某研究性学习小组欲测定含硫酸的废液中硫酸的质量分数.做了如下实验:向100g该废液中加入足量的铁粉.充分反应后.收集到氢气0.2g．求该废液中硫酸的质量分数．题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

某研究性学习小组欲测定含硫酸的废液中硫酸的质量分数，做了如下实验：向100g该废液中加入足量的铁粉，充分反应后，收集到氢气0.2g．求该废液中硫酸的质量分数．

设该废液中硫酸溶质的质量为x，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
98 2
x 0.2g
∴

98

2

=

x

0.2g

∴x=

0.2g×98

2

=9.8g；
则该废液中硫酸的质量分数为：

9.8g

100g

×100%=9.8%．
答：该废液中硫酸的质量分数为9.8%．

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37、某研究性学习小组欲证明氧化铜也能作为氯酸钾分解反应的催化剂，他们进行了如下实验：

①称取1.0gCuSO₄粉末加入10 mL蒸馏水完全溶解；
②将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀；
③将所得沉淀转移到坩埚（一种可用于加热固体物质的容器）中，均匀缓慢加热至完全变为黑色的氧化铜，研细备用；
④按下表中的质量将固体混合好后，在相同条件下加热，并与MnO₂的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准（见图甲），其他可能影响实验的因素均忽略．

编号	KClO₃质量（g）	其他物质质量（g）	待测数据
1	2.0	不加任何物质	…
2	2.0	CuO 0.5	…
3	2.0	MnO₂ 0.5	…

回答下列问题：
（1）上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是

（填序号）．
（2）写出步骤③的化学方程式

Cu（OH）₂?CuO+H₂O

．
（3）表格中的“待测数据”是指

生成50mL气体所用的时间

．
（4）若实验过程中50mL量气管中液面的位置如图乙所示，A与B刻度间相差1 mL，刻度A的读数为20，则此时量气管中收集到的气体体积为

．
（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成后续实验．

实验步骤	实验过程及现象	设计目的
1	加入CuO后产生O₂的速率比未加入时快得多	CuO能加快KClO₃的分解
2		CuO的质量在反应前后是否保持不变
3

含镁3%一5%的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料．现有一块质量为W 9的镁铝合金，某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数．
查阅资料：溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO₂）和H₂，化学方程式为：2A1+2NaOH+2H₂0=2NaAlO₂+3H₂↑；镁不与NaOH溶液反应．氢氧化铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO₂）和H₂0，化学方程式为：A1（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂0；氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应．
提出猜想：利用镁铝与酸、铝与碱、氢氧化铝与碱反应的化学性质来测定合金中镁的质量分数．
设计方案：研究小组设计了不同的实验方案．
方案l：镁铝合金与过量盐酸反应测定生成气体在标准状况下的体积为v₁L；
方案2：镁铝合金与过量NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固
体的质量为w₁g；
方案3：镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应，过滤、洗涤、
干燥、称量沉淀的质量为w₂g．
问题讨论：请你参与研究小组的研究过程，并回答有关问题：
（1）研究小组利用上图所示实验装置，按照方案1进行了实验．
①装置中仪器a的名称是

．
②实验装置中有一处明显错误，请指出

（2）方案2中剩余固体是

；若按方案2进行实验，测得镁的质量分数为

．
（3）方案3中“过滤”得到的沉淀是

．
（4）某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4，也能测得镁的质量分数．请你在横线上填写合适的内容，将该方案补充完整．
方案4：镁铝合金与

反应测定生成气体在标准状况下的体积为v₂L．
方案评价；
（5）在实验方案1-4中，你认为最佳的实验方案是

某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并填空．

（1）写出图中仪器a．b的名称 a

．
（2）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式是

，应选择的发生装置是

，收集氧气的一种装置是

（填字母），理由是

氧气不易溶于水或氧气的密度比空气的密度大

氧气不易溶于水或氧气的密度比空气的密度大

；
（3）小陈同学选用图1装置做硫在氧气中燃烧的实验，请仔细观察，该同学的实验造成后果是

（4）小吴同学用制取的氧气，进行细铁丝在氧气中燃烧的性质实验．
①写出细铁丝在氧气中化学方程式：

②图2中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是

．
③小吴按图2实验时，发现铁丝没有燃烧，可能的原因有

集气瓶中氧气的含量低

集气瓶中氧气的含量低

（只填一种）．
（5）乙同学称取一定质量KMnO₄放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O₂，该反应的化学方程式为

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

．实验结束时，乙同学发现收集到的O₂大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反应生成的MnO₂分解放出O₂；
猜想Ⅱ：反应生成的K₂MnO₄分解放出O₂
做出上述猜想的理由是

二氧化锰和锰酸钾中都含有氧元素

二氧化锰和锰酸钾中都含有氧元素

．
【实验验证】同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的MnO₂，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO₂的质量不变．则猜想

错误．
②第二组同学取K₂MnO₄在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论．该组同学选择的实验方法是

将生成物通入水中，发现有气泡生成

将生成物通入水中，发现有气泡生成

某研究性学习小组欲证明氧化铜也能作为氯酸钾分解反应的催化剂，他们进行了如下实验：按表中的质量将固体混合好后，在相同条件下加热，并与MnO₂的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均忽略．
（1）表格中的“待测数据”是指：

生成50mL气体所用的时间

生成50mL气体所用的时间

编号	氯酸钾的质量	其他物质质量	待测数据
1	2.0克	不加任何物质	…
2	2.0克	氧化铜0.5克	…
3	2.0克	二氧化锰 0.5克	…

（2）后续在老师的指导下共同完成了对氧化铜催化剂的探究实验，确定了它可以做催化剂，由此说明它在反应前后

质量和化学性质

质量和化学性质

不变，但二氧化锰催化效果会更好点，由此待测数据之间的对比关系为

编号1＞编号2＞编号3

编号1＞编号2＞编号3

．
（3）要探究做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是

用氢气（或一氧化碳或炭）还原固体，观察固体是否变成红色；或用加热的稀硫酸溶解固体，观察是否能生成蓝色溶液（合理均可）

用氢气（或一氧化碳或炭）还原固体，观察固体是否变成红色；或用加热的稀硫酸溶解固体，观察是否能生成蓝色溶液（合理均可）

含镁3％一5％的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料。现有一块质量为Wg的镁铝合金，某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数。
【查阅资料】已知铝与NaOH溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠(NaAlO₂)和H₂，化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O==2NaAlO₂+3H₂↑；镁不与NaOH溶液反应。氢氧化铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成易溶于水的偏铝酸钠(NaAlO₂)和H₂O，化学方程式为：A1(OH)₃+NaOH==NaAlO₂+2H₂O；氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应。

【提出猜想】利用镁铝与酸、铝与碱、氢氧化铝与碱反应的化学性质来测定合金中镁的质量分数。
【设计方案】研究小组设计了不同的实验方案。
方案1：镁铝合金与过量盐酸反应测定生成气体在标准状况下的体积为V₁L；
方案2：镁铝合金与过量NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体的质量为W₁g；
方案3：镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为W₂g。
【问题讨论】请你参与研究小组的研究过程，并回答有关问题：
(1)研究小组利用上图所示实验装置，按照方案1进行了实验。
①装置中仪器a的名称是____________。
②实验装置中有一处明显错误，请指出____________________。
(2)方案2中剩余固体是__________；若按方案2进行实验，测得镁的质量分数为_________。
(3)方案3中“过滤”得到的沉淀是____________。
(4)某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4，也能测得镁的质量分数。请你在横线上填写合适的内容，将该方案补充完整。
方案4：镁铝合金与__________反应测定生成气体在标准状况下的体积为V₂L。
【方案评价】(5)在实验方案1-4中，你认为最佳的实验方案是___________________________。