题目内容
10.7g含杂质的锌放入100g足量稀硫酸中完全反应后所剩质量为106.8克,求:Zn+H2SO4═H2↑+ZnSO4.
(1)氢气的质量?
(2)锌的纯度?
(3)稀硫酸溶液中溶质的质量分数?
分析 根据质量守恒定律,混合物质量的减少的质量即生成的氢气质量,据此根据反应的化学方程式列式计算出参加反应锌和硫酸的质量,进而计算出锌的纯度、稀硫酸溶液中溶质的质量分数.
解答 解:(1)由质量守恒定律,生成氢气的质量为7g+100g-106.8g=0.2g.
(2)设参加反应的锌的质量为x,参加反应的硫酸的质量为y,
Zn+H2SO4═H2↑+ZnSO4
65 98 2
x y 0.2g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2g}$ x=6.5g
锌的纯度为$\frac{6.5g}{7g}×$100%≈92.9%.
(3)$\frac{98}{2}=\frac{y}{0.2g}$ y=9.8g
稀硫酸溶液中溶质的质量分数为$\frac{9.8g}{100g}×$100%=9.8%.
答:(1)氢气的质量为0.2g;(2)锌的纯度为92.9%;(3)稀硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%.
点评 本题难度不大,掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题,根据质量守恒定律计算出氢气的质量是正确解答本题的前提和关键.
练习册系列答案
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20.实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出该化学反应的符号表达式:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑.
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
提出猜想
除MnO2、CuO外,Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂.
完成实验
按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好).
分析数据、得出结论
(1)由实验①与实验4对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是Mn02.
反思
(1)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变;
(3)实验室也可以用分解过氧化氢溶液来制取氧气,写出该化学反应的符号表达式:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑
(4)猜想:影响过氧化氢溶液分解反应的速率是催化剂的种类,试设计实验验证:催化剂种类;取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验,测定收集150mL氧气所需的时间即可.
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
提出猜想
除MnO2、CuO外,Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂.
完成实验
按下表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好).
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
| ① | KClO3 | 580 |
| ② | KClO3、MnO2(质量比1:1) | 350 |
| ③ | KClO3、CuO(质量比1:1) | 370 |
| ④ | KClO3、Fe2O3(质量比1:1) | 390 |
(1)由实验①与实验4对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是Mn02.
反思
(1)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变;
(3)实验室也可以用分解过氧化氢溶液来制取氧气,写出该化学反应的符号表达式:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑
(4)猜想:影响过氧化氢溶液分解反应的速率是催化剂的种类,试设计实验验证:催化剂种类;取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验,测定收集150mL氧气所需的时间即可.
1.除掉空气中的氧气可采用的方法是( )
| A. | 使空气通过灼热的焦炭 | B. | 使空气通过灼热的氧化铜 | ||
| C. | 使空气通过灼热的铜网 | D. | 将空气点燃 |
6.某同学家新换了淋浴喷头,从说明书上了解到该喷头是铜制镀铬的,他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬,为了了解铬与常见金属铝铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行如下探究活动:
【查阅资料】①铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜.②铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液…
③铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液…
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮.
【回答问题】(1)用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面氧化物.
(2)实验一发生反应的化学方程式是Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑.
(3)甲同学提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,你认为不可行(填“可行”或“不可行”).
(4)乙同学认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品应该是A1、CrSO4溶液、Cu.
【归纳】比较金属活动性强弱的方法有:
①通过金属与酸反应判断金属活动性强弱;
②通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱.
【查阅资料】①铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜.②铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液…
③铝是银白色有光泽的金属,能与稀硫酸反应,生成无色的硫酸铝溶液…
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片,用砂纸打磨光亮.
| 实验 | 实验一 | 实验二 | 实验三 |
| 实验方案 | |||
| 实验现象 | 铬片表面产生气泡缓慢,溶液变为蓝色 | 无明显现象 | 铝片表面产生气泡较快 |
| 结论 | 铬能与稀硫酸反应,反应速率较慢 | 铜不与稀硫酸反应 | 铝能与稀硫酸发生反应,反应速率较快 |
| 三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系是Al>Cr>Cu. | |||
(2)实验一发生反应的化学方程式是Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑.
(3)甲同学提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,你认为不可行(填“可行”或“不可行”).
(4)乙同学认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系,这三种药品应该是A1、CrSO4溶液、Cu.
【归纳】比较金属活动性强弱的方法有:
①通过金属与酸反应判断金属活动性强弱;
②通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱.
4.在“空气中氧气含量的测定”实验探究中,
①甲同学设计了如图1的实验方案:在集气瓶内放足量红磷,塞紧橡皮塞,用放大镜聚集太阳光来引燃红磷,待红磷火焰熄灭且集气瓶冷却至室温后,打开止水夹.如果实验成功,那实验过程中观察到的主要现象有产生大量白烟、水倒吸入集气瓶约占$\frac{1}{5}$体积.

②乙同学设计了如图2的实验方案:将足量镁粉点燃后放入钟罩装置进行实验,写出镁粉与氧气反应的化学方程式2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO.燃烧完毕冷却后水几乎占满整个钟罩,已知镁是一种很活泼的金属,请推测产生这一现象的可能原因镁不仅和氧气反应,还与氮气发生反应.如果将图2中镁粉换成碳粉进行相同实验,则不能 (能或不能)用来测定空气中氧气的含量.
③丙同学设计了如图3的实验方案:反应容器是由两个针筒和中间的玻璃管组成的密闭系统,容器内留有30mL空气.加热等铜丝的温度升高后,交替缓缓推动两个注射器活塞,观察到亮红色的铜丝表面覆盖着一层黑色物质(反应方程式:2Cu+O2 $\stackrel{△}{→}$ 2CuO),实验数据记录如下:
Ⅰ.反应后容器内气体体积X理论上为24mL.
Ⅱ.如果反应结束后测得容器内气体体积为28mL,假设装置气密性完好,那造成实验有误差的原因可能是铜丝过少 (试举一个即可).
④十八世纪法国化学家拉瓦锡为了研究空气的组成设计的实验如图4,实验原理是汞与氧气在加热条件下会反应生成红色的氧化汞粉末.当年拉瓦锡在观察到汞表面浮起红色渣滓后,还继续加热了12天才停止实验,他这样做的理由是为了保证把装置内的氧气全部反应完.
①甲同学设计了如图1的实验方案:在集气瓶内放足量红磷,塞紧橡皮塞,用放大镜聚集太阳光来引燃红磷,待红磷火焰熄灭且集气瓶冷却至室温后,打开止水夹.如果实验成功,那实验过程中观察到的主要现象有产生大量白烟、水倒吸入集气瓶约占$\frac{1}{5}$体积.
②乙同学设计了如图2的实验方案:将足量镁粉点燃后放入钟罩装置进行实验,写出镁粉与氧气反应的化学方程式2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO.燃烧完毕冷却后水几乎占满整个钟罩,已知镁是一种很活泼的金属,请推测产生这一现象的可能原因镁不仅和氧气反应,还与氮气发生反应.如果将图2中镁粉换成碳粉进行相同实验,则不能 (能或不能)用来测定空气中氧气的含量.
③丙同学设计了如图3的实验方案:反应容器是由两个针筒和中间的玻璃管组成的密闭系统,容器内留有30mL空气.加热等铜丝的温度升高后,交替缓缓推动两个注射器活塞,观察到亮红色的铜丝表面覆盖着一层黑色物质(反应方程式:2Cu+O2 $\stackrel{△}{→}$ 2CuO),实验数据记录如下:
| 反应前容器内空气体积 | 反应后容器内气体体积 |
| 30mL | X mL |
Ⅱ.如果反应结束后测得容器内气体体积为28mL,假设装置气密性完好,那造成实验有误差的原因可能是铜丝过少 (试举一个即可).
④十八世纪法国化学家拉瓦锡为了研究空气的组成设计的实验如图4,实验原理是汞与氧气在加热条件下会反应生成红色的氧化汞粉末.当年拉瓦锡在观察到汞表面浮起红色渣滓后,还继续加热了12天才停止实验,他这样做的理由是为了保证把装置内的氧气全部反应完.