固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO3)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是 。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程
①取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明 。
②称取Mg(NO3)2固体3.79 g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是 ;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先 然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g⑤ 取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 是正确的。
②根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应: (填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是 。
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Mg(OH)2 |
pH值 |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
11.2 |
表2两种盐的溶解度(单位为g/100g水)
温度 / ℃ |
10 |
30 |
40 |
50 |
60 |
CaSO4 |
0.19 |
0.21 |
0.21 |
0.20 |
0.19 |
MgSO4·7H2O |
30.9 |
35.5 |
40.8 |
45.6 |
/ |
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为。加热煮沸的主要目的是_。 (2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有(填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是;
(4)沉淀C的化学式是。过滤III需趁热过滤的理由是。
某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:
试回答下列问题:
(1)过滤用的器材已有:滤纸、铁架台、铁圈和烧杯,还要补充的玻璃仪器是。(2)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是,理由是。
(3)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是。
(4)写出用滤渣F制备胆矾晶体的有关化学方程式。
(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸,重新设计方案,也能制得三种物质,你认为后者的方案是否更合理,理由是。
Ⅰ.下列有关实验操作或结果的说法中正确的是(填字母)
A.滴定时,眼睛应始终注视滴定管内液面的变化 |
B.用碱式滴定管量取0.10 mol·L-1的KMnO4溶液15.10 mL |
C.酸碱中和滴定之前,锥形瓶用蒸馏水洗净即可,不能用待测液润洗 |
D.用pH试纸测量某溶液的pH时要先将试纸润湿 |
E.滴定管经蒸馏水洗净后,直接注入标准液,将使测得的待测液浓度偏高
F.用广泛pH试纸测量H2SO4溶液的pH时,测得pH=3.2
G.测定酸碱滴定曲线:开始时测试和记录的间隔可稍小些,滴定至终点附近则要大些
Ⅱ.(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式。已知H2O(l) = H2O(g) ΔH =+44 kJ·mol-1则标准状况下33.6 L H2生成液态水时放出的热量是kJ。
(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷P4和P4O6的分子结构如下图所示:
现提供以下化学键的键能:P-P 198 kJ·mol-1 P-O 360 kJ·mol-1,氧气分子内氧原子间的(O=O)键能为498 kJ·mol-1。则P4+3O2 = P4O6的反应热ΔH为。
某研究性学习小组利用以下材料来探究NH3的还原性,部分实验装置如下图。
材料1:NH3是强还原剂,能将某些金属氧化物还原为金属单质或低价态的氧化物。如:
2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 +3H2O
材料2:Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应,如Cu2O(红色)会生成Cu2+和Cu:
Cu2O + 2H+ ="=" Cu2+ + Cu +H2O
请回答下列问题:
(1)为证明NH3还原CuO的反应中有水生成,B中应放入的试剂是;
(2)当观察到(填现象),即表明A中的反应已经完成;
(3)该小组欲用体积比为1︰4的稀硫酸做试剂,检验反应是否有Cu2O固体生成。现用98%的浓硫酸配制1︰4的稀硫酸,所需的玻璃仪器除了胶头滴管外还有;
(4)可证明还原产物中含有Cu2O的操作及现象是;
(5)请写出A中生成Cu2O的化学方程式;
(6)若用定量的方法测定该反应是否生成Cu2O,最简便且准确的方法是
。
现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
I、甲同学向1 mol·L-1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液;
II、乙同学直接加热饱和FeCl3溶液;
III、丙同学向25 ml沸水中逐滴加入1~2mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是 ;他的操作中涉及到的化学反应方程式为
(2)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作及现象是
(3)丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深,这表明
②向其中加入稀硫酸,产生的现象是