题目内容

研究性学习小组为了测定黄铜（铜、锌合金）的组成，用电子天平分别称得锥形瓶与棉花的质量为44.1g，称取黄铜样品20.0g．在锥形瓶中加入该样品和足量稀硫酸后瓶口塞上棉花，如图1所示．将电子天平称量的数据绘成下图2．
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请认真分析数据，回答下列问题：
（1）四个同学从多角度处理数据，下列数据处理的图象中正确的是
 
．
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（2）试计算：
①样品中铜的质量分数；
②恰好反应时所得溶液中生成物的质量分数．
分析：（1）因为铜不与稀硫酸反应，黄铜中只有锌与稀硫酸反应．溶液的质量随着反应的进行而变化；生成氢气的质量根据图2可计算出来；然后对照选项进行分析即可；
（2）利用锌与硫酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出样品中锌的质量和生成的硫酸锌的质量；
①样品中铜的质量=样品质量-样品中锌的质量；然后根据“
样品中铜的质量
药品质量
×100%”计算即可；
②所得溶液中生成物的溶质质量即生成的硫酸锌的质量，溶液质量=完全反应后电子天平示数-锥形瓶与棉花的质量-铜的质量；然后根据溶质质量分数公式计算即可．
解答：解：（1）A、因为铜不与稀硫酸反应，黄铜中只有锌与稀硫酸反应．所以完全反应后，样品有剩余（铜），故A不适合；
B、由图2数据和质量守恒定律可得，完全反应时生成氢气的质量为：212.5g-212.1g=0.4g；故B符合；
C、因为锌与稀硫酸反应过程中有气体生成，生成气体质量小于参与反应的锌的质量，故溶液质量会随着反应的进行而逐渐增加，到反应完全时不再变化．故C不适合；
D、因为铜不与稀硫酸反应，黄铜中只有锌与稀硫酸反应．故D不适合．
故选B；
（2）设样品中锌的质量为x，生成的硫酸锌的质量为y．
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65       161   2
X         y   0.4g
∴
65
X
=
2
0.4g
，
161
y
=
2
0.4g
，
解之得：X=13g，y=32.2g；
①样品中铜的质量分数为：
(20g-13g)
20g
×100%=35%；
②所得溶液中生成物的溶质质量分数为：
32.2g
212.1g-44.1g-7g
×100%=20%．
答：①样品中铜的质量分数为35%；②反应后所得溶液中硫酸锌的质量分数为20%．
点评：本题主要考查学生的综合分析能力．判断数据处理的图象的正误要依据物质间反应的情况和图示数据分析；计算时要根据已知条件和化学方程式以及质量分数公式进行．
练习册系列答案
相关题目
根据提供的材料，阅读、思考并回答相关问题．
材料一：2009年1月，某市一酒吧发生一起特大火灾．该事故的起因是几个年轻人在酒吧内燃放烟花，引燃聚氨酯泡沫塑料天花板，聚氨酯泡沫塑料燃烧产生大量有毒烟气，造成人员中毒伤亡．
材料二：氢氧化镁是一种新型的阻燃剂．当温度达到380℃时，氢氧化镁开始分解出水蒸气，同时生成耐高温的氧化镁固体．利用氢氧化镁这一性质，将它添加在塑料等易燃  性材料中能起阻燃作用．
（1）聚氨酯泡沫塑料属于
 
（选填“金属材料”、“无机非金属材料”、“合成材料”或“复合材料”）．从上述材料能总结出聚氨酯泡沫塑料具有的一条化学性质是
 
；
（2）燃着的烟花在引发这场火灾中所起的作用是
 
；
（3）氢氧化镁受热分解的化学方程式为
 
；根据灭火原理初步分析氢氧化镁能作阻燃剂的原因可能有
 
．
材料三：氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）都是一种重要的无机非金属材料，广泛应用于矿业生产和集成电路生产领域．氧化铝（Al2O3）、氮化铝（AlN）能分别与氢氧化钠发生以下反应：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O．NH3极易溶于水或酒精中，但不能溶解在动植物的油脂中（1体积水可以溶解大约700体积氨气）．
（4）已知某氮化铝中可能含有碳或氧化铝中的一种或两种杂质，为了确定杂质的种类并测定样品中的氮化铝的质量分数．学校化学研究性学习小组的同学们经过思考提出了几种实验方案，请你参与他们对实验方案的讨论．
实验方案一：甲同学设计了右图所示的装置，通过反应后右侧注射器（注射器最大量程为20mL）内收集到气体的量来进行计算．
主要操作步骤的顺序为：a．往锥形瓶中放入适量的AlN样品；b．检验装置的气密性；c．从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的NaOH浓溶液（不考虑氨气在NaOH浓溶液中的溶解）；d．读出注射器内气体的体积数．
①同学们观看了他的设计后，认为样品取用的量需要一定的控制，这是因为
 
．
②同学们还认为该方案的操作步骤顺序有点不妥，应作的修改为
 
．
实验方案二：乙同学设计了右图所示的装置，与甲同学的相比，仅仅在收集方法上不同．
③你观看了他的设计后，该方案中最后测得的气体的体积应该就是
 
 数．
④同学们讨论后，一致认为该方案最后所测得气体的体积将会偏小，甚至有可能得不到气体的体积数，你认为他们的理由是
 
．
⑤丙同学在仔细思考后认为只要在广口瓶的水中加一种物质X（如右图示），就可达到目的，你认为X可以选用的物质是
 
，它的作用是
 
．
⑥装置改良后，实验中广口瓶内原有的空气对实验结果
 
（填“有”或“没有”）影响．
交流与计论：
⑦实验结束后，若观察到锥形瓶中还有固体，则样品中肯定含有的杂质是
 
；
⑧为确定是否还有另一种杂质，小李同学称取1g氮化铝固体样品用方案二的改进装置进行实验，装置中固体的质量变化如曲线所示，最后量筒内收到水的体积刚好500ml．（不考虑气体的损失，查阅资料得知实验条件下收集到的气体密度为0.68g/L），请通过计算帮助小李同学说明氮化铝样品中是否还有其它杂质？
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（2013?南通一模）珍珠粉常为消费者喜爱，然而一些不法分子用贝壳粉冒充珍珠粉销售．一研究性学习小组为了鉴定某珍珠粉的真假，进行了以下探究．
[查阅资料]
①珍珠中含碳酸钙80-93%、蛋白质4-14%、水份2-4%及微量元素等．
②蛋白质与浓硝酸反应变黄色．
③贝壳粉主要成分是碳酸钙（质量分数98%以上）．
[实验]
实验一  向盛有少量珍珠粉样品的试管中，滴加少量
浓硝酸
浓硝酸
（填一种化学药品名称），观察现象，以此鉴别该珍珠粉真假．
实验二  用图所示装置测定珍珠粉样品中碳酸钙的含量．
实验操作：
①按图连接仪器装置．用胶皮管连接B与C时，需要先
把玻璃管口用水润湿
把玻璃管口用水润湿
，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管，连接好后检验其气密性；
②准确称取a g珍珠粉样品装入仪器B中，在A中装入质量分数为b%的盐酸m mL；
③向B内的珍珠粉样品中逐滴加入足量的盐酸；
④完全反应后，A中剩余盐酸n mL，C中的浊液经
过滤
过滤
、洗涤、干燥，称得白色固体的质量为w g；
⑤计算样品中碳酸钙的含量．
[交流]
装置B中发生反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
；不用长颈漏斗而用A（分液漏斗）盛放盐酸，可防止该装置漏气，另一作用是
防止生成的气体过快
防止生成的气体过快
；能够说明样品已完全反应结束的现象是
装置B中没有气泡产生
装置B中没有气泡产生
；计算样品中碳酸钙的质量分数时，需要用到的实验数据是
aw
aw
．
[反思]
若测得样品中碳酸钙的质量分数比实际值小，则可能的原因有
bc
bc
（填序号）．
a．原料中可能含有碳酸镁等物质
b．装置B中CO2未完全进入装置C
c．装置B中有部分HCl进入装置C中
d．装置C中玻璃管与空气相通，未密封
[拓展延伸]
有同学提出在实验二中不需要装置C，可用电子天平称量装置A、B反应前后的质量，就可以得到珍珠粉样品中碳酸钙的含量．你认为他的理由是
根据质量守恒定律，装置A、C反应前后的质量差就是CO2的质量
根据质量守恒定律，装置A、C反应前后的质量差就是CO2的质量
．
（2005?金华）我市盛产石灰石，其中含有的杂质主要是二氧化硅．某学生为了测定石灰石中碳酸钙的含量，取10.0克石灰石样品，经粉碎后放入烧杯中，并加入足量的稀盐酸（石灰石中的杂质不与稀盐酸反应），烧杯及所盛物质的总质量为80.0克．反应过程中测得烧杯及所盛物质的质量与相应反应时间记录如小表：
反应时间/分 0 2 4 6 8 10
烧杯及所盛物质质量/克 80.0 79.0 78.3 77.9 77.8 77.8
（1）反应生成CO2的总质量为
2.2
2.2
克．  该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？
（2）某化工厂的污水中含有较多量的硝酸锌、硝酸银和泥沙，如果直接排放，会给环境造成严重污染．某校研究性学习小组的同学取回该厂的污水样品，在实验室对样品中的硝酸银含量进行了测定，并提取了金属银和硝酸锌固体，为治理该厂的污染探索了一种方案．请回答（忽略其他杂质的影响）：
①取一定质量的污水样品，过滤，用所得的滤液进行硝酸银含量测定．请你从下表中选择一种测定所需的药品
b
b
及应测量的数据
③
③
．（填编号）
提供的药品 测量的数据
a．铁粉
b．稀盐酸		 ①反应前铁粉的质量
②反应后铁粉和银的质量
③AgCl的质量
②在提取金属银和硝酸锌时，同学们设计了如下的方案：

在该方案中，金属粉末X是
锌
锌
．
（3）学校实验室要排放各种污染物，“实验室也是污染源”，创建“绿色家园”，必须人人参与．请提出你在进行化学实验时，减少实验对环境污染的一种做法
废水经过处理达标后再排放
废水经过处理达标后再排放
．
某研究性学习小组，从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气，并通过排水量来测定所收集到氧气的体积．

（1）甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑
，整套实验装置接口的正确连接顺序为a→
f
f
→
e
e
→
g
g
．
（2）实验过程中，甲同学观察到E装置中的水变为紫红色，这是因为
高锰酸钾粉末
高锰酸钾粉末
进入E装置并溶于水中的缘故．为了防止实验过程中出现上述现象，相应的改进措施是
在试管口放一团棉花
在试管口放一团棉花
．
（3）实验结束，乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值，为此继续进行以下实验探究：
提出问题：出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么？
作出猜想：猜想Ⅰ：可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气；
猜想Ⅱ：可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气；
猜想Ⅲ：
可能是锰酸钾和二氧化锰均被分解放出氧气
可能是锰酸钾和二氧化锰均被分解放出氧气
．请回答他做出猜想Ⅲ的理由是
锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素
锰酸钾和二氧化锰都含有氧元素
．
实验验证：
实验一：取一定质量的二氧化锰于试管中，加热一段时间，冷却后测得固体残留物的质量不变．证明猜想
Ⅰ和Ⅲ
Ⅰ和Ⅲ
错误．
实验二：取一定质量的锰酸钾于试管中，加热一段时间
冷却后测得固体残留物的质量较原固体减少
冷却后测得固体残留物的质量较原固体减少
．综合实验一和实验二，证明猜想Ⅱ正确．
反思拓展：实验结束后，经过讨论、交流，丙同学用下列仪器和药品又设计了一个实验方案测定空气中氧气的体积分数．
①带瓶塞的1000mL圆底烧瓶   ②电子天平（称量精确度为0.01g）   ③酒精灯   ④某种较活泼的金属粉末（实验过程中需要用到的其他实验用品已省略，实验中有关物质的物理量数据为已知）他的实验步骤是：
先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量，再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧，至氧气完全反应；
先用电子天平称出稍过量的金属粉末的质量，再把金属粉末放在带瓶塞的1000mL的圆底烧瓶中灼烧，至氧气完全反应；
_
再称量反应后圆底烧瓶中固体物质的质量；最后通过密度公式求氧气的体积
再称量反应后圆底烧瓶中固体物质的质量；最后通过密度公式求氧气的体积
．再利用实验数据和已知数据就可换算得出空气中氧气的体积分数．

珍珠粉常为消费者喜爱，然而一些不法分子用贝壳粉冒充珍珠粉销售．一研究性学习小组为了鉴定某珍珠粉的真假，进行了以下探究．
[查阅资料]
①珍珠中含碳酸钙80-93%、蛋白质4-14%、水份2-4%及微量元素等．
②蛋白质与浓硝酸反应变黄色．
③贝壳粉主要成分是碳酸钙（质量分数98%以上）．
[实验]
实验一　向盛有少量珍珠粉样品的试管中，滴加少量________（填一种化学药品名称），观察现象，以此鉴别该珍珠粉真假．
实验二　用图所示装置测定珍珠粉样品中碳酸钙的含量．
实验操作：
①按图连接仪器装置．用胶皮管连接B与C时，需要先________，然后稍稍用力把玻璃管插入胶皮管，连接好后检验其气密性；
②准确称取a g珍珠粉样品装入仪器B中，在A中装入质量分数为b%的盐酸m mL；
③向B内的珍珠粉样品中逐滴加入足量的盐酸；
④完全反应后，A中剩余盐酸n mL，C中的浊液经________、洗涤、干燥，称得白色固体的质量为w g；
⑤计算样品中碳酸钙的含量．
[交流]
装置B中发生反应的化学方程式为________；不用长颈漏斗而用A（分液漏斗）盛放盐酸，可防止该装置漏气，另一作用是________；能够说明样品已完全反应结束的现象是________；计算样品中碳酸钙的质量分数时，需要用到的实验数据是________．
[反思]
若测得样品中碳酸钙的质量分数比实际值小，则可能的原因有________（填序号）．
a．原料中可能含有碳酸镁等物质
b．装置B中CO2未完全进入装置C
c．装置B中有部分HCl进入装置C中
d．装置C中玻璃管与空气相通，未密封
[拓展延伸]
有同学提出在实验二中不需要装置C，可用电子天平称量装置A、B反应前后的质量，就可以得到珍珠粉样品中碳酸钙的含量．你认为他的理由是________．

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