过氧化镁(MgO2)易溶于稀酸,溶于酸后产生过氧化氢,在医学上可作为解酸剂等。过氧化镁产品中常会混有少量MgO,实验室可通过多种方案测定样品中过氧化镁的含量。
(1)某研究小组拟用下图装置测定一定质量的样品中过氧化镁的含量。
①实验前需进行的操作是 ,稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是 。
②用恒压分液漏斗的优点有:使分液漏斗中的溶液顺利滴下; 。
③实验终了时,待恢复至室温,先 ,再平视刻度线读数。
(2)实验室还可通过下列两种方案测定样品中过氧化镁的含量:
方案I:取a g样品,加入足量稀盐酸,充分反应后再加入 NaOH溶液至Mg2+沉淀完全,过滤、洗涤后,将滤渣充分灼烧,最终得到b g固体。
已知常温下Ksp[Mg(OH)2]=l×10-11。为使方案I中Mg2+完全沉淀[即溶液中c(Mg2+)≤l ×10-5mol/L],溶液的pH至少应调至 。
方案Ⅱ:用电子天平称取0.1000g样品置于锥形瓶中,加入15 mL0.6 mol/LKI溶液和足量盐酸,摇匀后在暗处静置5 min,加入少量 作指示剂;然后用 式滴定管盛装0. 1000 mol/L Na2S2O3溶液进行滴定. (已知:I2+2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI)
某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡,混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案:
编号 |
H2C2O4溶液 |
酸性KMnO4溶液 |
温度/℃ |
||
浓度/mol•L-1 |
体积/mL |
浓度/mol•L-1 |
体积/mL |
||
① |
0.10 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
25 |
② |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
25 |
③ |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
50 |
(1)该反应的离子方程式为;
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是;
(3)实验①测得KMn04溶液的褪色时间为40 s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMn04)=mol·L-1·min-1;
(4)已知50℃时c(MnO4-)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25℃时c(Mn04-)~t的变化曲线示意图。
固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水发生复分解反应,甲组同学用下图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。
(1)仪器B的名称是____________。
(2)实验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成,则Ⅲ中的试剂为____________;Ⅳ中发生反应的化学方程式为____________________;Ⅴ中的试剂为____________________。
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为Ⅰ—Ⅲ——Ⅳ—II—Ⅴ——Ⅵ,此时Ⅱ 中现象为_____,原因是____________________________________。
(4)经上述反应,2.5g 化合物A理论上可得0.56L(标准状况)M,则A的化学式为__________。
(14分)某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。
【探究目的】探究该焰火原料的组成
【资料检索】①Mg2+检验方法:取2滴待检液,加入2滴2 mol·L-1 NaOH溶液,再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色,表示待检液中含有Mg2+。Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+会妨碍Mg2+检出。
②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶碱难溶于氯化铵。
③很多合金是金属互化物,有确定的化学组成。
④固体L与某种宝石的主要成分相同。
【探究思路】①确定焰火原料所含金属种类;②测定焰火原料的化学式。
【实验探究】
(1)甲同学进行了初步试验,实验步骤和实验现象如下。请填写下表。
试验序号 |
实 验 步 骤 |
实 验 现 象 |
结论 |
① |
取少量该焰火原料加入冷水 |
无明显现象 |
不含有Li、Na等活泼金属 |
② |
取少量该焰火原料加入稀盐酸 |
完全溶解,有大量气体 |
_____________________ |
(2)乙同学取甲第②组实验的溶液,加入镁试剂(Ⅰ)染料,得出合金中不含镁。
乙的结论_________(选填“正确”或“错误”)。判断理由为。
(3)丙同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下。
由丙的实验记录可知,该焰火原料是由__________(填元素名称)两种金属组成的合金;实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸,煮沸的理由是_____________________。
(4)丁同学利用丙同学的结论,设计如下图所示的实验步骤,确定合金组成。
问题讨论:
①能确定合金组成的数据组有______________(填写选项字母);
a.m、n b.m、yc.n、y
②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x,金属总物质的量为7mol,试在下图中作出y随x变化的曲线;
③当y=8.5mol时,该合金是一种金属互化物,其化学式为________________。
亚硝酸钠是重要的防腐剂。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
【查阅资料】
①HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O;
②在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成;
③NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸。
【实验操作】
①关闭弹簧夹,打开A中分液漏斗活塞,滴加一定量浓硝酸,加热;
②一段时间后停止加热;
③从C中取少量固体,检验是否是亚硝酸钠。
(1)A中反应的化学方程式是。
(2)B中观察的主要现象是。
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的实验方案(简述实验步骤、现象及结论)及相关的离子反应方程式为。
(4)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。
a.甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠。
生成碳酸钠的化学方程式是。为排除干扰,甲在B、C装置间增加一个U形管,U形管中盛放的试剂应是(写名称)。
b.乙同学认为上述装置改进后,还会有空气参与反应导致产品不纯,所以在实验操作①之前应增加一步操作,该操作是。
根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。
(1)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①连接仪器、_______________、加药品后,打开a、关闭b,然后滴入浓硫酸。
②装置A中发生的化学方程式是_______________。
③验证SO2的氧化性的实验现象是_______________。
④BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式:_________。
(2)验证碳、硅非金属性的相对强弱。
①在(1)①操作后打开b,关闭a。
②NaHCO3饱和溶液中发生的离子反应方程式为_______________。
③实验过程中,C中出现白色沉淀。甲同学认为不能由此说明碳的非金属性比硅强,需增加一个实验装置才能获得可靠实验结论,其改进方法为_______________。