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TMB是一種新型指紋檢測的色原試劑，由碳、氫、氮三種元素組成，與氫氣的相對分子質量之比為120。某研究性學習小組的同學欲利用下列儀器測定TMB的分子式。其主要過程為在足量氧氣流中將4.80 g TMB樣品氧化(氮元素轉化為N2)，再利用吸收劑分別吸收水蒸氣和CO2。請從圖中選擇適當?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(可重復選用)連接順序由上到下依次填入下表，并寫出該儀器中應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
產生氧氣
 
 
 
 
 
 
D
CuO粉末
將可能生成的CO轉化為CO2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
（2）實驗后稱得A及以后的裝置(均用A裝置并假設每次吸收均是完全的)質量依次增加3.60 g、14.08 g、0.14 g，則TMB的分子式為__________________________。

（1）（7分，每一欄有錯即扣2分，兩欄有錯扣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進入裝置中
 
（2）C16H20N2

解析試題分析：（1）實驗原理：將TMB用氧氣氧化為二氧化碳、水和氮氣，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、氮原子的比例關系．在整個實驗中，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；為防止氧氣產生時所帶水蒸氣的影響，要先對氧氣進行干燥，選擇干燥劑需考慮所提要求“實驗后稱得A裝置從用的先后順序排列質量分別增加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，則連接順序為：C→B→D→D→A→A→A
（2）實驗后稱得A裝置從用的先后順序排列質量分別增加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進入裝置中的質量，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：化學實驗，測定物質的分子式。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

固體硝酸鹽加熱易分解且產物較復雜。某學習小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產物，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)實驗小組成員經討論認定猜想丁不成立，理由是_______________________。
查閱資料得知：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O
針對甲、乙、丙猜想，設計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略)：

(2)實驗過程
①儀器連接后，放入固體試劑之前，關閉k，微熱硬質玻璃管(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以驅盡裝置內的空氣，其目的是________；關閉k，用酒精燈加熱時，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中未見明顯變化。
④待樣品完全分解，A裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質量為1.0 g。
⑤取少量剩余固體于試管中，加入適量水，未見明顯現(xiàn)象。
(3)實驗結果分析討論
①根據實驗現(xiàn)象和剩余固體的質量經分析可初步確認猜想______是正確的。
②根據D中無明顯現(xiàn)象，一位同學認為不能確認分解產物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應：______________(填寫化學方程式)，溶液顏色會褪去；小組討論認定分解產物中有O2存在，未檢測到的原因是__________
____________________________________________________。
③小組討論后達成的共識是上述實驗設計仍不完善，需改進裝置進一步探究。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某化學活動小組設計如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置，以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應得到的固體物質。

（1）寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式：                                                     
（2）寫出試劑Y的名稱：_____________________。
（3）已知：通入一定量的氯氣后，測得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，其為含氯氧化物。可以確定的是C中含有的氯鹽只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對C成分進行猜想和探究。
①提出合理假設：
假設一：存在兩種成分：  NaHCO3和__________
假設二：存在三種成分：  NaHCO3和__________、___________。
②設計方案，進行實驗。請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論(可不填滿)。
限選實驗試劑和儀器：蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

實驗步驟
預期現(xiàn)象和結論
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，結合步驟2中的①，則假設
一成立：結合步驟2中的②，則假設二成立。
 
（4）己知C中有0.1 mol Cl2參加反應。若假設一成立，可推知C中反應的化學方程式為                                                                                        。
（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，溶液中溶質的成分有______________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應產生大量氣體和白色不溶物。某同學通過如下實驗探究反應原理并驗證產物。
實驗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，產生大量氣泡和白色不溶物，溶液的淺紅色加深。
（1）該同學對反應中產生的白色不溶物做出如下猜測：
猜測1：白色不溶物可能為　　　　　   
猜測2：白色不溶物可能為MgCO3
猜測3：白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[yMg(OH)2?xMgCO3]
（2）為了確定產物，進行以下定性實驗：

實驗序號
 		實  驗
 		實驗現(xiàn)象
 		結  論
 
實驗Ⅱ
 		將實驗I中收集到的氣體點燃
 		安靜燃燒，
火焰呈淡藍色
 		氣體成分為
　  ①     
 
實驗Ⅲ
 		將實驗I中的白色不溶物濾出、洗滌，取少量加入足量   ②   
 		 
    ③    
 		白色不溶物中含有MgCO3
 
實驗Ⅳ
 		取實驗Ⅲ中的濾液，向其中加入適
量　 ④　  稀溶液
 		產生白色沉淀，溶液紅色變淺
 		溶液中存在CO32-
離子
 
 
實驗Ⅲ中洗滌的操作方法是                                  。
（3）為進一步確定實驗I的白色不溶物的成分，進行以下定量實驗，裝置如圖所示：

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

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

PCl3可用于半導體生產的外延、擴散工序。有關物質的部分性質如下：

 
熔點/℃
沸點/℃
密度/g·mL－1
其他
黃磷
44．1
280．5
1．82
2P(過量)+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 圖是實驗室制備PCl3的裝置（部分儀器已省略）

（1）儀器乙的名稱____________。
（2）實驗室用漂白粉加濃鹽酸制備Cl2的化學方程式：_______________________ 。
（3）堿石灰的作用是____________________。
（4）向儀器甲中通入干燥Cl2之前，應先通入一 段時間的CO2，其目的是____________________。
（二）提純：
（5）粗產品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后，通過_________________（填實驗操作名稱），即可得到PCl3的純品。
（三）分析：
測定產品中PCl3純度的方法如下：迅速稱取4．200 g產品，水解完全后配成500mL溶液，取出25．00mL加入過量的0．1000 mol/L 20．00  mL 碘溶液，充分反應后再用0．1000 mol/L  Na2S2O3溶液滴定過量的碘，終點時消耗10．00  mL Na2S2O3溶液。
已知：H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI；I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6；假設測定過程中沒有其他反應。
（6）根據上述數(shù)據，該產品中PCl3的質量分數(shù)為____________________ 。若滴定終點時俯視讀數(shù)，則PCl3的質量分數(shù)_______(偏大、偏小、或無影響)

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某小組同學將一定濃度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中發(fā)現(xiàn)生成了沉淀．甲同學認為沉淀是CuCO3；乙同學認為沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物，設計實驗測定沉淀中CuCO3的質量分數(shù)．
（1）按照甲同學的觀點，發(fā)生反應的離子方程式為                                               ；
（2）乙同學認為有Cu(OH)2生成的理論依據是                                 (用離子方程式表示)；
（3）兩同學利用下圖所示裝置進行測定

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實驗過程中有以下操作步驟：
a．關閉K1，K3，打開K2，K4，充分反應
b．打開K1，K4，關閉K2，K3，通入過量空氣
c．打開K1，K3，關閉K2，K4，通入過量空氣．
正確的順序是                (填選項序號，下同)； 
若未進行步驟        將使測量結果偏低；
④若沉淀樣品的質量為m g，裝置D的質量增加了n g，則沉淀中CuCO3的質量分數(shù)為               ；

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

將一定量鐵粒放入某濃度硝酸中，充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。
（1）為探究溶液X中鐵元素的價態(tài)，設計如下實驗：
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。
請根據實驗設計，填寫下列實驗報告：

實驗步驟
 		實驗操作
 		現(xiàn)象與結論
 		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，充分反應后，量筒內完全充滿溶液。則氣體Y的成分及體積分別是       。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

為探究Cl2、漂白粉的制備及有關性質，某興趣小組設計并進行了以下實驗探究。請回答以下問題：
（1）實驗室擬用下列裝置制備干燥純凈的氯氣，請按照氣體從左向右流動的方向將儀器進行連接：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反應方程式_______；
（3）實驗室有一瓶密封不嚴的漂白粉樣品，其中肯定存在CaCl2。請設計實驗，探究該樣品中除CaCl2外還含有的其他固體物質。
①提出合理假設。
假設1：該漂白粉未變質，還含有Ca(ClO)2
假設2：該漂白粉全部變質，還含有______；
假設3：該漂白粉部分變質，還含有Ca(ClO)2和CaCO3。
②設計實驗方案，進行實驗。請在下表中寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論。
限選用的儀器和藥品：試管、滴管、帶導管的單孔塞、蒸餾水、自來水、品紅溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。（提示：不必檢驗Ca2+和Cl-。）

 
實驗步驟
預期現(xiàn)象與結論
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     。
若       ，則假設1成立；
若       ，則假設2或假設3成立。
步驟2
已確定漂白粉變質，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    。
若       ，則假設2成立；
若       ，則假設3成立。
 

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

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—等雜質離子，可按如下步驟進行精制，完成各步內容。
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，充分反應后有白色晶體析出。將得到的白色晶體洗滌后灼燒，結果無任何固體殘留，且產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)產生。為了避免兩極產物間發(fā)生副反應，位于電解槽中間的離子交換膜應阻止_______（填“陰”、“陽”或“所有”）離子通過。
（4）科學家最近開發(fā)了一種用氯化鉀制氫氧化鉀的方法。其反應可分為5步（若干步已合并，條件均省略）。請寫出第⑤步反應的化學方程式。
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：4KCl + O2 + 2H2O → 4KOH + 2Cl2
與電解法相比，該方法的優(yōu)勢可能是______________。

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同步練習冊答案