堿式碳酸鹽A可用作胃藥,其組成可表示為Al2Mg6(OH)x(CO3)y·zH2O。某;瘜W(xué)興趣小組欲測(cè)定其化學(xué)式,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:
實(shí)驗(yàn)I:稱取一定質(zhì)量的A,加熱分解至恒重。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:稱取一定質(zhì)量的A與足量的酸反應(yīng),測(cè)量生成CO2氣體的質(zhì)量。
可供選擇的儀器和藥品如圖所示:(酸溶液限選6mol/LHCl或6mol/LH2SO4,其它試劑任選。)

回答下列問題:
(1)儀器乙的名稱為________。
(2)請(qǐng)選擇必要的裝置完成實(shí)驗(yàn)II,正確的連接順序?yàn)開_______ (按氣流方向,用接口字母表示);選用的酸溶液是________。
(3)有人提出不采用實(shí)驗(yàn)I,可在實(shí)驗(yàn)II結(jié)束后,在A完全反應(yīng)后所得溶液中滴加足量的氨水,用無灰濾紙過濾,用蒸餾水洗滌反應(yīng)容器2?3次,將洗滌液過濾,洗滌沉淀2?3次,將附著沉淀的濾紙放到坩堝中加熱分解至恒重。判斷沉淀已洗滌干凈的方法是_________________,實(shí)際上未采用該方案的原因是不符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的________原則(填字母編號(hào))。

A.科學(xué)性B.安全性C.可行性D.簡(jiǎn)約性
(4)x與y的關(guān)系式是________ (用等式表示)。
(5)通過實(shí)驗(yàn)I的相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)計(jì)算可得A的摩爾質(zhì)量為602.0g. mol-1。實(shí)驗(yàn)II中稱得樣品A的質(zhì)量為9.030g,與足量酸完全反應(yīng)后,CO2吸收裝置增重0.660g,則A 的化學(xué)式為________。

(1)圓底燒瓶(2分) (2)a→e,f→g,h(或h,g)→i (2分)  6mol/LH2SO4
(3)取少量末次沉淀洗滌液于試管中,滴加氯化鋇溶液后吳渾濁,說明沉淀已洗滌干凈(2分,合理即可)  D(2分) (4)x+2y=18(或x=16y)(2分) (5)Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O(2分)

解析試題分析:(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,儀器乙的名稱為圓底燒瓶。
(2)要準(zhǔn)確測(cè)量反應(yīng)中生成的CO2,則需要除去裝置中殘留的空氣,因此反應(yīng)前需要利用空氣排盡裝置的中的空氣。由于空氣中含有CO2因此空氣要首先通過氫氧化鈉溶液除去空氣中的CO2。又因?yàn)榉磻?yīng)中生成的CO2含有水蒸氣,所以還需要先通過濃硫酸除去水蒸氣,最后再通過堿石灰吸收CO2。同時(shí)為了防止空氣中的CO2也被吸收,還需要再連接有個(gè)盛有堿石灰的干燥管或U形管,因此正確的連接順序是)a→e,f→g,h(或h,g)→i。由于鹽酸易揮發(fā),所以應(yīng)該選擇6mol/L的硫酸。
(3)由于濾液中含有42-,因此可以通過檢驗(yàn)42-來檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈,即取少量末次沉淀洗滌液于試管中,滴加氯化鋇溶液后吳渾濁,說明沉淀已洗滌干凈;根據(jù)A的組成陽離子可知,生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鋁,但由于沉淀的生成、過濾、洗滌、干燥、稱量過程過于復(fù)雜,因此實(shí)際上未采用該方案的原因是不符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)約性,答案選D。
(4)根據(jù)化學(xué)式Al2Mg6(OH)x(CO3)y·zH2O并依據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0可知,x+2y=3×2+2×6=18。
(5)CO2吸收裝置增重0.660g,則CO2的物質(zhì)的量==0.015mol
9.030g樣品的物質(zhì)的量==0.015mol
所以根據(jù)原子守恒可知y=1
則x=18-2y=16
所以z==4
因此該物質(zhì)的化學(xué)式為Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O
考點(diǎn):考查儀器識(shí)別、物質(zhì)的除雜、化學(xué)式確定的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)以及有關(guān)計(jì)算

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某化學(xué)興趣小組利用某廢棄的氧化銅鋅礦制取活性ZnO實(shí)驗(yàn)流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)加入鐵粉后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。
(2)甲、乙兩同學(xué)選用下列儀器,采用不同的方法制取氨氣。

①甲同學(xué)使用的藥品是熟石灰與氯化銨,則應(yīng)選用裝置_______(填寫裝置代號(hào)),生成氨氣的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________;
②乙同學(xué)選用了裝置B,則使用的兩種藥品的名稱為_______________。
(3)H2O2的作用是____________________________________________________。
(4)除鐵過程中得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到一種高效的多功能水處理劑(K2FeO4),該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。
(5)已知溶液a中含有CO32、SO42兩種酸根陰離子,若只允許取用一次樣品,檢驗(yàn)這種離子存在的實(shí)驗(yàn)操作過程為_______________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(14分)某同學(xué)用圖示裝置進(jìn)行鐵和稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究。

a.向廣口瓶?jī)?nèi)注入足量熱NaOH溶液,將盛有一定質(zhì)量的純鐵粉的小燒杯放入瓶中。
b.關(guān)閉止水夾,點(diǎn)燃紅磷,伸人瓶中,塞好膠塞。
c.待紅磷充分燃燒,一段時(shí)間后打開分液漏斗旋塞,向燒杯中緩慢滴入一定量的4mol·L-1的稀硝酸,
鐵粉完全溶解。
(一)氣體產(chǎn)物成分探究
(1)實(shí)驗(yàn)前如何檢查該裝置的氣密性?                                   
(2)燃燒紅磷的目的是              。
(3)為證明氣體產(chǎn)物為NO,步驟c后還缺少的一步主要操作是           。
(二)產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)探究:
(1)提出合理假設(shè):
假設(shè)1:產(chǎn)物中只有+2價(jià)鐵;假設(shè)2:             ,假設(shè)3:產(chǎn)物中既有+2價(jià)鐵,又有+3價(jià)鐵。
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)1成立(寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論):                    。
(三)問題討論
(1)廣口瓶中熱NaOH溶液的主要作用是              。
(2)若假設(shè)3成立,且所得溶液中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1時(shí),則對(duì)應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(15分)某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.(1)試用實(shí)驗(yàn)室提供的下列試劑,設(shè)計(jì)兩個(gè)原理不同的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)(只要寫出實(shí)驗(yàn)的方案即可),證明鎂元素的金屬性比鋁元素強(qiáng)。
試劑:鎂條、鋁條、氯化鋁溶液、氯化鎂溶液、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液
方案一:_____________________________________________________________;
方案二:_____________________________________________________________。
Ⅱ.利用下圖裝置可驗(yàn)證同周期元素非金屬性的變化規(guī)律
(1)儀器A的名稱為________,干燥管D的作用為________________。
(2)若要證明非金屬性:Cl>S,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4(KMnO4與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣),C中加___________,觀察到C中溶液___________________________的現(xiàn)象,即可證明。反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。
從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)考慮,此裝置缺少尾氣處理裝置,可用________溶液吸收尾氣。
(3)若要證明非金屬性:N>C,則在A中加稀硝酸,B中加碳酸鈣,C中加澄清石灰水;觀察到C中溶液變渾濁的現(xiàn)象,即可證明。該實(shí)驗(yàn)原理為______________________________。但有的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中一切操作正確的情況下沒觀察到上述現(xiàn)像,試分析可能的原因是___________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示“合成氨”的演示實(shí)驗(yàn)(夾持儀器均已省略)。在Y形管的一側(cè)用Zn粒和稀H2SO4反應(yīng)制取H2,另一側(cè)用NaNO2固體和NH4Cl飽和溶液反應(yīng)制取N2,N2和H2混合后通過還原鐵粉來合成NH3,再將產(chǎn)生的氣體通入酚酞試液中,若酚酞試液變紅,則說明產(chǎn)生了氨氣。

某課外活動(dòng)小組通過查閱資料和多次實(shí)驗(yàn),得到了如下信息:
信息一:NaNO2固體和飽和NH4Cl溶液混合加熱的過程中發(fā)生如下反應(yīng):
①NaNO2+NH4Cl NH4NO2+NaCl
②NH4NO2NH3↑+HNO2
③2HNO2N2O3↑+H2O
④2NH3+N2O32N2+3H2O
信息二:查閱資料,不同體積比的N2、H2混合氣體在相同實(shí)驗(yàn)條件下合成氨,使酚酞試液變紅所需要的時(shí)間如下:

N2和H2的體積比
5∶1
3∶1
1∶1
1∶3
1∶5
酚酞變紅色所需時(shí)間/min
8~9
7~8
6~7
3~4
9~10
 
據(jù)此回答下列問題:
(1)Y形管左側(cè)管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________。
(2)鐵粉撒在石棉絨上的目的是_________________________________
(3)課外活動(dòng)小組的同學(xué)們認(rèn)為,該實(shí)驗(yàn)中即使酚酞變紅也不能說明N2和H2反應(yīng)合成了NH3,得出此結(jié)論的理由是________________________。
請(qǐng)你另設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的理由____________________。欲解決這一問題,可以選用下圖中的________裝置連接在原裝置中的________和________之間。

(4)在上述實(shí)驗(yàn)過程中,為盡快觀察到酚酞試液變紅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,應(yīng)該控制N2和H2的體積比為________比較適宜;但該裝置還難以實(shí)現(xiàn)此目的,原因是______________________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)過程中通入試管C中的氣體成分有________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)NH3的性質(zhì)時(shí)討論:既然NH3具有還原性,能否像H2那樣還原CuO呢?于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器a的名稱為______________;儀器b中可選擇的試劑為______________;
(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體,干燥管D增重,量氣管內(nèi)收集到無色無味的單質(zhì)氣體,上述現(xiàn)象可以證明NH3具有________性,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式_____________;
(3)E裝置中濃硫酸的作用是________________________________
(4)讀取氣體體積前,應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作是:________________________若讀數(shù)時(shí),量氣管中的液面低于水準(zhǔn)管的液面,則量氣管中氣體的體積將_____。(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(5)有同學(xué)認(rèn)為:NH3與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一種堿性氧化物,在酸性溶液中,Cu+易發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)(2Cu+ →Cu+Cu2+)。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O:                               。
(6)此套實(shí)驗(yàn)裝置還可用于測(cè)定氨氣的分子組成。若實(shí)驗(yàn)完畢,測(cè)得干燥管D增重m克,裝置F測(cè)得氣體的體積為n升(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為________(用含m、n字母的代數(shù)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法制備純堿,其實(shí)驗(yàn)流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)食鹽溶液中含SO42等雜質(zhì),不能用于除去SO42的試劑是_________(填序號(hào))。
a. Ba(OH)2     b.Ba(NO3)2      c. BaCl2       d. Na2CO3
(2)實(shí)驗(yàn)制備碳酸氫鈉用到下列裝置:

①實(shí)驗(yàn)裝置中各接口的連接是d接____,e接_____,c接f。實(shí)驗(yàn)過程中先通入氨氣的原因_____________。
②析出晶體后的溶液中含有大量的NH4,檢驗(yàn)NH4的方法是__________________。
③瓶g內(nèi)的溶液是___________________________________________。
(3)由碳酸氫鈉制備純堿的過程中用到的主要儀器除酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒外,還有__________。
(4)用圖電解飽和NaC1溶液的方法來制取NaOH、C12和H2。

①反應(yīng)中生成的C12從_______(填“A”或“B”)放出,檢驗(yàn)C12所用試劑(用品)______________________。
②經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間電解后,向電解液中滴加酚酞試液,發(fā)現(xiàn)溶液并未變紅色,試分析可能的原因__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

下圖是某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制備干燥Cl2及吸收多余氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)回答:

(1)指出上述圖中的各處錯(cuò)誤:
①_________________________________________________________;
②_________________________________________________________;
③_________________________________________________________;
④________________________________________________________。
(2)在改過后的裝置中,下列物質(zhì)的作用分別是:
①飽和食鹽水_________________________________________;
②濃硫酸____________________________________________;
③NaOH溶液_________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)課外小組用如圖所示裝置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A(A下端活塞關(guān)閉)中。

(1)寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。
(2)觀察到A中的現(xiàn)象是____________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),打開A下端的活塞,讓反應(yīng)液流入B中,充分振蕩,目的是________________,寫出有關(guān)的化學(xué)方程式___________________。
(4)C中盛放CCl4的作用是____________________。
(5)若證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng),而不是加成反應(yīng),可向試管D中加入AgNO3溶液,若產(chǎn)生淡黃色沉淀,則能證明。另一種驗(yàn)證的方法是向試管D中加入__   _,現(xiàn)象是_______________________ 。

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