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)對反應(yīng)中產(chǎn)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(chǎn)物,進(jìn)行以下定性實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)序號 | 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 ① |
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 ② | ③ | 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 量 ④ 稀溶液 | 產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色變淺 | 溶液中存在CO32- 離子 |
(1)猜測1: Mg(OH)2(1分)
(2)(每空1分)①氫氣(或H2) ②稀鹽酸(合理均可)
③產(chǎn)生氣泡,沉淀全部溶解 ④CaCl2或BaCl2
用玻璃棒引流,向過濾器(或漏斗)中注入蒸餾水至浸沒沉淀,等水自然流盡后,重復(fù)2~3遍(2分)
(3)防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置B中,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果(2分)
Mg(OH)2?2MgCO3 或 Mg3(OH)2(CO3)2。2分)
(4)3Mg+4NaHCO3+2H2O= Mg(OH)2? 2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑(2分)
解析試題分析:
(1)依據(jù)猜測可知白色不溶物可能是Mg(OH)2 或MgCO3或Mg(OH)2 、MgCO3,故答案為:Mg(OH)2 ;
(2)氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,說明該氣體具有可燃性,再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變,該氣體可能是氫氣或一氧化碳,如果測定是一氧化碳時,燃燒后需要用到澄清石灰水,所以該氣體是氫氣;依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的推斷分析,加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,所以加入的是酸,有氣泡產(chǎn)生,說明含有碳酸鎂;加入鹽酸沉淀碳酸鎂全部溶解;依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅳ加入氯化鈣生成沉淀證明含有碳酸根離子。
(3)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量,所以生成二氧化碳的質(zhì)量為1.76g,設(shè)生成1.76g二氧化碳,需要碳酸鎂的質(zhì)量為x則:
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2↑
84 44
x 1.76g
根據(jù): =
解得x=3.36g,所以含有氫氧化鎂質(zhì)量為:4.52g-3.36g=1.16g;
碳酸鎂和氫氧化鎂物質(zhì)的量之比為: = =0.2:0.1=2:1,白色不溶物的化學(xué)式為Mg(OH)2(CO3)2或2MgCO3?Mg(OH)2,故答案為:Mg(OH)2(CO3)2或2MgCO3?Mg(OH)2;
考點(diǎn):鹽類水解的應(yīng)用;探究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
由正丁醇(用n?C4H9OH表示)制備正溴丁烷(沸點(diǎn):101.6 ℃)的反應(yīng)如下:n?C4H9OH+NaBr+H2SO4―→n?C4H9Br+NaHSO4+H2O
副反應(yīng):n?C4H9OHCH3CH2CHCH2↑+H2O
2n?C4H9OH(n?C4H9)2O+H2O
3H2SO4(濃)+2NaBr(固)=2NaHSO4+Br2↑+SO2↑+2H2O
已知反應(yīng)物及其用量:固體NaBr 0.24 mol,n?C4H9OH 0.20 mol,濃H2SO4 29 mL,H2O 20 mL。
制備過程經(jīng)歷如下五個步驟,試回答下列問題:
(1)投料:在圓底燒瓶中加入20 mL水,再慢慢加入29 mL濃硫酸,混合均勻并冷卻至室溫后,再依次加入0.20 mol正丁醇(約18 mL)和0.24 mol溴化鈉,充分振蕩后加入幾粒沸石。
①冷卻至室溫后再加正丁醇和溴化鈉的目的是________。
A.減少HBr的揮發(fā) |
B.防止正丁醇的揮發(fā) |
C.防止溴化鈉被氧化 |
D.防止溫度過高導(dǎo)致炭化結(jié)焦 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
醇脫水是合成烯烴的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
| 相對分子質(zhì)量 | 密度/(g·cm-3) | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解性 |
環(huán)己醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
環(huán)己烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 難溶于水 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍(lán)色沉淀。
甲同學(xué)認(rèn)為兩者反應(yīng)只生成CuCO3一種沉淀;
乙同學(xué)認(rèn)為這兩者相互促進(jìn)水解反應(yīng),生成一種Cu(OH)2沉淀;
丙同學(xué)認(rèn)為生成CuCO3和Cu(OH)2兩種沉淀。
(查閱資料知:CuCO3和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水)
Ⅰ.按照乙同學(xué)的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為: _ ;
在探究沉淀物成分前,須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為 ①過濾②洗滌③干燥。
Ⅱ.請用下圖所示裝置,選擇必要的試劑,定性探究生成物的成分。
(1)各裝置連接順序?yàn)?u> 。
(2)裝置C中裝有的試劑名稱是 。
(3)按你的裝置連接順序,甲的猜想是正確的,則可通過________________________現(xiàn)象來說明甲的猜想是正確的。
Ⅲ.若CuCO3和Cu(OH)2兩者都有,丙同學(xué)通過裝置Ⅰ進(jìn)行定量分析來測定其組成。
(1)實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作為:①往錐形瓶中放入適量的樣品:②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的稀硫酸;③檢驗(yàn)裝置的氣密性;④測定收集到水的體積。
正確的操作順序?yàn)開___________________。
(2)廣口瓶中水的上面覆蓋了一層植物油,若瓶中的液體沒有裝滿(上方留有少量空間),實(shí)驗(yàn)測得CO2的體積將___________(填偏大、偏小或不變)。
(3)若實(shí)驗(yàn)中測得樣品的質(zhì)量為wg,氣體的體積為aL(標(biāo)況下),則樣品中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(CuCO3的式量為124)。
(4)丁同學(xué)認(rèn)為,丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法,可能因氣體體積測量不準(zhǔn),導(dǎo)致誤差較大。建議改用圖中的Ⅱ、III裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。只需進(jìn)行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定,可比較準(zhǔn)確地確定樣品中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),較合理的裝置_______(填代號)。但是丁同學(xué)的裝置仍然有缺陷,所測結(jié)果將偏高或偏低__________。理由是___________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
電鍍廠曾采用有氰電鍍工藝,由于排放的廢水中含有的劇毒CN-離子,而逐漸被無氰電鍍工藝替代。處理有氰電鍍的廢水時,可在催化劑TiO2作用下,先用NaClO將CN-離子氧化成CNO-,再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以證明處理方法的有效性,并測定CN-被處理的百分率。將濃縮后含CN-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的濃度為0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時間后,打開橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關(guān)閉活塞。
回答下列問題:
⑴乙中反應(yīng)的離子方程式為 ;
⑵乙中生成的氣體除N2和CO2外,還有HCl及副產(chǎn)物Cl2等,上述實(shí)驗(yàn)是通過測定二氧化碳的量來確定對CN-的處理效果。則丙中加入的除雜試劑是 (填字母)
a.飽和食鹽水 b.飽和NaHCO3溶液 c.濃NaOH溶液 d.濃硫酸
⑶丁在實(shí)驗(yàn)中的作用是 ;裝有堿石灰的干燥管的作用是 ;
⑷戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若實(shí)驗(yàn)中戊中共生成0.82 g沉淀,則該實(shí)驗(yàn)中測得CN-被處理的百分率等于 ;請說明該測得值與實(shí)際處理的百分率相比偏高還是偏低 ?簡要說明可能的原因 ;
⑸請?zhí)岢鲆粋能提高準(zhǔn)確度的建議(要有可操作性,不宜使操作變得過于復(fù)雜) 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某;瘜W(xué)興趣小組為了探究粗鐵粒(含有少量金屬銅雜質(zhì))與某濃度硝酸反應(yīng),設(shè)計了如下探究活動:
探究一
(1)將粗鐵粒投入某濃度硝酸中,某同學(xué)觀察該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時發(fā)現(xiàn),反應(yīng)進(jìn)行一段時間后,反應(yīng)開始逐漸加快。請分析反應(yīng)逐漸加快的可能原因①_____________②_____________。
(2)另稱取粗鐵粒10 g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。為了探究溶液X中鐵元素的價態(tài),甲同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗(yàn):
有藥品和儀器:0.1mol/L KSCN溶液、0.1mol/L KI溶液、0.2mol/L酸性高錳酸鉀溶液、氯水等,試管和滴管。
請你設(shè)計簡單實(shí)驗(yàn),探究上述猜想是否正確,填寫下列實(shí)驗(yàn)報告:
實(shí)驗(yàn)步驟 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 | 離子方程式 |
第一步 | 取2~3 mL溶液裝于試管,向試管中加入幾滴KSCN溶液。 | | |
第二步 | | 若溶液紫色褪去,則溶液含有Fe2+;若無明顯變化,則不含F(xiàn)e3+。 | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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(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(zhuǎn)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(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 |
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D | CuO粉末 | 將可能生成的CO轉(zhuǎn)化為CO2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
聚合硫酸鐵又稱聚鐵,化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m, 廣泛用于污水處理。實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O),過程如下:
(1)驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是:________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2,所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2,按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)閍→____→____→____→____→f。
裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
(3)制備綠礬時,向溶液X中加入過量__________,充分反應(yīng)后,經(jīng)過濾操作得到溶液Y,再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。過濾所需的玻璃儀器有_____________________。
(4)欲測定溶液Y中Fe2+的濃度,需要用容量瓶配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時應(yīng)選用________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。
(5)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若溶液Z的pH偏小,將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、易水解,可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬制備氨基甲酸銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) + Q (Q > 0 )
(1)如用如圖裝置制取氨氣,你所選擇的試劑是 。
制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。 當(dāng)懸浮物較多時,停止制備。
注:四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。
(2)發(fā)生器用冰水冷卻的原因是___________ __ _。
(3)液體石蠟鼓泡瓶的作用是_______。
(4)從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是_______(填寫操作名稱)。為了得到干燥產(chǎn)品,應(yīng)采取的方法是________(填寫選項(xiàng)序號)。
a. 常壓加熱烘干 b. 高壓加熱烘干 c. 真空40 ℃以下烘干
(5)尾氣處理裝置如圖所示。雙通玻璃管的作用:________ ;濃硫酸的作用: 、______________ _。
(6)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820 g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測得質(zhì)量為1.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為
___________。(精確到2位小數(shù))
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