Question

10．請(qǐng)根據(jù)下列裝置圖，回答有關(guān)問題：

（1）寫出裝置圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱：a酒精燈．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）寫出實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與稀硫酸制取氫氣的化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，制取氫氣的裝置是D（填字母）．
（4）若要配制180g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀硫酸，需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸（密度為1.84g/cm³）10.0mL（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)），由濃溶液配制稀溶液時(shí)，計(jì)算的依據(jù)是溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量不變．在實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸配制稀硫酸的主要步驟有 計(jì)算、量取、混勻、冷卻至室溫裝瓶并貼上標(biāo)簽．
（5）小芳同學(xué)取礦石樣品10g，加入足量稀鹽酸，完全反應(yīng)后，共用去稀鹽酸127.4g過濾得到濾渣2g（假設(shè)雜質(zhì)既不溶于水也不與酸發(fā)生反應(yīng)）．請(qǐng)你和小芳同學(xué)-起計(jì)算赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（請(qǐng)寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 （1）據(jù)常用儀器的名稱解答；
（2）據(jù)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的原理解答；
（3）實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅；氫氣密度比空氣小，不易溶于水，可用排水法收集；
（4）利用98%的濃硫酸配制10%的稀硫酸，即加水進(jìn)行稀釋，根據(jù)稀釋前后溶液中硫酸的質(zhì)量不變，利用這一不變量進(jìn)行計(jì)算；據(jù)稀釋的步驟解答；
（5）氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)后溶液是氯化鐵溶液，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，可根據(jù)化學(xué)方程式求溶質(zhì)的質(zhì)量，溶液的質(zhì)量可根據(jù)公式：“反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=反應(yīng)前加入的所有物質(zhì)質(zhì)量之和-雜質(zhì)的質(zhì)量-氣體的質(zhì)量-沉淀的質(zhì)量”來求出，結(jié)合已知量和方程式進(jìn)行計(jì)算即可．

解答 解：（1）裝置圖中標(biāo)號(hào)儀器的名稱是a酒精燈；
（2）實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣的原理為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$ 2KCl+3O₂↑；
（3）實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅，反應(yīng)的方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；氫氣密度比空氣小，不易溶于水，可用排水法收集；
（4）解：設(shè)需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸x，則
180g×10%=1.84g/mLx×98%，
x≈10.0mL
答：需濃硫酸的體積是10.0mL．
由濃溶液配制稀溶液時(shí)，計(jì)算的依據(jù)是溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量不變；在實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸配制稀硫酸的主要步驟有 計(jì)算、量取、混勻、冷卻至室溫裝瓶并貼上標(biāo)簽．
（5）氧化鐵和鹽酸可發(fā)生反應(yīng)，所以剩余后的濾渣是樣品中的雜質(zhì)，赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{（10g-2g）}{10g}$×100%=80%；
氧化鐵的質(zhì)量是8g，設(shè)反應(yīng)生成氯化鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
160         325
8g           x
$\frac{160}{8g}$=$\frac{325}{x}$
  x=16.25g        
$\frac{16.25g}{（127.4+8）g}$×100%=12%；
答：赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為12%；
故答案為：（1）長頸漏斗；
（2）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$ 2KCl+3O₂↑；
（3）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑、BD；
（4）10.0、溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量不變、量�。�
（5）氧化鐵和鹽酸可發(fā)生反應(yīng)，所以剩余后的濾渣是樣品中的雜質(zhì)，赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{（10g-2g）}{10g}$×100%=80%；
氧化鐵的質(zhì)量是8g，設(shè)反應(yīng)生成氯化鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
160         325
8g           x
$\frac{160}{8g}$=$\frac{325}{x}$
  x=16.25g        
$\frac{16.25g}{（127.4+8）g}$×100%=12%；
答：赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為12.0%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了儀器的名稱、氧氣、氫氣的制取原理等，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的問題，有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是中考的熱點(diǎn)之一，解答計(jì)算時(shí)要據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和方程式細(xì)心分析解答．