?專題7 定量實(shí)驗(yàn)
1．某學(xué)習(xí)小組對(duì)人體吸入的空氣與呼出的氣體，進(jìn)行了如下探究
【提出問題】人體吸入的空氣與呼出的氣體組成有什么不同？
【查閱資料】通常條件下，白磷與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)。
【實(shí)驗(yàn)操作、記錄、分析】

實(shí)驗(yàn)一
（1）先檢查裝置的　 　，裝入試劑，在醫(yī)用輸液袋中裝入VmL氣體，連接裝罝。
（2）打開彈簧夾　 　，緩慢將袋中的氣體全部排除。讀出量筒中液體體枳為V1mL．氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　 　。
（3）關(guān)閉彈簧夾k1、k2，再　 填操作方法），以促使白磷迅速燃燒。待瓶中氣體冷卻至室溫，打開k2．讀出量筒中液體體枳為V2mL，其數(shù)值等于已反應(yīng)的　 　之外的氣體總體積。
實(shí)驗(yàn)二：
（4）把氧氣、二氧化碳、水蒸氣（測濕度）探頭放入袋中，開始采集數(shù)椐，然后向袋內(nèi)呼出氣體。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理如圖3，表示二氧化碳體枳分?jǐn)?shù)變化的是　?。ㄌ睢癤”、“Y”、“Z”），Y的體枳分?jǐn)?shù)在60s之后逐漸減小的原因是　 　。

【數(shù)據(jù)處理】
（5）實(shí)驗(yàn)一中，二氧化碳的體枳分?jǐn)?shù)是　　，氧氣的體枳分?jǐn)?shù)是　　。
（6）實(shí)驗(yàn)二中，200s時(shí)沒有采集數(shù)據(jù)的所有氣體的總體積分?jǐn)?shù)為　 　。
【評(píng)價(jià)與反思】
（7）有人認(rèn)為教材中空氣成分的“其它氣體和雜質(zhì)”主要是指水蒸氣，由實(shí)驗(yàn)二判斷此說法是　 　。（填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，理由是　 　。
【答案】（1）氣密性
（2）K1、K2；2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O
（3）向燒杯中加入熱水（熱水溫度大于40°C）；氧氣和二氧化碳
（4）Z；水蒸氣冷凝
（5）100%；100%
（6）76.66%
（7）錯(cuò)誤，由實(shí)驗(yàn) 2 可知，空氣中水的體積分?jǐn)?shù)為 1.98%，而空氣成分的氣體雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為 0.03%
【解析】（1）實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性；
（2）實(shí)驗(yàn)一中，要想將袋中的氣體全部排除，打開彈簧夾K1、K2；二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（3）白磷的著火點(diǎn)是40℃，所以可向燒杯中加入熱水，以促使白磷迅速燃燒；輸液袋中的氣體二氧化碳遇氫氧化鈉反應(yīng)，氧氣與白磷反應(yīng)，所以待瓶中氣體冷卻至室溫，打開k2．讀出量筒中液體體枳為V2mL，其數(shù)值等于已反應(yīng)的氧氣和二氧化碳之外的氣體總體積。
（4）把氧氣、二氧化碳、水蒸氣（測濕度）探頭放入袋中，開始采集數(shù)據(jù)（如圖1），然后向袋內(nèi)吹入氣體，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)處理得到圖2，由于呼出氣體中二氧化碳增多和水蒸氣增多，氧氣減少，表示二氧化碳體積分?jǐn)?shù)變化的是Z，Y的體積分?jǐn)?shù)在60s后逐漸減小的原因是水蒸氣冷凝；
【數(shù)據(jù)處理】
（5）實(shí)驗(yàn)一中，二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)表達(dá)式是：100%；氧氣的體積分?jǐn)?shù)表達(dá)式是：100%；
（6）由圖示可知：200s時(shí)未采集數(shù)據(jù)的所有氣體，總體積分?jǐn)?shù)為76.66%；
【評(píng)價(jià)與反思】：
（7）由實(shí)驗(yàn) 2 可知，空氣中水的體積分?jǐn)?shù)為 1.98%，而空氣成分的氣體雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為 0.03%，故有人認(rèn)為教材中空氣成分的“其它氣體和雜質(zhì)”主要是指水蒸氣的說法是錯(cuò)誤的。
2．某化學(xué)小組用熟石灰配制石灰水時(shí)，發(fā)現(xiàn)裝滿熟石灰的塑料試劑瓶已經(jīng)破塤．
【提出向題1】試劑是否變質(zhì)？
【猜想】①?zèng)]有變質(zhì)，成分是氫氧化鈣②全部變質(zhì)，成分是碳酸鈣
③部分變質(zhì)，成分是氫氧化鈣和碳酸鈣
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1】
步驟
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
1
取樣品于試管中，加水，滴入2～3滴酚酞試液
　 　
猜想③正確
2
向試管中繼續(xù)加入過量的　 　
　 　
【提出問題2】如何測定試劑中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2】小麗同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定：

取一定質(zhì)量的樣品放入錐形瓶中，加入過量稀鹽酸（不考慮稀鹽酸的揮發(fā)）測量裝置C在反應(yīng)前后的總質(zhì)量，即可計(jì)算出試劑中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．請(qǐng)寫出稀鹽酸與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式　 。
說明：裝置氣密性良好，操作無誤，各步反應(yīng)完全．
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）小文同學(xué)認(rèn)為小麗得到的結(jié)果有較大的誤差，理由是 　。
（2）小文同學(xué)用圖所示裝置（注射器活塞的摩擦力很小，忽略不計(jì)），完成測量．注射器除了貯存、加注稀鹽酸外，還有的作用是　 　。
【交流與討論】
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將A、C、E中廢液倒入一個(gè)干凈的廢液缸中，觀察到有沉淀生成。
（1）同學(xué)們將廢液過濾并討論濾液中溶質(zhì)的成分，該濾液中一定存在的溶質(zhì)是　 　。
（2）經(jīng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)廢液成分，處理后綠色排放．
【答案】【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1】
步驟
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
1
取樣品于試管中，加水，滴入2～3滴酚酞試液
無色酚酞變紅色
猜想③正確
2
向試管中繼續(xù)加入過量的稀鹽酸
有氣泡冒出
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2】CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
【反思與評(píng)價(jià)】（1）生成的二氧化碳有一部分停留在AB中，沒有被C吸收；
（2）測量體積；
【交流與討論】氯化鈉．
【解析】【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1】根可以用酚酞試液檢驗(yàn)是否有氫氧化鈣，只要無色酚酞變紅色，就證明有氫氧化鈣；用稀鹽酸檢驗(yàn)是否有碳酸鈣，如果有氣泡冒出，就證明有碳酸鈣，最后根據(jù)現(xiàn)象，判斷猜想的正誤．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2】稀鹽酸與碳酸鈣的反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的方程式是：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
【反思與評(píng)價(jià)】（1）生成的二氧化碳有一部分停留在AB中，沒有被C吸收，結(jié)果有較大的誤差．
（2）注射器除了貯存、加注稀鹽酸外，還可以測量體積；
【交流與討論】A和E中加入過量稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水，所以溶液中溶質(zhì)為HCl和CaCl2；
C裝置中氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，要完全吸收二氧化碳，所以氫氧化鈉一定是過量的，溶液中溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；
A、C、E中廢液倒入一個(gè)干凈的廢液缸中，觀察到有沉淀生成，所以鹽酸一定被耗盡，氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉；所以濾液中一定存在的溶質(zhì)是氯化鈉，可能有氫氧化鈉，氯化鈣和碳酸鈉中的一種。
3．小蘇打和食鹽是廚房中常見物質(zhì)?，F(xiàn)有一包白色固體，可能由碳酸氫鈉、氯化鈉中的一種或兩種物質(zhì)組成。某科學(xué)小組同學(xué)展開了系列研究。
（一）定性分析
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹看_定白色固體的組成
【實(shí)驗(yàn)方案】：如圖1所示：

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小明同學(xué)經(jīng)過上述實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：該白色固體由碳酸氫鈉、氯化鈉兩種物質(zhì)組成。
（1）步驟①發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　 ??；
（2）步驟②中的澄清石灰水也可以用其它堿溶液代替，如　 ?。?br /> （3）科學(xué)小組認(rèn)真研究討論后認(rèn)為，此方案不能得出小明同學(xué)的結(jié)論。一致認(rèn)為將上述方案中使用的一種試劑進(jìn)行調(diào)換，如仍出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則小明同學(xué)的結(jié)論正確。調(diào)換措施是　 　。
（二）定量分析
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y定該白色固體中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
【實(shí)驗(yàn)方案】該小組利用圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置（固定裝置已略去，裝置氣密性良好）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每一步反應(yīng)均完全進(jìn)行。
（1） 首先稱取a克該樣品放入裝置甲中，然后進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，正確的順序
是　 ?。ㄌ钚蛱?hào)，可重復(fù)選擇）
a．稱量裝置丙的質(zhì)量
b．打開彈簧夾，通入足量的氮?dú)?，關(guān)閉彈簧夾
c．打開分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，關(guān)閉活塞
（2）如果沒有裝置乙，會(huì)造成測定結(jié)果　 ?。ㄌ睢捌蟆薄捌　被颉安蛔儭保?；
（3）裝置丁的作用是　 　。
（三）拓展交流
經(jīng)査閱材料：將二氧化碳?xì)怏w持續(xù)通入一定量的氫氧化鈉溶液中會(huì)先后發(fā)生以下兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)：
①2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O ②Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3
小明同學(xué)將5g二氧化碳?xì)怏w通入100g 5%的氫氧化鈉溶液中，充分反應(yīng)后，所得溶液的溶質(zhì)是　 　
（填化學(xué)式）。
【答案】（一）定性分析
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
（2）氫氧化鋇溶液
（3）把稀鹽酸改為稀硝酸
（二）定量分析 【實(shí)驗(yàn)方案】（1）b、a、c、b、a （2）偏大
（3）防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入丙裝置
（三）拓展交流：Na2CO3、NaHCO3
【解析】（一）定性分析
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）步驟①中，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
（2）步驟②中的澄清石灰水也可以用其它堿溶液代替，如氫氧化鋇溶液，這是因?yàn)闅溲趸^能和二氧化碳反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鋇和水。
（3）調(diào)換措施是把稀鹽酸改為稀硝酸，這樣能夠防止過量鹽酸或反應(yīng)生成的氯化鈉對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。
（二）定量分析
【實(shí)驗(yàn)方案】
（1）首先稱取a克該樣品放入裝置甲中，然后進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，正確的順序：b、a、c、b、a。
（2）如果沒有裝置乙，導(dǎo)致水蒸氣被丙裝置吸收，從而會(huì)造成測定結(jié)果偏大。
（3）裝置丁的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入丙裝置。
（三）拓展交流
反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系為：
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，
80 44 106
5g 2.75g 6.625g
Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3
106 44
6.625g 2.75g
由以上質(zhì)量關(guān)系可知，5g氫氧化鈉恰好和2.75g二氧化碳反應(yīng)生成6.625g碳酸鈉，6.625g碳酸鈉和二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈉時(shí)，消耗二氧化碳質(zhì)量是2.75g，而和氫氧化鈉反應(yīng)后剩余二氧化碳質(zhì)量是2.25g，因此二氧化碳不足，所得溶液的溶質(zhì)是Na2CO3、NaHCO3。
4．某純堿廠生產(chǎn)的某批次碳酸鈉產(chǎn)品中可能含有氯化鈉雜質(zhì)。
定性檢驗(yàn)
（1））要確定該產(chǎn)品中是否含有雜質(zhì)氯化鈉，你的方法是　
。
定量測定
（2）若利用沉淀法測定該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你確定的反應(yīng)原理是（用化學(xué)方程式表示）　 　。
（3）假設(shè)你取樣的質(zhì)量為m1，根據(jù)你確定的反應(yīng)原理，你需要通過實(shí)驗(yàn)測量沉淀（填化學(xué)式）　 　的質(zhì)量（假設(shè)你測得的沉淀的質(zhì)量為m2）。
（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獲得數(shù)據(jù)m1、m2，把方案填在下表中。
適用的儀器名稱
實(shí)驗(yàn)步驟


（5）數(shù)據(jù)處理：
請(qǐng)用含m1、m2的式子表示所測樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?！　　?br /> 分析討論
（6）要測定混合物中某成分的含量，可通過化學(xué)方法將不易測定的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易測量的物質(zhì)。除沉淀法外，還可依據(jù)反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示）　 　來測定該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【答案】（1）取少量樣品于試管中，加入足量稀硝酸，再加入硝酸銀溶液，若觀察到產(chǎn)生白色沉淀，就證明樣品中含有氯化鈉
（2）Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl（Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl）
（3）BaCO3（或CaCO3）
（4）
選用的儀器名稱
實(shí)驗(yàn)步驟
燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、漏斗、托盤天平、洗瓶、干燥儀器
①稱量樣品的質(zhì)量；②溶解；③加試劑（需指明試劑過量或足量）；④過濾；⑤洗滌、干燥；⑥稱量沉淀的質(zhì)量
（5）（或）
（6）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
【解析】（1）要檢驗(yàn)碳酸鈉中是否含有氯化鈉就需要先排除碳酸鈉的干燥，取樣品于試管中，加入足量的稀硝酸，再加入硝酸銀溶液，觀察是否產(chǎn)生白色沉淀。
（2）若利用沉淀法測定該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以向待測溶液中加入過量的氯化鋇溶液（或氯化鈣溶液），碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉（或碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉），故填：Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl（Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl）。
（3）根據(jù)生成碳酸鋇沉淀或碳酸鈣沉淀的質(zhì)量來計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量，故填：BaCO3（或CaCO3）；
（4）需要稱取一定質(zhì)量的樣品并將其溶解，然后加入足量的氯化鋇溶液或氯化鈣溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將沉淀過濾出來，洗滌干燥稱量，故填：
選用的儀器名稱
實(shí)驗(yàn)步驟
燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、漏斗、托盤天平、洗瓶、干燥儀器
①稱量樣品的質(zhì)量；②溶解；③加試劑（需指明試劑過量或足量）；④過濾；⑤洗滌、干燥；⑥稱量沉淀的質(zhì)量
（5）若是利用過量的氯化鋇溶液來測定的話，設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，則：
Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl
106 197
x m2

x
則所測樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：；
若是利用過量的氯化鈣溶液來測定的話，設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為y，則：
Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl
106 100
y m2

y
則所測樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：
（6）利用氯化鈉與鹽酸不反應(yīng)，碳酸鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，將反應(yīng)生成的氣體干燥后用足量的氫氧化鈉溶液來吸收，根據(jù)氫氧化鈉溶液增重的質(zhì)量（即生成二氧化碳的質(zhì)量），通過化學(xué)方程式計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量，并進(jìn)一步計(jì)算出該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；故填：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑。
5．工業(yè)燒堿具有較好的殺菌消毒作用且廉價(jià)易得，但工業(yè)燒堿中含有一種雜質(zhì)碳酸鈉。某科學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)圍繞工業(yè)“燒堿”樣品純度測定問題，展開了討論與探究。
【原理思路】利用Na2CO3與稀H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生CO2，通過CO2質(zhì)量的測定，確定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，從而計(jì)算工業(yè)“燒堿”樣品純度。
【實(shí)驗(yàn)方案】根據(jù)以上思路，小科設(shè)計(jì)的方案是：利用如圖甲的裝置（固定裝置省略），通過測定反應(yīng)前后整套裝置和藥品的總質(zhì)量的減少量確定CO2質(zhì)量。

（1）小科按該方案進(jìn)行測定，加入足量稀硫酸充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)最終測得碳酸鈉的質(zhì)量明顯偏低。你認(rèn)為導(dǎo)致測得的“碳酸鈉”的質(zhì)量明顯偏低的原因是　 　；
【方案改進(jìn)】為減少誤差，小組同學(xué)經(jīng)討論，對(duì)小科方案進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)方案（固定裝置省略）。通過測定反應(yīng)前后D質(zhì)量的變化。
（2）圖乙B裝置中樣品在與足量稀硫酸反應(yīng)前和停止反應(yīng)后，都要鼓入足量的空氣，在反應(yīng)前通空氣時(shí)，a、b、c三個(gè)彈簧夾的控制方法是　 　。
（3）若撤去圖乙中的A和E裝置，則測得工業(yè)“燒堿”的純度將　 　（選填“偏高”“偏低”或“無影響”）。
（4）按改進(jìn)后的圖乙實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)測得的工業(yè)“燒堿”的純度明顯偏高，從實(shí)驗(yàn)操作上分析產(chǎn)生上述結(jié)果的原因是　 　（寫出一種即可）。
【答案】（1）反應(yīng)生成的二氧化碳部分留在裝置中
（2）打開ab，關(guān)閉c
（3）偏高
（4）反應(yīng)后沒有鼓入足量的空氣
【解析】（1）導(dǎo)致測得的“碳酸鈉”的質(zhì)量明顯偏低的原因是反應(yīng)生成的二氧化碳部分留在裝置中，導(dǎo)致計(jì)算的碳酸鈉質(zhì)量偏小，進(jìn)一步導(dǎo)致“碳酸鈉”的質(zhì)量明顯偏低。
（2）在反應(yīng)前通空氣時(shí)，a、b、c三個(gè)彈簧夾的控制方法是打開ab（排出裝置中的水蒸氣和二氧化碳），關(guān)閉c（防止氣體進(jìn)入D中）。
（3）若撤去圖乙中的A和E裝置，導(dǎo)致計(jì)算的碳酸鈉質(zhì)量偏大，進(jìn)一步導(dǎo)致計(jì)算的氫氧化鈉質(zhì)量偏小，則測得工業(yè)“燒堿”的純度將偏高。
（4）按改進(jìn)后的圖乙實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)測得的工業(yè)“燒堿”的純度明顯偏高，從實(shí)驗(yàn)操作上分析產(chǎn)生上述結(jié)果的原因是反應(yīng)后沒有鼓入足量的空氣，導(dǎo)致計(jì)算的碳酸鈉質(zhì)量偏小，從而導(dǎo)致計(jì)算的氫氧化鈉質(zhì)量偏大。
6．有些食品袋里裝有小袋鐵粉作保鮮劑，化學(xué)興趣小組對(duì)一包使用過且已生銹的保鮮劑進(jìn)行探究。
【提出猜想】保鮮劑可能的組成：①只有Fe2O3；②Fe和Fe2O3的混合物。
【實(shí)驗(yàn)探究1】保鮮劑的成份探究
（1）取保鮮劑樣品少量于試管中，加入過量稀鹽酸，小組同學(xué)根據(jù)觀察到的現(xiàn)象一致認(rèn)為猜想②成立，他們觀察到的現(xiàn)象是　 　。
【實(shí)驗(yàn)探究2】保鮮劑中Fe2O3含量的探究
稱取保鮮劑樣品1.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中，按圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過一段時(shí)間后再加熱使其充分反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻。
（2）先通入CO氣體一段時(shí)間后再加熱的目的是　 　。
（3）反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如表：
反應(yīng)前
反應(yīng)后
玻璃管和保鮮劑的總質(zhì)量為128.0g
玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量127.79g
①A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　 　。
②分析表中的數(shù)據(jù)，可計(jì)算得出保鮮劑中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　 　。
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，是否要先斷開A與B的連接以防止B中的石灰水倒吸？為什么？
【反思評(píng)價(jià)】上述裝置未進(jìn)行尾氣處理。于是對(duì)上地裝量進(jìn)行如圖2改進(jìn)。

（5）裝置B的作用是　 　和　 　。
【實(shí)驗(yàn)探究3】在如圖3所示，保鮮袋中裝有保鮮劑，將O2、CO2、濕度（測水蒸氣）傳感器探頭放入保鮮袋中（有少量空氣），然要頭后快速向袋內(nèi)呼出氣體直到吹滿，再打開儀器開始采集數(shù)據(jù)。采集的數(shù)據(jù)如圖4所示，縱坐標(biāo)均為某氣體體積分?jǐn)?shù)（%），橫坐標(biāo)均為時(shí)間（s）據(jù)圖回答下列問題：
（6）表示O2體積分?jǐn)?shù)變化的血線是　?。ㄟx填“M”或“N”或“Q”），指出曲線N在0～50s內(nèi)下降的原因　 。
（7）查閱文獻(xiàn)得知其他人員使用鐵的緩慢氧化原理來測量封閉容器內(nèi)的氧氣含量時(shí)；可以將氧氣消耗至大約1%，但此處氧氣剩余含量明顯偏高，試解釋原因　 ?。▽懗鲆粭l即可）。
（8）實(shí)驗(yàn)中，沒有生成二氯化碳，但它的含量仍然發(fā)生了變化，請(qǐng)根據(jù)圖（圖4）象作出解釋　 　。

【答案】（1）溶液中有氣泡生成。
（2）排空內(nèi)部殘存的空氣，防止一氧化碳爆炸。
（3）①3CO+Fe2O32Fe+3CO2②70%。
（4）不需要，因?yàn)榉磻?yīng)結(jié)束后，還需要繼續(xù)通入一氧化碳直到裝置冷卻至室溫；
（5）吸收二氧化碳；收集一氧化碳。
（6）Q；水蒸氣液化為液體，含量有所下降。
（7）保鮮劑量不足。
（8）因?yàn)樗魵夂脱鹾繙p少，導(dǎo)致二氧化碳含量的相對(duì)增多。
【解析】（1）加入稀鹽酸，如果只有部分變質(zhì)，則是鐵和氧化鐵的混合物，兩者都溶于酸，鐵會(huì)置換出氫氣，溶液中產(chǎn)生氣泡，而如果全部變質(zhì)，都會(huì)為氧化鐵，不會(huì)有氫氣，則不會(huì)有氣泡出現(xiàn)，而題目給出猜想②成立，說明有鐵，則會(huì)有氣泡出現(xiàn)。
（2）由于一氧化碳具有易燃易爆的性質(zhì)，所以加熱前應(yīng)排出內(nèi)部殘留的空氣，以免發(fā)生爆炸。
（3）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵單質(zhì)和二氧化碳，書寫方程式注意配平、反應(yīng)條件；
故答案為：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
②設(shè)保鮮劑中Fe2O3的質(zhì)量為x
3CO+Fe2O32Fe+3CO2 固體質(zhì)量減少
160 112 160﹣112＝48
x 128.0g﹣127.79g＝0.21g
；
x＝0.7g
保鮮劑中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%＝70%
（4）反應(yīng)完成后，要先停止加熱，還要通入一會(huì)兒一氧化碳，為防止生成的鐵單質(zhì)又被氧化，同時(shí)防止石灰水倒吸炸裂玻璃管，所以無需斷開A與 B 的連接；
（5）用如圖2裝置代替原裝置，能起到收集一氧化碳，吸收二氧化碳的作用；
（6）人體呼出氣體跟空氣組分差不多，只是含量有所變化，呼出氣體主要有氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、水蒸氣，由于在體內(nèi)經(jīng)過呼吸作用，所以二氧化碳含量升高，帶出體內(nèi)水蒸氣，水蒸氣含量提高，氧氣由于被消耗，含量有所下降，但是不會(huì)大量下降，因此呼出氣體中氧氣含量應(yīng)該在21%以下，但是不會(huì)減少很多，而M、N、Q中只有Q含量較為準(zhǔn)確，所以Q為氧氣含量；由于水蒸氣被呼出后，濃度較高，遇冷發(fā)生液化就會(huì)出現(xiàn)含量下降的現(xiàn)象；
（7）氧氣有剩余，說明鐵與氧氣未發(fā)生充分反應(yīng)，因此可以推出鐵的量不足，沒有將氧氣消耗完畢；
（8）由于水蒸氣和氧氣被消耗，生成鐵銹，二氧化碳不被消耗，使其相對(duì)含量就會(huì)提高。
7．某工業(yè)鐵紅（Fe2O3）樣品中可能混有一種黑色的金屬氧化物雜質(zhì)。根據(jù)工業(yè)制取鐵紅分析，該雜質(zhì)可能是FeO或CuO，興趣小組同學(xué)為探究樣品中是否含有雜質(zhì)及雜質(zhì)的成分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

（1）甲組同學(xué)分別取質(zhì)量相等的樣品和Fe2O3，加入試管Ⅰ、Ⅱ中，然后加入等體積稀硫酸進(jìn)行如圖對(duì)照實(shí)驗(yàn)，并得出結(jié)論：樣品中不含雜質(zhì)，你認(rèn)為該結(jié)論　 ?。ㄌ睢昂侠怼被颉安缓侠怼?。）
（2）乙組同學(xué)按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
收集資料
①上述三種氧化物在加熱條件下，都能與氫氣反應(yīng)得到相應(yīng)的金屬單質(zhì)和水。
②三種氧化物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序?yàn)椤? 　。
③鐵粉中混有少量銅時(shí)，難以從金屬顏色確定是否含有金屬銅。
設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
乙組同學(xué)用如下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（堿石灰是氧化鈣與氫氧化鈉固體混合物）。
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳→F→　　→　　→　　→B，檢查裝置氣密性后，向各裝置中加入藥品，裝置F中試劑X是　 　溶液，裝置C的作用是　 。
②下列實(shí)驗(yàn)操作步驟的合理順序是　 　（填寫操作編號(hào)）。
a．加熱裝置D中反應(yīng)管 b．檢驗(yàn)H2的純度
c．打開裝置A中分液漏斗活塞，向圓底燒瓶中加入稀鹽酸
③該實(shí)驗(yàn)處理尾氣的方法是　 　。
實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論
乙組同學(xué)的兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：（兩次實(shí)驗(yàn)工業(yè)鐵紅均與氫氣完全反應(yīng)）
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
加入裝置D中工業(yè)鐵紅的質(zhì)量（g）
實(shí)驗(yàn)后裝置E的增重（g）
1
8.0
2.6
2
16.0
5.2
①分析數(shù)據(jù)，你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是　 　。
②請(qǐng)幫助乙組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確認(rèn)該樣品中雜質(zhì)的成分　
。
（寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論，若該樣品中不含雜質(zhì)本題不必作答）
【答案】（1）不合理；（2）氧化鐵、氧化亞鐵、氧化銅；吸收水蒸氣，干燥氫氣；
設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①CDE；氫氧化鈉；②cba；③將氫氣點(diǎn)燃或用氣球收集；
實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論：①該工業(yè)鐵紅樣品中含有雜質(zhì)；②取少量裝置D中的固體于試管中，加入足量稀硫酸，震蕩，若固體全部溶解，則含F(xiàn)eO，若固體不完全溶解，則含CuO
【解析】（1）氧化鐵與硫酸反應(yīng)，生成硫酸鐵，鐵離子為黃色，固體中一定有氧化鐵，和硫酸反應(yīng)一定生成硫酸鐵，溶液一定顯黃色，故不合理；
（2）把三種氧化物Fe2O3、FeO、CuO中氧原子個(gè)數(shù)變?yōu)?，則為Fe2O3、Fe3O3、Cu3O3，相對(duì)分子質(zhì)量的大小為：Cu3O3，＞Fe3O3＞Fe2O3相對(duì)分子質(zhì)量越大，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小，故三種氧化物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序?yàn)椋貉趸F、氧化亞鐵、氧化銅；
設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
①鋅與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，鹽酸具有揮發(fā)性，氫氣從A中逸出時(shí)，?；煊新然瘹浜退魵猓瑸榈玫礁稍锏臍錃?，氯化氫可以用氫氧化鈉溶液吸收，
濃硫酸具有吸水性，可以干燥氫氣；然后通入D中與工業(yè)鐵紅反應(yīng)，生成的水被堿石灰吸收，故乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳→F→C
→D→E→B。
②實(shí)驗(yàn)操作步驟的合理順序是：打開裝置A中分液漏斗活塞，向圓底燒瓶中加入稀鹽酸，收集一定量的氫氣，檢驗(yàn)H2的純度，將純凈的氫氣通入裝置D中通一會(huì)，再加熱裝置D中反應(yīng)管；否則易發(fā)生爆炸；
③該實(shí)驗(yàn)處理尾氣的方法是將氫氣點(diǎn)燃或用氣球收集；
實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論
①假設(shè)8g工業(yè)鐵紅全部是氧化鐵，氫氣與8g氧化鐵反應(yīng)生成水的質(zhì)量＝8g×÷＝2.7g>2.6g
該工業(yè)鐵紅樣品中含有雜質(zhì)
②取少量裝置D中的固體于試管中，加入足量稀硫酸，震蕩，若固體全部溶解，則含F(xiàn)eO，若固體不完全溶解，則含CuO，因?yàn)殂~與硫酸不反應(yīng)。
8.（2019·湖南株洲）菱鐵礦和赤鐵礦一樣，也是工業(yè)上冶煉鐵的一種礦物。某種菱鐵礦中鐵元素的主要存在形式是堿式碳酸亞鐵，為測定堿式碳酸亞鐵[xFeCO3?yFe（HO）2?zH2O]的組成，華雪同學(xué)在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置：

【查閱資料】
a．堿式碳酸亞鐵受熱會(huì)完全分解生成FeO、CO2以H2O。
b．FeO是一種黑色粉末，它不穩(wěn)定，在空氣中加熱，可被氧化成四氧化三鐵。
c．石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO2和H2O
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）檢查裝置的　 　后，準(zhǔn)備稱取3.40g堿式碳酸亞鐵粉末放在裝置B中，連接儀器。
（2）　 　，鼓入一段時(shí)間空氣，準(zhǔn)確稱量裝置C、D、E的質(zhì)量。
（3）關(guān)閉彈簧夾K，加熱裝置B至裝置C中導(dǎo)管末端無氣泡冒出，再打開彈簧夾K，緩緩?fù)諝庖欢螘r(shí)間，這樣操作的目的是　 　。
（4）再次準(zhǔn)確稱量裝置C、D、E的質(zhì)量，所得數(shù)據(jù)如下

裝置C/g
裝置D/g
裝置E/g
加熱前
200.00
180.00
180.00
加熱后
200.36
180.88
180.00
（5）圖，分析表中數(shù)據(jù)可知：3.40g堿式碳酸亞鐵受熱分解過程中生成H2O的質(zhì)量為 　g，CO2的質(zhì)量為　 　g，裝置E的作用是　 　。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
在xFeCO3?yFe（HO）2?zH2O中，氫原子與氧原子的個(gè)數(shù)之比為　 　。
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）裝置A的作用是 　。
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置B中的殘留固體可能全部是FeO．也可能全部是Fe3O4．還可能是　　。
（3）為了得到裝置B中殘留固體的組成，華雪同學(xué)稱得裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.24g后，通過計(jì)算可知：殘留固體的組成及各成分的質(zhì)量為　 　。
【答案】【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）氣密性
（2）打開彈簧夾K
（3）使B中分解生成的二氧化碳和水蒸氣全部被D、C裝置吸收
（5）0.36；0.88；防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳被D裝置吸收。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】4：3
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）除去空氣中的水和二氧化碳
（2）FeO、Fe3O4
（3）FeO和Fe3O4質(zhì)量分別為1.08g和1.16g
【解析】堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳，濃硫酸能夠吸收水蒸氣；CD裝置增大的質(zhì)量分別是反應(yīng)生成水的質(zhì)量和二氧化碳的質(zhì)量；氧化亞鐵和氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵；
反應(yīng)前后元素種類、原子總個(gè)數(shù)和質(zhì)量都不變。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）檢查裝置的氣密性后，準(zhǔn)備稱取3.40g堿式碳酸亞鐵粉末放在裝置B中，連接儀器。
（2）打開彈簧夾K，鼓入一段時(shí)間空氣，準(zhǔn)確稱量裝置C、D、E的質(zhì)量。
（3）關(guān)閉彈簧夾K，加熱裝置B至裝置C中導(dǎo)管末端無氣泡冒出，再打開彈簧夾K，緩緩?fù)諝庖欢螘r(shí)間，這樣操作的目的是使B中分解生成的二氧化碳和水蒸氣全部被D、C裝置吸收。
（4）再次準(zhǔn)確稱量裝置C、D、E的質(zhì)量，所得數(shù)據(jù)如下（5）分析表中數(shù)據(jù)可知：3.40g堿式碳酸亞鐵受熱分解過程中生成H2O的質(zhì)量為：200.36g﹣200.00g＝0.36g，CO2的質(zhì)量為：180.88g﹣180.00g＝0.88g，裝置E的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳被D裝置吸收。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
在 xFeCO3?yFe（HO）2?zH2O中，氫元素質(zhì)量：0.36g×＝0.04g，氧元素質(zhì)量：（0.36g﹣0.04g）+0.88g×+（3.40g﹣0.36g﹣0.88g）×＝0.48g，氫原子與氧原子的個(gè)數(shù)之比為：：＝4：3。
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）裝置A的作用是除去空氣中的水和二氧化碳。
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置B中的殘留固體可能全部是FeO，也可能全部是Fe3O4，還可能是FeO、Fe3O4。
（3）如果殘留固體是氧化亞鐵，則氧化亞鐵質(zhì)量：3.40g﹣0.36g﹣0.88g＝2.16g，如果殘留固體是四氧化三鐵，則四氧化三鐵質(zhì)量：2.16g×÷＝2.32g，稱得裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.24g，大于2.16g，小于2.32g，通過計(jì)算可知：殘留固體是氧化亞鐵和四氧化三鐵的混合物；設(shè)氧化亞鐵質(zhì)量為x，則四氧化三鐵質(zhì)量為2.24g﹣x，
根據(jù)題意有：x×+（2.24g﹣x）×＝2.16g×，
x＝1.08g，則四氧化三鐵質(zhì)量：2.24g﹣1.08g＝1.16g。

相關(guān)試卷

中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題9 物質(zhì)的性質(zhì)（含解析）：

這是一份中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題9 物質(zhì)的性質(zhì)（含解析），共15頁。試卷主要包含了的某些性質(zhì)進(jìn)行探究等內(nèi)容，歡迎下載使用。

中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題8 影響化學(xué)反應(yīng)的因素（含解析）：

這是一份中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題8 影響化學(xué)反應(yīng)的因素（含解析），共12頁。試卷主要包含了鐵與其他金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱的探究，探究辨真?zhèn)蔚葍?nèi)容，歡迎下載使用。

中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題6 物質(zhì)的組成（含解析）：

這是一份中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題6 物質(zhì)的組成（含解析），共15頁。試卷主要包含了小蘇打和食鹽是廚房中常見物質(zhì)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題4 有關(guān)物質(zhì)的變質(zhì)（含解析）

中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題4 有關(guān)物質(zhì)的變質(zhì)（含解析）
中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及其評(píng)價(jià)（含解析）

中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及其評(píng)價(jià)（含解析）
中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題2 課本基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及其創(chuàng)新（含解析）

中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題2 課本基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及其創(chuàng)新（含解析）
中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題1 實(shí)驗(yàn)基本操作（含解析）

中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題1 實(shí)驗(yàn)基本操作（含解析）
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
中考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部