16.(8分)(2015?济南模拟)实验室获取氮气有很多种途径,方法之一是将亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵的饱和溶液加热,氮元素全部转化为氮气.如图是实验室用这种方法制N2,并测定生成N2体积的装置(部分装置略去),请回答相关问题. 【查阅资料】 (1)NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O
(2)B部分中冰盐是冷凝作用 【实验探究】
① 检查装置的气密性 ;
②20℃时,取2g质量分数为26.75%的饱和NH4Cl溶液放入烧瓶,连接装置; ③记录量气管中水面读数为12.0mL;
④打开分液漏斗活塞,逐滴滴入饱和NaNO2溶液,加热至反应发生,移走酒精灯; ⑤烧瓶中不再产生气泡时,关闭活塞; ⑥记录量气管中水面读数为236.0mL; ⑦处理剩余药品,整理实验台. 【实验分析及数据处理】
(1)加入药品前必须进行的实验①是 检查装置的气密性 ;
(2)步骤④中,移走酒精灯后,反应能够继续进行,说明亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵反应属于 放热 (吸热、放热)反应;
(3)为使气体体积测量准确,实验③和⑥中都必须进行的操作是 调节水准管,使其与量气管中液面相平 .
(4)利用以上数据,计算氮气的密度为 1.25 g/L(数据保留2位小数).
考点:常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;量气装置;检查装置的气密性;物质发 生化学变化时的能量变化.. 专题:常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化. 分析:【实验探究】 ①该反应为制取氮气的反应,所以需装置不漏气,实验前需检查装置的气密性; 【实验分析及数据处理】 (1)根据制取氮气的反应所需装置的特点解答; (2)根据实验室用饱和NaNO2和NH4Cl溶液反应制取氮气的反应为放热反应考虑; (3)为使气体体积测量准确,实验③和⑥中都必须进行调节水准管,使其与量气管中液面相平; (4)根据氯化铵的质量算出生成氮气的质量,再除以氮气的体积; 解答:解: 【实验探究】 ①该反应为制取氮气的反应,所以需装置不漏气,实验前需检查装置的气密性; 【实验分析及数据处理】 (1)该反应为制取氮气的反应,所以需装置不漏气,实验前需检查装置的气密性; (2)移走酒精灯后,反应能够继续进行,该反应为放热反应,NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O+Q,所以加热片刻后,即应移去酒精灯以防反应物冲出; (3)为使气体体积测量准确,实验③和⑥中都必须进行调节水准管,使其与量气管中液面相平; (4)设反应生成N2的质量为x NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O 53.5 28 0.21g x 解得x=0.11g; 生成氮气的体积为:100ml﹣12ml=88ml=0.088L 生成氮气的密度为:答案: 【实验探究】 =1.25g/L; ①检查装置的气密性 【实验分析及数据处理】 (1)检查装置的气密性;(2)放热; (3)调节水准管,使其与量气管中液面相平; (4)1.25g/L. 点评:本题是一信息题,考查学生的知识拓展迁移能力,要求学生有良好的分析能力,能会 从题干信息中找突破口,根据信息将学过的知识进行迁移.
17.(9分)(2015?济南模拟)现有铜与另一种金属的混合物粉末,另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种,现欲测定其组成.
【实验步骤及数据】取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g 14.0%的稀硫酸分四次加入到该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量的数据记录如下: 次数 加入稀硫酸的质量/g 剩余固体的质量/g 1 35.0 6.8 2 35.0 5.6 3 35.0 4.4 4 35.0 4.2 通过计算(写出计算过程,结果精确到0.1%),求: (1)该混合物粉末中铜的质量是 4.2 g. (2)该混合物粉末中另一金属是 Mg .
(3)第二次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?
考点:根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算.. 专题:综合计算(图像型、表格型、情景型计算题) . 分析:(1)铜不能与酸发生置换反应,因此,当金属混合物粉末与足量稀硫酸完全反应后, 剩余固体质量即为铜的质量; (2)由于35克硫酸参加反应金属每减少1.2克,由此可以求出第四次参加反应硫酸的质量,根据参加反应金属的质量与参加反应硫酸的质量计算金属的相对原子质量;根据相对原子质量判断金属元素; (3)第二次加入硫酸充分反应后,由于金属有剩余因而所加稀硫酸完全反应,所得溶液为金属的硫酸盐溶液;根据反应的化学方程式则消耗金属的质量计算出反应生成硫酸盐的质量,所得质量与溶液的质量比即得溶液的质量分数;反应后所得溶液的质量由质量守恒定律进行求得. 解答:解: (1)分析表格发现,前三次每加入35g硫酸,剩余固体的质量就减少1.2g,但是第四次加入35g硫酸,剩余固体的质量减少0.2g,说明另一种金属已经全部参加反应,剩余固体就是铜,所以铜的质量为4.2g. (2)设该金属的相对分子质量为X,该金属为M. 以第一次加入35g硫酸为例,纯硫酸的质量是35g×14%=4.9g. M+H2SO4═MSO4+H2↑ x 98 1.2g 4.9g 则∴解得x=24, 根据相对原子质量表,则该金属为Mg. (3)设MgSO4的质量为Y,H2的质量为Z. 第二次加入硫酸以后,总共加入硫酸的质量是35g×2=70g,则纯硫酸的质量是70g×14%═9.8g. Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑ 98 120 2 9.8g Y Z 则,解得∴Y=12g∴Z=0.2g ∴溶液的质量是70g+8g﹣5.6g﹣0.2g=72.2g. ∴溶质MgS04的质量分数=故答案为: 4.2g;Mg;16.6%. 点评:根据质量守恒定律,第三次加入稀硫酸充分反应后所得溶液的质量=参加反应金属的 质量+三次所加稀硫酸的质量﹣反应放出氢气的质量;利用根据守恒定律化复杂的溶液计算为简便明了.
×100%=16.6%.