【题目】兴趣小组同学从海水晒盐后的盐卤中模拟工业生产来提取镁,主要流程如下:
(问题讨论)
(1)流程中的操作①是_______(填实验操作名称)。
(2)一系列操作②中包含蒸发浓缩 、______、过滤等。
(3)电解氯化镁可以得到镁和氯气,该反应的化学方程式为:________,该变化过程是_______能转化为化学能。
(4)镁的化学性质比较活泼,能在氮气中燃烧生成氮化镁,在氮化镁中氮元素的化合价为-3,则氮化镁的化学式为:_______。
(发现问题)镁是一种银白色有金属光泽的金属。但拿出的镁条总是有一层灰黑色的“外衣",这层灰黑色的外衣是什么物质呢?
(查阅资料)(1)Mg(OH)2:白色固体,难溶于水,受热会分解成氧化镁和水;
(2)MgCO3: 白色固体,微溶于水,受热会分解成氧化镁和二氧化碳;
(3)MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强。
(提出猜想)
小组同学认为该固体不可能是MgO、Mg(OH)2或MgCO3,他们的理由是______;小组同学由铜生锈会产生Cu2(OH)2CO3联想到灰黑色的物质可能是Mg2(OH)2CO3。
(实验分析)
按图所示装置进行实验,发现试管口有液滴出现,说明反应产生了______;澄清石灰水变浑浊(变浑浊的化学方程式为__________);同时灰黑色固体完全变为白色。若灰黑色固体是Mg2(OH)2CO3,请写出Mg2(OH)2CO3受热分解的化学方程式__________。
(组成测定)
工业生产中得到的碱式碳酸镁晶体是xMgCO3yMg(OH)2zH2O,为精确测量晶体的组成,小组同学取4.66g该晶体,用热分析仪对固体进行热分解(加热使之逐步分解,首先失去结晶水,最后完全反应),测定剩余固体质量与分解温度之间关系。
(数据处理)剩余固体质量与加热时间关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)0~t1固体质量没有发生变化的原因可能______。
(2)晶体中结晶水的质量为_________g。
(3)t4~t5段固体为______和MgO(写化学式)。
(4)根据图中数据推算xMgCO3yMg(OH)2zH2O中x∶y∶z的最简比= ______。(写简要过程)
【答案】过滤 降温结晶 MgCl2Mg+ Cl2 ↑ 电 Mg3N2 MgO、Mg(OH)2或MgCO3均为白色固体,镁条外面是灰黑色 水 CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O Mg2(OH)2CO32MgO+H2O+CO2↑ 温度没有达到晶体分解所需的最低温度 0.72g MgCO3 4:1:4
【解析】
[问题讨论]
(1)操作①将物质固液分离,故为过滤;
(2)②操作由溶液得到晶体,故②中包含蒸发浓缩 、降温结晶、过滤等;
(3)电解氯化镁可以得到镁和氯气,该反应的化学方程式为:MgCl2 Mg+ Cl2 ↑,该变化过程是将电能转化为化学能;
(4)已知氮化镁中氮元素的化合价为-3,根据化合物化合价代数和为零,则氮化镁的化学式为:Mg3N2;
[提出猜想]
因MgO、Mg(OH)2或MgCO3均为白色固体,而镁条外面是灰黑色,则该固体不可能是MgO、Mg(OH)2或MgCO3;
[实验分析]
试管口有液滴出现,说明反应产生了水,澄清石灰水变浑浊则证明有二氧化碳生成,反应化学方程式为:CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O,同时灰黑色固体完全变为白色,白色固体应是氧化镁,由上可知黑色固体受热生成了水、二氧化碳、氧化镁,故Mg2(OH)2CO3受热分解的化学方程式为:Mg2(OH)2CO32MgO+H2O+CO2↑;
[数据处理]
分析图像可知,0-t1应是温度没有达到晶体分解所需的最低温度,故固体质量不变,t1-t2为固体中结晶水蒸发,结合已知资料MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强,则t3-t4是氢氧化镁分解,t5-t6是碳酸镁分解。
(1)0~t1固体质量没有发生变化的原因可能度没有达到晶体分解所需的最低温度;
(2)t1-t2为固体中结晶水蒸发,质量为:4.66g-3.94g=0.72g;
(3)结合已知资料MgCO3的热稳定性比Mg(OH)2的热稳定性更强,则t3-t4是氢氧化镁分解,t5-t6是碳酸镁分解,则t4~t5段固体为MgCO3和MgO;
(4)碱式碳酸镁的相对分子质量为:84x+58y+18z,
氧化镁质量为:2.00g,则镁元素的质量为:,
二氧化碳质量为:3.76g-2.00g=1.76g,则碳元素的质量为:,
水的质量为:(4.66g-3.94g)+(3.94g-3.76g)=0.9g,则氢元素的质量为:,结合化学方程式则有: ,
,
,
解得x=4,y=1,z=4,
即xMgCO3yMg(OH)2zH2O中x∶y∶z的最简比=4:1:4。
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【题目】某化学小组利用如图所示实验装置测定空气中氧气的含量(部分固定装置已略去).关于该实验有下列说法:①向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度;②白磷燃烧会放出大量的白雾;③白磷的量不足,会使测定的结果偏大;④实验中可观察到,注射器的活塞先向右移动,后向左移动;⑤若试管内净容积为50mL,反应后冷却至室温,活塞停止在40mL附近.其中正确的是( )
A. ①②③ B. ②③⑤ C. ③④⑤ D. ①④⑤
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【题目】下列说法正确的是
A. 镁条的质量等于它燃烧后生成物的质量
B. 蜡烛燃烧时逐渐变短,不符合质量守恒定律
C. 高锰酸钾受热分解的总质量等于生成物的总质量
D. 12 g碳和16 g氧气反应,可生成28 g二氧化碳
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【题目】下列实验方案的设计中,没有正确体现对比这种科学思想的是
A. 比较二氧化碳的含量
B. 研究二氧化锰的催化作用
C. 区分硬水和软水
D. 比较氯化钠溶解的快慢
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【题目】化学用语和专用术语是学好化学的重要工具。
(1)判断下列化学符号中“2”的含义,并用相应的序号填空。
a 表示微粒数目 b 表示元素化合价 c 表示离子所带电荷数
①2NH3:_______;②CO32-:_______; ③O_______。
(2)选择合适的化学术语,并用相应的序号填空。
a 氧化 b 吸附 c 结晶
①活性炭能_______冰箱内的异味;
②水果在空气中因_______而腐烂;
③冬天,蜂蜜中会出现白色固体,是因为低温时蜂蜜中的葡萄糖_______。
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【题目】写出下列化学反应的文字表达式,并回答有关问题:
(1)用磷做烟幕弹原理___________________;
(2)镁做照明弹原理_____________________;
(3)夏天仓库堆放的碳酸氢铵不翼而飞____________,碳酸氢铵的保存方法是______________;
(4)加热碱式碳酸铜:________________,加热前后固体颜色由_______色变为_______色
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【题目】北方冬季的雪,就像鲁迅先生的作品学描述的那样,“┉朔方的雪花在纷飞之后,却永远如粉,如沙,他们决不粘连┉”,但是哈尔滨的雪,被车碾压之后,不但粘连,而且硬如磐石,很难清理,清雪人员只能动用机械﹣﹣雪豹牌清雪机。请回答下列问题。
(1)雪豹牌清雪机采用的燃料是“国5”车用柴油,这种柴油优点是燃烧好,油耗低,污染物排放低,这种清雪机行驶的能量转化为:(用“→”表示转化)_____。
(2)制造清雪机外壳用的最多的材料种类是_____材料,这种材料表面要进行喷漆处理以达到防锈目的。其防锈原理是_____。
(3)的雪铲是采用金属材料中的锰钢制成的,这主要利用锰钢的_____等性能(填字母)
A.耐高温,硬度大 B.韧性好,硬度大 C.密度小,熔点低
(4)清雪机的轮胎的材料是采用合成橡胶和钢丝等制成的,轮胎的材料属于_____(填字母)
A.天然高分子材料 B.合金 C.复合材料。
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【题目】某同学通过下列实验步骤测定粗盐中(假定只含不溶性杂质)氯化钠的百分含量,请根据实验步骤回答下列问题。
(1)将电子天平放在水平桌面上。
(2)称取粗盐样品W克,称量时应在托盘上各先_____后_____(填“放称量纸”、“按去皮键”)。
(3)将粗盐溶于适量蒸馏水,溶解时应在_____(填名称)里进行,用玻璃棒搅拌,玻璃棒的作用是_____。
(4)过滤。开始时学生的操作如图所示,请按从上向下顺序指出图中的错误:①过滤时没有使用_____引流,②_____没有紧靠烧杯内壁。学生纠正错误后,进行正确过滤。
(5)将滤液加热蒸发,加热蒸发滤液应在_____(填仪器名称)中进行,使用玻璃棒的作用是_____。
(6)计算粗盐的纯度,蒸发后得到纯净NaCl固体W1克,则盐的纯度为_____×100%(写计算式)。
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【题目】课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
(提出问题)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(实验探究)
实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 | |
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 |
(实验结论)
(1)A中产生的气体是_____________。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的___________和____________在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的符号表达式__________________________。
(实验评价)
(1)实验设计Ⅳ的目的是__________________________________________。
(2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是_______。
(实验拓展)
(1)查阅资料得知:CuO、CuSO4、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______________(填序号)。
A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥管的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃。
对该创新实验的评价,你认为不合理的是_________(填序号)。
A.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B.实验使用的药品用量太大
C.反应速度太慢,耽误时间
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强
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