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题型突破3　综合实验中气体、固体定量数据的测定与计算
1.(2024·浙江1月选考)取0.680 g H2S产品,与足量CuSO4溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为　　　　　　　　　　　　　　　。
2.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先　　　　　　,而后将已称重的U形管c、d与石英管连接,检查　　　　　　。依次点燃煤气灯　　　　,进行实验。
(2)O2的作用有　　　　　　　　　　　　　　　,
CuO的作用是　　　　　　　　　　　　　　
(举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是　　　　、　　　　(填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
A.CaCl2 B.NaCl
C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作:　　　　　　　　　　　　　　　。
取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.023 6 g,实验结束后,c管增重0.010 8 g,d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为　　　　。
3.(2021·全国甲卷)胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:
(1)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2。将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为　　　　　　　　　　　　　　　　(写表达式)。
(2)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是　　　　(填标号)。
①胆矾未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少量胆矾迸溅出来
1.解答实验数据处理与计算的思维模型
阅读题干 弄清所求的物理量
分析原理 根据题中信息,寻找出涉及的化学反应原理和有关数据
确定关系量 弄清目标物质与题目中已知量物质之间的关系
列出关系式 求得最终的目的量
2.热重分析法测定物质组成的思维模型
3.实验中气体体积的测量方法
(1)直接量气法
测量前,A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
(2)间接量气法
通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积,如图所示。
1.已知:
氢化钡遇水剧烈反应。设计如图所示装置测定氢化钡纯度。室温下,向恒压滴液漏斗中加入足量水,乙管实验前对应气体体积读数为V1 mL,装置甲中物质完全反应后乙管气体体积读数为V2 mL(V2>V1)。
(1)每次读数前要调整丙管液面高度,使其与乙管液面持平,其目的是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)已知室温下,气体摩尔体积为Vm L·mol-1,该产品纯度为　　　　%;若实验结束时,未调平乙管和丙管的液面,且丙管的液面高于乙管的液面,所测得的产品纯度　　　　(填“偏高”或“偏低”)。
2.氢化铝锂(LiAlH4)是一种极强的还原剂,在干燥空气中较稳定,在潮湿的空气中会发生剧烈水解,释放大量的H2并燃烧。LiAlH4(不含LiH)纯度可采用如下方法测定,实验装置如图所示。
25 ℃、常压下,称取x g产品LiAlH4,记录量气管B起始体积读数为V1 mL,在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃(可减缓LiAlH4与H2O的反应速率)和水的混合液10.0 mL,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,冷却后,调整量气管B读数为V2 mL。
已知:量气管B由碱式滴定管改装;25 ℃、常压下气体摩尔体积为24.5 L·mol-1。
(1)反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)LiAlH4的质量分数为　　　　(用含x、V1、V2的代数式表示,不考虑溶液混合后体积的变化)。
3.某小组同学针对Cu(NO3)2的热稳定性进行探究。在如图1所示的实验装置A中,用酒精灯对Cu(NO3)2固体加热,产生红棕色气体,在装置C中收集到无色气体,经验证为O2。当反应结束以后,试管中残留固体为红色。
(1)从实验安全角度考虑,需要在装置A、B间增加一个　　　　装置。
(2)图2为Cu(NO3)2样品高温过程的热重曲线(样品质量分数w随温度的变化曲线)。Cu(NO3)2加热到200 ℃的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　,
继续高温至1 000 ℃生成　　　　(填化学式)固体。
4.(2024·广东汕头模拟)某校研究性学习小组用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,其反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,反应前称取CuO a g,待CuO充分反应后,他们测得生成H2O的质量为b g,利用如图所示的仪器完成该实验。
(1)仪器连接的顺序是　　　　(填字母,仪器可重复使用)。
(2)列出计算铜的近似相对原子质量的表达式:　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)下列情况将使测定结果偏小的是　　　　(填字母)。
A.CuO未全部还原为Cu
B.CuO受潮
C.CuO中混有Cu
题型突破3　综合实验中气体、固体定量数据的测定与计算
1.(2024·浙江1月选考)取0.680 g H2S产品,与足量CuSO4溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　99%
解析　根据铜元素守恒,氧化铜的质量为32.814 g-31.230 g=1.584 g,则氧化铜物质的量为0.019 8 mol,,硫化铜物质的量为0.019 8 mol,则H2S物质的量为0.019 8 mol,H2S的质量为0.673 2 g,产品纯度为×100%=99%。
2.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先　　　　　　,而后将已称重的U形管c、d与石英管连接,检查　　　　　　。依次点燃煤气灯　　　　,进行实验。
(2)O2的作用有　　　　　　　　　　　　　　　,
CuO的作用是　　　　　　　　　　　　　　
(举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是　　　　、　　　　(填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
A.CaCl2 B.NaCl
C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作:　　　　　　　　　　　　　　　。
取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.023 6 g,实验结束后,c管增重0.010 8 g,d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为　　　　。
答案　(1)通入O2排除石英管中的空气　装置气密性　b、a
(2)排除装置中空气,氧化有机物,将生成的CO2和H2O赶入c和d装置中完全吸收　CO+CuOCu+CO2
(3)A　C　碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
(4)关闭煤气灯,待c管和d管冷至室温,停止通入O2
(5)C4H6O4
解析　利用如图所示的装置测定有机物中C、H两种元素的含量,这是一种经典的李比希元素测定法,将样品装入Pt坩埚中,后面放置CuO,用于反应前置坩埚中未完全反应的物质,后续将产物吹入到两U形管中,称量两U形管的增重计算有机物中C、H两种元素的含量,结合其他技术手段,从而得到有机物的分子式。(1)实验前,应先通入O2排除石英管中的空气,防止石英管中空气中含有的CO2和水蒸气对实验产生干扰,而后将U形管c、d与石英管连接,检查装置气密性,随后先点燃b处酒精灯后点燃a处酒精灯,保证当a处发生反应时产生的CO能被CuO反应生成CO2;(2)O2可排除装置中空气,同时作为反应物氧化有机物使其生成CO2和H2O,还可以将生成的CO2和H2O赶入c和d装置中使其被完全吸收。有机物氧化不充分时会生成CO,而CuO可将CO氧化为CO2,从而使有机物中的C元素完全被氧化;CuO的作用是氧化a处产生的CO,使CO反应为CO2,反应方程式为CO+CuOCu+CO2;(3)有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收,其中c管装有无水CaCl2,d管装有碱石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳,影响最后分子式的确定;(4)样品反应完全后,装置内仍有残留的CO2和H2O,故应继续通入一段时间O2,将CO2和H2O赶入c、d装置中;(5)c管装有无水CaCl2,用来吸收生成的水蒸气,则增重量为水蒸气的质量,由此可以得到有机物中H元素的物质的量n(H)===0.001 2 mol;d管装有碱石灰,用来吸收生成的CO2,则增重量为CO2的质量,由此可以得到有机物中C元素的物质的量n(C)===0.000 8 mol;有机物中O元素的质量为m(O)=(0.023 6-0.001 2×1-0.000 8×12) g=0.012 8 g,其物质的量n(O)===0.000 8 mol;该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比为0.000 8∶0.001 2∶0.000 8=2∶3∶2;质谱测得该有机物的相对分子质量为118,则其化学式为C4H6O4。
3.(2021·全国甲卷)胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:
(1)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2。将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为　　　　　　　　　　　　　　　　(写表达式)。
(2)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是　　　　(填标号)。
①胆矾未充分干燥
②坩埚未置于干燥器中冷却
③加热时有少量胆矾迸溅出来
答案　(1)
(2)①③
解析　(1)由题意知,结晶水的质量为m2-m3,硫酸铜的质量为m3-m1,设胆矾的化学式为CuSO4·xH2O,根据分子个数比等于物质的量之比,则x==。(2)胆矾未充分干燥,使测定的水的质量偏高,则会导致结晶水数目测定值偏高,①符合题意;坩埚未置于干燥器中冷却,使测定的水的质量偏低,则会导致结晶水数目测定值偏低,②不符合题意;加热时有少量胆矾迸溅出来,使测定的水的质量偏高,则会导致结晶水数目测定值偏高,③符合题意。
1.解答实验数据处理与计算的思维模型
阅读题干 弄清所求的物理量
分析原理 根据题中信息,寻找出涉及的化学反应原理和有关数据
确定关系量 弄清目标物质与题目中已知量物质之间的关系
列出关系式 求得最终的目的量
2.热重分析法测定物质组成的思维模型
3.实验中气体体积的测量方法
(1)直接量气法
测量前,A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体,且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
(2)间接量气法
通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积,如图所示。
1.已知:
氢化钡遇水剧烈反应。设计如图所示装置测定氢化钡纯度。室温下,向恒压滴液漏斗中加入足量水,乙管实验前对应气体体积读数为V1 mL,装置甲中物质完全反应后乙管气体体积读数为V2 mL(V2>V1)。
(1)每次读数前要调整丙管液面高度,使其与乙管液面持平,其目的是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)已知室温下,气体摩尔体积为Vm L·mol-1,该产品纯度为　　　　%;若实验结束时,未调平乙管和丙管的液面,且丙管的液面高于乙管的液面,所测得的产品纯度　　　　(填“偏高”或“偏低”)。
答案　(1)使乙管内气压等于外界大气压(或使所测气体体积为一个外界大气压下的体积)
(2)　偏低
解析　(1)每次读数前需调节丙管液面高度与乙管液面持平,是为了使乙管内气压等于外界大气压,此时测得的气体体积为一个外界大气压下的体积。(2)BaH2与水反应生成Ba(OH)2和H2,反应的化学方程式为BaH2+2H2O===Ba(OH)2+2H2↑,反应得到的H2的体积为(V2-V1) mL,H2的物质的量为 mol,因此参加反应的BaH2的物质的量为 mol,BaH2的质量为 g,则该产品纯度为×100%=%。若实验结束时,未调平乙管和丙管的液面,且丙管的液面高于乙管的液面,则测得的H2的体积偏小,参加反应的BaH2的质量偏小,所测得的产品纯度偏低。
2.氢化铝锂(LiAlH4)是一种极强的还原剂,在干燥空气中较稳定,在潮湿的空气中会发生剧烈水解,释放大量的H2并燃烧。LiAlH4(不含LiH)纯度可采用如下方法测定,实验装置如图所示。
25 ℃、常压下,称取x g产品LiAlH4,记录量气管B起始体积读数为V1 mL,在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃(可减缓LiAlH4与H2O的反应速率)和水的混合液10.0 mL,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,冷却后,调整量气管B读数为V2 mL。
已知:量气管B由碱式滴定管改装;25 ℃、常压下气体摩尔体积为24.5 L·mol-1。
(1)反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)LiAlH4的质量分数为　　　　(用含x、V1、V2的代数式表示,不考虑溶液混合后体积的变化)。
答案　(1)LiAlH4+4H2O===Al(OH)3↓+LiOH+4H2↑　(2)%(答案合理即可)
解析　(1)由题干信息可知,LiAlH4与水反应生成H2,根据得失电子守恒、原子守恒可知,反应的化学方程式为LiAlH4+4H2O===Al(OH)3↓+LiOH+4H2↑。(2)根据题意,收集到的氢气的体积是(V1-10.0-V2) mL,25 ℃、常压下气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1,则氢气的物质的量为,根据上述化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比可得,n(LiAlH4)=n(H2),则LiAlH4的质量分数为×100%=%。
3.某小组同学针对Cu(NO3)2的热稳定性进行探究。在如图1所示的实验装置A中,用酒精灯对Cu(NO3)2固体加热,产生红棕色气体,在装置C中收集到无色气体,经验证为O2。当反应结束以后,试管中残留固体为红色。
(1)从实验安全角度考虑,需要在装置A、B间增加一个　　　　装置。
(2)图2为Cu(NO3)2样品高温过程的热重曲线(样品质量分数w随温度的变化曲线)。Cu(NO3)2加热到200 ℃的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　,
继续高温至1 000 ℃生成　　　　(填化学式)固体。
答案　(1)防倒吸　(2)2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑　Cu2O
解析　(1)固体加热产生气体通入溶液中,从实验安全角度考虑,应该在装置A、B间增加一个防倒吸装置。
4.(2024·广东汕头模拟)某校研究性学习小组用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,其反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,反应前称取CuO a g,待CuO充分反应后,他们测得生成H2O的质量为b g,利用如图所示的仪器完成该实验。
(1)仪器连接的顺序是　　　　(填字母,仪器可重复使用)。
(2)列出计算铜的近似相对原子质量的表达式:　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)下列情况将使测定结果偏小的是　　　　(填字母)。
A.CuO未全部还原为Cu
B.CuO受潮
C.CuO中混有Cu
答案　(1)BCACCD　(2)-16　(3)B
解析　(1)氨气还原氧化铜时,应先制备氨气,并用碱石灰干燥氨气,生成的氨气在加热条件下与氧化铜反应,生成的水用碱石灰吸收以测定生成水的质量,最后用水吸收氨气,为防止D中水进入C中,应该在C和D之间再连接一个C装置;(2)根据化学方程式3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,可知氧化铜和水的物质的量相等,所以有以下关系式:=,解得Mr(Cu)=-16=-16;(3)由Mr(Cu)=-16可知,若CuO未完全反应,说明m(H2O)偏小,结果偏大;若CuO不干燥,说明m(CuO)偏小,m(H2O)偏大,结果偏低;若CuO中混有不反应的杂质,说明m(H2O)偏小,结果偏大。(共23张PPT)
第一篇　新高考题型突破
板块Ⅷ　化学实验
题型突破主观题　题型突破3　综合实验中气体、固体定
真题导航
核心整合
模拟预测
量数据的测定与计算
1.(2024·浙江1月选考)取0.680 g H2S产品,与足量CuSO4溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.814 g。产品的纯度为　　　　　　　　　　　　　　　。
99%
解析　根据铜元素守恒,氧化铜的质量为32.814 g-31.230 g=1.584 g,则氧化铜物质的量为0.019 8 mol,,硫化铜物质的量为0.019 8 mol,则H2S物质的量为0.019 8 mol,H2S的质量为0.673 2 g,产品纯度为×100%=99%。
2.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先　　 　　　　,而后将已称重的U形管c、d与石英管连接,检查　　　 　　　。依次点燃煤气灯　　　　,进行实验。
(2)O2的作用有_______________________________________________________
_____________,CuO的作用是　　　　 　　　　 (举1例,用化学方程式表示)。
通入O2排除石英管中的空气
装置气密性
b、a
排除装置中空气,氧化有机物,将生成的CO2和H2O赶入c和d装置
中完全吸收
(3)c和d中的试剂分别是　　　　、　　　　(填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
A.CaCl2 B.NaCl
C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作:
　 　　 　　　　　　　　　　　　。 取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.023 6 g,实验结束后,c管增重0.010 8 g,d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为　　　　。
A
C
碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
关闭煤气灯,待c管和d管冷至室温,停止通入O2
C4H6O4
解析　(3)有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收,其中c管装有无水CaCl2,d管装有碱石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳,影响最后分子式的确定;(4)样品反应完全后,装置内仍有残留的CO2和H2O,故应继续通入一段时间O2,将CO2和H2O赶入c、d装置中;(5)c管装有无水CaCl2,用来吸收生成的水蒸气,则增重量为水蒸气的质量,由此可以得到有机物中H元素的物质的量n(H)===0.001 2 mol;d管装有碱石灰,用来吸收生成的CO2,则增重量为CO2的质量,由此可以得到有机物中C元素的物质的量n(C)===0.000 8 mol;有机物中O元素的质量为m(O)=(0.023 6-0.001 2×1-0.000 8×12) g=0.012 8 g,其物质的量n(O)===0.000 8 mol;该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比为0.000 8∶0.001 2∶0.000 8=2∶3∶2;质谱测得该有机物的相对分子质量为118,则其化学式为C4H6O4。
3.(2021·全国甲卷)胆矾(CuSO4·5H2O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:
(1)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2。将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒
定为m3。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为　　　　　 (写表达式)。
(2)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是　　　　(填标号)。
①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少量胆矾迸溅出来
①③
解析　(1)由题意知,结晶水的质量为m2-m3,硫酸铜的质量为m3-m1,设胆矾的化学式为CuSO4·xH2O,根据分子个数比等于物质的量之比,则x==。(2)胆矾未充分干燥,使测定的水的质量偏高,则会导致结晶水数目测定值偏高,①符合题意;坩埚未置于干燥器中冷却,使测定的水的质量偏低,则会导致结晶水数目测定值偏低,②不符合题意;加热时有少量胆矾迸溅出来,使测定的水的质量偏高,则会导致结晶水数目测定值偏高,③符合题意。
1.解答实验数据处理与计算的思维模型
阅读题干 弄清所求的物理量
分析原理 根据题中信息,寻找出涉及的化学反应原理和有关数据
确定关系量 弄清目标物质与题目中已知量物质之间的关系
列出关系式 求得最终的目的量
2.热重分析法测定物质组成的思维模型
3.实验中气体体积的测量方法
(1)直接量气法
测量前,A装置可先通过调整左右
两管的高度使左管(有刻度)充满
液体,且两管液面相平。
C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中,另一反应物置于水槽中,二者反应产生的气体可以直接测量。
D装置用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时,球形容器和量气管液面相平,量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。
(2)间接量气法
通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积,如图所示。
1.已知:氢化钡遇水剧烈反应。设计如图所示装置测定氢化钡纯度。室温下,向恒压滴液漏斗中加入足量水,乙管实验前对应气体体积读数为V1 mL,装置甲中物质完全反应后乙管气体体积读数为V2 mL(V2>V1)。
(1)每次读数前要调整丙管液面高度,使其与乙管液面持平,其目的是
　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　 　　　　　　　 　　　。
(2)已知室温下,气体摩尔体积为Vm L·mol-1,该产品纯度为　　　 　%;若实验结束时,未调平乙管和丙管的液面,且丙管的液面高于乙管的液面,所测得的产品纯度　　　　(填“偏高”或“偏低”)。
使乙管内气压等于外界大气压(或使所测气体体积为一个外界大气压下的体积)
解析　(1)每次读数前需调节丙管液面高度与乙管液面持平,是为了使乙管内气压等于外界大气压,此时测得的气体体积为一个外界大气压下的体积。(2)BaH2与水反应生成Ba(OH)2和H2,反应的化学方程式为BaH2+2H2O===Ba(OH)2+2H2↑,反应得到的H2的体积为(V2-V1) mL,H2的物质的量为 mol,因此参加反应的BaH2的物质的量为 mol,BaH2的质量为 g,则该产品纯度为×100%=%。若实验结束时,未调平乙管和丙管的液面,且丙管的液面高于乙管的液面,则测得的H2的体积偏小,参加反应的BaH2的质量偏小,所测得的产品纯度偏低。
2.氢化铝锂(LiAlH4)是一种极强的还原剂,在干燥空气中较稳定,在潮湿的空气中会发生剧烈水解,释放大量的H2并燃烧。LiAlH4(不含LiH)纯度可采用如下方法测定,实验装置如图所示。
25 ℃、常压下,称取x g产品LiAlH4,记录量气管B起始体
积读数为V1 mL,在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃(可
减缓LiAlH4与H2O的反应速率)和水的混合液10.0 mL,打
开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,冷却后,调整量气管B读数为V2 mL。
已知:量气管B由碱式滴定管改装;25 ℃、常压下气体摩尔体积为24.5 L·mol-1。
(1)反应的化学方程式为`　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)LiAlH4的质量分数为　　 　　(用含x、V1、V2的代数式表示,不考虑溶液混合后体积的变化)。
LiAlH4+4H2O===Al(OH)3↓+LiOH+4H2↑
%(答案合理即可)
解析　(1)由题干信息可知,LiAlH4与水反应生成H2,根据得失电子守恒、原子守恒可知,反应的化学方程式为LiAlH4+4H2O===Al(OH)3↓+LiOH+4H2↑。(2)根据题意,收集到的氢气的体积是(V1-10.0-V2) mL,25 ℃、常压下气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1,则氢气的物质的量为,根据上述化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比可得,n(LiAlH4)=n(H2),则LiAlH4的质量分数为×100%=%。
3.某小组同学针对Cu(NO3)2的热稳定性进行探究。在如图1所示的实验装置A中,用酒精灯对Cu(NO3)2固体加热,产生红棕色气体,在装置C中收集到无色气体,经验证为O2。当反应结束以后,试管中残留固体为红色。
(1)从实验安全角度考虑,需要在装置A、B间增加一个　　　　装置。
(2)图2为Cu(NO3)2样品高温过程的热重曲线(样品质量数w随温度的变化曲
线)。Cu(NO3)2加热到200 ℃的化学方程式为 　　　　 　　　　　　　　　　,
继续高温至1 000 ℃生成　　　　(填化学式)固体。
防倒吸
Cu2O
解析　(1)固体加热产生气体通入溶液中,从实验安全角度考虑,应该在装置A、B间增加一个防倒吸装置。
(1)仪器连接的顺序是　　 　　(填字母,仪器可重复使用)。
(2)列出计算铜的近似相对原子质量的表达式:　　　　　　　　　　　　　。
(3)下列情况将使测定结果偏小的是　　　　(填字母)。
A.CuO未全部还原为Cu
B.CuO受潮
C.CuO中混有Cu
BCACCD
-16
B

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