.(10扬州27). (15分)叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某兴趣小组对其进行下列研究.
【应用研究】
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3,迅速分解为Na、N2,反应方程式为_______。
【制备研究】
(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X,该反应的化学方程式为2NaNH3+N2O = NaN3+NaOH+X,实验室检验X气体使用的试纸是湿润________。
【Na2CO3质量分数测定】
工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图
装置(已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体)。
(3)装置A的作用是_____。设计的实验步骤为:①精确称量样品,检查装置气密性;②打开弹簧夹,鼓入空气,称量装置C;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④再打开弹簧夹,_______;⑤再次称量装置C。计算碳酸钠含量至少需要测定______(填数字)个数据。根据制备反应,分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因_______。
【NaN3纯度测定】精确称量0.140 g NaN3样品,设计如图装置,测定其纯度。已知(NaN3中的N全部转化为N2,其他产物略),反应中放出大量的热。
(4)检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差_____(填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。
(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是______。
(6)使用冷水冷凝的目的是______。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数时,还需要进行的操作是_______。
(7)常温下测得量气管读数为67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是_____(填字母序号)。
A. 100 mL B. 1 L C. 2 L
(8)计算NaN3样品的纯度(写出计算过程)。
冬冬同学在开展研究性学习时,做了一个有关物质溶解和物质发生化学反应过程中能量变化的探究实验,装置如下图所示.小试管A、B中分别盛有两种不同的无色液体,U形管内均为品红溶液.
(1)若试管A中的无色液体是水,向试管A中滴入适量烧碱,则U形管的a、b两端液面的变化是:b端液面________(填“升高”“降低”或“不变”),产生此现象的原因是________________.
(2)若试管B中的无色液体是稀盐酸,向B试管中加入镁条,看到试管中产生大量无色气泡,且U形管a、b两端液面的变化与(1)相同,则产生此现象的原因是________________.
(3)通过本实验的探究,再结合所学知识,我们可以得出的结论是:________________.
钛(Ti)因为具有许多神奇的性能而越来越引起人们的关注。某化学兴趣小组对Mg、Ti、Ag的金属活动性顺序进行探究。
提出假设:a、Ti的金属活动性比Mg强;b、Ti的金属活动性介于Mg和Ag之间。
查阅资料:在相同条件下,金属与酸反应,产生气泡的速度越快,则该金属活动性越强。
实验设计:同温下,取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积、等质量分数的足量稀盐酸中,观察现象。
请回答:(1) 三种金属加入盐酸前都先用砂纸将表面擦光亮,其目的是________(填序号)
①除去氧化膜,利于直接反应② 使反应的金属温度相同,③使表面光亮,易观察现象
(2)根据下表中的实验现象填空:
Ti |
Mg |
Ag |
|
实验现象 |
产生气泡速度缓慢 |
产生气泡速度快 |
无任何现象 |
结论:原假设中________不正确(填“a”或“b”或“ab”),理由是________________________________;三种金属的活动性由强到弱的顺序为__________
__________________。
化学兴趣小组用如图所示装置探究炼铁的原理.
(1)加热Fe2O3之前要先通一会儿CO,目的是________.
(2)方框中连接的是C和D,导管接口的连接顺序为a→()→()→(),如果导管连接错误,后果是________________.(提示:CO既不溶于水也不与NaOH溶液反应,CO2能与NaOH溶液反应)
(3)玻璃管A中发生反应的化学方程式为________________________,用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是________________.
兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),某些铜器表面呈绿色,这是铜器长期曝露在空气中生了铜锈(铜锈俗称铜绿).为了弄清铜绿的组成和铜生成铜绿的条件,某化学实验小组进行了如下探究:探究铜生成铜绿的条件.
【查阅资料】铜绿的化学式是Cu2(OH)2CO3,它受热会分解生成三种氧化物.铜绿分解的化学方程式为________________________________.
【猜想与假设】依据铜绿的组成和查阅的资料判断,铜绿可能是铜与氧气及________________共同作用而形成的.
【设计与实验】借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,小梁设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如图所示(所用铜片洁净、光亮);实验较长时间后,发现________试管中铜片最先生锈(填试管字母编号).
【评价与改进】小风认为小梁设计的实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验.你认为要补充的一个实验是________________________________________________.
【拓展与应用】小明发现从不同地点收集到的两个铜器(一个是纯铜做的,一个是青铜做的)中,纯铜器的铜绿比青铜器的少,他据此分析认为青铜比纯铜易锈蚀.小明的分析是否全面?请你说明理由:________________________________________________________.
某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用赤铁矿(主要成分是Fe2O3)炼铁的主要反应原理.他们设计的实验装置如图所示.回答下列问题:
(1)先检查装置的气密性;实验开始应检验________________________________,以防止爆炸.
(2)实验时,在澄清石灰水中观察到的现象是________________________________.
(3)图甲中,设计第②个酒精灯的目的是________________________,实验时应先点燃第________个酒精灯;实验结束时应先停止________处的酒精灯加热.
(4)图乙与图甲相比,它的主要优点是________________________________.
(5)在反应后可将磁铁悬挂在玻璃管上方,其作用是________________________________.