,呈碱性.
③已知:(NH42SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O
【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)如图1装置A与实验室制取二氧化碳的装置比较最大的区别是______,烧杯中盛放的试剂稀硫酸可以吸收氨气,两者通过化合反应生成一种盐,写出化学方程式______.
【交流讨论】
(1)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,该干燥装置中的干燥剂为______【A、浓硫酸B、碱石灰(氢氧化钠和氧化钙固体混合物)】,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”).
(2)乙同学认为:改进后的实验装置为增加氨气的吸收效果可将B装置改进为:______.
(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13.5g硫酸铵化肥样品,取20%氢氧化钠溶液用最终改进后的实验装置重新进行实验,(杂质不反应也不溶于水),经数据处理释放出氨气的质量与反应时间如图2所示.通过计算可知该化肥样品中氮元素的质量分数为______,则该化肥的等级为______.

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