興趣小組在課外實驗中意外發(fā)現(xiàn):將鎂條放入Na2CO3溶液中,快速產(chǎn)生較多氣泡。小組同學對此進行了探究活動。
探究Ⅰ:反應產(chǎn)生的氣體是什么?
【猜想】小組同學討論,根據(jù)化學變化過程中元素不變,且反應物中含有 碳、氫、氧碳、氫、氧(填元素符號)三種元素,作出如下猜想:①氫氣;②二氧化碳;③氫氣和二氧化碳。
【實驗1】取適量鎂條、200mL Na2CO3溶液于反應裝置A中,按如圖1所示方案進行實驗,B中石灰水不變渾濁;C處氣體燃燒,燒杯內壁有水珠。說明猜想①正確。
(1)反應裝置A應選用圖2中的 DD(填寫序號)。
(2)小組同學討論認為,上述實驗中“燒杯內壁有水珠”作為“氣體中含氫氣”的證據(jù)不可靠。為使這一證據(jù)可靠,且仍能一次性地驗證三個猜想,只需在圖1所示方案的基礎上加以改進完善。你的改進方案是 在B、C裝置之間添加盛有濃硫酸的洗氣瓶在B、C裝置之間添加盛有濃硫酸的洗氣瓶。
探究Ⅱ:快速產(chǎn)生氣體的原因是什么?
【查閱資料】①鎂與水緩慢反應生成氫氣;
②Na2CO3溶液顯堿性,其溶液中除Na+、CO32-外,還有OH-。
【猜想】可能是Na2CO3溶液中的某一種離子促進了鎂與水的反應。
【實驗2】按圖3所示方案進行實驗。G、I中緩慢產(chǎn)生氣泡,H中快速產(chǎn)生較多氣泡,說明是CO32-而不是Na+、OH-促進了鎂與水的反應。
(1)G中實驗的作用是 對比對比。
(2)試劑X是 氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液。
探究Ⅲ:在實驗室制取生產(chǎn)鎂的原料--氯化鎂,設計方案如圖:
【信息】①海水和苦鹵中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
②苦鹵是海水曬鹽后剩余的溶液。
③下表是某品牌不同堿的價格。
試劑 | NaOH | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | KOH |
價格(元/噸) | 2400 | 850 | 5300 | 5500 |
苦鹵中氯化鎂含量高
苦鹵中氯化鎂含量高
。(2)在工業(yè)生產(chǎn)中為了降低成本,試劑X最好選擇表格中的
氫氧化鈣
氫氧化鈣
。(3)該方案制取氯化鎂時,要經(jīng)歷步驟Ⅰ和步驟Ⅱ兩步轉化,其主要目的是
富集、提純氯化鎂
富集、提純氯化鎂
。(4)小組同學按上述方案進行了實驗,并制得19.0g干燥純凈的氯化鎂固體。若步驟Ⅱ中溶質質量分數(shù)為10%的稀鹽酸與氫氧化鎂恰好完全反應,且步驟Ⅲ中氯化鎂沒有損失,求步驟Ⅱ中消耗稀鹽酸的質量。(寫出計算步驟)
【答案】碳、氫、氧;D;在B、C裝置之間添加盛有濃硫酸的洗氣瓶;對比;氫氧化鈉溶液;苦鹵中氯化鎂含量高;氫氧化鈣;富集、提純氯化鎂
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:2難度:0.5
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1.水產(chǎn)養(yǎng)殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過氧碳酸鈉(aNa2CO3?bH2O2)。
某化學研究小組對“魚浮靈”的制備、成分測定及增氧原理進行了如下探究。
【查閱資料】①過氧碳酸鈉有Na2CO3和H2O2的雙重性質;50℃開始分解。
②過氧碳酸鈉在異丙醇(有機溶劑)中的溶解度較低。
Ⅰ.“魚浮靈”的制備。
實驗室用Na2CO3與穩(wěn)定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應制備過氧碳酸鈉,實驗裝置如圖所示。
(1)反應溫度不能超過20℃的原因是
(2)反應結束后,停止攪拌,向反應液中加入異丙醇,靜置過濾、洗滌、干燥,獲得過氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的
Ⅱ.“魚浮靈”的成分測定。
【定性檢測】檢測過氧碳酸鈉溶液中的成分。
(3)請補充完成下列實驗報告中的相關內容。實驗序號 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 解釋或結論 ① 取樣,加入MnO2粉末,用帶火星的木條伸入試管內 木條復燃 反應的化學方程式 ② 溶液中含有Na2CO3
實驗③:稱取一定質量的“魚浮靈”樣品于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量Ba(OH)2溶液,過濾、洗滌、干燥,得到碳酸鋇(BaCO3)固體3.94g。
實驗④:另稱取相同質量的“魚浮靈”樣品于錐形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高錳酸鉀溶液,充分反應,消耗KMnO4的質量為1.896g,該反應的原理是:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
(4)計算確定過氧碳酸鈉(aNa2CO3?bH2O2)的化學式(寫出計算過程)。
Ⅲ.“魚浮靈”的增氧原理。
研究小組通過測定常溫下相同時間內水溶液中溶解氧的變化,探究、OH-對H2O2分解速率的影響,設計了對比實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如下表。CO2-3編號 ① ② ③ ④ ⑤ 試劑 H2O 4%H2O2溶液 Na2CO3固體
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液NaOH溶液
4%H2O2溶液pH 6.96 6.01 8.14 8.15 9.26 溶解氧
(mg?L-1)5.68 6.44 9.11 9.12 10.97
(6)過氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:617引用:6難度:0.5 -
2.某同學家中有一袋化肥,可能混入了其它化肥,且化肥包裝上字跡模糊,該同學進行了以下探究,請你參與探究并填空.
【提出問題】該化肥中含有什么物質?
【收集信息】經(jīng)詢問得知,該化肥可能為銨態(tài)氮肥.
【提出猜想】該化肥所含的陰離子可能是Cl-、、CO2-3中的一種或幾種.SO2-4
【實驗、記錄與分析】實驗操作步驟 實驗現(xiàn)象 分析 (1)取少量該化肥樣品和少量熟石灰放在研缽中混合研磨觀察現(xiàn)象
含有銨根離子 (2)取少量化肥樣品于試管中,加入適量的水完全溶解,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,再滴加少量稀HNO3,觀察. 無沉淀,無氣體生成 沒有 (3)取(2)中所得濾液少量于試管中,
滴加AgNO3溶液,觀察
有Cl-存在 發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:44引用:8難度:0.5 -
3.氮化鋁(AlN)是一種新型的電子絕緣基片材料,用于大型和超大型集成電路中。
Ⅰ.氮化鋁(AlN)的制備
(1)NH4Cl作為添加劑,受熱分解產(chǎn)生NH3和HCl氣體,其化學方程式為
(2)反應前先通N2,目的是
(3)如圖1,
Ⅱ.氮化鋁(AlN)的質量分數(shù)測定
在生產(chǎn)過程中,氮化鋁樣品中常含有少量的氧化鋁雜質。某小組同學用圖3和圖4裝置組合來進行相關實驗,實驗前稱量1.0g樣品,根據(jù)反應中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質量分數(shù)(實驗中導管體積忽略不計)。
已知:①AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑②Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
(4)主要實驗步驟如下:a、檢驗裝置氣密性;b、往錐形瓶中放入適量的AlN樣品;c、打開分液漏斗活塞往錐形瓶中加入過量的濃NaOH溶液;d、測定收集到水的體積。其中檢查A裝置氣密性的方法是
(5)裝置B中試劑X可以是
(6)虛線框中裝置適宜選用圖4中的裝置
(7)有同學認為實驗結束后,會有NH3殘留在裝置A中,不能完全排出,
(8)用圖3裝置測得的氣體體積會偏大,如果用圖5中的E裝置替換圖3中的A裝置就可以減小誤差,其原因是
(9)若裝置經(jīng)過改進后,測得標準狀況下的NH3體積為0.44L。則該樣品中的AlN的質量分數(shù)是發(fā)布:2024/12/25 14:30:2組卷:59引用:2難度:0.9
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