题目内容

将含杂质的4.00g氢氧化钠固体配成1000mL溶液，取20mL置于锥形瓶中，用0.100 mol?L-1盐酸滴定（用甲基橙作指示剂），消耗盐酸21.00 mL，则氢氧化钠中含有的杂质可能是

A．Na2S04　　　　　　　B．Na2CO3

C．NaHCO3　　　　　　　D．Ca（OH）2

D
练习册系列答案
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（2011?江山市模拟）（背景材料）氮化铝（AlN）陶瓷是一种类金刚石氮化物的新型无机非金属材料，最高可稳定到2200℃．导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料．抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料．氮化铝还是电绝缘体，介电性能良好，用作电器元件也很有希望．超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产领域．其制取原理为：
Al2O3+3C+N2 
高温
2AlN+3CO
（问题探究）某化学研究性学习小组成员根据氮化铝的制取原理，进行了如下探究．
问题1、在制取氮化铝时由于反应不完全，氮化铝产品中所含杂质除了碳以外还可能存在
氧化铝
氧化铝
．
问题2、为测定该产品中有关成分的含量，甲、乙两同学设计了以下两个实验：
（1）甲同学：称取10.00g样品，将其加入过量的氢氧化钠溶液中共热并蒸干，AlN跟氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）．
①上述反应的化学方程式为
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
．
②该样品中的AlN的质量分数为
61.5%
61.5%
．
（2）乙同学：称取10.00g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g?L-1（已折成标准状况，AlN不跟O2反应）．该样品中含杂质碳
1.92
1.92
g．
问题3、丙同学受到甲、乙同学实验的启发，认为测定某氮化铝中含有碳或氧化铝杂质，可用图中I的一些装置来进行检验，根据AlN与NaOH溶液反应所生成氨气的体积来测定样品中氮化铝的质量分数，并根据实验现象来确定杂质的成分（实验中导管体积忽略不计）

（1）实验有关操作为：①往锥形瓶中放入适量的AlN样品：②从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的浓NaOH；③检验装置的气密性；④测定收集到水的体积．
正确的操作顺序为
③①②④
③①②④
．
（2）本试验中检查装置气密性的方法是
关闭分液漏斗活塞，微热锥形瓶，广口瓶中右侧导管水柱上升，恒温时水柱并不回落
关闭分液漏斗活塞，微热锥形瓶，广口瓶中右侧导管水柱上升，恒温时水柱并不回落
．
（3）广口瓶中的试剂X可最好选用
C
C
（填选项的标号）．
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl4
（4）广口瓶的液体没有装满（上方留有少量空间），实验测得NH3的体积将
不变
不变
（填偏大、偏小或不变）．
（5）若实验中测得样品的质量为wg，氨气的体积为aL（标况下），则样品中AlN的质量分数为
4100a
22.4w
%
4100a
22.4w
%
（AlN的式量为41）．
（6）实验结束后，若观察到锥形瓶中还有固体，则样品中含有的杂质是
碳
碳
，为了测定是否含有其它杂质，则还需要哪些简单数据
碳的质量
碳的质量
．
问题4、丁同学认为，丙同学的实验方法，可能因气体体积测量不准，导致误差较大．建议改用图9中的Ⅱ装置进行同样实验，通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AlN的质量分数．你认为是否可行？
不可行
不可行
（填入“可行”、“不可行”），原因是
II中NH3极易被吸收，发生倒吸现象，同时氨气中含有水蒸气，影响氨气质量的测定
II中NH3极易被吸收，发生倒吸现象，同时氨气中含有水蒸气，影响氨气质量的测定
．最简单的改进方法为
在装置之间添加盛有碱石灰的干燥管，烧杯导管的末端接一倒扣的漏斗来吸收氨气
在装置之间添加盛有碱石灰的干燥管，烧杯导管的末端接一倒扣的漏斗来吸收氨气
．
问题5、戊同学仔细思考了丁同学的装置后，认为此装置所测测得的样品中AlN含量偏小．其原因是
反应产生的氨气不可能被完全吸收
反应产生的氨气不可能被完全吸收
．若忽略此原因的话，只要用图9中的III或IV两个装置中的一种，只需进行简单而又必要的数据测定，可比较准确地确定样品中AlN的质量分数．较合理的装置为
Ⅲ
Ⅲ
（填代号）．你认为戊同学的装置是否还有缺陷？
有
有
．若有，所测结果将偏高或偏低
偏低
偏低
，应作如何改进？
应再接一个与IV装置中完全相同的干燥管（或再接一个装有碱石灰的干燥管也行）
应再接一个与IV装置中完全相同的干燥管（或再接一个装有碱石灰的干燥管也行）
．（若无缺陷后两此格可不填）．
现有含CaO杂质的CaC2试样．某研究性学习小组的同学拟用以下三种方案测定CaC2试样的纯度．请填写下列空白：
（1）第一种方案：请从下图中选用适当的装置，设计一个实验，测定CaC2试样的纯度．所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母）：
E、C、D、B
E、C、D、B
．
读数次数 质量/g
锥形瓶+水+试样 第1次 196.30
第2次 196.15
第3次 196.05
第4次 196.00
第5次 196.00
（2）第二种方案：根据试样和水在锥形瓶中反应前后质量的变化，测定CaC2的质量分数．先称取试样1.50g、锥形瓶和水的质量为195.00g，再将试样加入锥形瓶中，反应过程中每隔相同时间测得的数据如右表：
计算CaC2的质量分数时，必需用的数据是
试样质量、锥形瓶和水的质量、第4、5次读数
试样质量、锥形瓶和水的质量、第4、5次读数
．不必作第6次读数的原因是
第4、5次实验读数相同，表明锥形瓶内质量已达恒重，反应进行完全
第4、5次实验读数相同，表明锥形瓶内质量已达恒重，反应进行完全
．此试样中CaC2的质量分数为
82%
82%
．
（3）第三种方案：称取一定质量的试样（1.60g），操作流程如下：

①操作Ⅱ的名称是
蒸发
蒸发
．
②还需直接测定的物理量是
CaCl2质量
CaCl2质量
．
③在转移溶液时，如溶液转移不完全，则CaC2质量分数的测定结果
偏大
偏大
（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
④请指出该实验方案的2个不足之处
由于CaCl2具有很强的吸水性，称量的不一定是无水CaCl2的质量；CaO和CaC2的摩尔质量接近，实验误差会很大
由于CaCl2具有很强的吸水性，称量的不一定是无水CaCl2的质量；CaO和CaC2的摩尔质量接近，实验误差会很大

⑤请改进这个实验方案，至少解决其中1个不足之处
可以将Ca2+转化为CaCO3或CaC2O4沉淀，过滤后称其质量
可以将Ca2+转化为CaCO3或CaC2O4沉淀，过滤后称其质量
．
某农资商店出售一种化肥，其有效成分为氯化铵（杂质中不含氮元素，且杂质均不与盐酸或氢氧化钠溶液反应），现一研究性学习小组欲测定该种化肥中氮元素的质量分数，设计了两种实验方案：
方案一 实验原理：取一定质量该化肥加入足量NaOH溶液并加热，测定产生NH3的质量．现用下列仪器组装一套实验装置：
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请回答下列问题：
（1）上述装置按气流的连接顺序为（用装置序号表示）
 
．
（2）组装好仪器，检查装置气密性，添加好试剂，关闭活塞a，向装有化肥的容器内加入足量的NaOH溶液然后对容器进行加热，待容器中不再产生气体时，还必须紧接着进行的一步操作是
 
，上述操作中若不加热导致实验的最终结果是
 
．
方案二 设计实验步骤如下：
①配制1.00mol/L的HCl溶液和1.00mol/L的NaOH溶液；
②每次取1.00g此化肥样品，溶于20mL蒸馏水中；
③加入30.00mL1.00mol/L的NaOH溶液，将反应后的溶液加热煮沸约1分钟，冷却至常温；
④以酚酞为指示剂，用1.00mol/L的HCl溶液滴定，达到滴定终点用去V[HCl（aq）]/mL；
⑤重复②③④步操作2次；测得的数据如下表：
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
V[HCl（aq）]/mL 11.95 12.50 12.05
⑥记录整理实验所得数据，计算该化肥中氮元素的质量分数．
请回答下列问题：
（3）下列仪器中，配制盐酸和氢氧化钠溶液都能用到的有（填序号）
 
．
A．玻璃棒  B．托盘天平  C．烧杯   D．药题      E．滴定管　　F．容量瓶
（4）步骤④中判断滴定终点的方法是
 
．
（5）步骤⑤的实验目的是
 
．
（6）该化肥样品中氮元素的质量分数为
 
．（计算结果保留三位有效数字）
现有含CaO杂质的CaC2试样．某研究性学习小组的同学在实验室拟用以下两种方案测定CaC2试样的纯度．请填写下列空白：
第一种方案：根据试样和水在锥形瓶中反应前后质量的变化，测定CaC2的质量分数．先称取试样1.60g，锥形瓶和水的质量为195.00g，再将试样加入锥形瓶中，反应过程中每隔相同时间测得的数据如下表：
    读数次数     质量/g
    第1次     196.30
    第2次     196.15
  锥形瓶十水十试样     第3次     196.05
    第4次     196.00
    第5次     196.00
（1）写出碳化钙和水发生反应的化学方程式：
 

（2）测量数据不断减小的原因是
 
．不必作第6次读数的理由是
 
．
（3）利用以上数据计算CaC2试样的纯度
 
（请保留3位有效数字）
第二种方案：称取一定质量的试样ag，操作流程如下：
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（4）在烧杯中溶解试样时，用盐酸而不用硫酸的主要原因是
 
．
（5）操作Ⅰ的名称是
 
．操作Ⅰ的主要仪器（夹持仪器和加热仪器除外）
 
．操作Ⅰ后应将样品放在
 
中冷却后进行称量．最后冷却称量的物质成分是
 
．
（6）如果在转移溶液时不发生液体外溅，你认为要保证溶液转移完全还必须进行的操作是
 
．

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