题目内容

【题目】如图所示为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列各实验,回答下列问题:

(1)该组欲在实验室中制备并收集干燥的氧气。

①所选仪器的连接顺序为____________(填写仪器序号字母)。

②制取氧气所发生反应的化学方程式为____________________________________。

③氧气在空气中有相对稳定的含量是由于在自然界中存在氧的循环,请写出自然界中消耗氧气的一条途径______________________。

(2)用干燥纯净的氧气对纤维素的组成进行分析探究实验(资料显示纤维素只含C、H、O三种元素)。所选装置按“氧气→D→E→B→碱石灰干燥管”的顺序连接(实验前检查装置的气密性,假设所发生的化学反应都完全充分进行)。装置B中出现的现象为___________,装置D的玻璃管中放入纤维素试样的质量为1.62g,充分反应后,测得装置E的质量增加0.9g,装置B的质量增加2.64g,通过计算可得出纤维素中C、H、O三种元素的质量比为___:___:_____(计算结果用最简整数比表示)。

【答案】AEF 呼吸作用 澄清石灰水变浑浊 36 5 40

【解析】

过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,氧气密度比空气大,可以用向上排空气法收集;

浓硫酸具有吸水性,可作氧气的干燥剂;

光合作用生成氧气,呼吸作用消耗氧气;

化学反应遵循质量守恒定律,即反应前后元素种类、原子种类及个数和质量都不变。

(1)

①所选仪器的连接顺序为:通过A制取氧气,通过E干燥氧气,通过F收集氧气。

故填:AEF。

②过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:。

③自然界中消耗氧气的一条途径是呼吸作用,呼吸作用过程中消耗氧气,生成二氧化碳等物质。

故填:呼吸作用。

(2)纤维素与氧气在加热时反应生成二氧化碳和水,通过E浓硫酸干燥后进入装置B,B中澄清石灰水遇到二氧化碳要变浑浊;

测得装置E的质量增加0.9g,说明生成了0.9g水,装置B的质量增加2.64g,说明生成了2.64g二氧化碳;

0.9g水中氢元素质量为:;

2.64g二氧化碳中碳元素质量为:2.64g×=0.72g;

水中的氢元素、二氧化碳中的碳元素都来自于纤维素,故纤维素中碳元素质量是0.72g,氢元素质量是0.1g,纤维素只有三种元素,所以其中氧元素质量就等于纤维素质量减去氢和碳元素的质量,即:1.62g-0.72g-0.1=0.8g,

纤维素中C、H、O三种元素的质量比为:0.72g:0.1g:0.8g=36:5:40,

故填:36;5;40。

练习册系列答案
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【题目】硫酸亚铁铵((NH4)2SO4·FeSO4·6H2O)俗称摩尔盐,可用于净水和治疗缺铁性贫血。工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑(含有少量杂质 Fe2O3)为原料制备(如图)。

某化学兴趣小组拟用下列方案制备硫酸亚铁铵并进行相关探究。 查阅资料:

(1)FeSO4易被氧气氧化为Fe2(SO4)3,影响硫酸亚铁铵的等级。

(2)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体可制备硫酸亚铁铵晶体,该晶体比一般亚铁盐稳定,不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。

(3)在0~60℃时,硫酸亚铁铵的溶解度比硫酸铵、硫酸亚铁的溶解度小,冷却混合液至室温便析出硫酸亚铁铵。

(探究一)用如上图所示装置制备硫酸亚铁铵。实验步骤如下:

①制备 FeSO4溶液:先关闭止水夹 A,再打开止水夹 B和 C,从分液漏斗滴加稀硫酸至三颈烧瓶2中,此装置中发生的化学反应主要有(用化学方程式表示)______、_______和。该过程中氢气的作用是______。

②待装置中的铁屑快反应完时,关闭止水夹_______,打开止水夹_______,观察到的现象是_______。实验时为防止三颈烧瓶2中剩余铁屑通过导管进入三颈烧瓶3中,可采取的措施 是_______。

③放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵晶体,从中获得硫酸亚铁铵晶体的主要实验操作为过滤、洗涤、干燥。为洗涤(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 粗产品,下列方法中最合适的是______。

A 用冷水洗 B 先用冷水洗,后用无水乙醇洗

C 用 30%的乙醇溶液洗 D 用 90%的乙醇溶液洗

(探究二)探究硫酸亚铁铵样品的纯度取5g硫酸亚铁铵晶体溶于50mL水配成溶液,等分成两份,分别进行实验。
方案一:

(1)实验中加入过量BaCl2溶液的目的______。

(2)利用方案一测得的数据,计算该硫酸亚铁铵样品的纯度(列出具体计算步骤)。((NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的相对分子质量:392)__________

方案二:如图所示,向另一份中加入过量的NaOH溶液,充分反应后得到NH3

(3)(NH4)2SO4与NaOH反应的化学方程式为_______。

(4)实验中需不断通入高温水蒸气,其作用是_______。

(5)在实际测量中,利用方案二测得的样品纯度总是低于方案一测得的数值,可能的原因是______。

(探究三)对硫酸亚铁铵((NH4)2SO4·FeSO4·6H2O)晶体进行热重分析,温度与TG%的关系如下图所示

已知:温度低于 200℃,只有结晶水失去。

已知:TG% =

TG%从 100%降低为 72.4%时,发生反应的化学方程式是_______ 。试计算AB段物质的化学式______________ 。

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