某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組擬對(duì)一種焰火原料(由兩種短周期的常見(jiàn)金屬單質(zhì)組成的合金粉末)進(jìn)行探究。請(qǐng)完成下列探究報(bào)告。
【探究目的】探究該焰火原料的組成
【資料檢索】①M(fèi)g2+檢驗(yàn)方法:取2滴待檢液,加入2滴2mol·L-1NaOH溶液,再加入1滴鎂試劑(Ⅰ)染料(對(duì)硝基苯偶氮苯二酚)。若出現(xiàn)沉淀并吸附鎂試劑(Ⅰ)染料呈天藍(lán)色,表示待檢液中含有Mg2+。Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+會(huì)妨礙Mg2+檢出
②Mg(OH)2可溶于濃的氯化銨溶液,其他的常見(jiàn)不溶堿難溶于氯化銨
③很多合金是金屬互化物,有確定的化學(xué)組成
【探究思路】①確定焰火原料所含金屬種類;②測(cè)定焰火原料的化學(xué)式
【實(shí)驗(yàn)探究】
(1)甲同學(xué)進(jìn)行了初步試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表。
試驗(yàn)序號(hào) | 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 | 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 | 結(jié) 論 |
① | 取少量該焰火原料加入冷水 | 無(wú)明顯現(xiàn)象 | ________________ |
② | 取少量該焰火原料加入稀鹽酸 | 完全溶解,有大量氣體 | _________________ |
(1)①不含鋰(Li)、鈉(Na)等活潑金屬
②可能含鈹(Be)、鎂(Mg)、鋁(Al)三種金屬中的任意兩種金屬
(2)錯(cuò)誤;由資料知,反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行
(3)鋁(或Al);鎂(或Mg)(順序可互換);將NH4+轉(zhuǎn)化為NH3,煮沸促進(jìn)其逸出,防止NH4+干擾Mg2+檢驗(yàn)
(4)①ABC
②見(jiàn)下圖
③Mg4Al3
解析試題分析:(1)①原料加入冷水無(wú)現(xiàn)象表明不含Li、Na等活潑金屬;
②原料與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體表明含有能與鹽酸反應(yīng)的較活潑的金屬,例如鈹(Be)、鎂(Mg)、鋁(Al)三種金屬中的任意兩種金屬。
(2)第②組實(shí)驗(yàn)所得的溶液含有過(guò)量鹽酸,加入2滴NaOH溶液則不會(huì)產(chǎn)生沉淀,從而不能吸附鎂試劑(I)染料呈天藍(lán)色,所以不能檢驗(yàn)不出Mg2+,要檢驗(yàn)鎂離子反應(yīng)需要在解析條件下完成。
(3)合金能溶于鹽酸,其溶液中滴加氨水生成白色沉淀。向白色沉淀中滴加過(guò)量的飽和氯化銨溶液,白色沉淀部分溶解,且剩余的白色沉淀既能和氫氧化鈉溶液反應(yīng),也能和鹽酸反應(yīng)。因此根據(jù)Mg(OH)2可溶于濃的氯化銨溶液可知,該白色沉淀一定是由氫氧化鎂和氫氧化鋁組成的。由于Mg(OH)2可溶于濃的氯化銨溶液,因此用鎂試劑(Ⅰ)染料檢驗(yàn)Mg2+時(shí)要排除NH4+的干擾,所以濾液加入足量氫氧化鈉溶液將NH4+轉(zhuǎn)化為NH3,煮沸將氨氣趕出,目的是防止NH4+干擾Mg2+的檢驗(yàn)(或排除溶液中NH4+的干擾)。(4)①鎂和鋁都能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣,根據(jù)氫氣的體積結(jié)合合金總質(zhì)量可確定合金的組成。加入過(guò)量氫氧化鈉得到的沉淀為氫氧化鎂,灼燒后可得到氧化鎂,根據(jù)氧化鎂的質(zhì)量可知鎂的質(zhì)量,則可知鋁的質(zhì)量,已知鎂的質(zhì)量和鎂鋁生成氫氣的體積可知鋁的質(zhì)量,則A、B、C都可測(cè)定合金的組成,故答案為:A、B、C。
②若合金中相對(duì)原子質(zhì)量較小的金屬的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x,金屬總物質(zhì)的量為7mol,相對(duì)分子質(zhì)量較小的為鎂。若x=0,則全被為鋁,7mol鋁反應(yīng)生成10.5mol氫氣;如全被為鎂,即x=7,則生成氫氣7mol,所以圖象為。
③設(shè)合金中鎂和鋁的物質(zhì)的量分別是a和b,則a+b=7mol、a+1.5b=8.5mol,解得a=4mol、b=3mol,所以合金的組成是Mg4Al3。
考點(diǎn):考查物質(zhì)含量的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、物質(zhì)檢驗(yàn)以及數(shù)據(jù)、圖像分析等
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
過(guò)碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑,該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)。利用圖-2裝置制備過(guò)碳酸鈉,在冷水浴中充分反應(yīng)后,按圖-1流程可獲得過(guò)碳酸鈉產(chǎn)品。
(1)恒壓滴液漏斗中支管的作用是 。
(2)制備過(guò)碳酸鈉的關(guān)鍵是 。
(3)如果配制過(guò)碳酸鈉的水中含有鐵離子,不僅會(huì)削弱洗滌劑的去污能力,甚至完全失去殺菌作用。試分析其中的原因(寫(xiě)出其中一種即可,用方程式表示)。________________________________;
(4)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了定性探究鐵離子對(duì)這種新型漂白劑的不良影響,取該漂白劑100mL,加入25g FeCl3固體,產(chǎn)生大量無(wú)色無(wú)味氣體,用貯氣瓶收集氣體。請(qǐng)選用下列試劑和實(shí)驗(yàn)用品完成氣體成分的探究過(guò)程:0.1mol/LNaOH溶液、8.0mol/LNaOH溶液、澄清石灰水、0.01mol/LKMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶。
①提出假設(shè):對(duì)該氣體成分提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:氣體是O2; 假設(shè)2:氣體是______________; 假設(shè)3:氣體是CO2。
②設(shè)計(jì)方案:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè),在下表中完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論:
實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 |
將氣體依次通入盛有_______、________的洗氣瓶中,________________________。 | ①________________________ ②________________________ ③________________________ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3】是一種用途廣泛的化工原料,實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下:
步驟一:廢銅屑制硝酸銅
如圖,用膠頭滴管吸取濃HNO3緩慢加到錐形瓶?jī)?nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過(guò)量),充分反應(yīng)后過(guò)濾,得到硝酸銅溶液。
步驟二:堿式碳酸銅的制備
向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液,水浴加熱至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5,振蕩,靜置,過(guò)濾,用熱水洗滌,烘干,得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。
完成下列填空:
(1)寫(xiě)出濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式: 。
(2)上圖裝置中NaOH溶液的作用是_ 。反應(yīng)結(jié)束后,廣口瓶?jī)?nèi)的溶液中,除了含有NaOH外,還有___ _(填寫(xiě)化學(xué)式)。
(3)步驟二中,水浴加熱所需儀器有__ _、_ (加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外);
(4)步驟二的濾液中可能含有CO32-,寫(xiě)出檢驗(yàn)CO32-的方法:
(5)影響產(chǎn)品產(chǎn)量的主要因素有__ __。
(6)若實(shí)驗(yàn)得到2.42 g樣品(只含CuO雜質(zhì)),取此樣品加熱至分解完全后,得到1.80 g固體,此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是___ _。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
【材料一】蘇教版《化學(xué)1(必修)》工業(yè)上從海產(chǎn)品(海帶)中獲取碘的流程圖如下:
(1)上述生產(chǎn)流程的第一步是“浸泡”,它的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?u> ;
(2)“氧化”這一操作中可供選用的試劑:Cl2、Br2、濃硫酸和H2O2(滴加稀硫酸),從無(wú)污染角度考慮,請(qǐng)你選擇的合適試劑 ;
(3)上述的生產(chǎn)流程中,“提純獲得單質(zhì)碘”一般認(rèn)為經(jīng)歷兩步,你認(rèn)為應(yīng)選擇下圖實(shí)驗(yàn)裝置分別是( )( ) (按操作的先后順序填寫(xiě));
【材料二】我國(guó)實(shí)際工業(yè)利用海帶制取碘,采用的是離子交換法,其流程如下:
(4)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化,使pH降低到2,然后加入次氯酸鈉一類的氧化劑,使碘離子氧化。工業(yè)通常不用氯氣氧化原因是(用離子方程式表示)
;
(5)上述的生產(chǎn)流程中離子交換樹(shù)脂是用堿性樹(shù)脂吸附,再用亞硫酸鈉一類還原劑解吸,請(qǐng)問(wèn)樹(shù)脂吸附的碘元素狀態(tài)是 (填寫(xiě)“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)。解吸后應(yīng)加入 (填寫(xiě)下列編號(hào):A.氧化劑、B.還原劑)可以實(shí)現(xiàn)碘析。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
溴被稱為“海洋元素”。已知Br2的沸點(diǎn)為59℃,微溶于水,有毒性和強(qiáng)腐蝕性。實(shí)驗(yàn)室模擬從海水中提取溴的主要步驟為:
步驟1:將海水蒸發(fā)濃縮除去粗鹽
步驟2:將除去粗鹽后的母液酸化后,通入適量的氯氣,使Br-轉(zhuǎn)化為Br2。
步驟3:向步驟2所得水溶液中通入熱空氣或水蒸氣,將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中
步驟4:再向該容器中通入適量的氯氣,使Br-轉(zhuǎn)化為Br2
步驟5:用四氯化碳萃取溴單質(zhì),經(jīng)分液、蒸餾得粗溴。
(1)步驟3中的反應(yīng)的離子方程式 。
(2)步驟2中已經(jīng)制得了溴,還要進(jìn)行步驟3和步驟4的原因是 溴元素。
(3)步驟5中萃取和分液所需要的主要玻璃儀器為 。
(4)可用如圖實(shí)驗(yàn)裝置精制粗溴。
①圖中冷卻水應(yīng)從B的 口進(jìn)入(填“a”或“b”) 。
②C中加冰的目的是降溫,減少溴的 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
氯化銅是一種廣泛用于生產(chǎn)顏料、木材防腐劑等的化工產(chǎn)品。某研究小組用粗銅(含雜質(zhì)Fe)按下述流程制備氯化銅晶體(CuCl2 ? 2H2O)。
(1)為了完成步驟I,可采用如下圖所示的裝置將粗銅轉(zhuǎn)化為固體a。
在該實(shí)驗(yàn)中,加熱A、C裝置中的酒精燈時(shí),應(yīng)該先點(diǎn)燃_______裝置的酒精燈,D裝置的作用是
_______,C裝置中生成的產(chǎn)物是_______。
(2)步驟II中的操作是:將步驟I中的固體加入到容器中,然后加入_______,固體完全溶解。
(3)步驟III中加入的試劑是H2O2,其目的是提高最終制備的氯化銅晶體的純度,試寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式______________。
(4) 步驟IV中應(yīng)先加入某試劑,然后過(guò)濾得到濾液。為了調(diào)節(jié)溶液的pH只使Fe3+完全沉淀,加入的試劑是CuO粉末而不用氨水或NaOH溶液,其理由是_______。
(5)步驟V中,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到CuCl2·2H2O晶體,F(xiàn)欲得到無(wú)水CuCl2,在實(shí)驗(yàn)室也可以采用上述裝置完成CuCl2 ? 2H2O脫水得到無(wú)水CuCl2,則A裝置中的兩種化學(xué)試劑是_____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷(C2H5Br)的裝置和步驟如圖:(已知溴乙烷的沸點(diǎn)38.4℃)
①檢查裝置的氣密性,向裝置圖所示的U型管和大燒杯中加入冰水;
②在圓底燒瓶中加入10mL95%乙醇、28mL濃硫酸,然后加入研細(xì)的13g溴化鈉和幾粒碎瓷片;
③小火加熱,使其充分反應(yīng)。
回答下列問(wèn)題:
(1)該實(shí)驗(yàn)制取溴乙烷的化學(xué)方程式為(生成的鹽為NaHSO4):______________________。
(2)反應(yīng)時(shí)若溫度過(guò)高,可看到有紅棕色氣體產(chǎn)生,該氣體化學(xué)式為_(kāi)_________。
(3)為了更好的控制反應(yīng)溫度,除用圖示的小火加熱,更好的加熱方式是__________。
(4)U型管內(nèi)可觀察到的現(xiàn)象是_____________________________。
(5)反應(yīng)結(jié)束后,U形管中粗制的C2H5Br呈棕黃色。為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì),可選擇下列試劑中的_________________(填序號(hào))
a.苯 b.H2O c.Na2SO3溶液 d.CCl4
所需的主要玻璃儀器是______________(填儀器名稱)。
(6)下列幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟,可用于檢驗(yàn)溴乙烷中溴元素,其正確的操作順序是:取少量溴乙烷,然后__________________(填代號(hào))。
①加熱;②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化;④加入NaOH溶液;⑤冷卻
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
下列是實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛩脤?shí)驗(yàn)結(jié)論,正確的填(√)錯(cuò)誤的填(×)
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論 | 判斷 |
① | 某鉀鹽溶于鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味氣體 | 說(shuō)明該鉀鹽是 | |
② | 向某溶液中加入鹽酸,無(wú)明顯現(xiàn)象,再向其中加入BaCl2溶液有白色淀沉淀產(chǎn)生 | 證明該溶液中有 SO42— | |
③ | 向淀粉溶液中加入一定量的稀硫酸加熱,再加入一定量的新制氫氧化銅加熱。 | 證明淀粉水解產(chǎn)生葡萄糖 | |
④ | 與濃硫酸170℃共熱,制得的氣體通人酸性溶液 | 檢驗(yàn)制得氣體是否為乙烯 | |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
未來(lái)生活中金屬鈦的運(yùn)用越來(lái)越廣泛,如可在催化劑TiO2作用下,先用NaClO將CN-(毒性很強(qiáng))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,并通過(guò)測(cè)定二氧化碳的量確定CN-被處理的百分率。
將濃縮后含CN-離子的污水與過(guò)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(shí)間后,打開(kāi)橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關(guān)閉活塞;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)乙中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________。
(2)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(guò)測(cè)定二氧化碳的量來(lái)確定對(duì)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
(3)丁在實(shí)驗(yàn)中的作用是____________________________,裝有堿石灰的干燥管的作用是____________________________。
(4)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(cè)得CN-被處理的百分率等于________,請(qǐng)說(shuō)明該測(cè)得值與實(shí)際處理的百分率相比偏高還是偏低_________?簡(jiǎn)要說(shuō)明可能的原因________________________________________________________。
(5)請(qǐng)?zhí)岢鲆粋(gè)能提高準(zhǔn)確度的建議(要有可操作性,不宜使操作變得過(guò)于復(fù)雜)
_________________________________________________________________________
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