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1、专题2实验流程及综合推断训练1实验流程1自然界水体中的碳元素主要以碳酸盐、碳酸氢盐和有机物形式存在。水体中有机物含量是水质的重要指标,某学习兴趣小组用如下实验方法测定采集水样的总有机碳。步骤1:量取50m1水样,参加足量硫酸,加热,通弗,并维持一段时间(装置见下列图,夹持类仪器省略)。步骤2:再向水样中参加过量的K2Cr2O7溶液(可将有机物中的碳元素氧化成CO?),加热,充分反响,生成的CO?完全被100m10.205mo11T的Ba(OH)2溶液吸收。步骤3:将吸收CO2后的浊液过滤并洗涤沉淀,再将洗涤得到的滤液与原滤液合并,加水配制成500m1溶液。量取25.00m1溶液于锥形瓶中,参加
2、指示剂,并滴加0.05000mo11的H26溶液,发生反响:Ba(OH)2+H2C2O1=BaC2O.1I+2H20恰好完全反响时,共消耗H2Cq溶液20.00m1o(1)步骤1的目的是.(2)计算水样的总有机碳(以mg-17表示),并写出计算过程。(3)用上述实验方法测定的水样总有机碳一般低于实际值,其原因可能是o(4)高温燃烧可将水样中的碳酸盐、碳酸氢盐和有机物所含碳元素转化为C02,结合高温燃烧的方法,改良上述实睑。请补充完整改良后的实验方案:取M1的水样,分为两等份;将其中一份水样高温燃烧,测定生成CO2的物质的量为,1mo1;,测定生成CO2的物质的量为mmo10利用实验数据计算,所
3、取水样的总有机碳为mg-1Y用含字母的代数式表示)。2. (2019金陵中学学测模拟)镁、铝及其化合物有重要的用途。硝酸铝A1(N6)3是一种常用媒染剂。工业上用铝灰(主要含A1、AbO3、Fe2()3)制取硝酸铝晶体A1(NO3)3-9H20的流程如下:写出反响的离子方程式:、假设在实验室中完成反响II,为防止铝的损失,需要解决的问题是一,可采取的措施为。假设用下列图所示实验装置制取A1(NO3)3,通入水蒸气的作用是O(2)铝碳酸镁A1MgKCCh)C(OH)一用20用于治疗慢性胃炎。称取3.01g铝碳酸镁样品溶于50m12mo11T的盐酸(过量),收集到气体112I111(标准状况);往
4、所得溶液中参加40m13mo11-的NaOH溶液,过滤,将所得沉淀洗涤、枯燥、称量得固体174g;再将滤液稀释到IOOm1,测得溶液中OH一的浓度为0.1mo1-11通过计算确定铝碳酸镁的化学式(写出计算过程)。3. (2019淮安市学测模拟)某兴趣小组对一份质量为100g的某种铝土矿(主要成分为Ak3和Si2,另有一些不参与反响的杂质)样品进行性质研究,具体如下:(1)在进行反响1时出现了如下列图所示的曲线,反响的过程中缓慢滴加NaoH溶液到a点即止。请问到a点时溶液中的溶质有。(2)假设反响2还生成一种复原性气体,请写出反响2的化学反响方程式:一o(3)铝硅比的大小对氧化铝生产制备方法的选
5、择提供依据(铝硅比(AS)=AU)3的质量分数/Si2的质量分数),氧化铝的制备方法大致有:拜耳法(AS=810)、联合法(AS=57)、烧结法(AS=3.55)。为了研究以此类铝土矿生产氧化铝所适合的方法,该兴趣小组进行了如下的实验:向A1N中参加NaOH溶液(AIN+NaOH+H2O=NaA10?+NFht),当反响完全时共收集到176mo1的NIho将残渣经过洗涤、枯燥处理后,与过量的碳在隔绝空气、高温条件下发生反响(Si()2+3C=SiC+2C()t),当反响完全时共收集到CO气体5.61(标准状况下)。:A1C13+3NaA102+6H20=4A1(OH)31+3NaC1请问假设以
6、本份铝土矿样品为依据进行氧化铝的工业化生产,你认为何种方法比拟适合?(直接写出结果没有解题过程的不给分)4. (2019泰州中学学测模拟)碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。(1)钢样中硫元素以FeS形式存在,FeS在足量氧气中灼烧,生成的固体产物中Fe、0两种元素的质量比为21:8,那么该固体产物的化学式为。(2)检验钢样灼烧生成气体中的C02,需要的试剂是(填字母)。a.酸性KMnO.溶液b.澄清石灰水c.饱和小苏打溶液d.浓H2SOi(3)取10.0Og钢样在足量氧气中充分灼烧,将生成的气体用足量1%的H2O2溶液充分吸收,再用0.100Omo1-1-NaOH溶
7、液滴定吸收液至终点,消耗NaOH溶液20.00札;另取10.0Og钢样在大量氧气中充分灼烧,将生成的气体通过通有足量碱石灰的U形管(如图),碱石灰增重0.614go用1%H2O2溶液吸收SO2,发生反响的离子方程式为o分别计算该钢样中硫、碳元素的质量分数。(写出计算过程)实验测得的碳元素质量分数比真实值偏高,其可能的原因是(填字母)。a.U形管中生成的亚硫酸盐吸收了Qb.碱石灰吸收了空气中的C02c.气体通过碱石灰的流速过快,未被充分吸收答案精析1) (1)将水样中的COr和HC0;转化为C2,并将C2完全赶出小/八八、0.05000mo11,20.00m1,3,2) )j(H2CA)=,nn
8、.11=1.00010mo1,1000m11与HzCQi反响的Ba(OH)2的物质的量/Ba(OH)=(1反2。=1ooOX1Om。1,与CO2反响的Ba(OH)2的物质的量r小、10.205mo11-1100m1.3,500m1CTBa(OH)2=1nnn,-1.000103mo1oc-nn,=5.00010,mo11000m1125.00m1由水样中有机物转化而成CO2的物质的量/(CO2)=/?-Ba(OH)2=5.00010,mo1,水样中有机物所含碳元素的物质的量(C)=(C02)=5.000IO-,mo1热感50X1。1义12g)1X1OoOmg-gioi-1水样的总有机碳一系Ix
9、z1n1ii-120mg10oUm1101m1加热过程中,损失了局部易挥发有机物(4)向另一份水样中参加足量硫酸,加热,通用,维持一段时间24000,-22. (1)02A120H+2H2O=2A1O;+3H2tA12O32OH-=2A1O+H2O如何控制反响终点(或硝酸的用量)将参加稀硝酸改为通入过量C02升高温度、搅拌,加快反响速率(2)/7(COt)=O.005mo1、7(Mg2+)=0.03mo17(A13+)=O.01mo1(0H)=0.08mo1/7(H2O)=0.02mo1,进而得出化学式为A12Mg6(CO3)(OH),6仙2O。3. (I)NaA1O2.NaC1(2)A1A+
10、N2+3C=2A1N3CO(3)由题可知:MNH3)=1.76InO1K(CO)=5.615.6那么(CO)=224mo1=0.25mo1SiO2+3C=SiC2COt0.125mo10.25mo1那么铝土矿中MSio2)=O.125X60g=7.5g由A1NNaOH+H2O=NaA1O2+NH31A1C13+3NaA1026H20=4A1(OH)31+3NaC1可知存在以下比例关系:3NaA1024A1(OH)34A1N-4NH31.32mo11.76mo1A12O32NaA1020.66mo11.32mo1那么铝土矿中ZB(AI2O3)=102X0.66g=67.32gIf(A1O3)=67.32/100100%=67.32%Jf(SiO2)=7.5/100100%=7.5%那么AS=67.32%7.5%=8.97688.97610,所以应该选用拜耳法。4.(1)F31(2)abHA+Sd=2H+SOT/7(S)=7(SO2)=(NaOH)=1/2X0.0200010.1000mo11_1=1.000103mo1乙c1.00010-mo132gmo.jf(S)=X100%=0.32%10.00gzz(CO2)=0.614g-w(SO2)=O.550g550sC)=(C)=44gm。1=O0125mo1,(C)0.0125mo112g*mo110.00g100%=1.5%oab