工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4;
②AlN溶于强酸生成铵盐,溶于氢氧化钠溶液生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(2)实验装置(如图所示)
(3)实验过程
①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为n g,滴定管的读数为a mL。
②称取m g AlN样品置于锥形瓶中;塞好胶塞,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与锥形瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后,关闭活塞 ,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量 (填化学式),与锥形瓶内物质充分反应。
④ (填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为b mL,称得D装置的质量为p g。
(4)数据分析
①AlN的质量分数为 。
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③Al4C3的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为Vm)
某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论：运用类比的思想，既然氨气具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究：
（一）制取氨气
（1）写出实验制取氨气的化学方程式 ；
（2）有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的？ （填“能”或“否”），理由是 。
（二）该小组中某同学设计了如下图所示的实验装置（部分夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气的还原性：
（3）该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是
（4）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式 。
（三）问题讨论
（5）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质可能含有Cu2O。已知：Cu2O是一种碱性氧化物；在酸性溶液中，Cu+ 的稳定性比Cu2+ 差（Cu+
Cu+Cu2+）。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。
（6）解决了问题（5）后，有同学提出：Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取98 g Cu(OH)2固体，加热至80℃~100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变为红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g。据此可推得，A的化学式为 。由此，得到的结论是________________________________。
(7分)某工业纯碱中含有少量NaCl和NaOH。学生课外活动小组为测定其中Na2CO3的质量分数，采样进行分析。通过集体讨论，选择下列适当装置连接，对设计方案不断完善，成功地完成了测定实验。
下面是甲、乙、丙、丁、戊五位同学有关设计实验装置的讨论发言。请在空白处填写他们的发言内容：
甲: 将装置A和E连接即可。因为Na2CO3与稀硫酸反应生成的CO2被E中的碱石灰吸收，通过分别测量反应前和反应后E的总质量，可求出Na2CO3的质量分数。
乙: 还应在A和E之间连接装置_____(填序号)，其目的是: _________________________
丙：应该用B装置取代A。从B装置的导管口处缓缓鼓入空气，其目的是:
_______________________________________________________________
丁: 由于空气中含有CO2，若直接向B装置鼓入空气会导致实验测定结果__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。因此，应将鼓入的空气先通过装置________。
戊: E装置后还应连接装置F，其作用是___________________________________________
学生课外活动小组测定的数据如下:
计算该工业纯碱中Na2CO3的质量分数为: ___________
[探究实验一]某同学探究同周期主族元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）:
| 实验步骤 |
实验现象 |
||||
| 1．将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液 |
|
||||
| 5．将铝条投入稀盐酸中 |
E．生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
（1）实验目的：探究同周期主族元素性质递变规律。
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液。仪器：① ，② ，③ ，试管夹，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，酒精灯等。
（3）实验内容：（填写与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式）
| 实验内容 |
实验现象 |
离子方程式 |
| 1 |
||
| 2 |
||
| 3 |
||
| 4 |
||
| 5 |
（4）若用最高价氧化物的水化物的碱性相对强弱来验证Mg、Al失电子能力的强弱，请你设计实验（实验用品自选，不要求写化学方程式）：
；
（5）实验结论： ；
[探究实验二]一定条件下，氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应
的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化
效果的影响，设计如下对比实验：
| 实验 序号 |
氯化镁固体中氯元素含量/% |
温度/℃ |
粉碎方式/ |
催化效果/g·g-1 |
| 1 |
70.97 |
20 |
滚动球磨 |
3.9×104 |
 2 |
74.45 |
20 |
滚动球磨 |
5.0×104 |
| 3 |
74.45 |
20 |
振动球磨 |
5.9×104 |
| 4 |
 |
100 |
振动球磨 |
（注：催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示）
（6）表中= ；
（7）从实验1、2可以得出的结论是： ；
（8）设计实验2、3的目的是： 。
明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下：
请回答下列问题：
（1）操作l所用到的玻璃仪器的名称是。
（2）由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为。
（3）明矾石焙烧时产生SO2气体，请你写出能验证SO2气体具有还原性且实验现象明显的化学方程式。
（4）请你写出验证溶液l中有NH4+的实验过程。
（5）实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe。
①请你按气流由左到右方向连接下列各装置，顺序为：A→。
②检验装置A气密性的方法是。
③在点燃B处的酒精灯前，应进行的操作是。
④装置C的作用是。
下图是1831年德国化学家李比希测定烃类有机化合物组成的装置，瓷管内有烃类样品，经加热分解或汽化后用纯氧气流驱赶经过灼热的CuO，在这里烃类物质将转化为CO2和H2O，再经两个吸收管吸收，已知吸收管I和Ⅱ分别吸收H2O和CO2，且测定的数据如下表，请回答下列问题：
| 吸收管I |
吸收管Ⅱ |
||
吸收前 |
吸收后 |
吸收前 |
吸收后 |
| 100g |
102.7g |
98g |
111.2g |
（1）烃类样品在发生化学反应过程中所用的氧化剂是。
（2）吸收管I中装的吸收剂是，吸收管Ⅱ中装的吸收剂是。
（3）经计算可知，该烃的分子式为
（4）已知该烃不能使酸性KmnO4溶液褪色，1 mol该烃最多可与3 mol H2发生加成反应，则该烃的结构简式为。
，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色。