题目内容
14.测定某黄铜(铜和锌组成)中铜的质量分数,将一定量黄铜加入100g质量分数为9.8%的稀硫酸中,二者恰好完全反应,过滤,将所得固体洗涤、干燥后称量为3.5g,请回答下列问题:(1)配制100g质量分数为9.8%的稀硫酸,需要98%的浓硫酸的质量为10g
(2)写出上述反应的化学方程式Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
(3)列出求解黄铜中参加反应物质的质量(x)的比例式$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$
(4)该黄铜中铜的质量分数为35%
(5)将反应后得到的滤液加入54.7的水后,则所得溶液中溶质质量分数为10%
(6)若工业上制备400t该黄铜,则需要含Cu2S70%的辉铜矿的质量为254t.
分析 (1)根据稀释前后溶液中溶质的质量不变结合密度公式可以完成解答;
(2)根据锌与硫酸反应的生成硫酸锌及氢气的特点,写出锌与硫酸反应的化学方程式;
(3)根据反应的化学方程式,由反应中锌与硫酸的质量关系,列出参加反应锌的质量的计算比例式;
(4)利用过滤,将所得固体洗涤、干燥后称量为3.5g为铜的质量,计算该黄铜中铜的质量分数;
(5)反应后所得溶液为硫酸亚铁溶液,最终溶液中溶质的质量分数=×100%,根据反应的化学方程式计算生成硫酸锌的质量,根据质量守恒定律计算反应后所得溶液的质量;
(6)根据铜元素守恒计算炼制出的黄铜质量.
解答 解:
(1)设需要浓度为98%的硫酸质量是x
x×98%=100g×9.8%
x=10g
(2)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(3)lOOg 9.8%的稀硫酸中含硫酸的质量=100g×9.8%=9.8g
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98
x 9.8g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$
x=6.5g
(4)该黄铜中铜的质量分数为$\frac{3.5g}{3.5g+6.5g}×$100%=35%;
(5)设恰好完全反应时,生成硫酸锌的质量为y,生成氢气的质量为z
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
98 161 2
9.8g y z
$\frac{98}{9.8g}=\frac{161}{y}=\frac{2}{z}$
y=16.1g
z=0.2g
最终溶液中溶质的质量分数$\frac{16.1g}{6.5g+100g+54.7g-0.2g}×$100%=10%;
(6)理论上能炼制出黄铜的质量为:400t×35%÷$\frac{64×2}{64×2+32}×$100%÷70%=254t
答案:
(1)10g;(2)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;(3)$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$;(4)35%;(5)10%;(6)254t.
点评 根据反应的化学方程式能表示反应中各物质的质量比,由反应中某物质的质量可计算出反应中其它物质的质量.
实验室有一瓶保存不当的试剂(如图所示),其残缺的标签中只剩下"Na'和“10%'字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小华等几位同学对此很感兴趣,决定对其成分进行探究:
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【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?
【交流研讨】根据受损标签的情境判断,这瓶试剂不可能是______(填酸·碱或盐)。
【查阅资料】
初中化学常见的含钠化合物有NaCI、NaOH、Na2C03、NaHC03
Na2C03、NaHC03溶液都呈碱性,NaCl溶液呈中性
室温下(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如下:
物质 | NaCI | NaOH | Na2C03 | NaHC03 |
溶解度/g | 36 | 109 | 215 | 9.6 |
【得出结论】
小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,这瓶试剂不可能是______
【猜想与实验】
这瓶试剂①可能是______溶液;②可能是NaOH溶液;③可能是Nacl溶液。
(1)小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到湿润的pH试纸上,测得pH= 11,他判断该溶液不可能是氯化钠溶液,对小亮的操作方法·测量结果及所得结论,你的评价是______
A.方法正确,pH正确,结论正确 B.方法不正确,pH偏小,但结论正确
C.方法不正确,pH偏大,结论不正确 D.方法正确,pH正确,但结论不正确
(2)小强为了确定该溶液的成分,进行了如下实验
操作步骤 | 实验现象 | 结论及化学方程式 |
步骤一:取样品于试管中, 滴加足量__________ | 产生气泡 | 猜想①正确 步骤二发生反应的化学方程式是________ |
步骤二:把产生的气体, 通入_________ | 产生白色沉淀 |
【质疑】小华则不同意小强的观点,认为溶液中除Na2C03外还可能有NaOH.请你帮助他完成以下探究方案
探究步骤 | 预计现象 | 结论 |
步骤一:取样品于试管中,向其中滴加足量的________溶液并过滤 | 产生白色沉淀 | 溶液中: 既含Na2C03,又含有NaOH |
步骤二:向上述滤液中滴加酚酞试液 | 酚酞试液呈________色 |
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除MnO2、CuO外,Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂.
【完成实验】按如表进行实验,并测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好).
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
| ① | KClO3 | 580 |
| ② | KClO3、MnO2(质量比1:1) | 350 |
| ③ | KClO3、CuO(质量比1:1) | |
| ④ | KClO3、Fe2O3(质量比1:1) | 390 |
(1)由实验①与实验4对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种金属氧化物,氧化铜催化效果仅次于二氧化锰,请你推出分解温度(用t表示)的取值范围:350<t<390.
【反思】
(3)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变;
(4)影响氯酸钾分解快慢除催化剂种类外,还可能有的影响因素是颗粒大小(或不同的质量比)(写出一种即可).
| A. | 治疗胃酸过多 2Al(OH)3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O 复分解反应 | |
| B. | 空气中氧气含量测定 4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5 氧化反应 | |
| C. | 实验室用双氧水制氧气 2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑ 分解反应 | |
| D. | 用一氧化碳冶铁 3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2 置换反应 |
| A. | B. | C. | D. |
资料摘要:
Ⅰ.碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应.
Ⅱ.浓硫酸具有很强的吸水性;碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳.
[方案一]样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取一定量纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液. | 产生白色沉淀 | 反应的化学方程式: Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl |
(3)将反应后的混合物进行过滤,把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量.利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量分数为91%.如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%,这是因为不洗涤碳酸钙表面可能会附着一层可溶性物质使沉淀物质量增加,所以使得计算出的碳酸钠的质量增大.
[方案二]样品与稀盐酸反应,测定Na2CO3的质量分数
利用如图所示实验装置(铁架台略去)和试剂,通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量,计算Na2CO3的质量分数(装置气密性良好,忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的).
(4)打开止水夹K,先对装置A和B(已连接)通入已除去CO2的空气一会儿,以排尽装置A和B中含有的二氧化碳,再接上装置C和D.
(5)关闭止水夹K,加入足量的稀盐酸(杂质不与盐酸反应),装置A中样品产生气体的化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑.
(6)待装置A中的反应结束后,再一次打开止水夹K,继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿.根据质量守恒 定律,装置C(填标号)在反应前后的质量差就是产生CO2的质量,由此计算出该样品中Na2CO3的质量分数.若没有装置D,将会使测定结果偏大(选填“偏大”或“偏小”).