題目列表(包括答案和解析)
(14分)欲用濃硝酸法(測定反應后生成氣體的量)測定某銅銀合金中銅的質量分數(shù)。資料表明:①反應中除生成NO2氣體外還有少量的NO生成;②常溫下N02與N2O4混合存在,在低于0℃時幾乎只有無色N2O4液體或晶體存在。為完成測定并驗證有NO生成,有人設計下圖實驗裝置。
(1)實驗開始前要先打開A部分的活塞K1,持續(xù)通一段時間的氮氣再關閉K1,這樣做的目的是________________________________________________。
(2)裝置B瓶的作用是___________________________________________。
(3)A中反應停止后,打開D中的活塞K2并通人氧氣,若反應中確有NO產(chǎn)生,則D中應出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________;實驗發(fā)現(xiàn),通人氧氣溫度的高低對實驗現(xiàn)象有較大影響,則為了便于觀察應通人_______________(填“冷”或“熱”)的氧氣。
(4)為了減少測量誤差,在A中反應完成和D中出現(xiàn)現(xiàn)象后,還應繼續(xù)進行的操作是:___________________________________________________。
(5)實驗測得下列數(shù)據(jù):所用銅銀合金質量為15.0 g,濃硝酸的體積為40 mL,濃度為13.5mol·L-1。實驗后:A中溶液體積為40mL,H+濃度為1.0mol·L-1。若設反應中硝酸既無揮發(fā)也無分解,則:
①參加反應的硝酸的物質的量為______________;
②若已測出反應后E裝置的生成物含氮元素的質量,則為確定合金中銅的質量分數(shù),還需要測定的數(shù)據(jù)是__________。
(6)實驗中只測定銅的質量分數(shù),不驗證NO的產(chǎn)生,則在銅銀合金與硝酸反應后,只需簡單的實驗操作就可以達到目的,請簡述實驗過程_______________ ____。
【解析】本實驗的目的有兩個。一是驗證反應中除生成NO2氣體外還有少量的NO生成,二是測定某銅銀合金中銅的質量分數(shù),解題時我們始終圍繞這兩個目的。要驗證有NO生成,就必須要保證整個裝置中沒有氧氣存在,否則即使生成NO,也會轉變成NO2,所以實驗開始前要先打開A部分的活塞K1,持續(xù)通一段時間的氮氣再關閉K1,這樣做的目的是排盡裝置中的空氣。檢驗NO的方法是將NO與O2反應生成紅棕色的NO2,由于反應中本來就生成NO2,所以必須將NO2與NO分離,結合題目不難得到裝置C的作用就是將NO2轉變成無色N2O4液體或晶體。如果溫度過低NO2會轉變成無色N2O4液體或晶體,所以為了便于觀察應通人熱的氧氣。要測定某銅銀合金中銅的質量分數(shù)除知道銅銀合金的質量外,還必須測得與銅銀合金相關的另外一個量,方可列方程組求解。結合題意,可知方法為測出氮的氧化物的質量。由于氮的氧化物存在于C、E兩個裝置中,所以必須測出兩個裝置的質量變化。另為保證測定準確,在A中反應完成和D中出現(xiàn)現(xiàn)象后,還應打開K1、K2,持續(xù)一段時間的N2和O2,以保證氮的氧化物被充分吸收。計算參加反應的硝酸的物質的量可以利用原子守恒進行計算,反應后剩余硝酸是0.04mol,反應前硝酸是0.04L×13.5mol/L=0.54mol,剩余參加反應的硝酸是0.5mol。因為溶液中含有銀離子,剩余可以通過沉淀法來測定銀的物質的量。
(14分)欲用濃硝酸法(測定反應后生成氣體的量)測定某銅銀合金中銅的質量分數(shù)。資料表明:①反應中除生成NO2氣體外還有少量的NO生成;②常溫下N02與N2O4混合存在,在低于0℃時幾乎只有無色N2O4液體或晶體存在。為完成測定并驗證有NO生成,有人設計下圖實驗裝置。
(1)實驗開始前要先打開A部分的活塞K1,持續(xù)通一段時間的氮氣再關閉K1,這樣做的目的是________________________________________________。
(2)裝置B瓶的作用是___________________________________________。
(3)A中反應停止后,打開D中的活塞K2并通人氧氣,若反應中確有NO產(chǎn)生,則D中應出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________;實驗發(fā)現(xiàn),通人氧氣溫度的高低對實驗現(xiàn)象有較大影響,則為了便于觀察應通人_______________(填“冷”或“熱”)的氧氣。
(4)為了減少測量誤差,在A中反應完成和D中出現(xiàn)現(xiàn)象后,還應繼續(xù)進行的操作是: ___________________________________________________。
(5)實驗測得下列數(shù)據(jù):所用銅銀合金質量為15.0 g,濃硝酸的體積為40 mL,濃度為13.5mol·L-1。實驗后:A中溶液體積為40mL,H+濃度為1.0mol·L-1。若設反應中硝酸既無揮發(fā)也無分解,則:
①參加反應的硝酸的物質的量為______________;
②若已測出反應后E裝置的生成物含氮元素的質量,則為確定合金中銅的質量分數(shù),還需要測定的數(shù)據(jù)是__________。
(6)實驗中只測定銅的質量分數(shù),不驗證NO的產(chǎn)生,則在銅銀合金與硝酸反應后,只需簡單的實驗操作就可以達到目的,請簡述實驗過程_______________ ____。
【解析】本實驗的目的有兩個。一是驗證反應中除生成NO2氣體外還有少量的NO生成,二是測定某銅銀合金中銅的質量分數(shù),解題時我們始終圍繞這兩個目的。要驗證有NO生成,就必須要保證整個裝置中沒有氧氣存在,否則即使生成NO,也會轉變成NO2,所以實驗開始前要先打開A部分的活塞K1,持續(xù)通一段時間的氮氣再關閉K1,這樣做的目的是排盡裝置中的空氣。檢驗NO的方法是將NO與O2反應生成紅棕色的NO2,由于反應中本來就生成NO2,所以必須將NO2與NO分離,結合題目不難得到裝置C的作用就是將NO2轉變成無色N2O4液體或晶體。如果溫度過低NO2會轉變成無色N2O4液體或晶體,所以為了便于觀察應通人熱的氧氣。要測定某銅銀合金中銅的質量分數(shù)除知道銅銀合金的質量外,還必須測得與銅銀合金相關的另外一個量,方可列方程組求解。結合題意,可知方法為測出氮的氧化物的質量。由于氮的氧化物存在于C、E兩個裝置中,所以必須測出兩個裝置的質量變化。另為保證測定準確,在A中反應完成和D中出現(xiàn)現(xiàn)象后,還應打開K1、K2,持續(xù)一段時間的N2和O2,以保證氮的氧化物被充分吸收。計算參加反應的硝酸的物質的量可以利用原子守恒進行計算,反應后剩余硝酸是0.04mol,反應前硝酸是0.04L×13.5mol/L=0.54mol,剩余參加反應的硝酸是0.5mol。因為溶液中含有銀離子,剩余可以通過沉淀法來測定銀的物質的量。
(6分)德國和美國科學家首先制出由20個碳原子組成的空心籠狀分子C20,該籠狀結構是由許多正五邊形構成(如圖)。請回答: C20分子共有_______個正五邊形,共有_______條棱邊,C20晶體屬于_______ (填晶體類型).
【解析】根據(jù)由20個碳原子組成的空心籠狀分子可判斷該物質一定是分子晶體,因為只有在分子晶體中才能存在分子。根據(jù)結構簡式可知每個碳原子形成3個C-C鍵,每條棱被2個正五邊形共用,所以含有的棱邊是。因為每條棱被2個正五邊形共用,所以平均每一個正五邊形擁有的棱邊是
,所以C20分子共有
個正五邊形構成。
(6分)德國和美國科學家首先制出由20個碳原子組成的空心籠狀分子C20,該籠狀結構是由許多正五邊形構成(如圖)。請回答: C20分子共有_______個正五邊形,共有_______條棱邊,C20晶體屬于_______ (填晶體類型).
【解析】根據(jù)由20個碳原子組成的空心籠狀分子可判斷該物質一定是分子晶體,因為只有在分子晶體中才能存在分子。根據(jù)結構簡式可知每個碳原子形成3個C-C鍵,每條棱被2個正五邊形共用,所以含有的棱邊是。因為每條棱被2個正五邊形共用,所以平均每一個正五邊形擁有的棱邊是
,所以C20分子共有
個正五邊形構成。
在檢驗SO42-的過程中,下列操作中正確的是( 。
A.先加入稀硝酸,沒有產(chǎn)生沉淀,然后再加硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO42-存在
B.先加入硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,然后再加稀硝酸,沉淀不溶解,證明有SO42-存在
C.先加入稀鹽酸,沒有產(chǎn)生沉淀,然后再加氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO42-存在
D.先加入氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,然后再加稀鹽酸,沉淀不溶解,證明有SO42-存在
【解析】在檢驗SO42-時,必須首先排出其他離子的干擾,所以要先加入鹽酸,若沒有現(xiàn)象,再加入氯化鋇溶液來檢驗。硝酸具有氧化性,因此若含有SO32-,則被氧化生成SO42-,因此無法證明原溶液中是否SO42-,因此正確的答案是C。
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