资料显示:碳还原氧化铁的过程如下:
下图所示的实验中,反应前氧化铁和碳粉的质量分别为32克和1.2克,反应后得到气体
和28.8克黑色固体B。
(1)求白色沉淀的质量;
(2)推断黑色固体
的化学式。(要求写出推断过程)
盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。农业生产上常用质量分数为15%-20%的氯化钠溶液来选种。
(1)要配制150
16%的氯化钠,计算应称取氯化钠的质量。
(2)选种进行一段时间后,农技员估计溶液和溶质质量分数都有所减少,他取出50
氯化钠溶液,加入过量的
溶液,得到沉淀14.35
,计算氯化钠溶液中溶质的质量分数。
(3)若此时氯化钠溶液的质量只剩下100
,要使溶液质量和溶质质量分数都恢复到(1)中的状态,计算需要加入的氯化钠和水的质量。
现有一种碱性调味液,是碳酸钠和氯化钠组成的溶液。为了测定碱性调味液中碳酸钠的质量分数,某同学进行了如下实验:取三份碱性调味液各100g,分别缓慢加入到20g、40g和60g某浓度的稀硫酸中,测得三组实验数据见下表(气体的溶解忽略不计):
|
第Ⅰ组 |
第Ⅱ组 |
第Ⅲ组 |
稀硫酸的质量/g |
20 |
40 |
60 |
生成气体的质量/s |
2.2 |
4.4 |
5.5 |
根据实验及有关数据进行计算:
(1)100g碱性调味液与稀硫酸完全反应生成气体的质量为 g。
(2)碱性调味液中碳酸钠的质量分数为多少?
(3)100g碱性调味液与该稀硫酸反应后溶液pH=7时,消耗稀硫酸的质量为多少克?
金属单质A与非金属单质硫(S)发生如下反应:2A + S A2S。甲、乙、丙三组学生在实验室分别进行该实验,加入的A和硫的质量各不相同,但总质量均为6 g。充分反应时,实验数据记录如下:
|
A的质量/g |
S的质量/ g |
A2S的质量/g |
甲 |
5 |
1 |
5 |
乙 |
4 |
2 |
5 |
丙 |
a |
b |
3 |
根据上述信息,回答问题:
(1)元素A的相对原子质量为 。
(2)丙组实验中a∶b为 (结果以最简整数比表示,请写出计算过程)。
某班一次社会实践活动是到碱厂参观,该厂主要产品之一是小苏打(碳酸氢钠)。参观结束,同学们带回一些化验室里废弃的小苏打样品,来测定其中碳酸氢钠的质量分数(假设该样品中只含有氯化钠一种杂质)。取样品9.3 g逐滴加入稀盐酸,生成CO2气体的质量与滴加稀盐酸的质量关系如图所示,求下面的两个问题:(计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位数字)
(1)样品中碳酸氢钠的质量分数。
(2)恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。
某化学兴趣小组的同学在老师的带领下参观如图所示的炼铁厂。小新想用自己所学知识来测定产品中铁的质量分数,征得工人师傅同意,带回一小块生铁样品。称得该样品6.0g,放入烧杯中,向其中逐滴加入稀盐酸,当滴入54.0g稀盐酸时,反应不再产生气泡(假设杂质不参与反应),称得烧杯内剩余物质的总质量为59.8g。(铁与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑)
请你帮小新完成有关计算(结果保留一位小数):
(1)实验产生氢气的质量是 g。
(2)生铁样品中铁的质量分数。
为探究一种混合物是由铜粉与镁粉、铁粉、锌粉中的哪一种金属组成。某同学进行了如下实验:称量8.0 g该混合物粉末放入烧杯中→将140 g 14%的稀硫酸平均分成四份依次加入该烧杯中→充分反应后测定剩余固体质量→数据处理:将测得剩余固体质量与加入稀硫酸的质量关系绘制成右图。试计算:
⑴该混合物是由铜粉和____组成的。
⑵加入105 g稀硫酸充分反应后,所得溶液的
质量。
某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体,那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?带着这样的疑问,他们进行了下列探究:
【查阅资料】(1)Ca(HCO3)2可溶于水;
(2)NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
【猜 想】(1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
(2)乙同学认为可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl2溶液分别与Na2CO3溶液反应均有沉淀产生;又知道Ca(HCO3)2可溶于水,因此猜测澄清石灰水、CaCl2溶液分别与NaHCO3溶液混合不会产生沉淀,从而鉴别出两种溶液。
(3)丙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别。
【实验探究】(1)甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀,实验结果与猜想不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
(2)乙同学将CaCl2溶液加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,发现两支试管中也都产生了白色沉淀,实验结果出乎意料,但根据观察到的其他实验现象,他认为仍可用CaCl2溶
液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
(3)丙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图所示):
① 加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,
② 加热NaHCO3时,丙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的。
【问题讨论】(1)小组同学对上述实验展开了讨论,对甲同学的两个实验进行了比较,并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图1、图2)。请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式 ;写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子: 。
图1:澄清石灰水与Na2CO3溶液反应
图2澄清石灰水与NaHCO3溶液反应
(2)乙同学的两个实验中,大家对CaCl2与Na2CO3溶液的反应比较熟悉,而对CaCl2与NaHCO3溶液混合产生的现象难以理解,同学们又进一步查阅了资料,了解到CaCl2与NaHCO3溶液可发生如下反应:CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,因而同学们知道了乙同学是通过观察到 现象来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的。
至于CaCl2与NaHCO3溶液为什么能发生上述反应,老师指出其反应原理较复杂,有待于今后学习中进一步探究。
(3)丙同学在加热Na2CO3固体时,开始产生少量气泡的原因是 ;根据你分析:Na2CO3受热 分解(填“易”或“不易”)。在加热NaHCO3固体时,丙同学观察到的实验现象是 (任写一种)。
【拓展应用】(1)固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过 方法除去。
(2)把105g氯化钙溶液与100g5.3%的碳酸钠溶液混合,恰好完全反应,则反应所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出完整的解题过程)。
无土栽培黄瓜的营养液的配方中,含有质量分数为0.2%的尿素溶液 [尿素的化学式为CO(NH2)2 ]。请通过计算,回答下列问题:
(1)尿素的相对分子质量为__________________。
(2)尿素中氮元素的质量分数为______________(精确到0.1%)。
(3)若用50 kg溶质的质量分数为2%的尿素溶液加水稀释,可得溶质的质量分数为0.2%的尿素溶液________kg。
鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,为了测定蛋壳中碳酸钙的质量分数,小刚和小勇同学进行了如下实验。请回答相关问题:(1)他俩将蛋壳洗净、干燥并捣碎放在烧杯里,然后往烧杯中加入足量盐酸,在蛋壳上很快就有许多小气泡产生,将收集到的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。据此可判断,收集到的气体中含有 。
(2)实验过程和测定的相关实验数据如下所示:
小刚根据“蛋壳残渣质量为4.3g”,求得蛋壳中碳酸钙的质量分数为 ;
小勇根据“反应过程中减少的质量”,也求得了蛋壳中碳酸钙的质量分数并计算出了盐酸的溶质质量分数,请你写出小勇的计算过程和结果。
(3)小刚和小勇根据不同的数据求得蛋壳中碳酸钙的质量分数有明显差别,请你分析其中可能的原因。
有一包白色粉末A,由CuSO4、CaCO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH中的两种或两种以上的物质混合而成。为探究其组成,进行如下实验(实验流程如图):
(1)取白色粉末A,向其中加入足量水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀B和无色滤液C。由此可判断,原白色粉末中一定不含有 。
(2)向白色沉淀B中加入足量稀盐酸,沉淀全部溶解,并产生无色气体。由此可判断,原白色粉末中一定含有 。
(3)向无色滤液C中通入一定量二氧化碳,充分反应后过滤,得到白色沉淀D和无色滤液E,由此可判断,原白色粉末中一定还含有 。
(4)若流程图中白色粉末A为20g,白色沉淀D为9.85g,无色滤液E中只含一种溶质。
①无色滤液E中的溶质为 ;
②通过计算确定20g白色粉末A中所含各物质的质量。
(请写出计算及推理过程)
下图是实验室常用的装置,请回答下列问题:
⑴写出仪器①的名称 。收集某气体能采用E装置,由此推测该气体具有的
性质是 。
⑵实验室制备并收集氧气的装置组合是 (填装置序号),反应的化学方程式为 ;若用F装置收集该气体,则气体应从 端进入(填“a”或“b”);装置A、B都可以用来制取二氧化碳,比较这两个装置,指出A装置的一个突出优点是 。
⑶实验室制得的CO2气体中常含有HCl和水蒸气,为了得到纯净、干燥的CO2气体,除杂装置的导管气流方向连接顺序是 (填选项字母编号)。
A.c→d→e→f B.d→c→e→f C.e→f→c→d D.f→e→d→c
(4)将氧气通入如下图所示的装置,实验中观察到B中澄清石灰水变浑浊,C中黑色固
体变为红色,则进入装置B的气体一定含有 ,B处发生反应的化学方程式是 。
⑸实验室制取氧气时常用二氧化锰作催化剂。某二氧化锰样品中含有杂质炭,为测定该样品中二氧化锰的质量分数,某兴趣小组设计的实验方案是:在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气,使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。
①如下图所示是用干燥纯净的氧气与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置,仪器②中装有碱石灰(氧化钙和氢氧化钠的混合物),其作用是 。
②为验证装置①已将CO2吸收完全,可在装置①与②之间加入
装置进行证明。
③现称取5.0 g二氧化锰样品进行实验,装置①反应前后的质量差为1.1g,则样品中二氧化锰的质量分数为多少?(写出计算过程)
碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。
【查阅资料】获得的资料有:
(1)补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。这些物质不与稀盐酸反应产生气体,高温灼烧时会燃烧或分解。
(2)碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。
(3)常见的碳酸钙含量测定方法:将碳酸钙粉碎,加入已知浓度的过量盐酸充分反应,然后测剩余盐酸的量,根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。
(4)澄清石灰水中的Ca(OH)2含量很少,100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)2。
【方案设计和实施】根据资料和已学知识,该小组同学设计如下两种方案进行测定。
方案1:根据下图所示装置实验。
(1)锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)长颈漏斗下部插入液面下的目的是 。
(3)加入药品前,检验该装置气密性的方法是 。
(4)记录数据如下:
钙片质量 |
空洗气瓶质量 |
澄清石灰水的质量 |
反应后洗气瓶及瓶内物质总质量 |
25 g |
100 g |
200 g |
300.4 g |
方案2:将钙片粉碎,加入足量的稀盐酸充分反应,根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。记录数据如下(空烧杯质量为100 g,加入钙片质量为25 g):
加入稀盐酸的质量 |
100 g |
200 g |
300 g |
400 g |
充分反应后烧杯及杯内物质总质量 |
222.8 g |
320.6 g |
418.4 g |
518.4 g |
【分析和评价】
(1)方案1和方案2中合理的是 ,原因是 。
(2)该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法(实验室可以进行该实验),原因是 。
(3)要使用【查阅资料】(3)中介绍的方法,还需要学习的是 。
【结论】经过计算,该钙片中碳酸钙的质量分数是 。
实验室有一瓶未知浓度的BaCl2溶液,某同学取出150g该溶液于烧杯中,向其中逐滴加入溶质质量分数为26.5%的Na2CO3溶液。反应过程中生成沉淀的质量与所用Na2CO3溶液质量的关系如图甲所示。请计算:
(1)配制26.5%的Na2CO3溶液80g,需要Na2CO3固体 g。
(2)BaCl2溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,结果保留到0.1%)