题目内容

17.测得苯、乙炔、乙二醇、乙酸乙酯的混合物中含碳量为66.0%,则该混合物中含氧量为(  )
A.30.8%B.28.6%C.25.3%D.22.7%

分析 苯的分子式为C6H6,乙炔分子式为C2H2,乙二醇的分子式为C2H6O2,改写为C2H2•2H2O,乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,改写C4H4•2H2O,而C2H2、C6H6、C4H4的最简式都是CH,进一步将混合物看作CH、H2O的混合物,根据碳元素的质量百分含量可计算出CH的质量分数,进而计算的水质量分数,再根据水的化学式计算氧元素的质量百分含量.

解答 解:苯的分子式为C6H6,乙炔分子式为C2H2,乙二醇的分子式为C2H6O2,改写为C2H2•2H2O,乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,改写C4H4•2H2O,而C2H2、C6H6、C4H4的最简式都是CH,进一步将混合物看作CH、H2O的混合物,碳元素的质量分数为66%,则w(CH)=$\frac{66%}{\frac{12}{13}}$=71.5%,故水的质量分数=1-71.5%=28.5%,则混合物中氧元素质量分数=28.5%×$\frac{16}{18}$=25.3%,故选C.

点评 本题考查混合物中元素质量分数计算,关键利用分子式的改写将混合物中C及部分H元素出现固定组成,将四组分混合物转化为两组分混合进行计算,难度中等.

练习册系列答案
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5.某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究.

设计方案如图1,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比.
TiCl4MgMgCl2Ti
熔点/℃-25.0648.87141667
沸点/℃136.4109014123287
(1)查阅资料:
①氮气不与炭粉、氧化铁发生反应.实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热制得氮气.写出该反应的离子方程式:NH4++NO2-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O.
②使上述制得的气体通过B装置方能获得干燥的N2
(2)实验步骤:
①按图2连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g炭粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气.冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g.步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为步骤②通入氮气的目的是排除装置中的O2;步骤④通入氮气的目的是将生成的CO2全部通入澄清的石灰水中.
(3)数据处理:
①试根据实验数据分析,该反应的气体产物是CO2和CO,理由是过量炭粉与二氧化碳气体反应生成CO气体
②写出该实验中氧化铁与炭粉发生反应的化学方程式:2C+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+CO↑+CO2↑.
(4)实验优化:学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善.
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是将澄清的石灰水换成Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸收更完全;碳酸钡的相对原子质量大于碳酸钙的,称量时相对误差小.
②pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值.如某溶液溶质的浓度为:1×10-3mol/L,则该溶液中该溶质的pC=-lg1×10-3=3.现向0.2mol/LBa(OH)2溶液中通入CO2气体,沉淀开始产生时,溶液中CO32-的PC值为7.6(已知:lg2=0.2;Ksp(BaCO3)=5.0x10-9
③从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善:在尾气出口处加一点燃的酒精灯.
1.[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 $\stackrel{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.
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).上述反应的化学方程式为AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑.
(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1.92g.
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.
(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.
(3)广口瓶中的试剂X可最好选用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(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$\frac{4100a}{22.4w}$%(AlN的式量为41).
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(填入“可行”、“不可行”),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.
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.若忽略此原因的话,只要用图中的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(填代号).但是戊同学的装置有缺陷所测结果将偏高或偏低偏低.

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