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 。
(8分)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,实验装置示意图如下:
有关物质性质如下表
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
其他 |
CCl4 |
-23 |
76 |
与TiCl4互溶 |
TiCl4 |
-25 |
136 |
遇潮湿空气产生白雾 |
(1)仪器A的名称是,装置E中的试剂是。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。
(2)反应结束后的操作包括:
a停止通N2
b熄灭酒精灯
c冷却至室温
正确的顺序为(填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是。
(12分)某化学研究性小组采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)电解饱和食盐水一段时间,并通过实验测定产物的量来判断饱和食盐水的电解率。饱和食盐水的电解率=(电解的氯化钠质量/总的氯化钠质量)×100%
甲方案:利用甲、乙装置测定饱和食盐水的电解率
(1)若饱和食盐水中滴有酚酞,则电解过程中甲装置中的实验现象:。
(2)若洗气瓶a中盛放的为足量的氢氧化钠溶液,通过测定洗气瓶a在电解前后的质量变化来计算饱和食盐水的电解率,则正确的连接顺序为连________(填A、B、C、D、E等导管口),则洗气瓶a中发生反应的离子方程式为 。
乙方案:利用甲、丙装置测定饱和食盐水的电解率
(3)对于乙方案,有同学提出有两种方法都可测得饱和食盐水的电解率
Ⅰ.通过测定硬质玻璃管中氧化铜固体前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
Ⅱ.通过测定丙装置中除硬质玻璃管外的某装置前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
①一同学认为可以在乙方案方法Ⅱ中的装置中添加一干燥装置防止外界空气中的水蒸气的干扰,则该干燥装置应与 口连接
a.Ab.B c.D d.E
②另一同学认为乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ测得的实验结论都不正确,你是否同意?请说明理由。
丙方案:只利用甲装置测定饱和食盐水的电解率。
(4)若电解150mL饱和食盐水一段时间,测得溶液的为pH为14,求饱和食盐水的电解率(假设电解前后溶液体积不变,饱和食盐水密度约为1.33 g/mL,溶解度为33.0g)。
(5)若往该电解后所得溶液中通入二氧化碳气体2.24L(标准状况),则所得溶液中各离子浓度大小关系为:。
有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为:先按图安装好装置,关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体,即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:
(1)A中发生反应的化学方程式:__________________,B的作用:_____________;C中热水的作用:_____________________。
(2)M处发生反应的化学方程式为_________________。
(3)从M管中可观察到的现象:_______________,从中可认识到该实验过程中催化剂(填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的_____________。
(4)实验进行一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应________(填“能”或“不能”)继续进行,其原因是_____________。
(5)验证乙醇氧化产物的化学方法是______________________。
某学生在做同主族元素性质递变规律的实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关的实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验目的:_______________________。
(2)实验用品:
仪器:试管、胶头滴管。
药品:氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
(3)实验内容(在下表横线中填写相关内容):
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
① |
向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水,振荡,再注入少量四氯化碳,振荡后静置 |
液体分为两层,下层呈________色 |
② |
向盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量溴水,振荡,再注入少量四氯化碳,振荡后静置 |
液体分为两层,下层呈________色 |
(4)实验结论:___________________________。
(5)问题和讨论:
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为__________________、__________________。
②由于F2过于活泼,所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯强____________________、____________________________
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
【探究一】
(1)常温下,工业上用铁质容器盛放冷的浓硫酸,其原因是;
(2)称取碳素钢6.0 g放入足量浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用;
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取0.56 L(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为。
【探究二】
根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有M和N两种气体,其中M是密度最小的气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略,假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是;
(4)写出Y气体中的N气体生成的化学方程式:
(5)为确认N的存在,需在装置中添加洗气瓶M于;
a.A之前b.A~B间c.B~C间d.C~D间
(6)如果气体Y中含有M,预计实验现象应是。