TMB是一種新型指紋檢測(cè)的色原試劑,由碳、氫、氮三種元素組成,與氫氣的相對(duì)分子質(zhì)量之比為120。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲利用下列儀器測(cè)定TMB的分子式。其主要過(guò)程為在足量氧氣流中將4.80 g TMB樣品氧化(氮元素轉(zhuǎn)化為N2),再利用吸收劑分別吸收水蒸氣和CO2。請(qǐng)從圖中選擇適當(dāng)?shù)难b置(裝置符合氣密性要求,加熱裝置等已略去,其他用品可自選)。

(1)將所選用的儀器(可重復(fù)選用)連接順序由上到下依次填入下表,并寫出該儀器中應(yīng)加入的試劑的名稱及作用。

選用的儀器
加入試劑
加入試劑的作用
C
H2O2溶液與MnO2
產(chǎn)生氧氣
 
 
 
 
 
 
D
CuO粉末
將可能生成的CO轉(zhuǎn)化為CO2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(2)實(shí)驗(yàn)后稱得A及以后的裝置(均用A裝置并假設(shè)每次吸收均是完全的)質(zhì)量依次增加3.60 g、14.08 g、0.14 g,則TMB的分子式為__________________________。

(1)(7分,每一欄有錯(cuò)即扣2分,兩欄有錯(cuò)扣3分,扣完為止)

選用的儀器
加入試劑
加入試劑的作用
C
H2O2溶液與MnO2
產(chǎn)生氧氣
B
濃H2SO4
干燥氧氣
D
TMB
將TMB氧化成CO2、H2O和N2
D
CuO粉末
將可能生成的CO轉(zhuǎn)化為CO2
A
CaCl2
吸收水分
A
堿石灰
吸收CO2
A
堿石灰
防止空氣中的CO2和H2O進(jìn)入裝置中
 
(2)C16H20N2

解析試題分析:(1)實(shí)驗(yàn)原理:將TMB用氧氣氧化為二氧化碳、水和氮?dú),再利用吸收劑分別吸收水和二氧化碳,以確定其中所含碳、氫、氮原子的比例關(guān)系.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中,要求碳元素全部以二氧化碳形式出現(xiàn),因此在氧化后需要用氧化銅作最后保障;為防止氧氣產(chǎn)生時(shí)所帶水蒸氣的影響,要先對(duì)氧氣進(jìn)行干燥,選擇干燥劑需考慮所提要求“實(shí)驗(yàn)后稱得A裝置從用的先后順序排列質(zhì)量分別增加3.60g和14.08g”,因此干燥氧氣選擇干燥劑B;利用吸收劑分別吸收水和CO2需考慮試劑影響,先吸收水后吸收CO2,則連接順序?yàn)椋篊→B→D→D→A→A→A
(2)實(shí)驗(yàn)后稱得A裝置從用的先后順序排列質(zhì)量分別增加3.60g、14.08g、0.14g,則m(H2O)=3.60g,m(CO2)=14.08g,而0.14g為空氣中的CO2和H2O進(jìn)入裝置中的質(zhì)量,則:
n(H2O)=3.60g/18g/mol=0.2mol,n(H)=0.4mol,m(H)=0.4g,
n(CO2)=14.08g/44g/mol=0.32mol,n(C)=0.32mol,m(C)=0.32mol×12g/mol=3.84g,
所以m(N)=4.80g-0.4g-3.84g=0.56g,
n(N)=0.56g/14g/mol=0.04mol,
則:n(C):n(H):n(N)=0.32mol:0.4mol:0.04mol=16:20:2,所以分子式為C16H20N2
考點(diǎn):化學(xué)實(shí)驗(yàn),測(cè)定物質(zhì)的分子式。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對(duì)象,擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想:
甲:Mg(NO2)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
丁:MgO、NO2、N2
(1)實(shí)驗(yàn)小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立,理由是_______________________。
查閱資料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
針對(duì)甲、乙、丙猜想,設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程
①儀器連接后,放入固體試劑之前,關(guān)閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E中有氣泡連續(xù)放出,表明__________。
②稱取Mg(NO3)2固體3.7 g置于A中,加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是________;關(guān)閉k,用酒精燈加熱時(shí),正確操作是先________,然后固定在管中固體部位下加熱。
③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D中未見(jiàn)明顯變化。
④待樣品完全分解,A裝置冷卻至室溫、稱量,測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1.0 g。
⑤取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未見(jiàn)明顯現(xiàn)象。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想______是正確的。
②根據(jù)D中無(wú)明顯現(xiàn)象,一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2,因?yàn)槿粲蠴2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng):______________(填寫化學(xué)方程式),溶液顏色會(huì)褪去;小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢測(cè)到的原因是__________
____________________________________________________。
③小組討論后達(dá)成的共識(shí)是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善,需改進(jìn)裝置進(jìn)一步探究。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實(shí)驗(yàn)裝置,以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的固體物質(zhì)。

(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:                                                     
(2)寫出試劑Y的名稱:_____________________。
(3)已知:通入一定量的氯氣后,測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體,其為含氯氧化物?梢源_定的是C中含有的氯鹽只有一種,且含有NaHCO3,現(xiàn)對(duì)C成分進(jìn)行猜想和探究。
①提出合理假設(shè):
假設(shè)一:存在兩種成分:  NaHCO3和__________
假設(shè)二:存在三種成分:  NaHCO3和__________、___________。
②設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。
限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器:蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取C中的少量固體樣品于試管中,滴加
足量蒸餾水至固體溶解,然后將所得溶液分別置于A、B試管中。
 
步驟2:向A試管中滴加______________:
①若無(wú)明顯現(xiàn)象,證明固體中不含碳酸鈉;
②若溶液變渾濁,證明固體中含有碳酸鈉。
步驟3:向B試管中滴加______________:
若溶液變渾濁,結(jié)合步驟2中的①,則假設(shè)
一成立:結(jié)合步驟2中的②,則假設(shè)二成立。
 
(4)己知C中有0.1 mol Cl2參加反應(yīng)。若假設(shè)一成立,可推知C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                                                        。
(5)常溫下Na2CO3和NaHCO3均為0.1mol/L的混合溶液中,c(OH)-c(H+)=___________(用含碳元素的粒子濃度表示),在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時(shí),溶液中溶質(zhì)的成分有______________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學(xué)通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)原理并驗(yàn)證產(chǎn)物。
實(shí)驗(yàn)I:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的燒杯中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液的淺紅色加深。
(1)該同學(xué)對(duì)反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測(cè):
猜測(cè)1:白色不溶物可能為        
猜測(cè)2:白色不溶物可能為MgCO3
猜測(cè)3:白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[yMg(OH)2?xMgCO3]
(2)為了確定產(chǎn)物,進(jìn)行以下定性實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)序號(hào)
 
實(shí)  驗(yàn)
 
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
 
結(jié)  論
 
實(shí)驗(yàn)Ⅱ
 
將實(shí)驗(yàn)I中收集到的氣體點(diǎn)燃
 
安靜燃燒,
火焰呈淡藍(lán)色
 
氣體成分為
        
 
實(shí)驗(yàn)Ⅲ
 
將實(shí)驗(yàn)I中的白色不溶物濾出、洗滌,取少量加入足量      
 
 
        
 
白色不溶物中含有MgCO3
 
實(shí)驗(yàn)Ⅳ
 
取實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的濾液,向其中加入適
     稀溶液
 
產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色變淺
 
溶液中存在CO32-
離子
 
 
實(shí)驗(yàn)Ⅲ中洗滌的操作方法是                                  。
(3)為進(jìn)一步確定實(shí)驗(yàn)I的白色不溶物的成分,進(jìn)行以下定量實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示:

稱取干燥、純凈的白色不溶物 4.52 g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入裝置A和B中。實(shí)驗(yàn)后裝置A增重0.36 g,裝置B增重1.76 g。
裝置C的作用是                                                   ;
白色不溶物的化學(xué)式為                      。
(4)寫出鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式                                

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

PCl3可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴(kuò)散工序。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:

 
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
密度/g·mL-1
其他
黃磷
44.1
280.5
1.82
2P(過(guò)量)+3Cl22PCl3;2P+5Cl22PCl5
PCl3
—112
75.5
1.574
遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3
POCl3
2
105.3
1.675
遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3
 
(一)制備:RU 圖是實(shí)驗(yàn)室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略)

(1)儀器乙的名稱____________。
(2)實(shí)驗(yàn)室用漂白粉加濃鹽酸制備Cl2的化學(xué)方程式:_______________________ 。
(3)堿石灰的作用是____________________。
(4)向儀器甲中通入干燥Cl2之前,應(yīng)先通入一 段時(shí)間的CO2,其目的是____________________。
(二)提純:
(5)粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后,通過(guò)_________________(填實(shí)驗(yàn)操作名稱),即可得到PCl3的純品。
(三)分析:
測(cè)定產(chǎn)品中PCl3純度的方法如下:迅速稱取4.200 g產(chǎn)品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入過(guò)量的0.1000 mol/L 20.00  mL 碘溶液,充分反應(yīng)后再用0.1000 mol/L  Na2S2O3溶液滴定過(guò)量的碘,終點(diǎn)時(shí)消耗10.00  mL Na2S2O3溶液。
已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6;假設(shè)測(cè)定過(guò)程中沒(méi)有其他反應(yīng)。
(6)根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________________ 。若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),則PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______(偏大、偏小、或無(wú)影響)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某小組同學(xué)將一定濃度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中發(fā)現(xiàn)生成了沉淀.甲同學(xué)認(rèn)為沉淀是CuCO3;乙同學(xué)認(rèn)為沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(1)按照甲同學(xué)的觀點(diǎn),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                                               
(2)乙同學(xué)認(rèn)為有Cu(OH)2生成的理論依據(jù)是                                 (用離子方程式表示);
(3)兩同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行測(cè)定

①組裝好儀器后如何檢查氣密性               
在研究沉淀物組成前,須將沉淀從溶液中分離并凈化.具體操作依次為             ,洗滌,干燥;
②裝置E中堿石灰的作用是                                       ;
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有以下操作步驟:
a.關(guān)閉K1,K3,打開K2,K4,充分反應(yīng)
b.打開K1,K4,關(guān)閉K2,K3,通入過(guò)量空氣
c.打開K1,K3,關(guān)閉K2,K4,通入過(guò)量空氣.
正確的順序是                (填選項(xiàng)序號(hào),下同); 
若未進(jìn)行步驟        將使測(cè)量結(jié)果偏低;
④若沉淀樣品的質(zhì)量為m g,裝置D的質(zhì)量增加了n g,則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為               

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

將一定量鐵粒放入某濃度硝酸中,充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。
(1)為探究溶液X中鐵元素的價(jià)態(tài),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
藥品和儀器:0.1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.2mol·L-1酸性高錳酸鉀溶液、氯水、試管和滴管。
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),填寫下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告:

實(shí)驗(yàn)步驟
 
實(shí)驗(yàn)操作
 
現(xiàn)象與結(jié)論
 
離子方程式
 
第1步
 
取2~3mL溶液裝于試管,向試管中滴加幾滴KSCN溶液
 
 
 
 
 
第2步
 
 
 
若溶液紫色褪去,則溶液
含有Fe2+;若無(wú)明顯變化,
則不含F(xiàn)e2+
 
 
 
(2)為探究氣體Y的組成,將盛有10mLY的量筒倒立在水槽中,待液面穩(wěn)定后,再通入相同條件下3mLO2,充分反應(yīng)后,量筒內(nèi)完全充滿溶液。則氣體Y的成分及體積分別是       。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

為探究Cl2、漂白粉的制備及有關(guān)性質(zhì),某興趣小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)室擬用下列裝置制備干燥純凈的氯氣,請(qǐng)按照氣體從左向右流動(dòng)的方向?qū)x器進(jìn)行連接:H→_______、_______→_______、_______→_______;其中廣口瓶Ⅱ中的試劑為_______。
    
(2)寫出工業(yè)上用氯氣和石灰乳制取漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式_______;
(3)實(shí)驗(yàn)室有一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉樣品,其中肯定存在CaCl2。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該樣品中除CaCl2外還含有的其他固體物質(zhì)。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:該漂白粉未變質(zhì),還含有Ca(ClO)2
假設(shè)2:該漂白粉全部變質(zhì),還含有______;
假設(shè)3:該漂白粉部分變質(zhì),還含有Ca(ClO)2和CaCO3。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)谙卤碇袑懗鰧?shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
限選用的儀器和藥品:試管、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、自來(lái)水、品紅溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必檢驗(yàn)Ca2+和Cl-。)

 
實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1
取少量上述漂白粉于試管中,先加入     溶解后,再把生成的氣體通入     。
       ,則假設(shè)1成立;
       ,則假設(shè)2或假設(shè)3成立。
步驟2
已確定漂白粉變質(zhì),則另取少量上述漂白粉于試管中,先加入適量1 mol·L-1 HCl溶液,再加入    
       ,則假設(shè)2成立;
       ,則假設(shè)3成立。
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

精制氯化鉀在工業(yè)上可用于制備各種含鉀的化合物。完成下列填空:
(1)工業(yè)氯化鉀中含有Fe3+、SO42、Br等雜質(zhì)離子,可按如下步驟進(jìn)行精制,完成各步內(nèi)容。
①溶解;②加入試劑至Fe3+、SO42沉淀完全,煮沸;③_____________________;④加入鹽酸調(diào)節(jié)pH;
⑤___________________(除Br);⑥蒸干灼燒。
步驟②中,依次加入的沉淀劑是NH3·H2O、________、________。
證明Fe3+已沉淀完全的操作是_________________________________________________。
(2)有人嘗試用工業(yè)制純堿原理來(lái)制備K2CO3。他向飽和KCl溶液中依次通入足量的______和______兩種氣體,充分反應(yīng)后有白色晶體析出。將得到的白色晶體洗滌后灼燒,結(jié)果無(wú)任何固體殘留,且產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。
寫出生成白色晶體的化學(xué)方程式:___________________________________________。
分析該方法得不到K2CO3的原因可能是_______________________________________。
(3) 用氯化鉀制備氫氧化鉀的常用方法是離子交換膜電解法。氫氧化鉀在_________極區(qū)產(chǎn)生。為了避免兩極產(chǎn)物間發(fā)生副反應(yīng),位于電解槽中間的離子交換膜應(yīng)阻止_______(填“陰”、“陽(yáng)”或“所有”)離子通過(guò)。
(4)科學(xué)家最近開發(fā)了一種用氯化鉀制氫氧化鉀的方法。其反應(yīng)可分為5步(若干步已合并,條件均省略)。請(qǐng)寫出第⑤步反應(yīng)的化學(xué)方程式。
第①、②步(合并):2KCl + 4HNO3→ 2KNO3 + Cl2 + 2NO2 + 2H2O
第③、④步(合并):4KNO3 + 2H2O → 4KOH + 4NO2 + O2
第⑤步:____________________________________________
總反應(yīng):4KCl + O2 + 2H2O → 4KOH + 2Cl2
與電解法相比,該方法的優(yōu)勢(shì)可能是______________。

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同步練習(xí)冊(cè)答案