铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁3%-5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
【方案一】
〖实验方案〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。
〖实验步骤〗
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,溶于V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中。为使其反应完全,则NaOH溶液的体积V ≥ 。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【方案二】
〖实验方案〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01105Pa)的体积。
〖问题讨论〗(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
①你认为最简易的装置其连接顺序是:A接( )( )接( )( )接( )(填接口字母,可不填满。)
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因 。
③实验结束时,在读取测量实验中生成氢气的体积时,你认为合理的是 。
A.待实验装置冷却后再读数 |
B.上下移动量筒F,使其中液面与广口瓶中液面相平 |
C.上下移动量筒G,使其中液面与广口瓶中液面相平 |
D.视线与液体的凹面相平读取量筒中水的体积 |
(2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了下图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是
。
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为__________mL。
根据下图回答问题:上述装置中,在反应前用手掌贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。
写出浓硫酸和木炭粉反应的化学方程式: __________。
如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:A中加入的试剂是 ,作用是 ;B中加入的试剂是 ,作用是 ;C中加入的试剂是 ,作用是除尽 气体;D中加入的试剂是 ,作用是 ;E中加入的试剂是 ,作用是 。
实验时,C中应观察到的现象是 。
(15分)某同学在学习了氨的性质以后,运用类比的思想思考:(1)其他气体在一定情况下能否像氨气一样也形成喷泉?(2)氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?于是他设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与他的活动并完成下列研究:
(Ⅰ)制取氨气及喷泉现象的探究
1.写出实验制取氨气的化学方程式 ;
2.收集氨气的方法是 。
3.喷泉是一种常见的自然现象。
(1)图1为化学教材中的喷泉实验装置。该生积极思考,只要满足烧瓶内压强与玻璃管水柱压强的和小于烧瓶外的压强就可以产生喷泉。于是他设计了图2和图3所示的装置。
①在图2的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是__________。
A.Cu和稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液 C.MnO2与稀盐酸D.Na2CO3与稀盐酸
②在图3锥形瓶中加入易挥发物质(如酒精),水槽中加入冷水后,再加入下列的物质足量,结果也产生了喷泉。水槽中后加入的物质可以是___________。
A.浓硫酸B.食盐C.生石灰D.蔗糖
(2)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述___________(从“图1”或“图2”中选择)装置的原理相似。
(Ⅱ)该小组中某同学设计了下列所示的实验
装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气
的还原性:
|
|
|
(1)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 。
(2)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 。(8分)有一包白色固体,可能是、K2CO3、K2SO4、CuSO4和中的一种或几种。将此白色固体溶解于水时,有生成,过滤后,滤液为无色。
①将部分沉淀移入试管中,加入稀硝酸,沉淀溶解完全,且有气体生成。
②在滤液中滴入几滴AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,沉淀不溶解。
通过上述实验现象分析:该白色固体中一定含有的物质为,不可能含有的物质为,不能确定的物质是,为了确定该物质是否存在,可以通过
实验确定。
(10分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)右图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图,请计算每生成1molNH3放出热量为。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其化学平衡常数K与t的关系如下表:
t/K |
298 |
398 |
498 |
…… |
K/(mol·L—1)—2 |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
…… |
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1K2(填写“>”“=”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是(填序号字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 B.2v(N2)(正)= v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式。
②盐酸肼水溶液中离子浓度的关系表示正确的是(填序号)。
A.c(Cl—)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH—)
B.c(Cl—)>c([N2H5·H2O]+)>c(OH—)>c(H+)
C.2c(N2H62+)+c([N2H5·H2O]+)+ c(H+) = c(Cl—)+c(OH—)
D.c(N2H62+) > c(Cl—)> c(H+) >c(OH—)
工业制备高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是____(填代号)。
a.84消毒液(NaClO溶液) b.双氧水 c.苯酚 d.75%酒精
(2)高锰酸钾保存在棕色试剂瓶,下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是______(填代号)。
a.浓硝酸 b.硝酸银 c.氯水 d.烧碱
(3)上述流程中可以循环使用的物质有.(写化学式)。
(4)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1 mol MnO2可制得mol KMnO4。
(5)该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2,所需试剂最好选择(选填代号)。
a.石灰石 b.稀HCl c.稀H2SO4 d.纯碱
(6)操作Ⅰ的名称是;操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在(填性质)上的差异,采用(填操作步骤).趁热过滤得到KMnO4粗晶体。