初中化学实验探究物质的组成成分以及含量计算题

MCO₃广泛应用于建筑工业。
（1）某碳酸盐样品MCO₃，为确定金属M的相对原子质量，某研究小组设计如下实验装置及步骤（友情提醒：①MCO₃ ==MO+CO₂↑②_，不考虑植物油中溶解CO₂产生的影响）。③不考虑装置中的空气对实验的影响

①连接装置并___________；②准确称量样品的质量10g；③装药品，_________________，读数；④加热至样品质量不再减少；⑤冷却到室温；⑥调节量气装置两边液面相平，读数、列式计算。
Ⅰ．请将上述实验步骤补充完整①________________；③_________________
Ⅱ．B装置量气管上方少量植物油的作用是 ___________；
Ⅲ．步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管____________（填“缓慢上移”或“缓慢下移”）。
Ⅳ．若其他操作均正确，仅因下列因素可使M相对原子质量的测定结果偏大的是 ___________（填字母序号）；
a．反应前量气管水面在0刻度处，反应后仰视读数
b．样品未分解完全即停止实验
c．量气管中未加植物油
（2）某研究小组使用上述装置测定M的相对原子质 量，测得3组数据如下表所示。取3组数据的值（这样做的目的是为了减少实验误差）得到CO₂的体积为 __________L。又知常温常压下CO₂的密度为1.964 g/L，则生成CO₂的质量约是____________g（结果保留一位小数），据此计算M的相对原子质量的值。（写出计算M相对原子质量的过程）。

组别	样品质量	CO2体积
第1组	10 g	2.239 L
第2组	10 g	2.241 L
第3组	10 g	2.240 L

 

工业铁红的主要成分是Fe₂O₃，还含有少量的FeO、Fe₃O₄。为了测定铁红中铁元素的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析。
［资料1］碱石灰既能吸收水又能吸收二氧化碳；浓硫酸可以吸收水蒸气；
［资料2］实验室常用氢氧化钠溶液来除去CO₂反应生成碳酸钠和水；用澄清的石灰水
来检验CO₂气体；
［资料3］草酸晶体（H₂C₂O₄·3H₂O）在浓H₂SO₄作用下受热分解，化学方程式为：
H₂C₂O₄·3H₂OCO₂↑+ CO↑+ 4H₂O
（1）下列可用作草酸分解制取气体的装置是      （填字母编号）。

【问题讨论】用下图所示装置进行实验：

A       B         C              D                 E            F
（2）实验前应先          。
（3）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是   、   （填字母编号）。
a．浓硫酸       b．澄清的石灰水      c．氢氧化钠溶液
（4）写出A装置中发生的化学反应方程式        。
（5）B装置的作用是            。
（6）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是：
①加热前          。 ②停止加热后            。
（7）写出D装置中所发生反应的一个化学方程式             。
【数据分析与计算】
［资料4］铁的常见氧化物中铁的质量分数：

铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
铁的质量分数	77.8％	70.0％	72.4％

（8）称取铁红样品10.0 g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为m g，则        ＜ m ＜        。
② 实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是         。
【实验评价】
反思1：本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁的质量分数会        （填“偏小”、“不变”或“偏大”）。
反思2：请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷               。

科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。图甲是实验室制取并检验CO₂的装置，图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。

（1）图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的    仪器相同（填字母编号）。
（2）通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍，采用“微型”实验装置具有的优点是     。
（3）用乙装置完成“制取并检验CO₂”的实验，消耗了0．73克10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO₂的质量是多少克？

用氢气还原氧化铜的方法测定某氧化铜样品的纯度（杂质不与氢气反应），同学们设计了以下实验装置，准确称取15克干燥样品进行实验．

【查阅资料】①无水硫酸铜为白色固体，遇水变成蓝色。
②浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂。
请根据资料回答：
（1）在实验中，乙装置的作用是　                       　．
（2）准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表：

	装置丙	装置丁
反应前	48.8克	161.2克
反应后	46.5克	163.9克

小丽想根据装置丁的质量变化进行计算，请帮小丽求出氧化铜样品的纯度（写出计算过程）．
（3）小明根据装置丙的质量变化计算，发现小丽结果偏大。请分析导致这一结果的原因可能是　      　．
A．装置的气密性不好   B．空气中的水分被丁处浓硫酸吸收  
C．通入的氢气量不足   D．氧化铜没有完全被还原

课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na₂CO₃、还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳（氢氧化钙的悬浊液）为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定。
【粗产品制备】
（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为                                       。
（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品。
【粗产品成分分析】
（1）取适量粗产品溶于水，加入Ba(NO₃)₂溶液出现白色浑浊，该反应的化学方程式为                                      ，由此该粗产品中一定不含有         。
（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质。
【含量测定】Na₂CO₃含量的测定
（1）该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取20.0g粗产品，进行实验。
【说明】 ①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。
②CO₂在饱和NaHCO₃溶液中的溶解度非常小。
（2）操作步骤：
①连接好装置，检查气密性；将药品加入各装置
②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；
③称量G的质量；
④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸，直至D中无气泡冒出；
⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；
⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0.48g。
（3）问题探究：
①在用托盘天平称量粗产品时，如果天平的指针向右偏转，说明                     。
②B装置的作用是                                           。
③在步骤②中，A处缓缓通入一段时间空气的目的是                              。
④若没有H装置，则测定的Na₂CO₃的质量分数会       （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。
⑤该兴趣小组指导老师认为该方案有些不合理，指导同学们更换了其中的一种试剂并去掉了一个装置后实验得到了完善，并测得20.0 g粗产品只能产生0.44 g CO₂。你认为更换后的试剂是            ，原实验中实验值0.48g比正确值0.44 g偏大的原因是（假设操作均正确）                                                        。（4）数据计算：
根据正确值0.44 g，求得粗产品中Na₂CO₃的质量分数是         （写出计算过程）。

课外活动小组的同学在测定由 $NaCl$和 $N{a}_{2}C{O}_3$形成的固体混合物组成时，进行了以下实验：取 $40g$固体混合物配成溶液，平均分为四份，然后分别加入一定质量分数的 $CaC{l}_2$溶液，实验数据见下表：

	实验一	实验二	实验三	实验四
原固体混合物质量	$10g$	$10g$	$10g$	$10g$
加入 $CaC{l}_2$溶液质量	$10g$	$20g$	$30g$	$40g$
生成的沉淀的质量	$2g$	$m$	$5g$	$5g$

请分析表中数据回答并计算[（4）要求写计算过程 ]
（1）生成的沉淀是（填写化学式）。

（2） $10g$原固体混合物配成的溶液和足量 $CaC{l}_2$溶液反应，最多生成沉淀质量为 $g$。
（3）ｍ= $g$。
（4）原固体混合物中NaCl的质量分数是多少？