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1、微課時三十四1.如圖所示的實驗裝置可用來測定含兩種元素的某種氣體X的分子式。在注射器A中裝有240mL氣體X,并慢慢通過不含空氣、并裝有紅熱氧化銅的玻璃管B,使之完全反應,實驗結果為:B管中的黑色粉末變成紅色粉末,實驗前B管重20.32g,實驗后B管重20.00g。在C管中收集到水,在注射器D中收集到氮氣。(1)氣體X是由____________元素組成的。(2)已知在實驗時的溫度和壓強下,1mol氣體X的體積是24000mL,若注射器A中240mL氣體X完全反應后,在注射器D中得到的氮氣為0.28g,則X的摩爾質(zhì)量為____________g·
2、mol-1。(3)通過計算,確定氣體X的分子式為____________。(4)寫出B中發(fā)生反應的化學方程式(氣體X在該條件下不發(fā)生分解反應)____________。解析:(1)由題目信息可知,C管中收集到水,D中收集到N2,說明氣體X與氧化銅反應有氮氣、水生成,氣體X只含有兩種元素,根據(jù)元素守恒可知,氣體X含有N、H元素。(2)1molX氣體的體積是24000mL,故240mLX氣體的物質(zhì)的量為×1mol=0.01mol,反應收集到氮氣的質(zhì)量是0.28g,物質(zhì)的量為=0.01mol。B管中消耗O:20.32g-20.00g=0.32g,物質(zhì)的
3、量為=0.02mol,n(H2O)=0.02mol,故生成的水中H元素的質(zhì)量為0.02mol×2×1g/mol=0.04g,所以氣體X的質(zhì)量為0.28g+0.04g=0.32g,故氣體X的摩爾質(zhì)量為=32g/mol。(3)根據(jù)(2)中可知n(X)=0.01mol,n(N)=0.01mol×2=0.02mol,n(H)=0.02mol×2=0.04mol,因此n(X)∶n(N)∶n(H)=0.01mol∶0.02mol∶0.04mol=1∶2∶4,所以X的化學式為N2H4。(4)由題目信息可知,反應方程式為2CuO+N2H42Cu+2H2O+N2。
4、答案:(1)N、H (2)32 (3)N2H4 (4)2CuO+N2H42Cu+2H2O+N22.為測試一鐵片中鐵元素的含量,某課外活動小組提出下面兩種方案并進行了實驗(以下數(shù)據(jù)為多次平行實驗測定結果的平均值):方案一:將ag鐵片完全溶解于過量稀硫酸中,測得生成氫氣的體積為580mL(標準狀況);方案二:將g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中,將反應后得到的溶液用0.02000mol·L-1的KMnO4溶液滴定,達到終點時消耗了25.00mLKMnO4溶液。請回答下列問題:(1)配平下面的化學方程式:KMnO4+FeSO4+H2SO4===Fe2(SO4
5、)3+MnSO4+K2SO4+H2O(2)在滴定實驗中不能選擇____________式滴定管,理由是_________________________________________________________;(3)根據(jù)方案一和方案二測定的結果計算,鐵片中鐵的質(zhì)量分數(shù)依次為____________和____________;(4)若排除實驗儀器和操作的影響因素,試對上述兩種方案測定結果的準確性做出判斷和分析。①方案一____________(填“準確”“不準確”或“不一定準確”)理由是___________________________
6、______________;②方案二:____________(填“準確”“不準確”或“不一定準確”),理由是_________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)分析該氧化還原反應的化合價,找出化合價發(fā)生變化的各元素,利用化合價的升降相等,配平化學方程式:KO4→SO4 SO4→2(SO4)3(2)由于酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性,能腐蝕堿式滴定管的膠管,因此不能選擇堿式滴定
7、管。(3)根據(jù)方案一中的測定結果計算:n(Fe)=n(H2)=,因此m(Fe)=mol×56g·mol-1=1.45g,故鐵片中鐵的質(zhì)量分數(shù)為×100%;根據(jù)方案二中的測定結果計算:根據(jù)(1)中反應方程式:2KMnO4~10FeSO4~10Fen(Fe)=5n(KMnO4)=5×0.02000mol·L-1×0.025L=0.0025mol,鐵片中鐵的質(zhì)量分數(shù)為×100%=×100%。(4)①方案一不一定準確,因為不能確定Fe片中是否含有和稀硫酸反應放出H2的雜質(zhì),若有則測定結果偏高。②方案二是利用Fe2+消耗KMnO4的物質(zhì)的量的多少,求出Fe
8、的質(zhì)量分數(shù),而鐵片中是否含有和酸性KMnO4溶液反應的雜質(zhì)也不能確定,因此方案二也不一定準確。答案:(1)2 10 8 5 2 1 8(