题目内容
14.请结合如图装置图回答问题:(1)现有一无色气体,可能是一氧化碳、二氧化碳、水蒸气中的一种或几种组成,为确定其组成,按气体通过的先后顺序,正确连接的仪器依次是:气体→A→B→C,气体从装置C的c(填“b”或“c”)接口进入;实验过程分析如下:装置A中黑色粉末变红色,该反应的化学方程式为CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2;装置B中无明显现象;装置C中澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2═H2O+CaCO3↓;由上述实验现象可以确定原无色气体中一定含有一氧化碳,不能确定是否含有二氧化碳气体.
(2)现用纯净的一氧化碳通入A装置,仪器连接依次是A→C,如果氧化铜中混有铜粉,为测定氧化铜的质量分数,称取mg样品实验,实验过程中获取两组数据:Ⅰ.反应前后仪器a中质量减少wg;Ⅱ.吸收生成物的装置C中质量增加Qg.假设还原氧化铜的反应充分,称量准确,你认为应选择Ⅰ组的数据来计算样品中氧化铜的质量分数更好.理由是数据Ⅰ在题意前提下,其他因素对其影响小;数据Ⅱ在同样前提下,如果生成物吸收不完全,或吸收空气中二氧化碳,则数据不准确.所以实验数据Ⅰ比Ⅱ可靠.
分析 (1)一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,据此分析解答;
(2)为了实验结果准确,要用受其他因素影响小的数据进行计算,并结合装置特点分析解答.
解答 解:(1)检验二氧化碳用澄清石灰水应从长管进气,让气体与溶液充分接触反应;A中黑色粉末变红,说明含有一氧化碳,因为在加热的条件下,一氧化碳能将氧化铜还原为铜,反应方程式是:CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2;同时产生二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,反应方程式是:CO2+Ca(OH)2═H2O+CaCO3↓;此刻的二氧化碳有新生成的二氧化碳,也有可能原来气体中就含有二氧化碳,所以无法确定原混合气体中是否含有二氧化碳;
(2)反应前后仪器a中减少的质量是参加反应的氧化铜中氧元素的质量,据此可计算出混合物中氧化铜的质量,进而计算出氧化铜的质量分数;G装置中增加的质量应该是生成的二氧化碳的质量,在实验过程中有可能吸收不完全,也有可能吸收空气中二氧化碳,其数据不准确,则影响氧化铜的数据测定,进而影响计算样品中氧化铜的质量分数.所以实验数据Ⅰ比Ⅱ可靠;
故答案为:(1)c;CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2;CO2+Ca(OH)2═H2O+CaCO3↓;一氧化碳;二氧化碳;
(2)Ⅰ;数据Ⅰ在题意前提下,其他因素对其影响小;数据Ⅱ在同样前提下,如果生成物吸收不完全,或吸收空气中二氧化碳,则数据不准确.所以实验数据Ⅰ比Ⅱ可靠.
点评 本题考查了一氧化碳、氢气还原氧化铜的实验即常见物质的检验,完成此题,可以依据已有的知识进行,要求同学们熟记常见物质的性质,以便灵活应用.
| A. | 饱和溶液变为不饱和溶液 | |
| B. | 溶液中析出晶体后仍为饱和溶液 | |
| C. | 溶液中析出晶体后变为不饱和溶液 | |
| D. | 溶液中不析出晶体,但仍为饱和溶液 |
| A. | 观察Na2SO4、K2SO4溶液的颜色 | |
| B. | 观察HNO3、Cu(NO3)2溶液的颜色 | |
| C. | 向CuSO4溶液中滴加适量的NaOH溶液,静置后观察溶液颜色 | |
| D. | 加水稀释后观察溶液的颜色 |
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 固体混合物的质量(g) | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 加入NaOH溶液的质量(g) | 20 | 40 | 60 | 80 |
| 生成沉淀的质量(g) | 4.9 | m | 10.5 | 10.5 |
(1)表中m的值为9.8g;
(2)原固体混合物中硫酸铜的质量分数是多少?(精确到0.1%)
Ⅰ固体的成分分析
【提出问题】结块后的固体成分是什么?
【猜想与假设】
猜想一:固体为碳酸钠
猜想二:固体为碳酸钠和氢氧化钠.
用化学方程式表示固体中有碳酸钠的原因CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.
【查阅资料】BaCl2溶液pH=7
【实验探究】从瓶中取出一定量的固体,加入足量水溶解,再将溶液分三等份分别装入A、B、C三支试管,进行如图1所示实验.
甲同学根据实验现象,认为结块固体中有碳酸钠和氢氧化钠.
【实验分析】
(1)根据甲同学的实验结论可知,三支试管中观察到的实验现象分别为:A试管中溶液变红,B试管出现大量气泡,C试管中出现白色沉淀;C试管中现象产生的原因是(用化学方程式表示)Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl.
(2)乙同学认为甲同学的结论是不正确的,原因是碳酸钠溶液呈碱性,也是无色酚酞变红.
【实验设计】请你设计合理的实验方案,填入下列表格中.
| 操作 | 现象 | 结论 |
| 取少量结块固体于试管(或烧杯)中,加水使其完全溶解,加入过量的氯化钡或氯化钙溶液,静置后,向上层清液(或过滤后向滤液)中滴加几滴无色酚酞溶液 | 若溶液变红 | 固体为碳酸钠和氢氧化钠 |
为确定该固体样品中Na2CO3的质量分数,小芳同学称取2g样品,利用A为Y形管、B为量气管、C为水准管作为主要反应容器,进行了如图2(I)所示实验.
(1)在量气管内水面上架一薄层油,目的是防止二氧化碳溶于水;将Y形管(装置A)向左倾斜,硫酸流到样品中.
(2)使样品与稀硫酸反应的操作为将Y形管(装置A)向左倾斜,硫酸流到样品中.
(3)实验结束后,小芳同学读出量气管中的气体体积为22.4mL(已知该温度压强下,CO2的密度为1.965g/L),请你计算出样品中Na2CO3质量分数.(写出计算过程)
(4)小明同学设计如图2(Ⅱ)装置,分别测定反应前、反应后仪器以及仪器内物质的总质量,进行有关计算,实验操作中没有失误,多次测量的结果均偏大,你认为可能的原因是逸出的二氧化碳中含有水蒸汽.
| A. | 干燥的药品可以直接放在托盘天平上称量质量 | |
| B. | 向容器中装药品时,应先装液体药品,再装固体药品 | |
| C. | 加热烧杯、试管中的液体时,需用酒精灯隔着石棉网加热 | |
| D. | 收集有氧气的集气瓶,应盖着毛玻璃片,正放在实验桌上 |
| A. | 进入矿井前做灯火实验 | |
| B. | 夜晚发现家用燃气泄漏需开灯检查 | |
| C. | 为了勤俭节约,可以食用霉变不严重的大米 | |
| D. | 浓硫酸滴在皮肤和衣物应先用大量水冲洗 |
| A. | 蒸发结晶 | B. | 稀释浓硫酸 | ||
| C. | 滴管用后不洗插回原瓶 | D. | 用力塞紧橡皮塞 |