题目内容
【题目】某蔬菜工厂欲配制无土栽培植物营养液,所用原料如下:(NH4)3PO4、KCl、NH4NO3、(相对分子质量分别是149、74.5、80)。如图是1000g植物营养液中各种营养元素的含量标准,请回答下列问题。
(1)写出配制1000g该植物营养液需要的(NH4)3PO4和NH4NO3的质量的计算式。(NH4)3PO4___。NH4NO3___。
(2)技术人员为了测定某次所配制的营养液是否符合标准,取400g所配营养液放入烧杯中,逐滴加入2%的氯化钡溶液直到不再产生沉淀为止,将沉淀过滤、洗涤、干燥得0.180g白色固体,请你通过计算确定该植物营养液中磷元素含量是否符合标准_____。[2(NH4)3PO4+3BaCl2==Ba3(PO4)2↓+6NH4Cl;Ba3(PO4)2的相对分子质量是601]。
【答案】 符合标准
【解析】
(1)从图中不难看出,1000g营养液中氮元素是0.240g,磷元素是0.046g,而(NH4)3PO4和NH4NO3都含有氮元素,磷元素只有(NH4)3PO4含有,因此首先根据磷元素的质量求出磷酸铵的质量:(NH4)3PO4的质量为:=;
NH4NO3的质量为:==;
(2)根据题意不难得出,生成的磷酸钡沉淀的质量为0.180 g,根据元素的质量守恒不难看出,生成的磷酸钡中磷元素的质量应等于400 g营养液中磷酸铵所含的磷元素的质量,该营养液中磷元素的含量=0.180g =0.0186g,则1000 g植物营养液中所含的磷元素的质量=0.0186g =0.0465g大于0.046g,所以符合标准。
【题目】化学研究小组在开展了“过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用”之后,又进行了“寻找新的催化剂”的探究实验。
(提出问题1)寻找“氧化铁能否用于过氧化氢溶液分解的催化剂”的证据?如果能,它的催化效果如何?(实验设计1)
实 验 | 现 象 |
Ⅰ、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液于A、B两支试管中,向A中加入a克氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中伸入带火星的木条,观察现象, | A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ、将“实验Ⅰ”中A试管的剩余物质分离,将所得固体进行洗涤、干燥、称量 | 所得固体质量为 ______ 克 |
Ⅲ、将“实验Ⅱ” ______ | ______ |
Ⅳ、分别量取5毫升5%的过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入a克氧化铁粉末,向D试管中加入a克二氧化锰粉末 |
(实验结论)
(1)A中产生的气体是______;
(2)氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂,寻找该结论的证据主要是设计了实验______(选填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ)展开的。
(实验评价)
(1)设计实验Ⅲ的目的是______;
(2)可以用下列方法作出判断,从而达到实验Ⅳ的设计目的。a、定性判断:观察C、D两支试管中产生气泡的快慢;b、定量判断:______。
(资料信息)过氧化氢分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作为催化剂
(提出问题2)氧化铜(黑色粉末)是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰效果更好?
(设计实验2)某同学以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验
(其它可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 | 氯酸钾质量 | 其他物质质量 | 待测数据 |
① | 1.2克 | X | |
② | 1.2克 | 氧化铜0.5克 | Y |
③ | m | 二氧化锰0.5克 | Z |
(1)写出氯酸钾在二氧化锰的催化作用下发生的反应的化学方程式:______。
(2)上述实验应测量的“待测数据”是指______,从数学描述角度,X、Y、Z在数值上的大小关系是______。
(3)若实验②比实验①的“待测数据”更______(填“大”、“小”、“不确定”),说明氧化铜能加快氧酸钾的分解速率,表中“m”的数值应该为______。
(4)将实验②反应后的固体经过过滤、洗涤、干燥处理后,称量得到0.5克黑色粉末,再将黑色粉末放入______(简述操作)。
(评价设计)
(5)你认为该小组同学设计实验③和实验②对比的目的是______。