铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某不同品牌铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
[探究一] 实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积
实验装置如下图,问题讨论:
(1)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐渐减小,直至不变。气体体积减小的原因是
(仪器和实验操作的影响因素除外)。
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题除了检查装置的气密性、加入足量盐酸使合金完全溶解和按(1)操作外,请再写出两点:
①
②
(3)如果用分析天平准确称取0.51g镁铝合进行实验,测得生成气体体积为560 mL(已折算成标况下体积),请计算合金中镁的质量分数。(请写出计算过程)___________ ____________________________________________________________________________。
[探究二] 实验方案:称量Bg另一品牌铝镁合金粉末.放在如下图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
问题讨论:
(1)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是 。
(2)用本方案进行实验时,装置中至少要充入O2的物质的量 mol(用含B的最简式表示)。
[实验拓展] 研究小组对某无色透明的溶液进行实验,发现该溶液跟铝反应时放出H2,试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、HCO3-、OH-、NO3-,在下列两种情况下,可能存在于此溶液中的是:
①当与铝反应后生成Al3+时,原溶液可能大量存在的离子 。
②当与铝反应后生成[Al(OH)4]-时,原溶液可能大量存在的离子是 。
研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。
(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有。
(2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。
(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式。
(5)装置D球形干燥管的作用。
(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量——分解温度的关系图如图2,根据图2中有关数据,可计算出FeSO4•xH2O中的x
=_________________________。
长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定亚硫酸钠试剂被氧化的程度,设计了下图实验,请回答下面的问题:
(1)D装置中反应的化学方程式为。
B装置中反应的离子方程为。
(2)称量ag Na2SO3样品放入锥形瓶中,向B装置反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液充分反应、过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀bg,原样品中Na2SO3的质量分为数为:。
(3)为保证实验测定的准确性,A中的硫酸什么时候滴加,
C装置中NaOH溶液的作用是 _________________。
(4)现有以下试剂:①蒸馏水、②稀盐酸、③稀硝酸、④BaCl2溶液、⑤Ba(NO3)2溶液,请从中选择合适试剂,设计一种不同的实验方法,测定试样中无水亚硫酸钠被氧化的程度,你使用试剂的顺序为:。(填试剂编号)
乙酸正丁酯是一种重要化工原料,某实验小组利用图1、图2装置合成乙酸正丁酯(夹持装置已略去),发生的化学反应为:
可能用到的有关数据见下表:
实验步骤如下:
①在图1的圆底烧瓶中,装入7.Og正丁醇和7.Og冰醋酸,再加入3-4滴浓硫酸。
②如图1所示,安装分水器和回流冷凝管。加热圆底烧瓶,待反应基本完成后,停止加誊
③冷却后将分水器中分出的酯层和圆底烧瓶中的反应液一起倒入分液漏斗中。先后用水、10%碳酸钠溶液洗涤。分离得到的酯层再用水洗涤后倒入锥形瓶中,加无水硫酸镁干燥。
④将干燥后的酯层倒入图2的蒸馏烧瓶中,加热蒸馏。收集124℃-126℃的馏分,称得质量为7.0g。
回答下列问题:
(1)图2冷凝管中冷水从____口流入(用字母表示);仪器d的名称是____。
(2)分液漏斗使用前须____并洗净备用。分离上下层液体时,应先____,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
(3)实验中产生的副产物的结构简式为____(任写一种)。用10%碳酸钠溶液洗涤的主要目的是____。
(4)实验中图1圆底烧瓶c的容积最适合的是____(选填字母)。
A.25mL | B.50mL | C.250mL | D.500mL |
(5)分水器中预先加水至略低于支管口。在加热过程中,除去生成水的操作是____:判断反应基本完成的标志是____。
(6)实验中,乙酸正丁酯的产率为____%。
实验题:I、下列方法适用于实验室中制备氨气的是____________________
A.固态氯化铵加热分解 B.向固体氢氧化钠中滴加浓氨水
C.氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 D.固体氯化铵与氢氧化钙固体混合加热
II、为了在实验室中利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如图所示的装置(图中夹持装置均已略去)。
实验操作如下:
①检查装置的气密性后,关闭弹簧夹A.B.C.D.e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量的稀硫酸。打开弹簧夹C.D.e,则A中有氢气产生。在F出口处收集到氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E,继续通入氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
请回答下列问题:
(1)写出反应管E中发生反应的化学方程式_______________________________________
用方程式解释F中溶液变红的原因______________________________________________
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象为____________________________,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是_____________________________________,,C中气体的主要成分为.__________________________________________.
(3)为什么用酒精灯加热反应管E-段时间后再打开弹簧夹b____________________________
(4)为什么F装置不用防倒吸的装置_________________________________________________
实验室制取乙酸丁酯的实验装置有以下甲、乙两种装置可供选用。
(甲)(乙)
制备乙酸丁酯所涉及的有关物质的物理性质见下表
乙酸 |
1-丁醇 |
乙酸丁酯 |
|
熔点(℃) |
16.6 |
-89.5 |
-73.5 |
沸点(℃) |
117.9 |
117 |
126.3 |
密度(g/cm3) |
1.05 |
0.81 |
0.88 |
水溶性 |
互溶 |
可溶 (9g/100g水) |
微溶 |
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用___________(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是______________________________________________________________。
(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外,还可能生成的有机副产物有(写出结构简式)________________________________________________________________。
(3)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,写出两种可行的方法:
①;②
(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,下列图示的操作中,肯定需要的化学操作是________________(选填答案编号)。
A B C D
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须_______________,某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有。