专题复习 混合物中某成分的纯度测定

化学第六单元混合物中某成分的纯度测定第六单元混合物中某成分的纯度测定┃考点归纳┃混合物中某成分纯度＝纯物质质量不纯物质质量×100%一、金属样品中金属含量的确定第六单元混合物中某成分的纯度测定1.组合装置之一：如图3－6－1。2.原理及方法：称量出金属样品的质量为m，放于A瓶中，从分液漏斗处滴加稀酸，利用A中金属与稀盐酸（或稀硫酸）反应产生氢气，氢气将B中的水压入量筒C中，进入C中水的体积即可视为反应产生的氢气体积。图3－6－13.金属纯度＝nm×100%第六单元混合物中某成分的纯度测定二、金属氧化物样品纯度的测定1.组合装置之一图3－6－2第六单元混合物中某成分的纯度测定2.原理及方法：称量样品的质量为m，放于D中玻璃管中。（1）通过测定E中反应前后的质量，即可测定出金属氧化物与氢气反应生成的水的质量，利用D中反应的化学方程式就可求出样品中金属氧化物的质量为n。（应注意该方法B与C不能颠倒，且E后面最好有一干燥装置）（2）通过测定D中金属氧化物样品反应前后的质量，其差值即为金属氧化物失去的氧元素的质量，利用金属氧化物与氧元素的质量关系，计算出纯金属氧化物的质量为n，如：Fe2O3→3O。（该方法测定出的结果不受B与C的顺序和E后是否有一干燥装置的影响）3.纯度＝nm×100%第六单元混合物中某成分的纯度测定三、碳酸盐样品纯度的测定1.组合装置之一：如图3－6－3。图3－6－3第六单元混合物中某成分的纯度测定2.原理及方法：称量样品的质量为m，放于A中。盐酸溶解样品→干燥所得气体→用NaOH溶液吸收CO2→尾气处理。C中NaOH溶液的增重部分即为二氧化碳的质量，由A中发生反应的化学方程式计算样品中纯碳酸盐的质量为n，进而求纯度。3.纯度＝nm×100%第六单元混合物中某成分的纯度测定4.提示：（1）C装置的长导管连着多孔球泡D，目的：使气体与液体接触面积更大，反应更快，吸收更完全。（2）因为盐酸有挥发性，最好在A和B之间增加除氯化氢气体的装置。除去CO2中的HCl气体方法是：将气体通过饱和的NaHCO3溶液，因为CO2几乎不溶于饱和的NaHCO3溶液。（3）为保证A中气体全部进入C装置与氢氧化钠反应，往往要设法把A、B中的气体全部挤压到C装置中。如以下组合装置：第六单元混合物中某成分的纯度测定图3－6－4第六单元混合物中某成分的纯度测定[说明]主要反应发生在D和G装置中，通过G装置反应前后的质量差求二氧化碳的质量。A处：滴加盐酸前打开弹簧夹C，缓缓通入一段时间的空气，目的是排尽组合装置内原有空气中的二氧化碳；滴加盐酸反应完全后，打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间的空气，目的是把D、E、F装置中的二氧化碳全部挤压到G装置中，使反应完全（有时用氮气代替空气）。B装置：作用是除去空气中的二氧化碳。D装置：生成二氧化碳的反应容器。第六单元混合物中某成分的纯度测定E装置：用饱和NaHCO3溶液是为了除去二氧化碳中的氯化氢气体，但因为除杂过程中有CO2生成（HCl＋NaHCO3===NaCl＋CO2↑＋H2O），导致CO2的质量偏大，最终测量结果也偏大。F装置：其中应放置浓硫酸，目的是干燥气体。G装置：吸收二氧化碳，因为二氧化碳与氢氧化钠反应。H装置：防止空气中的二氧化碳、水分进入G装置，影响测定结果。第六单元混合物中某成分的纯度测定┃考点互动┃考点1碳酸盐样品纯度测定例牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂。某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行探究。[实验原理]测定C装置中生成的BaCO3沉淀的质量，通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。[查阅资料]CO2＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋H2O，牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。第六单元混合物中某成分的纯度测定根据探究过程回答下列问题。(1)装置B中发生反应的化学方程式__________________________________。[实验装置]CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑图3－6－5第六单元混合物中某成分的纯度测定(2)实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用有：①搅拌B、C中的反应物，使其充分反应；②_____________________________。(3)从C中过滤出BaCO3沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、________和玻璃棒。(4)实验中准确称取三份牙膏样品，每份4.0g，进行三次测定，测得生成BaCO3的平均质量为1.97g。则样品中CaCO3的质量分数为__________________。(5)若没有A装置，直接通入空气，则测得CaCO3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。将产生的二氧化碳全部排入C中漏斗25%偏大第六单元混合物中某成分的纯度测定（6）D装置的作用是________________________________________________________________________。防止空气中的CO2、H2O进入C装置，使结果偏大第六单元混合物中某成分的纯度测定[解析]这是一道经典初、高中衔接题。从A装置通入空气的作用为：①搅拌B、C中的反应物，②把CO2压入C装置中，使其充分反应。如果没有A装置，空气中的CO2进入C装置中，导致测量结果偏大。第六单元混合物中某成分的纯度测定┃分层递进练习┃A组1．[2014·株洲]现有某黄铜(铜锌合金，假定其他成分均不与盐酸反应)样品，请从图3－5－6中选择适当的实验装置，设计最简单的实验测定该黄铜样品中锌的质量分数并回答下列问题。图3－6－6第六单元混合物中某成分的纯度测定(1)写出仪器a的名称：____________。(2)实验要选择的装置是____________(填装置编号)。若产生的气体从左向右流，则接口的顺序为________________(填接口字母代号)。(3)细心观察发现：盛装溶液的试剂瓶与收集气体的集气瓶都有磨砂部分，所不同的是集气瓶的磨砂部分位于________。a．瓶底内壁b．瓶口边缘c．瓶颈内壁d．瓶底外壁(4)仪器组装好后，在开始实验时，要先____________________。(5)若实验样品的质量是9.9g，实验中测定氢气的体积是1.1L(氢气密度为0.09g/L)，则该黄铜样品中锌的质量分数为________。B、F、E、G长颈漏斗乙、丁、戊b检查装置的气密性32.5%第六单元混合物中某成分的纯度测定2.2015·雅安改编某种氧化铜样品中混有少量木炭粉，为测定该样品中氧化铜的质量分数，某同学设计了如图3－6－7所示装置进行实验（N2不参加反应，不考虑外界空气对实验的影响）。（1）该实验需要测定的量：反应前后装置Ⅱ的质量和的质量。（2）充分反应后，装置Ⅱ的质量增加了0.44g，则参加反应的氢氧化钠的质量为。（3）为达到实验目的，对反应前取用10%的氢氧化钠溶液要求是g。放入Ⅰ中的样品0.8g≥8第六单元混合物中某成分的纯度测定3.2015·汕尾测定Na2CO3样品（含氯化钠杂质）中Na2CO3的质量分数：（1）取mg样品放入烧杯内加水溶解。（2）加入过量的氯化钙溶液充分反应，反应的化学方程式为_____________________________________；证明反应后氯化钙有剩余的方法是________________________________________________________________________。CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl向反应后所得溶液中滴加碳酸钠，有沉淀生成第六单元混合物中某成分的纯度测定（3）过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为ng。则样品中Na2CO3的质量分数为。106nm%第六单元混合物中某成分的纯度测定4.2015·泉州某化学兴趣小组的同学，取一瓶久置出现硬化的氢氧化钙固体样品，测定样品中含有的变质固体（以下用R表示）的质量分数。取3g部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积（气体不溶于植物油），从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数。实验装置（气密性良好）如图3－6－8中甲所示。第六单元混合物中某成分的纯度测定图3－6－8第六单元混合物中某成分的纯度测定（1）将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为，反应一段时间后，当观察到（填实验现象），才停止滴加稀盐酸。（2）实验中量筒的作用是___________。（3）实验结束后，量筒内进入水的体积如图乙所示，其读数为mL。已知在该实验条件下，生成气体的密度为2g·L－1，通过计算，样品中R的质量分数为。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑无气泡产生根据进入量筒内水的体积，测量生成的CO2的体积16525%第六单元混合物中某成分的纯度测定（4）上述图甲所示实验装置和相关试剂，用来实验测定样品中R的质量分数是比较粗略的，请简要说明测定数据存在误差的原因：________________________________________________________________________（写一个）。5.为测定某石灰石矿样的纯度（其中所含杂质不与酸反应）。某同学按如下流程进行实验：A.用盐酸溶解矿样→B.干燥所得气体→C.用NaOH溶液吸收气体→根据NaOH溶液的增重计算矿样的纯度，实验过程中所取矿样的质量为10.0g。实验装置如图3－6－9所示：导管中仍存留水，不能完全进入量筒，导致测量的气体体积有误差第六单元混合物中某成分的纯度测定图3－6－9第六单元混合物中某成分的纯度测定（1）A为溶解矿样的装置，若已准备了长颈漏斗、双孔橡胶塞、导气管，为完成溶解至少还需要的实验仪器是。（2）A中发生反应的化学方程式为__________。（3）B中所盛的试剂是。锥形瓶CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑浓硫酸第六单元混合物中某成分的纯度测定（4）根据上述装置进行实验，下列情况会使实验结果产生偏差的是（填序号）。①实验开始前A、B装置及导气管内残留有少量空气②进入C装置的气体中还混有少量HCl气体③气体通过速度过快，CO2来不及被NaOH溶液全部吸收④实验结束时，系统内还残留有少量CO2①②③④第六单元混合物中某成分的纯度测定（5）将插入溶液的导管的下端改成具有多孔的球泡（图D），有利于提高实验的准确度，其理由是。（6）改进实验装置并进行正确操作可以准确测定出矿样的纯度。若此时C装置在实验前后其质量增加了3.6g，则该矿样的纯度为（结果保留到0.1%）。增大二氧化碳与液体的接触面积，有利于气体的吸收81.8%第六单元混合物中某成分的纯度测定B组1.某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na2CO3）样品（只含NaCl杂质）中Na2CO3质量分数的实验方案。请回答下列问题：小资料：碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物。（1）气体法。[原理思路]利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2，通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2的质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（不考虑原装置内空气的影响）第六单元混合物中某成分的纯度测定[实验分析]小科同学根据以上思路，设计了如图3－6－10中Ⅰ的实验装置。图3－6－10第六单元混合物中某成分的纯度测定①实验装置乙中盛放的试剂为；装置丁中碱石灰的作用是（填字母）。A.吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生的CO2B.防止外界空气中的二氧化碳进入丙中C.干燥二氧化碳②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的质量分数（填“偏高”“偏低”或“不变”）。浓硫酸B偏低第六单元混合物中某成分的纯度测定③小明同学认为小科的方案存在问题，即使操作规范下也会造成结果偏低，你认为他的理由是___________，应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞，并增加图Ⅱ装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气，目的是__________，其中NaOH溶液的作用是______________________________。反应生成的CO2没有完全被丙装置吸收把反应生成的CO2全部赶入装置丙中除去