(13分)某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究Na2CO3溶液與MgCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的成分，小組成員做如下實(shí)驗(yàn)

（1）若按所得的結(jié)論分析，甲觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________。
（2）在探究沉淀物成分前，甲、乙都將沉淀物從溶液中分離出來(lái)，洗滌并干燥。同學(xué)丙認(rèn)為他們并未將沉淀洗滌干凈，請(qǐng)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明丙的觀點(diǎn)。
（3）同學(xué)丁認(rèn)為甲結(jié)論不合理，理由是Ksp(MgCO3)___Ksp [Mg(OH)2](選填“＜”或“＞”)，所以沉淀物未必是MgCO3。經(jīng)查閱資料得知：該白色沉淀的組成應(yīng)為Mgx(OH)y(CO3)z·nH2O。為確定沉
淀物的具體組成，他設(shè)計(jì)下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(所有夾持裝置已省略)。

（4）請(qǐng)將丁設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①檢查裝置氣密性；
②先裝入藥品，并稱(chēng)量相關(guān)裝置的質(zhì)量，后連接各裝置；
③________________________________________________________；
④停止加熱，持續(xù)通入空氣直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束，再次稱(chēng)量步驟②中相關(guān)裝置的質(zhì)量。
（5）裝置E中堿石灰的作用是_________________________________________________。
三次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下：(部分?jǐn)?shù)據(jù)已換算為相應(yīng)的物質(zhì)的量)
  
（6）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第_________組出現(xiàn)誤差較大的數(shù)據(jù)，應(yīng)舍去。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算
得該白色沉淀物的組成為_(kāi)__________(選填序號(hào))。
a．Mg2(OH)2CO3·3H2O       b．Mg(OH)2(CO3)2·3H2O
c．Mg4(OH)2(CO3)3·3H2O    d．Mg5(OH)4(CO3)3·2H2O

（1）沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生（2分）
（2）取最后一次洗滌液于另一試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀。（2分，或取最后一次洗滌液，用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)存在的鈉離子。答案合理即可得分） （3）＞（2分）
（4）先通入一會(huì)兒空氣，再加熱（2分） （5）防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置D（2分）
（6）3（1分） c（2分）

解析試題分析：（1）碳酸鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、水和CO2，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是沉淀溶解，有氣泡產(chǎn)生。
（2）由于沉淀表面有吸附的氯離子，所以可以通過(guò)檢驗(yàn)氯離子來(lái)判斷沉淀是否洗滌干凈，即取最后一次洗滌液于另一試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，出現(xiàn)白色沉淀即證明沒(méi)有洗滌干凈。
（3）由于氫氧化鎂的溶度積常數(shù)小于碳酸鎂的溶度積常數(shù)，所以Ksp(MgCO3)＞Ksp [Mg(OH)2]。
（4）由于裝置中有殘留的空氣，而空氣中通過(guò)堿石灰時(shí)水蒸氣和CO2被吸收，所以因此先通入一會(huì)兒空氣，再加熱。
（5）由于空氣中還含有水蒸氣和CO2會(huì)進(jìn)入裝置D干擾實(shí)驗(yàn)，所以E裝置中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置D。
（6）由于水蒸氣和CO2的物質(zhì)的量與樣品的質(zhì)量成比例，因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2中的數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)3中水蒸氣的物質(zhì)的量偏大（應(yīng)該是0.12mol），應(yīng)該舍去。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是3:4，則a．Mg2(OH)2CO3·3H2O中CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是1:4，a不正確； b．Mg(OH)2(CO3)2·3H2O中CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是1:2，b不正確；c．Mg4(OH)2(CO3)3·3H2O中CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是3:4，c正確；d．Mg5(OH)4(CO3)3·2H2O中CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是3:4，但3.64g該物質(zhì)得不到0.03molCO2，d不正確，答案選c。
考點(diǎn)：考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、物質(zhì)檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（17分）（2012?廣東）苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)，某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸，反應(yīng)原理：

實(shí)驗(yàn)方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時(shí)間后停止反應(yīng)，按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯．

已知：苯甲酸分子量122，熔點(diǎn)122.4℃，在25℃和95℃時(shí)溶解度分別為0.3g和6.9g；純凈固體有機(jī)物都有固定熔點(diǎn)．
（1）操作Ⅰ為　    　，操作Ⅱ?yàn)?u>　     　．
（2）無(wú)色液體A是　      　，定性檢驗(yàn)A的試劑是　        　，現(xiàn)象是　        
（3）測(cè)定白色固體B的熔點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其在115℃開(kāi)始熔化，達(dá)到130℃時(shí)仍有少量不熔，該同學(xué)推測(cè)白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物，設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行提純和檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明推測(cè)正確．請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上完成表中內(nèi)容．

序號(hào)
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
①
將白色固體B加入水中，加熱溶解，　_________　
　_________　
得到白色晶體和無(wú)色溶液
 
②
取少量濾液于試管中，　_________　
生成白色沉淀
濾液含Cl﹣
③
干燥白色晶體，　_________　
　_________　
白色晶體是苯甲酸
（4）純度測(cè)定：稱(chēng)取1.220g產(chǎn)品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10﹣3mol，產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算表達(dá)式為　       　，計(jì)算結(jié)果為　        　（保留二位有效數(shù)字）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)，某興趣小組同學(xué)利用高錳酸鉀氧化甲苯制備苯甲酸(KMnO4中性條件下還原產(chǎn)物為MnO2，酸性條件下為Mn2+)

已知：苯甲酸相對(duì)分子量122，熔點(diǎn)122.4℃，在25℃和95℃時(shí)溶解度分別為0.3 g和6.9 go。

實(shí)驗(yàn)流程：
①往裝置A中加入2.7mL (2.3 g)甲苯和125 mL水，然后分批次加入8.5 g稍過(guò)量的KMnO4固體，控制反應(yīng)溫度約在100℃，當(dāng)甲苯層近乎消失，回流不再出現(xiàn)油珠時(shí)，停止加熱。
②將反應(yīng)混合物趁熱過(guò)濾，用少量熱水洗滌濾渣，合并濾液與洗滌液，冷卻后加入濃鹽酸，經(jīng)操作I得白色較干燥粗產(chǎn)品。
③純度測(cè)定：稱(chēng)取1.220g白色樣品，配成100mL、甲醇溶液，取25.00mL溶液，用0.1000mol/L KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，重復(fù)滴定四次，每次消耗的體積如下表所示列舉

請(qǐng)回答：
（1）裝置A的名稱(chēng)         。若不用溫度計(jì)，本實(shí)驗(yàn)控制反應(yīng)溫度的措施為          。
（2）白色粗產(chǎn)品中除了KCl外，其他可能的無(wú)機(jī)雜質(zhì)為_(kāi)___            。
（3）操作I的名稱(chēng)                                  。
（4）步驟③中用到的定量?jī)x器有              ，100mL容量瓶，50mL酸式、堿式滴定管。
（5）樣品中苯甲酸純度為                           。
（6）滴定操作中，如果對(duì)裝有KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視則測(cè)定結(jié)果   (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

三苯甲醇()是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體，實(shí)驗(yàn)室合成三苯甲醇其合成流程如圖1所示，裝置如圖2所示。
已知：（Ⅰ）格氏試劑容易水解，
 （堿式溴化鎂）；

（Ⅱ）相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下：

物質(zhì)
熔點(diǎn)
沸點(diǎn)
溶解性
三苯甲醇
164.2℃
380℃
不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑
乙醚
-116.3℃
34.6℃
微溶于水，溶于乙醇、苯等有機(jī)溶劑
溴苯
-30.7°C
156.2°C
不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑
苯甲酸乙酯
-34.6°C
212.6°C
不溶于水
Mg(OH)Br
常溫下為固體
能溶于水，不溶于醇、醚等有機(jī)溶劑
 
（Ⅲ）三苯甲醇的分子量是260，純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點(diǎn)。
請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）圖2中玻璃儀器B的名稱(chēng)：        ；裝有無(wú)水CaCl2的儀器A的作用是            ；
（2）圖2中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是            ；制取格氏試劑時(shí)要保持微沸，可以采用          （方式）加熱，優(yōu)點(diǎn)是                           ；
（3）制得的三苯甲醇粗產(chǎn)品中，含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有機(jī)物和堿式溴化鎂等雜質(zhì)，可以設(shè)計(jì)如下提純方案，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)如下空白：

其中，①操作為：            ；洗滌液最好選用：        (從選項(xiàng)中選）；
A、水           B、乙醚            C、乙醇        D、苯
檢驗(yàn)產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈的操作為：                                   。
（4）純度測(cè)定：稱(chēng)取2.60g產(chǎn)品，配成乙醚溶液，加入足量金屬鈉（乙醚與鈉不會(huì)反應(yīng)），充分反應(yīng)后，測(cè)得生成氣體體積為100.80ml標(biāo)準(zhǔn)狀況）。產(chǎn)品中三苯甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為     （保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

硼位于ⅢA族，三鹵化硼是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究熱點(diǎn)，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有機(jī)合成的催化劑。
【查閱資料】①BCl3的沸點(diǎn)為12.5 ℃，熔點(diǎn)為－107.3 ℃；②2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑；③硼與鋁的性質(zhì)相似，也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】　某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置制備三氯化硼：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)常溫下，高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生的反應(yīng)可替代A裝置中的反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物中錳的價(jià)態(tài)相同。寫(xiě)出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_______________________。
(2)E裝置的作用是_______________________________________。
如果拆去B裝置，可能的后果是_______________________________________
_________________________。
(3)寫(xiě)出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________
實(shí)驗(yàn)中可以用一個(gè)盛裝________(填試劑名稱(chēng))的干燥管代替F＋G裝置，使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)便。
(4)三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________；
實(shí)驗(yàn)室保存三氯化硼的注意事項(xiàng)是__________________________________。
(5)為了順利完成實(shí)驗(yàn)，正確的操作是________(填序號(hào))，并解釋原因：________。
①先點(diǎn)燃A處酒精燈，后點(diǎn)燃D處酒精燈
②先點(diǎn)燃D處酒精燈，后點(diǎn)燃A處酒精燈
③同時(shí)點(diǎn)燃A、D處酒精燈
(6)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證制得的產(chǎn)品中是否含有硼粉：
________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

溴乙烷是一種重要的化工合成原料。實(shí)驗(yàn)室合成溴乙烷的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下：
反應(yīng)：CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
裝置：

實(shí)驗(yàn)中可能用到的數(shù)據(jù)如下表：

物質(zhì)
相對(duì)分子質(zhì)量
沸點(diǎn)/℃
密度/g/cm3
水溶性
CH3CH2OH
46
78.4
0.79
互溶
CH3CH2Br
109
38.4
1.42
難溶
CH3CH2OCH2CH3
74
34.5
0.71
微溶
CH2=CH2
28
-103.7
0.38
不溶
濃硫酸（H2SO4）
98
338.0
1.38
易溶
 
①合成反應(yīng)：在儀器B中加入適量NaBr、濃硫酸和50mL乙醇，安裝好儀器，緩緩加熱，收集餾出物。
②分離提純：將餾出物加水后振蕩，再加入適量酸除去乙醚，分液，最后得到52mL溴乙烷。
回答下列問(wèn)題：
（1）儀器B的名稱(chēng)是___________。
（2）儀器C為直形冷凝管，冷水進(jìn)口是___________（填“a”或“b”）。
（3）儀器D置于盛有_________的燒杯中，目的是__________________________________。
（4）裝置A的名稱(chēng)為牛角管，其結(jié)構(gòu)中的c支管的作用是___________________________。
（5）溴乙烷粗產(chǎn)品分離提純階段，加水的目的是___________________________________。
（6）該實(shí)驗(yàn)所得溴乙烷的產(chǎn)率為 ________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

碘是人體必需的微量元素之一,有“智力元素”之稱(chēng)。食用加碘食鹽可預(yù)防碘缺乏病。查閱資料知:
①在酸性條件下,I-能被N氧化成I,被H2O2或O2等氧化成I2;
②I能被HS還原成I2。
請(qǐng)你利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器和下列限選試劑,依次研究某食鹽樣品中所加碘的存在形式是I2、I-、I中的哪一種。
限選試劑如下:1.0 mol·L-1 HNO3溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 NaHSO3溶液、3% H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸餾水
Ⅰ.提出假設(shè)
假設(shè)1:該食鹽樣品中含I2;
假設(shè)2:該食鹽樣品中含I-;
假設(shè)3:　                                                         。
Ⅱ .設(shè)計(jì)方案與實(shí)驗(yàn)探究
將適量食鹽樣品溶于蒸餾水制成溶液,請(qǐng)按要求填寫(xiě)下表。

實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:取少量上述溶液注入試管中,滴入幾滴淀粉溶液振蕩
若溶液顯　　　　,則假設(shè)1成立;否則,假設(shè)1不成立,再進(jìn)行步驟2 
步驟2:                                       
                                             
若溶液顯藍(lán)色,則假設(shè)2成立,反應(yīng)的離子方程式為        
　                                                 ; 
否則,假設(shè)2不成立,再進(jìn)行步驟3
步驟3:                                       
                                             
                                                   
                                                   
 
Ⅲ.問(wèn)題與思考
純的KIO3或KI都可以作為食用加碘鹽中碘的來(lái)源。從化學(xué)角度來(lái)看,食鹽中添加　　　　(填“KIO3”或“KI”)更好;理由是                                           。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

乙二酸(H2C2O4)俗稱(chēng)草酸，是一種重要的化工原料。查閱資料，了解到以下有關(guān)信息：
①乙二酸易溶于水，加熱至100℃開(kāi)始升華，125℃時(shí)迅速升華，157℃時(shí)大量升華并開(kāi)始分解。乙二酸受熱分解生成水、二氧化碳和一種常見(jiàn)的還原性氣體。
②乙二酸的鈣鹽——乙二酸鈣為不溶于水的白色晶體。某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究草酸的部分性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）為比較相同濃度的草酸和硫酸的導(dǎo)電性，實(shí)驗(yàn)室需配制100 mL 0.1mol/L的草酸溶液，配制過(guò)程中用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、_____ 、____。
（2）化學(xué)興趣小組的同學(xué)用實(shí)驗(yàn)證明乙二酸晶體受熱分解生成的氣體成分。他們利用下圖提供的裝置，自選試劑，提出了下列實(shí)驗(yàn)方案：按A→B→C→C→C→D→E順序從左至右連接裝置，檢驗(yàn)乙二酸晶體受熱分解生成的氣體成分。請(qǐng)你按整套裝置從左至右的順序填寫(xiě)下表中的空格：


①請(qǐng)寫(xiě)出乙二酸受熱分解的化學(xué)方程式 _______。
②上述實(shí)驗(yàn)中能說(shuō)明乙二酸熱分解生成了還原性氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____。
③檢驗(yàn)乙二酸具有較強(qiáng)的還原性，通常選用的試劑是____。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

硫酸銅是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,實(shí)驗(yàn)室中可通過(guò)不同途徑制取硫酸銅溶液和膽礬(CuSO4·5H2O),其中一種流程如下:

(1)操作Ⅰ具體為　　　、　　　、過(guò)濾、烘干。 
(2)雜銅(含少量有機(jī)物)灼燒后的產(chǎn)物除氧化銅還含少量銅,原因可能是　　　(填字母代號(hào))。 

A．灼燒過(guò)程中部分氧化銅被還原
B．灼燒不充分,銅未被完全氧化
C．氧化銅在加熱過(guò)程中分解生成銅
D．該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化
(3)若將雜銅換為純凈的銅粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不斷通入氧氣。反應(yīng)完全后向其中加入過(guò)量　　　(填化學(xué)式,下同),調(diào)節(jié)pH=4,生成　　　沉淀,過(guò)濾得硫酸銅溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4]。 
(4)通過(guò)下述圖1裝置也可制取硫酸銅溶液(已知:2NaOH+2NO2NaNO3+NaNO2+H2O)。
                  
圖1                                                         圖2
燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　; 
圖2是圖1的改進(jìn)裝置,其優(yōu)點(diǎn)有:①　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　。 

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