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    三．计算题:共8分18．“化学为生命密码解锁 .“DNA 承载着生命遗传的密码.胞嘧啶(C4H5ON3)是DNA水解产物之一． (1)每个分子中含有 个原子 111 ． (2)胞嘧啶中碳.氢.氧.氮四种元素的质量比为 48:5:16:42 ． (3)1112221111g胞嘧啶中含氧元素的质量为 克． 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    精英家教网铜及其化合物是工业生产和日常生活中常用的物质，下面是对铜及其化合物的探究．
    问题一：硫酸铜溶液的配制
    小明同学在实验室配制硫酸铜溶液时意外地发现有时会出现少量白色浑浊，对此，他和化学兴趣小组同学作出如下探究．
    配置用水 有浑浊 有浑浊
    自来水 无浑浊 有浑浊
    市售纯净水 无浑浊 有浑浊
    医用纯净水 无浑浊 无浑浊
    试验编号 1 2 3 4 5 6 7
    饱和溶液 2 4 6 8 16 32 128
    现   象 白色浑浊→澄清
    图 1
    （1）形成浑浊条件分析：小明分别作出如图1配制方式，并记录现象如下：
    另外，他将配好的饱和且澄清的硫酸铜溶液滴入纯净水中有如上现象，在配制过程中形成白色浑浊的因素可能有
     
    、
     
    、
     
    等，因此，在实验室配制硫酸铜溶液时要用的配制用水是
     
     （选填“自来水、市售纯净水、医用蒸馏水”）、在
     
    （选填“较低温度、较高温度”）下配制稍浓些的硫酸铜溶液．
    （2）白色浑浊成分分析．
    [查阅资料]同学们上网查阅资料获知：此白色沉淀是一种名为碱式硫酸铜的物质，它可溶于酸，其有多种可能的组成，如Cu2（OH）2SO4、Cu3（OH）4SO4或Cu4（OH）6SO4等．为确定此次得到的白色沉淀究竟是哪种组成，小明设计实验如下：
    [设计实验]称取5.16g白色沉淀，分成两等份：一份溶于足量的 中，向溶液中滴加足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥，得2.33g白色固体；将另一份固体在空气中充分灼烧得到黑色固体1.60g．
    [得出结论]通过计算确定该白色沉淀中Cu2+、OH-、SO42-的质量比为
     
    ，其化学式为
     
    ． （写出计算过程，共4分）
    问题二：氢氧化铜与葡萄糖反应产物的分析
    利用新制氢氧化铜可以验证葡萄糖的存在．下面是三个研究性学习小组分别从不同层面对此实验开展的研究性学习活动：
    Ⅰ．研究性学习小组甲对教材实验结论葡萄糖与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O，提出质疑，他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜．为了确定红色沉淀的成分，开展了如下研究：
    提出猜想：红色沉淀可能是
     
    、
     
    或二者混合物．
    查阅资料：①氧化亚铜能与酸反应，得到+2价的铜离子和单质铜；②在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜；③铜能与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮．
    设计方案：方案1：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化；
    方案2：取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中，观察是否有残渣；
    方案3：称取红色沉淀a g，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称重，反复多次直到固体恒重，称得质量为b g，比较a、b关系；
    你认为合理的方案是
     
    ．
    Ⅱ．研究性学习小组乙针对小组甲的质疑，设计新的探究方案，装置如图2所示．

    ①通入氢气体积　　②反应前，红色沉淀+硬质玻璃管的总质量
    ③完全反应后，红色固体+硬质玻璃管的总质量　　④实验前，干燥管（含其中固体）质量
    ⑤硬质玻璃管质量　　⑥锌粒质量　　⑦稀硫酸中含溶质的量　　⑧实验后，干燥管（含其中固体）质量　　（已知氢气在加热条件下能与金属氧化物发生置换反应，且假设反应能完全进行）
    A．②④⑤⑧B．②③⑤C．①⑥⑦D．①②⑤
    你认为需要测定上述
     
     （选择正确的字母填空）即可确定上述红色沉淀成分．
    Ⅲ．研究性学习小组丙上网查阅得知，“2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的科学家”．绿色化学强调对环境友好，实现零排放．“变废为宝”符合绿色化学要求．他们收集上述红色沉淀制备化学试剂--胆矾（CuSO4?5H2O）．他们设计了一个简单且符合绿色化学要求的实验方案：将红色固体反复灼烧后，用足量稀硫酸溶解，再将所得溶液蒸发结晶，减压过滤，用少量95%的酒精淋洗晶体，晾干或用滤纸吸干．晶体用酒精淋洗而不用水洗的好处是：
     
    ．

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    （本题包括1小题，共12分）

    27.（11分）四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2 Na2S4 + O2 + 2H2O = 8S↓+ 4 NaOH。

    【实验资料】

    ①四硫化钠（Na2S4）的相对分子质量为         ，其中硫元素的质量分数为        （结果精确到0.1%）。

    ②四硫化钠受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢。

    ③NaOH溶液呈碱性，可吸收硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体

    ④硫代硫酸钠（Na2S2O3）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应。

    【实验过程】

    ①取碳酸钠、 硫粉混合后置于试管中，加热（如图1所示，夹持装置已略去），制得Na2S4，反应为4Na2CO3 + 12S + X 2 Na2S4+ 2 Na2S2O3 + 4CO2，X 的化学式为       ，蘸有浓NaOH 溶液的棉花的作用是                                                   。

    ②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10ml水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）

    ③将该试管插入水中（如图3所求），取下橡胶塞，观察到                            

                                                              ，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2，理论上h1:h2＝         

    ④按照①～③再重复实验2次．3次实验数据如下表所示。

     

    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

     

    【解释与结论】根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为       （结果精确到0.1%）。

    【反思与评价】(1)若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，会影响测定结果，请说明有何影响，并阐述理由：                               。（2分）

     （2）若要保证实验的效果，至少需要生成四硫化钠（Na2S4）0.174g ,则理论上实验时至少取碳酸钠粉末     克？写出计算过程（2分）

     

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    某化学研究小组对当地的石灰石样品进行了研究。称取石灰石样品8g，把40g稀盐酸分四次加入样品中，测得实验数据见下表(假设石灰石样品中杂质不溶于水、不与盐酸反应，二氧化碳不溶解)。

    实验序号

    加入稀盐酸的质量/g

    剩余物质的质量/g

    第1次

    10

    5.5

    第2次

    10

    3

    第3次

    10

    1.6

    第4次

    10

    m

    (1)第4次剩余物质的质量m=         g。

    (2)石灰石样品中CaCO3的质量分数为          。

    (3)计算稀盐酸的溶质质量分数。(计算结果保留0.1%)

    【解析】（1）由第一次剩余物质质量可以看出加入10克盐酸可以溶解固体8-5.5=2.5克，而第三次只溶解了3-1.6克=1.4克，说明碳酸钙已经反应没了，剩余的1.6克即为杂质了，故第四次加入10克酸后还应该剩余1.6克，因为杂质不与盐酸反应，

    （2）共8克固体，杂质为1.6克说明碳酸钙的质量为8-1.6=6.4克，故石灰石样品中CaCO3的质量分数为6.4克/8=80%

    （3）可以选择第一组，反应掉碳酸钙的质量为(8-5.5)g，据此就可以计算10克盐酸中溶质的质量了，具体步骤见答案。

     

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    某化学研究小组对当地的石灰石样品进行了研究。称取石灰石样品8g，把40g稀盐酸分四次加入样品中，测得实验数据见下表(假设石灰石样品中杂质不溶于水、不与盐酸反应，二氧化碳不溶解)。

    实验序号

    加入稀盐酸的质量/g

    剩余物质的质量/g

    第1次

    10

    5.5

    第2次

    10

    3

    第3次

    10

    1.6

    第4次

    10

    m

    (1)第4次剩余物质的质量m=        g。

    (2)石灰石样品中CaCO3的质量分数为          。

    (3)计算稀盐酸的溶质质量分数。(计算结果保留0.1%)

    【解析】（1）由第一次剩余物质质量可以看出加入10克盐酸可以溶解固体8-5.5=2.5克，而第三次只溶解了3-1.6克=1.4克，说明碳酸钙已经反应没了，剩余的1.6克即为杂质了，故第四次加入10克酸后还应该剩余1.6克，因为杂质不与盐酸反应，

    （2）共8克固体，杂质为1.6克说明碳酸钙的质量为8-1.6=6.4克，故石灰石样品中CaCO3的质量分数为6.4克/8=80%

    （3）可以选择第一组，反应掉碳酸钙的质量为(8-5.5)g，据此就可以计算10克盐酸中溶质的质量了，具体步骤见答案。

     

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    （2012?淮北模拟）小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%（空气占40%）时，能使带火星的木条复燃．那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小亮对此展开探究：
    第一组实验：取5只集气瓶，编号为①、②、③、④、⑤，分别装人其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水．用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去．将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象．
    小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表．
    第一组 第二组 第三组
    集气瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ ⑤ ①
    收集的O2占容积的体积分数（%） l0 20 30 40 50 3l 33 35 37 39 34
    带火星木条的状况 微亮 亮 很亮 复燃 复燃 很亮 很亮 复燃 复燃 复燃 很亮
    请根据实验回答下列问题：
    （1）使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：
    否
    否
    （填“是”或“否’'）．
    （2）集气瓶中氧气的体积分数=收集的氧气占容积的体积分数+瓶中空气占容积的体积分数×
    21
    21
    %．
    （3）收集的氧气占容积的体积分数最低为
    35
    35
    %时，可使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气分数是
    49
    49
    %（计算结果保留整数）．
    注意：若答对（4）、（5）两小题将奖励4分，但化学试卷总分不超过60分．
    （4）用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸汽所致，此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图所示．若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响，欲使带火星的木条复燃，应将加热双氧水的最高温度控制在
    82
    82
    ℃．
    （5）采取“半值法”探究能减少实验次数．例如：第一组实验若按③、④的编号顺序进行实验，即可确定下一组实验收集的氧气占容积的体积分数应在30%～40%之间，从而省去编号为①、②、⑤的实验．同理，第二组实验可以省去的实验编号为
    ①④⑤
    ①④⑤
    ．

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