氯化镁是一种重要的化工原料,同学们在实验室对其开展了系列研究.
课题1:选择制取氯化镁的原料
【查阅资料】
①全球海水中含有的盐类总质量为5亿吨,其中含有的各种离子占盐类总质量的百分含量如下表所示:
离子 |
Cl﹣ |
Na+ |
Mg2+ |
Ca2+ |
K+ |
其他 |
含量 |
55.06% |
30.61% |
3.69% |
1.15% |
1.10% |
… |
②工业生产中海水或卤水(海水晒盐后的剩余溶液)都可以作为制取氯化镁的原料.
【交流讨论】
同学们经讨论,一致选择卤水用于实验室制取氯化镁.你认为他们的理由是
.
课题2:由卤水制取氯化镁
同学们设计如图所示方案,从卤水中制取氯化镁.
(1)溶液X的名称是 .
(2)部分同学认为上述制取方案不够完善,在“过滤”操作后缺少“洗涤”操作,从而导致制取的氯化镁不纯,可能混有的杂质是 .
课题3:测定氯化镁产品的纯度(氯化镁的质量分数)
同学们设计如下实验方案对制得的氯化镁进行纯度测定.
【实验步骤】
①称取9.5g氯化镁样品,放于烧杯中,加足量的水溶解,形成溶液;
②向上述溶液中加入90g质量分数为10%的氢氧化钠溶液;
③充分反应后,过滤;
④…
⑤向所得溶液中加入几滴无色酚酞试液,溶液变红,再逐滴加入10%稀硫酸(密度为1.07g•mL﹣1),并 ,当观察到溶液恰好褪色且30s内红色不复现,停止加入稀硫酸;
⑥计算氯化镁样品的纯度.
【问题讨论】
(1)为计算出氯化镁样品的纯度,除上述数据外,实验还需测量的数据是 .
(2)若缺少步骤④,则会导致氯化镁纯度测定不准确,步骤④的操作是 .
某兴趣小组同学阅读课外资料得知:很多因素都能影响过氧化氢分解速度。于是同学们探究影响过氧化氢分解速度的某种因素。
【实验过程】实验数据记录如下:
| 过氧化氢溶液的质量 |
过氧化氢溶液的浓度 |
MnO2的质量 |
测量数据 |
|
| Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9 mL |
| Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16 mL |
| Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31 mL |
【实验分析】
(1)过氧化氢分解的化学方程式为______________________________________。
(2)表格中的“测量数据”的指的是:相同时间内_________________________________。
(3)本实验中,测量O2体积的装置是________(填编号)。
【实验结论】
在相同条件下______________________________________________。
【交流评价】
(1)甲同学提出在上述实验中测量______________同样能得出相同的结论。
(2)乙同学提出用下图装置进行实验,通过比较____________________也能达到实验目的。
【实验反思】
除了上述因素会影响过氧化氢分解速度外,___________(写一种)也会影响过氧化氢分解速度,你的实验方案是__________________________________________________________________。
已知草酸 (H2C2O4) 加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应,某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出猜想】甲:CO2H2O
乙:CO H2O
丙:NH3 CO2 H2O
丁:CO2 CO H2O
①某同学认为丙同学的猜想是错误的,理由是 (11) 。
【查阅资料】氧化铁为红棕色粉末,一定温度CO能还原氧化铁;铁粉呈黑色。
【进行实验】为了验证上述猜想,将草酸在一定条件下分解的产物依次通过下列装置:
②A、B装置的顺序不能颠倒,原因是 (12) 。
③实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红棕色粉末变成黑色,由此推断
(13) 同学猜想成立。
④D装置的作用是 (14) ,反应的化学方程式为 (15) 。
【得出结论】⑤草酸分解的化学方程式为 (16) 。
【反思与评价】⑥从环保角度考虑,上述实验的不足之处是 (17) 。
某化学兴趣小组按下图所示装置(固定装置已省去)开展有关探究性实验。已知,过氧化氢足量,该装置气密性良好,实验前开关K1和K2均处于关闭状态。实验步骤如下:
Ⅰ.打开K1、K2,观察现象;
Ⅱ.关闭K1,打开分液漏斗活塞,观察现象;
Ⅲ.打开K1,观察现象;
Ⅳ.回收锥形瓶中的二氧化锰,洗净仪器放回原处。
回答下列问题:
(1)该实验的目的是 ;
(2)步骤Ⅲ观察到试管①中的现象是:有气泡从导管中冒出、 ,试管①中反应的化学方程式为 ,该反应的类型是 反应(填“化合”、“分解”或“置换”);
(3)实验完毕后,回收二氧化锰的实验操作是 、洗涤、干燥;
(4)由步骤Ⅱ、Ⅲ可得出的实验结论是 。
同学们在学习了木炭还原氧化铜的实验后,联想到单质碳的一些化学性质,对反应后的气体成分产生了疑问,某学习小组对该反应产物中的气体成分进行了探究。
〔猜想〕
①气体产物全部是CO2 ②气体产物全部是CO ③气体产物 ;
〔查阅资料〕 CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
〔设计实验〕根据各自的猜想,他们共同设计了如下图的实验装置进行探究。
〔现象与分析〕
| 现象 |
结论 |
| 如果装置B , 装置C无现象 |
则猜想①成立 |
| 如果装置B无现象,装置C |
则猜想②成立 |
| 如果装置B ,装置C____________ |
则猜想③成立 |
〔结论〕实验现象证明猜想③成立,同学们的疑问是合理的。
〔反思〕
(1)同学们对CO产生的原因进行了分析:
①原因一:木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO;
②原因二:反应C+2CuO
2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了化学反应,产生了CO;请你从原因一、原因二中选择其一,用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理___________。
(2)根据上述实验,请你归纳出单质碳在工业上的重要用途 。
某化学举小组做完酸、碱、盐相关性质实验后,很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合一起,看到有大量气泡生成。他们对反应后溶液中溶质的成分很好奇,请你与他们一起进行探究。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成为是什么?
【猜想假设】
猜想①Na2SO4、Na2CO3
猜想②Na2SO4、Na2CO3、NaOH
猜想③Na2SO4、H2SO4、Na2CO3
猜想④Na2SO4、H2SO4
猜想⑤Na2SO4
上述猜想中,你认为不合理的是猜想__(填序号)。
【实验探究】(1)小鹏取少量该溶液于试管中,向其中滴加无色酚酞,发现溶液颜色无变化,据此,他认为猜想⑤是正确的。你认为他的结论是__(填“合理”或“不合理”)的,理由是 。
(2)小明向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液,振荡,溶液变蓝。该反应的化学方程式是 。
【实验结论】根据上述实验探究,你认为猜想___(填序号)是正确的。
【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放,这样做的意义是 (答一点即可)。