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2mol·L-1NaOH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
【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 |
________________ |
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_______和_________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、y C.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________________
绿矾()是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
已知:室温下饱和溶液的
约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的
为1.6;
开始沉淀时溶液的
为3.0,沉淀完全时的
为5.5。
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有的实验操作是
(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是 ;在溶液中用硫酸酸化至=2的目的是 。
(3)操作IV的顺序依次为: 、冷却结晶、 。
(4)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;② 。
(5)测定绿矾产品中含量的方法是:a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①滴定时发生反应的离子方程式为: 。
②计算上述样品中的质量分数为 (用小数表示,保留三位小数)。
在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为_______________________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为_______________________;在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液现象为_______________________;继续加入过量的NaOH溶液,现象为___________________。
试简述在FeCl3溶液中加入NaOH溶液时的反应现象,并写出有关反应的化学方程式。
现象:______________________________________________;
化学方程式:______________________。
化学兴趣小组同学运用类比学习的思想,探究过氧化钠与二氧化硫的反应。小组同学改进了下图所示的装置进行实验制取SO2的反应。充分反应,B中固体由淡黄色变为白色(Na2O2完全反应),将带火星的木条插入试管C中,木条复燃。试回答下列问题:
(3)请你完成装置改进的措施和理由:
①措施:在A、B之间加一个干燥管,
作用_______________________________________。
②措施:为确保C中的实验现象发生,在B、C之间加一个装有_________________的洗气瓶,
作用_______________________。
(2)某同学推断该白色固体为Na2SO3,则其化学反应方程式是____________________________。
(3)任何的推论都要经过检验,请完成对白色固体成分的探究:
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、药匙、滴管、酒精灯、带单孔胶塞的导管、棉花、试管夹;3 mol·L-1HCl、6 mol·L-1HNO3、NaOH稀溶液、蒸馏水、1 mol·L-1 BaCl2溶液、澄清石灰水、品红溶液。
①提出合理假设:
假设1:白色固体为Na2SO3;假设2: ;
假设3:白色固体为Na2SO3与Na2SO4的混合物。
②设计实验方案证明以上三种假设,并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取少量白色固体于试管,加入,塞上单孔胶塞,将生成的气体通入。 |
若,说明白色固体含有Na2SO3,则成立,若无该现象, 则成立。 |
步骤2:在步骤1反应后的溶液加入。 |
若,则说明白色固体含Na2SO4。 结合步骤1的结论,则成立,若无该现象,则则成立。 |
用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度。有以下步骤:
(1)配制待测液:用5.0g含有少量杂质(杂质不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制1000mL溶液。除烧杯和玻棒外,还需要的玻璃仪器有___________________________.
(2)滴定:①盛装0.1000 mol/L的盐酸标准液应该使用_______式滴定管。
②滴定时双眼应_________________________________________________.
(3)有关数据记录如下:
测定序号 |
待测溶液的体积(mL) |
所耗盐酸标准液的体积(mL) |
|
滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
1 |
20.00 |
0.50 |
20.78 |
2 |
20.00 |
1.20 |
21.32 |
计算纯度:烧碱样品的纯度是__________________;
(取两次实验所耗盐酸的平均值进行计算)
(4)误差讨论:(选填“偏高”、“偏低”或“无影响” )
① 用蒸馏水冲洗锥形瓶,会使测定结果____________;
② 在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,会使测定结果____________;
③ 读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,会使测定结果____________;
④ 装标准液之前,没有用标准液润洗滴定管,会使测定结果____________。