题目内容

某同学设计了如下实验，以测定CaCO3、（NH4）2CO3和NH4Cl固体混合物中氮元素的质量分数．实验过程如图所示：

请回答：
（1）操作①和②的名称分别是
溶解、过滤
溶解、过滤
．
（2）原样品中氮元素的质量分数为
14m
17W
×100%
14m
17W
×100%
（用含W、m的代数式表示）．
（3）若该同学由于操作不当而使测定结果偏低，其原因可能是
abc
abc
（填字母）．
a．试剂①用量不足            
b．固体未经洗涤
c．试剂②用量不足 
d．气体C未经干燥．
分析：样品首先加水溶解，过滤后得到的沉淀为CaCO3，溶液A为（NH4）2CO3和NH4Cl的混合物，加入足量NaOH浓溶液加热可得氨气，用浓硫酸吸收氨气可得样品中氮元素的质量分数，以此解答该题．
解答：解：（1）样品经操作①和②可得沉淀和溶液，则应为首先加水溶解，过滤后得到沉淀，故答案为：溶解、过滤；
（2）溶液A为（NH4）2CO3和NH4Cl的混合物，加入足量NaOH浓溶液加热可得氨气，m（NH3）=mg，则m（N）=
14m
17
g，
则原样品中氮元素的质量分数为
14m
17W
×100%，故答案为：
14m
17W
×100%；
（3）a．试剂①用量不足，会导致铵盐不能完全溶解，则测定的含氮量偏低，故a正确；
b．固体未经洗涤，固体表面会吸附铵根离子，测定的含氮量偏低，故b正确；
c．试剂②用量不足，不能是铵根离子全部转化为氨气而被吸收，则 测定的含氮量偏低，故c正确；
d．气体C未经干燥，会使测定结果偏低，故d错误．
故答案为：abc．
点评：本题考查物质的含量测定的实验设计，侧重于学生的实验探究和分析能力的考查，题目难度中等，注意把握实验原理和操作注意事项．
练习册系列答案
相关题目
资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应时会生成大量气体和白色不溶物．某同学设计了如下实验方案来验证产物、探究反应原理．
（1）提出假设
实验1：用砂纸去掉镁条表面的氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞试液的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，生成大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红色变成红色．
该同学对反应中生成的白色不溶物进行如下猜想：
猜想1：白色不溶物可能是
Mg（OH）2
Mg（OH）2
；
猜想2：白色不溶物可能是MgC03；
猜想3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3?yMg（OH）2]．
（2）设计定性实验确定产物并验证猜想：
实验序号 实验 实验现象 结论
实验Ⅱ 将实验Ⅰ中收集到的气体点燃 能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 气体成为
①氢气
①氢气
实验Ⅲ 取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，
加入足量
②稀盐酸
②稀盐酸
③产生气体沉淀全部溶解
③产生气体沉淀全部溶解
 白色不溶物可能是MgCO3
实验Ⅳ 取实验Ⅰ中的澄清溶液，
向其中加入少量稀CaCl2溶液		 产生白色沉淀 溶液中存在
④CO32-
④CO32-
（3）为进一步确定实验Ⅰ的产物，设计了如下的定量实验方案，实验装置如图所示：
称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6g，充分加热至不再产生气体为止，并将分解产生的气体全部通入上述装置中．实验前后装置A的质量增加1.8g，装置B的质量增加8.8g，试确定白色不溶物的化学式：
Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3?Mg（OH）2
Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3?Mg（OH）2
．
（2013?江苏三模）实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3．其工艺流程为：

（1）根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为
BaSO4
BaSO4
．图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni（OH）2含量增大，其原因是
温度升高，Ni2+的水解程度增大
温度升高，Ni2+的水解程度增大
．
（2）工艺流程中“副产品”的化学式为
CuSO4?5H2O
CuSO4?5H2O
．
（3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
氢氧化物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Ni（OH）2
开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.7
沉淀完全的pH 3.7 9.7 9.2
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤．请对该实验方案进行评价：
方案错误；在调节pH前，应先在滤液中加入H2O2，使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+
方案错误；在调节pH前，应先在滤液中加入H2O2，使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+
（若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）．
（4）操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol?L-1，则Ca2+的浓度为
3×10-6
3×10-6
mol?L-1．（常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11）
（5）电解产生2NiOOH?H2O的原理分两步：①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-；②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH?H2O沉淀．第②步反应的离子方程式为
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH?H2O+Cl-
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH?H2O+Cl-
．
（2013?闸北区二模）含有硫的化合物在工业生产中应用广泛，回答下列问题：
（1）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2．
①测得某黄铜矿（CuFeS2）中含硫20%（质量分数），求该矿石含铜的质量分数．
②现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气中进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，用100mL滴有淀粉的蒸馏水全部吸收SO2，然后取10mL吸收液，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，用去标准碘溶液的体积为20.00mL．求该黄铜矿的纯度．
（2）将FeS和Fe2O3的混和物56.6g，用足量稀H2SO4溶解后可得3.2g硫，求原混和物中FeS的质量．
（3）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2、SO3和O2．已知：SO2、SO3都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收．利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解．若无水硫酸铜粉末质量为10.0g，完全分解后，各装置的质量变化关系如下表所示．
装置 A
（试管+粉末）		 B C
反应前 42.0g 75.0g 140.0g
反应后 37.0g 79.0g 140.5g
请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式．
（4）硫化钠是用于皮革的重要化学试剂，可用无水Na2SO4与炭粉在高温下反应制得，化学方程式如下：
①Na2SO4+4C
高温
Na2S+4CO   ②Na2SO4+4CO
高温
 Na2S+4CO2
①若在反应过程中，产生CO和CO2混合气体为2mol，求生成Na2S的物质的量．
②硫化钠晶体放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3，甚至是Na2SO4，现将43.72g部分变质的硫化钠样品溶于水中，加入足量盐酸后，过滤得4.8g沉淀和1.12L H2S 气体（标准状况，假设溶液中气体全部逸出），在滤液中加入足量的BaCl2后过滤得2.33g沉淀，分析该硫化钠样品的成分及其物质的量．
化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学．
（1）硅是无机非金属材料的主角．请你举出两种含硅的材料名称
 
；铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但是该氧化膜易被酸碱破坏，若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为
 
．
（2）氯气用于漂白、消毒时，能起漂白、消毒作用的物质是
 
（写化学式）．缺铁性贫血患者应补充Fe2+，通常以硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效．当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是
 
．
（3）酸雨有很大危害，有学者提出利用 Fe2十、Fe3十等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO42一而实现SO2的回收利用．为检验回收样品中是否有SO_2-生成，某同学设计了如下实验方案：
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上述方案是否合理？答
 
，你的理由是
 
．
I．（1）如果SO2的漂白性是因为SO2与H2O反应的产物的漂白作用，那么SO2使品红溶液褪色的粒子可能是
 
．有一Na2SO3固体因部分被氧化而变质．为测定样品纯度，某同学设计了如下实验方案：称取m g样品溶于水，配成250mL溶液，用滴定管取V1 mL于锥形瓶中，用浓度为c mol?L-1 的标准酸性高锰酸钾溶液滴定至终点．反应关系为SO32-+MnO4_→SO42-+Mn2++H2O （未配平）
（2）配制样品溶液时，不一定需要的实验仪器是
 
（选填答案编号）
A、容量瓶B、玻璃棒　C、滴定管
（3）滴定管在注入酸性高锰酸钾溶液之前，先用蒸馏水洗净，再用
 
．
（4）滴定终点的现象是
 
．
（5）滴定至终点消耗高锰酸钾溶液的体积为V2 mL，则原样品中Na2SO4的质量分数为
 

Ⅱ．FeCO3是白色沉淀，已知Ksp（FeCO3）=2×10-11，将FeCl2稀溶液与Na2CO3溶液等体积混合，若原FeCl2溶液的浓度为2×10-5 mol/L，则生成沉淀所需Na2CO3溶液最小浓度为
 
mol/L．

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