题目内容
某化学课外小组利用H2还原R2O3粉末测定R元素的相对原子质量,图是测量装置的示意图(加热装置和夹持装置略去),A中的试剂是稀盐酸,B中加入的是锌粒.

请回答下列问题:
(1)连接好装置后的实验操作依次是
①检验氢气纯度 ②加热E ③检验装置气密性 ④点燃G管逸出的气体 ⑤从A瓶逐滴滴加液体
(2)C中的试剂是
(3)从G管逸出的气体需要点燃除去的原因是
(4)在稀盐酸中加入稍许CuSO4溶液,发现B中产生气体的速度明显加快,你认为原因是
(5)该化学课外小组从实验中测得了下列数据:
①空E管的质量a;②E管和R2O3的总质量b;③反应后E管和R粉的总质量c(冷却到温室称量);④反应前F管及内盛物的总质量d;⑤反应后F管及内盛物的总质量e;
根据以上数据可以列出三个计算R的相对原子质量的不同计算式(除R外,其它涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:Ar(R)=
;
计算式2:Ar(R)=
;
计算式3:Ar(R)=
-24
-24.

请回答下列问题:
(1)连接好装置后的实验操作依次是
③⑤①④②
③⑤①④②
(填操作序号)①检验氢气纯度 ②加热E ③检验装置气密性 ④点燃G管逸出的气体 ⑤从A瓶逐滴滴加液体
(2)C中的试剂是
水
水
,其作用为吸收氢气中的HCl气体
吸收氢气中的HCl气体
.(3)从G管逸出的气体需要点燃除去的原因是
防止逸出的氢气遇明火发生爆炸
防止逸出的氢气遇明火发生爆炸
.(4)在稀盐酸中加入稍许CuSO4溶液,发现B中产生气体的速度明显加快,你认为原因是
锌和硫酸铜反应生成铜附着在锌粒表面,在盐酸溶液中形成许多小铜锌原电池,制取氢气的速率加快
锌和硫酸铜反应生成铜附着在锌粒表面,在盐酸溶液中形成许多小铜锌原电池,制取氢气的速率加快
.(5)该化学课外小组从实验中测得了下列数据:
①空E管的质量a;②E管和R2O3的总质量b;③反应后E管和R粉的总质量c(冷却到温室称量);④反应前F管及内盛物的总质量d;⑤反应后F管及内盛物的总质量e;
根据以上数据可以列出三个计算R的相对原子质量的不同计算式(除R外,其它涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:Ar(R)=
24(c-a) |
b-c |
24(c-a) |
b-c |
计算式2:Ar(R)=
27(c-a) |
e-d |
27(c-a) |
e-d |
计算式3:Ar(R)=
27(b-a) |
e-d |
27(b-a) |
e-d |
分析:(1)连接好装置后应首先检验装置的气密性,装置E需要加热,而氢气若与空气混合加热易爆炸,故应先从A瓶逐滴滴加液体制取氢气,用制取的氢气将装置中的空气排尽,检验H2的纯度后,点燃G管溢出的气体,然后再加热E;
(2)制取的H2中常混有杂质氯化氢和水蒸气,在H2与WO3反应前必须依次除去氯化氢,氯化氢极易溶于水,可以用水除去;
(3)根据氢气和空气混合后点燃发生爆炸来回答;
(4)依据锌和硫酸铜反应,铜析出在锌表面,在盐酸溶液中形成原电池反应,加快生成氢气的速率;
(5)根据H2与R2O3反应的化学方程式,要求R的相对原子质量,可以用固体的质量变化,也可以利用生成的H2O的质量求解.
(2)制取的H2中常混有杂质氯化氢和水蒸气,在H2与WO3反应前必须依次除去氯化氢,氯化氢极易溶于水,可以用水除去;
(3)根据氢气和空气混合后点燃发生爆炸来回答;
(4)依据锌和硫酸铜反应,铜析出在锌表面,在盐酸溶液中形成原电池反应,加快生成氢气的速率;
(5)根据H2与R2O3反应的化学方程式,要求R的相对原子质量,可以用固体的质量变化,也可以利用生成的H2O的质量求解.
解答:解:(1)连接好装置后应首先检验装置的气密性,装置E需要加热,而氢气若与空气混合加热易爆炸,故应先从A瓶逐滴滴加液体制取氢气,用制取的氢气将装置中的空气排尽,检验H2的纯度后,点燃G管溢出的气体,然后再加热E,所以顺序为③⑤①④②,故答案为:③⑤①④②;
(2)在H2与WO3反应前必须依次除去氯化氢、水蒸气,氯化氢极易溶于水,可以用水除去,故答案为:水;吸收氢气中的HCl气体;
(3)实验结束后,会有氢气剩余,保证金属氧化物全部消耗,所以最后出来的是氢气,排放到空气中遇火会发生爆炸;
故答案为:防止逸出的氢气遇明火发生爆炸;
(4)锌和硫酸铜反应,铜析出在锌表面,在盐酸溶液中形成原电池反应,加快生成氢气的速率;
故答案为:锌和硫酸铜反应生成铜附着在锌粒表面,在盐酸溶液中形成许多小铜锌原电池,制取氢气的速率加快;
(5)根据H2与R2O3反应的化学方程式,要求W的相对原子质量,可以用固体的质量变化,也可以利用生成的H2O的质量求解.
R2O3+3H2
2R+3H2O
2Ar(R)+48 2Ar(R) 54
b-a c-a e-d
因此
=
①;
=
②;
=
③;
分别求解,由①可求得Ar(R)=
;
由②可求得Ar(R)=
;
由③求的Ar(R)=
故答案为:
;
;
-24;
(2)在H2与WO3反应前必须依次除去氯化氢、水蒸气,氯化氢极易溶于水,可以用水除去,故答案为:水;吸收氢气中的HCl气体;
(3)实验结束后,会有氢气剩余,保证金属氧化物全部消耗,所以最后出来的是氢气,排放到空气中遇火会发生爆炸;
故答案为:防止逸出的氢气遇明火发生爆炸;
(4)锌和硫酸铜反应,铜析出在锌表面,在盐酸溶液中形成原电池反应,加快生成氢气的速率;
故答案为:锌和硫酸铜反应生成铜附着在锌粒表面,在盐酸溶液中形成许多小铜锌原电池,制取氢气的速率加快;
(5)根据H2与R2O3反应的化学方程式,要求W的相对原子质量,可以用固体的质量变化,也可以利用生成的H2O的质量求解.
R2O3+3H2
| ||
2Ar(R)+48 2Ar(R) 54
b-a c-a e-d
因此
2Ar(R)+48 |
b-a |
2Ar(R) |
c-a |
2Ar(R) |
c-a |
54 |
e-d |
2Ar(R)+48 |
b-a |
54 |
e-d |
分别求解,由①可求得Ar(R)=
24(c-a) |
b-c |
由②可求得Ar(R)=
27(c-a) |
e-d |
由③求的Ar(R)=
故答案为:
24(c-a) |
b-c |
27(c-a) |
e-d |
27(b-a) |
e-d |
点评:本题主要考查了R元素的相对原子质量的测定,同时还考查了基本实验操作,综合性较强,难度较大.

练习册系列答案
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某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置先进行了有关实验:

(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请在图上把导管补充完整.
(2)实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式: ;
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 ;
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是: (填写编号).
A.铁粉 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸氢钠溶液
(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲学生进行了如下设计学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL与锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度.假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为他设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度 (填“能”或“不能”),其理由是 .
(4)现已确认,SO2和NOx的排放是造成酸沉降的两大罪魁祸首.汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CH、以及N2、CO2、NO、CO等.有人设计利用反应2NO+2CO
N2+2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2.
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(“>”、“<”、“=”).前2h内的平均反应速率v(N2)= ,在该温度下,反应的平衡常数K= .据此你认为将该反应从理论转化为现实的最重要的研究方向是 .

(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请在图上把导管补充完整.
(2)实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式: ;
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 ;
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是: (填写编号).
A.铁粉 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸氢钠溶液
(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲学生进行了如下设计学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL与锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度.假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为他设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度 (填“能”或“不能”),其理由是 .
(4)现已确认,SO2和NOx的排放是造成酸沉降的两大罪魁祸首.汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CH、以及N2、CO2、NO、CO等.有人设计利用反应2NO+2CO

在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
c(NO)/mol?L-1 | 1.00×10-3 | 4.5×10-4 | 2.5×10-4 | 1.5×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/mol?L-1 | 3.6×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |