题目内容

20．我校自然科学兴趣小组在野外考察时带回来一矿石进行实验．请回答：
（1）下图是测定这块矿石的密度时所用的仪器及实验情况，计算出此矿石的密度．

（2）经检验此矿石中有一主要元素是钙元素，取此矿石（杂质不与盐酸反应，且不溶于水）8克放入烧杯中（烧杯的质量为20克），再加入47.2克稀盐酸，在一定时间内恰好反应，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体．反应时间和烧杯及其所盛物质的总质量的关系如下表所示：
反应时间（秒）2468101214161820
烧杯及其所盛物质的总质量（克）75.274.874.474.073.673.273737373
①生成气体的质量为2.2克；
②此矿石的主要成分是碳酸钙，求反应后所得溶液溶质的质量分数？

分析 （1）测固体的密度的原理是ρ=$\frac{m}{V}$，用天平测质量m，根据排水法用量筒测体积V．
（2）①根据反应时间曲线可查出碳酸钙完全反应后放出气体二氧化碳的质量；
②利用生成二氧化碳的质量计算出所取样品中碳酸钙质量以及生成氯化钙的质量，根据溶液中溶质质量分数公式进行解答．

解答 解：（1）物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度值，金属块的质量：m=20g+20g+10g+4g=54g，
金属块体积是金属块浸没在水中前后时，量筒中水面对应的刻度值的差，
所以金属块的体积为：V=40ml-20ml=20ml=20cm3，
金属块密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{54g}{20c{m}^{3}}$=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3．
故答案为：2.7×103kg/m3．
（2）①由质量守恒定律，因此放出气体二氧化碳的质量=8g+20g+47.2g-73g=2.2g；故填：2.2；
②经检验此矿石中有一主要元素是钙元素，并且加入稀盐酸，在一定时间内恰好反应，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体．说明为碳酸盐，所以此矿石的主要成分是碳酸钙；
设样品中碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y．
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100                 111              44
x                     y                2.2g
$\frac{100}{x}=\frac{111}{y}=\frac{44}{2.2g}$
解得：x=5g，y=5.55g
反应后溶液中溶质质量分数=$\frac{5.55g}{5g+47.2g-2.2g}×100%$=11.1%
答：主要成分是碳酸钙；反应后溶液中溶质质量分数为11.1%．

点评 本题是一道有关测密度、化学方程式和溶质质量分数的综合计算题，准确判断图中刻度值是正确解决本题一个重要细节．

练习册系列答案
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15．如图1所示是给病人输液用的氯化钠注射溶液的标签（部分文字）．

（1）要配制1 000 毫升这种注射溶液（密度约为
1克/厘米3），需氯化钠9克．
（2）如图2是某学生用氯化钠固体和水配制1000g溶质质量份数为 0.9%氯化钠溶液的部分操作过程，该同学在称量氯化钠时，先在两个托盘上各放一张质量相同的纸，然后把药品直接放在纸上称量．请你完成下列填空：
①写出操作中的两处错误瓶塞正放了；称量时左码右物
②下列操作中导致溶质质量分数偏低的是AB（填字母，可多选）
A．b操作中砝码和氯化钠放错盘    B．c中烧杯带有水滴未干燥就使用
C．d操作中平视量筒凹液面最低处读数 D．e操作中有少量水溅出．
11．要鉴别失去标签的稀硫酸和氢氧化钠溶液，小科、小妍各取适量的两种溶液于试管中，分别加入一定量经打磨的铝片，发现两支试管中均有气泡产生．
【提出问题】为什么两支试管中都会出现气泡呢？
【实验探究】请教老师后得知，氢氧化钠溶液也可以与铝发生反应产生气体．小科、小妍讨论后决定再一步验证：再取适量的两种溶液于试管中，分别滴入硫酸铜溶液，当观察到的现象是产生蓝色沉淀，该溶液是氢氧化钠溶液；没有明显现象的是稀硫酸．
【继续探究】铝和氢氧化钠溶液反应产生的气体是什么呢？
他们向老师要了相关的器材和药品进行了实验．
（1）用铝和氢氧化钠溶液制取这种气体，应该选用图甲．（选填“甲”或“乙”）
（2）收集该气体，经检验发现其具有可燃性，已知该气体是一种单质，则该气体为氢气．
8．根据下列装置图．回答有关问题：

（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一小团棉花的作用是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管；
（2）写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学反应方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，并根据此反应选择图中的BCD（填字母）仪器组装一套制取干燥氧气的装置．
15．用化学符号表示：
①3个铝离子3Al3+，②液态氢H2，③氮元素N
④2个五氧化二磷分子2P2O5，⑤4个硫酸根离子4SO42-．
5．下列属纯净物的是（　　）
A．粗盐B．矿泉水C．冰水混合物D．自来水
12．“奥运在我心中”．整理归纳物质性质之间的相互联系是学习科学的一种有效方法．图中五圆环中的ABCDE是我们学习过的单质（铁）、氧化物（二氧化碳）、酸（稀盐酸）、碱（氢氧化钠溶液）、盐（硫酸铜溶液）中的某种物质．两环相交表示两种物质之间能相互发生反应，写出这五种物质的化学式．
A：CO2  B：NaOH  C：HCl  D：Fe  E：CuSO4．
9．甲、乙两种气体混合后通入澄清石灰水中，石灰水无明显变化；将灼热至发红光的黑色固体丁放到混合气体中，丁燃烧生成新的气体丙，丁熄灭后，测知甲气体已全部耗尽；往乙、丙混合气中加入澄清石灰水，石灰水变浑浊．已知乙气体约占空气体积的$\frac{4}{5}$，则：
（1）这些物质分别是：（用化学式表示）
甲：O2；乙：N2；丙：CO2；丁：C．
（2）甲与丁反应的文字表达式为：碳+氧气$\stackrel{点燃}{→}$二氧化碳，属于化合反应类型．
10．从Cu、O、H、Cl中的选择适当的元素，按要求写出相应物质的化学式：
（1）一种难溶性的碱Cu（OH）2  
（2）一种可溶性的盐CuCl2．

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