(15分)碱式碳酸钴 常用作电子材料、磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示的装置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤:
①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性;
③加热甲中玻璃管,当乙装置中_______(填实验现象),停止加热;
④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通人空气数分钟的目的是___________________________________.
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的_______(填字母)连接在_______(填装置连接位置)。
(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据。
则该碱式碳酸钴的化学式为______________。
(5)含有的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃的颜色为_______。
(6)常用作多彩水泥的添加剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取
的一种工艺如下:
①净化除杂时,加入H2O2发生反应的离子方程式为____________________________.
②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作1获得的滤渣成分为_____________________.
③加盐酸调整pH为2~3的目的为__________________________________________.
④操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、______________(填操作名称)、过滤。
实验室需要0.80mol/LNaOH溶液475mL和0.40mol/L硫酸溶液500mL。根据这两种溶液的配置情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是(填仪器名称)。
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有(填序号。)
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液 |
B.量取一定体积的液体 |
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体 |
D.准确稀释某一浓度的溶液。 |
E.贮存溶液
F.用来加热溶解固体溶质
(3)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体为mL(保留一位小数)。如果实验室有10mL、15mL、20mL、50mL量筒,应选用mL量筒最好。
(4)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为g。在实验中其他操作均正确,若定容时俯视视刻度线,则所得溶液浓度0.8 mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。若定容时,有少许蒸馏水洒落在容量瓶外,则所得溶液浓度0.8 mol/L。
实验是进行科学探究的重要途径,也是学习科学知识的主要手段之一。请回答下列有关问题:
(1)在实验室若用C装置制备氨气,其化学方程式为_____________________________________,若采用D装置制备氨气,那么所选药品是________________________。
(2)若用二氧化锰和浓盐酸来制取干燥、纯净的氯气,其离子反应方程式是,仪器装置连接顺序是AFEGJ,其中F的作用是。
(3)B、H、J连接后,在B中盛装浓硝酸和铜片,以制得并进行NO2的有关实验。
①写出B中反应的化学方程式____________________________________________。
②欲用H装置验证NO2与H2O的反应,操作步骤为:先关闭止水夹a、b,再打开止水夹c,使烧杯中的水进入具支试管的可能的操作是_________________________________。
化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:
查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是________________________________。
(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。加入过量稀盐酸时观察到的现象是______________________________________________________。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用如图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有__。
(4)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是________(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B~C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(5)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,就可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是__________________________________。
某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入MgSO4溶液中得到白色沉淀。甲同学认为两者反应只生成MgCO3一种沉淀;乙同学认为这两者相互促进水解,只生成Mg(OH)2一种沉淀;丙同学认为生成MgCO3和Mg(OH)2两种沉淀。(查阅资料知:MgCO3和Mg(OH)2均不带结晶水)
(1)按照乙同学的理解Na2CO3溶液和MgSO4溶液反应的化学反应方程式为_____________________________;
在探究沉淀物成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤 ②洗涤 ③干燥。
(2)请用下图所示装置,选择合适的实验装置和必要的试剂,证明沉淀物中只有碳酸镁。
①各装置连接顺序为________________(用装置编号表示);②装置C中装有试剂的名称是______________;
③能证明生成物中只有MgCO3的实验现象是_______。
(3)若Mg(OH)2和MgCO3两者都有,可通过下列所示装置的连接,进行定量分析来测定其组成。
①实验结束时通入过量的空气的作用是________________________。
②A装置和E装置的共同作用是__________________________。
③实验过程中测定的数据有:W1:样品的质量,W2:反应后装置B中残渣的质量,W3:反应生成水的质量,W4:反应生成二氧化碳的质量,为了测定其组成,至少需要其中个数据,请将可能的组合填入下表中(每个空格中填一种组合,至少填5个)。
某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)
(1)MgCO3的分解产物为。
(2)装置C的作用是,处理尾气的方法为。
(3)将研究小组分为两组,按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。
步骤 |
操作 |
甲组现象 |
乙组现象 |
1 |
取黑色粉末加入稀盐酸 |
溶解,无气泡 |
溶解,有气泡 |
2 |
取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 |
蓝色沉淀 |
蓝色沉淀 |
3 |
取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 |
变红 |
无现象 |
4 |
向步骤3溶液中滴加新制氯水 |
红色褪去 |
先变红,后褪色 |
①乙组得到的黑色粉末是。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为。
③乙组步骤4中,溶液变红的原因为;溶液褪色可能的原因及其验证方法为。
④从实验安全考虑,题9图装置还可采取的改进措施是_____________________________。