16.(2009广东卷19)某试验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氧化钙(Ca3N2),并探究其实验式。

(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是       

(2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是      

(3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2;②点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后,      ;④拆除装置,取出产物。

(4)数据记录如下:

空瓷舟质量m0/g
瓷舟与钙的质量m1/g
瓷舟与产物的质量m2/g
14.80
15.08
15.15

①计算得到实验式CaxN2,其中x=       .

②若通入的N2中混有少量O2,请比较x与3的大小,并给出判断依据:      

[解析](1)检查装置气密性首先要关闭活塞K,并将末端导管插入试管A的水中形成密闭系统,而是要通过升温形成压强差。(2)由题给(4)的②可知,若N2中混有O2会使产物不纯,因此要隔绝氧气对反应的影响,末端导管必须插入试管A的水中可防止氧气进入。(3)此处要联想初中氧气制备作答,因为温度降低会导致压强减小,出现倒吸现象,所以要首先撤出导管,在熄灭酒精灯。(4)①由题给实验数据可知:

m(Ca )=m1-m0=15.08-14.80=0.28g

则n(Ca )=0.28g/40g·moL-1=0.007mol

m(CaxN2)=15.15-14.80=0.35g

则m(N)=0.35g-0.28g=0.07g

n(N)=0.07g/14g·mol-1=0.005mol 因为n(Ca ):n(N)=7:5,所以x=2×7/5=2.8

②因为钙的总量不变,若通入的N2中混有少量O2,所得产物中会混有氧化钙,因为氮的相对原子质量小于样的相对原子质量,结果m2偏大,n(N)会偏大,所以x值会减小。

[答案](1)关闭活塞K,将末端导管插入试管A的水中,用酒精灯微热硬质试管,若末端导管有连续均匀的气泡冒出,撤去酒精灯冷却一段时间,在导管内形成一段水柱,并且一段时间不回落,则证明装置的气密性良好21世纪教育网 (2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中,目的是:防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置,氧化单质钙,生成氧化钙,引入杂质。 (3)反应结束后,先将末端导管从试管A中拔出,再熄灭酒精灯。 (4)x=2.8;因为钙的总量不变,若通入的N2中混有少量O2,所得产物中会混有氧化钙,因为氮的相对原子质量小于样的相对原子质量,结果m2偏大,n(N)会偏大,所以x值会减小。

[考点分析]这是一条以定量试验为基础的综合性较强的实验题,主要涉及:气密性检查、实验安全、实验计算、误差分析、装置分析和评价21世纪教育网

[专题突破]

15.(2009江苏高考化学15)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下:

 

(1)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量 Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是          。

(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH为4.0,其目的有:①将溶液中的少量 Ca(OH)2 转化为CaCl2;②防止Ca2+在蒸发时水解;③          。

(3)测定样品中含量的方法是:a.称取0.7500g样品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中;c.用0.05000mol·L1 AgNO3 溶液滴定至终点,消耗AgNO3 溶液体积的平均值为20.39mL。①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有:            。②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为:            。③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有:       ;        。

[解析](1)Fe(OH)3若没有沉淀完全,则会有Fe3+存在,检验Fe3+的存在用KSCN溶液最好,检验时一定要取上层清液,检验现象才能明显;
(2)空气中的CO2会影响产品的纯度,所以应该防止溶液吸收空气中的CO2
(3)①滴定实验中,需润洗的仪器有滴定管、移液管,该实验是用 AgNO3 溶液滴定 待测液的,所以需要润洗的仪器一定有酸式滴定管。
② 根据关系式:CaCl2·2H2O   ~  2AgNO3
147        2
α×0.7500×25/250   0.05000×0.02039
           解得:α=0.9991=99.9%
③根据反应:CaCl2·2H2O ~  2Cl~  2AgNO3若Cl偏多,则滴定的结果就会偏高,所以样品中若混有含氯量高于CaCl2的或CaCl2·2H2O 晶体中的结晶水失去一部分都能使CaCl2·2H2O的质量分数偏高;
[答案](1)取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3 沉淀完全(2)防止溶液吸收空气中的CO2 (3)①酸式滴定管  ②99.9% ③样品中存在少量的NaCl ,少量CaCl2·2H2O 失水
[考点分析]本题以工业生产为载体,综合考查化学实验。考查物质的检验、常见仪器的使用注意点、误差分析、计算等方面,综合考查学生对实验原理的理解能力,对实验方案的评价分析能力21世纪教育网
 0  436905  436913  436919  436923  436929  436931  436935  436941  436943  436949  436955  436959  436961  436965  436971  436973  436979  436983  436985  436989  436991  436995  436997  436999  437000  437001  437003  437004  437005  437007  437009  437013  437015  437019  437021  437025  437031  437033  437039  437043  437045  437049  437055  437061  437063  437069  437073  437075  437081  437085  437091  437099  447090 

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