某研究性学习小组做实验时偶然发现,表面擦去氧化膜的镁片可与NaHCO3溶液反应产生大量气体和白色不溶物。该小组同学通过如下实验,验证产物并探究反应原理。
实验①:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞试液的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
Ⅰ、定性实验
(1)气体的检验
实验②:将实验①中收集到的气体点燃,发现气体安静燃烧,火焰呈淡蓝色。则气体为 。
(2)该小组同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2•xMgCO3]
请设计一个实验检验固体中是否含有MgCO3,写出实验操作、现象和结论: 。
(3)实验③:取实验①中的滤液,向其中加入少量CaCl2稀溶液,产生白色沉淀,溶液红色变浅,说明溶液中存在CO32-离子。
Ⅱ、定量实验
(4)为进一步确定实验I的白色不溶物的成分,进行以下定实验,装置如图所示:
称取干燥、纯净的白色不溶物 7.36 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.72g,装置B增重2.64 g。白色不溶物的化学式为 。
(5)写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式 。
Ⅲ、反应原理分析
(6)NaHCO3溶液中存在如下电离平衡:H2O
H+ + OH-、HCO3-
H+ +CO32-,请从平衡移动角度分析实验①产生大量气体和白色不溶物的原因: 。
(8分)某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
| A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中; |
| B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞; |
| C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液; |
| D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正; |
(E)旋开活塞,用烧杯接收溶液:
(F)从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
(G)将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
(H)静置,分层。
就此实验,完成下列填空。
(1) 正确操作步骤的顺序是:(用上述各操作的编号字母填写)
_____® _____® _____® A ® G ® _____ ® E ® F
(2) 上述(E)步骤接收溶液时应注意
(3) 能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是
(15分)某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒(含有少量金属铜杂质)与某浓度硝酸反应,设计了如下探究活动:
探究一
(1)将粗铁粒投入某浓度硝酸中,某同学观察该实验现象时发现,反应进行一段时间后,反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因
_______________________________________________________________________。
(2)另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验:有药品和仪器:0.1
mol·L-1 KSCN溶液;0.1 mol·L-1 KI溶液;0.2 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液;氯水等;试管和滴管
请你设计简单实验,探究上述猜想是否正确,填写下列实验报告:
| 实验步骤 |
现象 |
结论 |
离子方程式 |
| 第一步 |
取2-3 mL溶液装于试管,向试管中加入几滴KSCN溶液。 |
||
| 第二步 |
若溶液紫色褪去,则溶液含有Fe2+; 若无明显变化,则不含Fe3+。 |
探究二为了探究气体Y的成分,同学乙设计了如下装置(不考虑NO2转化为N2O4)
(3)装置乙的作用:。
(4)装置丙收集到满气体后,通过气泡鼓入空气后,有红棕色气体生成,能否确定
气体Y中含NO?说明理由。
________________________________________________________________________。
(5) 同学丁为了探究气体Y的组成,将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中,气体被完全吸收,所得溶液再用0.15 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,消耗20 mLKMnO4溶液。
则气体Y中NO、NO2的体积比为。
(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O)
某化学兴趣小组利用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气,并用氯气和消石灰制取少量漂白粉。现已知反应:2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,该反应是放热反应,温度稍高即发生副反应。试回答以下问题:
(1)制取氯气时在烧瓶中加入一定量的二氧化锰,通过(填仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸,写出该反应的离子方程式。
(2)为使实验成功,A和B间需要加适当的装置,请将它画在框内,并注明其中盛放的药品。如果A产生的气体直接进入B中,实验产生的不良后果是。
(3)实验室若用16 mol·L-1的盐酸100 mL与足量的二氧化锰反应,理论上最终生成的Ca(ClO)2的物质的量最多不超过mol。
为研究盛装浓硫酸的铁质材料(碳素钢)与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[实验]
称取铁钉5.6g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除
外还可能含有
。若要确认其中的
,应选用
(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性
溶液
②乙同学取448mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,
发生的反应式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量
溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中
的体积分数为。
[提出猜想]
分析上述实验中
体积分数的结果,同学们认为气体Y中还可能含量有其它气体并作如下猜想:
猜想一:Y气体中可能含有H2;
猜想二:
猜想三:
[设计实验,验证猜想]
为验证以上猜想,同学们准备用下列装置设计探究实验(装置可重复使用,夹持仪器省略)。
①实验装置的连接顺序为A→____→_____→ F →____→______→F(填字母)。
②装置B中试剂的作用是。
③猜想一的理由是(用化学方程式表示)。
④)如果猜想一成立,预计实验现象应该是 ___。
用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
(1)准确称取烧碱样品4.1g,将样品配成250mL的待测液,需要的仪器有小烧杯、量筒、玻璃棒、、。(填仪器)
(2)取10.00mL待测液,用量取注入锥形瓶中。(填仪器)
(3)用0.2010mol/L标准盐酸溶液滴定待测烧碱溶液,滴定时左手,右手,两眼注视,直到滴定终点。
(4)根据下列测定数据,分析得到合理数据,计算待测烧碱溶液的浓度:。
(5)根据上述测定数据,分析得到合理数据,计算烧碱的纯度。