某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1.请回答如下问题:
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______,写出气体甲的电子式_______。
(2)X的化学式是______,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。
(4)一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式_______,并设计实验方案验证该反应的产物_______。
镁在空气中燃烧除生成MgO外,还可能生成Mg3N2。某校化学兴趣小组的同学利用镁在空气中燃烧后的固体(不含单质)进行实验,探究其组成。
(1)甲组同学取一定量燃烧后的固体投入水中,得到了一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明固体中含有Mg3N2,生成该气体的化学反应方程式为。
(2)乙组同学为测定Mg3N2含量,用图示装置进行实验,充分反应后再加热A。对A加热的目的是。
已知加入的固体质量为4.0g,最终C装置增重ag,则固体中含Mg3N2_________g(用含a的式子表示)。
(3)丙组有的同学认为乙组同学的测定结果偏高,理由是。
也有的同学认为乙组同学的测定结果偏低,理由是。丙组同学进行了改进,他们将乙组同学实验中得到的难溶固体进行过滤、洗涤、干燥,并灼烧固体至恒重,测得其质量为4.08g。则镁在空气中燃烧后生成的固体中Mg3N2的质量分数为。
(4)有一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法,解决了现有方法存在的原料成本高、项目投资大、能耗高、副产品不好用等问题,其原理是将含镁矿石粉(含氧化镁)和铵盐混合,经过煅烧、水溶、过滤,得到粗镁盐溶液,并回收煅烧产生的氨。写出用固体(NH4)2SO4与含镁矿石粉煅烧的化学反应方程式。
下列是实验室制取Cl2并以Cl2为原料进行特定反应的实验:
(1)A为氯气发生装置,写出反应的化学方程式_____________________.
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯.Cl2通入C瓶后进入D,D装置内盛有碳粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(气),试写出D装置中反应的化学方程式_______________.装置C的作用是________________.
(3)E处石蕊试液的现象是_____________,其原因是________________.
(4)若将E处溶液改为澄清石灰水,反应过程的现象是___________.
A.有白色沉淀生成 B.无白色沉淀生成
C.先生成白色沉淀,然后沉淀消失
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2产生,此时B中的现象是________________________________________.B的作用是___________________________________________.
三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:浓硫酸、1.0 mol·L-1 硝酸、1.0 mol·L-1 盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH溶液、3% H2O2、0.1 mol·L-1 KI溶液、0.1 mol·L-1 CuSO4溶液、20% KSCN溶液、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)将气体产物依次通过(A)澄清石灰水、浓氢氧化钠(B)浓硫酸、灼热氧化铜(C)澄清石灰水;观察到(A)、(C)中澄清石灰水都变浑浊,(B)中有红色固体生成,则气体产物是。
(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是。
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。
① 提出合理假设
假设1:;
假设2:;
假设3:。
② 设计实验方案证明你的假设
实验步骤 |
预期现象与结论 |
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡使K2CO3完全溶解。分离不溶固体与溶液,用蒸馏水充分洗涤不溶固体。 |
固体部分溶解。 |
步骤2: |
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步骤3: |
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(4)若假设1成立,K3[Fe(C2O4)3]分解反应的化学方程式为。
实验室制取氨与氨的有关性质实验会用到如下甲、乙、丙、丁四套装置:
(1)实验室通常利用图甲所示的装置来制取氨。简述点燃酒精灯后给试管加热的操作过程__________________________________________,说明发生装置试管口略向下倾斜的原因________________________________;
(2)图乙点滴板(或玻璃片)的3个凹穴中分别滴入1滴浓盐酸、浓硝酸和浓硫酸。然后加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,当有氨放出时,移动点滴板,使导管口对准不同的酸。简述观察到的主要现象________________________________;
(3)实验室利用图丙所示的装置也可制取氨,指出所用的药品为_____________ ,利用相关化学原理解释产生氨的理由______________;
(4)某学生欲用图丁装置进行喷泉实验,结果失败,试分析失败的可能原因(至少填3个要点)_____________________________________________________;
(5)若某学生用图丁装置成功进行了喷泉实验,已知烧瓶中用排空气法收集到的氨气(标准状况下)相对H2的密度为9,则理论上得到氨水的物质的量浓度约为
____________________(精确到小数点后三位)。
为测定Na2CO3与Na2SO3混合物中各组分的含量,取样品23.2g以下图所示装置进行实验:(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出)
⑴仪器F的作用是。
⑵已知仪器C中装有品红溶液,其作用是,有人提出该溶液可能引起Na2CO3含量的测量结果比实际值偏低,理由是。
⑶实验室中备有以下常用试剂:a.浓硫酸 b.品红溶液 c.酸性高锰酸钾溶液 d.氢氧化钠溶液 e.无水硫酸铜 f.碱石灰 g.五氧化二磷 h.无水氯化钙,请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格:B中,D中,E中。
实验过程中,当仪器A内的固体反应完全后,需打开活塞K,向A中通入大量的空气。这样做的目的是使A、B、C、D各仪器中残留的CO2进入E被充分吸收。所通空气应先经过___________试剂(填上述所供试剂的序号)处理,否则可能引起Na2SO3含量的测量结果比实际值_________(填“偏高”,“偏低”或“没影响”)。
⑷若仪器E在试验完成时增重4.4g,则Na2CO3与Na2SO3的物质的量之比为_______,其中4.4g数值获得的方法是_______________________________。