精英家教網 > 初中化學 > 題目詳情

(本題包括1小題,共12分)
27.(11分)四硫化鈉(Na2S4)固體可替代紅磷測定空氣中氧氣的體積分數(shù),反應原理為:2 Na2S4 + O2 + 2H2O =" 8S↓+" 4 NaOH。
【實驗資料】
①四硫化鈉(Na2S4)的相對分子質量為        ,其中硫元素的質量分數(shù)為       (結果精確到0.1%)。
②四硫化鈉受熱時,會與空氣中的水蒸氣反應,生成少量有毒氣體硫化氫。
③NaOH溶液呈堿性,可吸收硫化氫、二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體
④硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可溶于水,常溫下與NaOH溶液不反應。
【實驗過程】
①取碳酸鈉、 硫粉混合后置于試管中,加熱(如圖1所示,夾持裝置已略去),制得Na2S4,反應為4Na2CO3 + 12S + X 2 Na2S4+ 2 Na2S2O3 + 4CO2,X 的化學式為      ,蘸有濃NaOH 溶液的棉花的作用是                                                  。
②冷卻后,取下棉花,放置一段時間,再向該試管中加入10ml水,迅速塞緊橡膠塞,充分振蕩,測量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)h1(如圖2所示)
③將該試管插入水中(如圖3所求),取下橡膠塞,觀察到                            
                                                         ,塞緊橡膠塞。將試管取出,倒過來,測量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)h2,理論上h1:h2=         
④按照①~③再重復實驗2次.3次實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

 
第1次
第2次
第3次
h1/cm
11.2
11.4
11.6
h2/cm
8.9
9.1
9.2
 
【解釋與結論】根據(jù)第1次實驗數(shù)據(jù),計算空氣中氧氣的體積分數(shù)為      (結果精確到0.1%)。
【反思與評價】(1)若實驗過程②中,取下棉花后,未放置一段時間即進行后續(xù)操作,會影響測定結果,請說明有何影響,并闡述理由:                              。(2分)
(2)若要保證實驗的效果,至少需要生成四硫化鈉(Na2S4)0.174g ,則理論上實驗時至少取碳酸鈉粉末    克?寫出計算過程(2分)


【實驗資料】  174;  73.6%
【實驗過程】 O2 ;吸收二氧化碳和Na2S4受熱產生的有毒氣體硫化氫 

MnO2

 
有淡黃色固體產生,試管內液面上升;    5 :4

【解釋與結論】 20.5%
【反思與評價】
(1)若未放置一段時間,結果將偏;因為第一步反應消耗了試管空氣中的氧氣,若不靜置第二步反應中氧氣含量偏低,測量結果偏小。
(2)0.212g   

解析試題分析:
【實驗資料】相對分子質量指分子中原子的相對原子質量之和,四硫化鈉(Na2S4)的相對分子質量為23×2+32×4=174。硫元素的質量分數(shù)指化合物中硫元素質量占整個化合物質量的百分數(shù)。列式為:(32×4/174)×100%=73.56%,題目要求精確到0.1%,結果為73.6%。
【實驗過程】①根據(jù)質量守恒定律,反應前后原子的種類、數(shù)目、質量不變。所以X的化學式為O2。根據(jù)4Na2CO3 + 12S + X 2 Na2S4+ 2 Na2S2O3 + 4CO2,碳酸鈉、 硫粉混合后置于試管中,加熱會產生CO2,根據(jù)【 實驗資料】②四硫化鈉受熱時,會與空氣中的水蒸氣反應,生成少量有毒氣體硫化氫,③NaOH溶液呈堿性,可吸收硫化氫、二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體。綜合可知,氫氧化鈉溶液的作用應該是吸收二氧化碳、硫化氫等氣體。
③冷卻后,試管中固體為Na2S4和 Na2S2O3,再加入水,根據(jù)2 Na2S4 + O2 + 2H2O =" 8S↓+" 4 NaOH可知,生成淡黃色物質硫,試管中的空氣中的氧氣被消耗,再倒插入水中,試管中的水面會上升。所以本題答案為:有淡黃色固體產生,試管內液面上升。h1實質是空氣的體積,h2是把氧氣消耗后剩余氣體的體積,實際上主要是氮氣的體積,所以h1 :h2=5:4
【解釋與結論】根據(jù)第1次實驗數(shù)據(jù),氧氣體積為11.2-8.9=2.3,空氣體積為11.2,所以氧氣的體積分數(shù)為2.3/11.2×100%=20.5%
【反思與評價】
(1)若未放置一段時間,結果將偏;因為第一步反應(碳酸鈉、 硫粉混合后置于試管中加熱)消耗了試管空氣中的氧氣,若不靜置第二步反應中氧氣含量偏低,測量結果偏小。
(2)此題為根據(jù)化學方程式的計算。計算時依據(jù)化學方程式的含義——表示各物質的質量比進行計算。具體解題過程為:
解:設需要碳酸鈉的質量為x
4Na2CO3 + 12S + X 2 Na2S4+ 2 Na2S2O3 + 4CO2
424                     348
x                     0.174g 
 
x=0.212g
考點:化學式的計算,質量守恒定律,根據(jù)化學方程式的計算,空氣中氧氣含量的測定,實驗設計及分析。

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:計算題

化學實驗小組的同學取碳酸鈉固體放入燒杯中,加入95.8g水充分溶解,反應放出氣體的總質量與所加入稀硫酸的質量關系曲線如圖所示:

(1)根據(jù)圖示推測,當加入196g稀硫酸時,放出氣體的質量為            g.
(2)計算實驗中所用碳酸鈉固體的質量.
(3)計算A點對應的溶液中溶質的質量分數(shù).

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:計算題

某硫酸廠廢水中含有少量硫酸,為達標排放,技術員小張對廢水中硫酸的含量進行檢測.
(1)配制溶液:  欲配制溶質質量分數(shù)為4%的NaOH溶液100g,需要NaOH固體   g,水   ml(水的密度為1g/cm3);
(2)檢測分析:  取廢水樣品98g,向其中逐滴加入NaOH溶液至恰好完全反應時,消耗4%的NaOH溶液20g。(假設廢水中其它成分均不和NaOH反應;發(fā)生反應的化學方程式為:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O); 試計算廢水中硫酸的質量分數(shù)(寫出計算過程).

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:計算題

小亮提出了“使帶火星的木條復燃的氧氣質量分數(shù)值是多少呢?”這個問題后,他對此展開探究,他先把一個集氣瓶裝滿水后,倒出1/3體積的水后,用玻璃片蓋上,倒置于水槽之中用排水法收集氧氣,當氣泡從瓶外冒出時,停止收集,正放于桌上,試計算,他收集的這瓶氣體中氧氣的體積數(shù)。(精確到0.1%)

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:計算題

氮化鋁( AlN )被廣泛應用于電子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等領域.在一定條件下,氮化鋁可通過如下反應制得:Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO,現(xiàn)欲制備8.2t氮化鋁,試計算需要的氮氣質量.

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:計算題

請根據(jù)下圖所示的實驗過程和提供的數(shù)據(jù)(步驟②產生的氣體全部逸出),回答下列問題:

(1)該反應產生的氣體質量為            g。
(2)實驗所用稀鹽酸的溶質的質量分數(shù)為             。
(3)計算原混合物樣品中CaCl2的質量(寫出計算過程)?

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:計算題

我市廬江縣小包莊去年發(fā)現(xiàn)一大型鐵礦,主體為磁鐵礦.冶煉磁鐵礦的反應:4CO+Fe3O43Fe+4CO2.用100t含F(xiàn)e3O480%的磁鐵礦石,理論上冶煉含雜質4%的生鐵多少?(答案保留一位小數(shù))

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:計算題

將50g氯化鈣溶液與77g碳酸鈉溶液混合后,恰好完全反應,過濾、洗滌、烘干后,得到10g白色固體.請計算(寫出計算過程):
(1)該50g氯化鈣溶液中溶質的質量;
(2)過濾后所得溶液中溶質的質量分數(shù).

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:計算題

氫化鈣(CaH2)固體是登山隊員常用的能源提供劑.某化學興趣小組擬用如圖1所示的裝置制備氫化鈣,其反應的化學方程式為:Ca+H2CaH2

(1)CaH2中鈣和氫元素的化合價分別為     ,裝置中的無水氯化鈣干燥裝置也可用   來代替.
(2)利用該裝置進行實驗,步驟如下:檢查裝置的氣密性后裝入藥品,打開分液漏斗活塞:           (請按正確的順序填入下列步驟的序號).
①加熱反應一段時間 ②收集氣體并檢驗其純度 ③關閉分液漏斗活塞 ④停止加熱,充分冷卻
(3)為了確認進入裝置C的氫氣已經干燥,應在B、C之間再連接一裝置X,裝置X中加入的試劑是         .若氫氣未充分干燥,裝置X中的現(xiàn)象為            
(4)為了測量上述實驗中制得的氫化鈣的純度,該小組稱取mg所制得樣品,按如圖2所示裝置進行測定.旋開分液漏斗活塞,反應結束后充分冷卻,注射器活塞由反應前的V1mL刻度處變化到V2mL刻度處(V2<V1,氣體密度為dg/mL)
①橡膠管的作用為:a.                          ;b.           
②旋開分液漏斗活塞后,除發(fā)生CaH2+H2O═Ca(OH)2+H2↑的反應外,還最有可能發(fā)生的反應為                                   
③用w表示氫化鈣的純度,請用一個等式表示出d、V1、V2和w之間的關系                               
④該小組乙同學認為去掉連接的注射器,也要計算出氫化鈣的純度.他同樣稱取mg樣品,加入燒瓶中后稱取反應前的質量為m1g,反應后的質量為m2g.乙同學表示出的m,m1,m2和w之間的關系的等式為                               

查看答案和解析>>

同步練習冊答案