Question

9．（1）MgCl₂•6H₂O晶體受熱水解可以生成MgOHCl，但產(chǎn)率較低，其化學(xué)方程式為MgCl₂•6 H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+HCl↑+5 H₂O．
I．先用空氣得到氮?dú)�，可供選擇的裝置和藥品如圖1（還原鐵粉已干燥，裝置內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)是完全的）．

（2）連接并檢查裝置的氣密性．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開自來水的開關(guān)，將空氣從5L的儲氣瓶壓入反應(yīng)裝置，則氣流流經(jīng)導(dǎo)管的順序是（填字母代號）h→e→f→a→b→i→j．
II．將得到的氮?dú)馔ㄈ肴鐖D裝置參與制備堿式氯化鎂并探究氨的催化氧化反應(yīng)（其中CuO的質(zhì)量為8.0g）．
（3）裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成堿式氯化鎂的化學(xué)方程為Mg（OH）₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+NH₃↑+H₂O．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)進(jìn)行正確操作是C．
A．關(guān)閉活塞K，先熄滅A處酒精燈，后熄滅C、E處酒精燈
B．先熄滅A處酒精燈，關(guān)閉活塞K，后熄滅C、E處酒精燈
C．先熄滅A處酒精燈，再熄滅C、E處酒精燈，后關(guān)閉活塞K
（5）反應(yīng)完畢，裝置C中的氧化銅完全反應(yīng)，由黑色變?yōu)榧t色，甲同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，證明裝置C中完全反應(yīng)后的紅色固體中含Cu₂O．己知：①Cu₂O+H⁺═Cu²⁺+Cu；②限選試劑：2mol/L H₂SO₄溶液、12mol/L H₂SO₄溶液、2mol/L HNO₃溶液、10mol/L HNO₃溶液．

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取裝置C中反應(yīng)后的少許固體于試管中
步驟2： 向試管中加入2mol/LH2SO4溶液	溶液中出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色固體中含有Cu2O，Cu和Cu2O

乙同學(xué)稱量C中紅色物質(zhì)，質(zhì)量為6.8g，且生成的氣體可直接排放到大氣中，進(jìn)一步確定紅色固體是Cu和Cu₂O，該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為0.15mol．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）MgCl₂•6H₂O晶體受熱水解可以生成MgOHCl，結(jié)合原子守恒得到反應(yīng)生成產(chǎn)物中有HCl和水；
（2）根據(jù)先除雜后干燥的原理及固體加熱試管必須干燥的原理可將裝置進(jìn)行排序．氣體參與的物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)中裝置的連接一般順序是：制備氣體→除雜→干燥→制備→尾氣處理；
Ⅱ．A中反應(yīng)得到MgOHCl，還生成NH₃與H₂O，堿石灰干燥氨氣，C中氨氣與氧化銅反應(yīng)會得到氮?dú)馀c水，D最過氧化鈉水反應(yīng)生成氧氣，D中氨氣與氧氣發(fā)生催化氧化，F(xiàn)中NO與氧氣反應(yīng)得到二氧化氮，G中二氧化氮溶解得到硝酸，硝酸與Cu反應(yīng)，
（3）氫氧化鎂與氯化銨再加熱條件下反應(yīng)生成MgOHCl、NH₃與H₂O；
（4）裝置C中氧化鐵被還原生成銅，若遇到熱空氣會生成黑色固體氧化銅，熄滅酒精燈后需要持續(xù)通入氮?dú)猓?br />（5）Cu能與濃硫酸反應(yīng)，應(yīng)用稀H₂SO₄溶液溶解，溶液中出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色固體中含有Cu₂O；紅色物質(zhì)為Cu或Cu₂O或二者混合物，固體質(zhì)量減少質(zhì)量為減少的氧元素質(zhì)量，再計(jì)算CuO中氧元素質(zhì)量，可以判斷紅色固體的組成，根據(jù)Cu元素守恒、紅色固體總質(zhì)量計(jì)算組成物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算轉(zhuǎn)移電子．

解答 解：Ⅰ．（1）MgCl₂•6H₂O晶體受熱水解可以生成MgOHCl，結(jié)合原子守恒得到反應(yīng)生成產(chǎn)物中有HCl和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl₂•6 H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+HCl↑+5 H₂O，
故答案為：MgCl₂•6 H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+HCl↑+5 H₂O；
（2）氣體參與的物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)中裝置的連接一般順序是：制備氣體→除雜→干燥→制備→尾氣處理，所以除去空氣中的O₂、CO₂、H₂O制備氮化鎂，裝置連接順序是e→f→a→b→i→j，
故答案為：e→f→a→b→i→j；
Ⅱ．A中反應(yīng)得到MgOHCl，還生成NH₃與H₂O，堿石灰干燥氨氣，C中氨氣與氧化銅反應(yīng)會得到氮?dú)馀c水，D最過氧化鈉水反應(yīng)生成氧氣，D中氨氣與氧氣發(fā)生催化氧化，F(xiàn)中NO與氧氣反應(yīng)得到二氧化氮，G中二氧化氮溶解得到硝酸，硝酸與Cu反應(yīng)．
（3）氫氧化鎂與氯化銨再加熱條件下反應(yīng)生成MgOHCl、NH₃與H₂O，反應(yīng)方程式為：Mg（OH）₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+NH₃↑+H₂O，
故答案為：Mg（OH）₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+NH₃↑+H₂O；
（4）裝置C中氧化鐵被還原生成銅，若遇到熱空氣會生成黑色固體氧化銅，熄滅酒精燈后需要持續(xù)通入氮?dú)�，�?shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)進(jìn)行正確操作是：先熄滅A處酒精燈，再熄滅C、E處酒精燈，后關(guān)閉活塞K，故選C，
故答案為：C；
（5）Cu能與濃硫酸反應(yīng)，Cu₂O能與稀酸反應(yīng)得到Cu²⁺，用稀H₂SO₄溶液溶解，溶液中出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色固體中含有Cu₂O，Cu和Cu₂O，
紅色物質(zhì)為Cu或Cu₂O或二者混合物，固體質(zhì)量減少質(zhì)量為減少的氧元素質(zhì)量，則減少的氧元素質(zhì)量為8g-6.8g=1.2g，而CuO中氧元素質(zhì)量為8.0g×$\frac{16}{80}$=1.6g＞1.2g，故紅色固體為Cu、Cu₂O混合物，設(shè)二者物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，
則：x+2y=$\frac{8}{80}$
64x+144y=6.8，
解得x=0.05，y=0.025，
則轉(zhuǎn)移電子為0.05mol×2+0.025mol×2=0.15mol，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
	\
向試管中加入2mol/LH2SO4溶液	溶液中出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色固體中含有Cu2O，Cu和Cu2O

；Cu和Cu₂O；0.15．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是理解各裝置作用，熟練掌握元素化合物性質(zhì)，注意利用氧元素質(zhì)量變化判斷固體組成，也可以利用Cu元素質(zhì)量確定，充分利用題目信息進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，題目難度中等．