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(13分)某研究性学习小组欲探究Na2CO3溶液与MgCl2溶液反应产生白色沉淀的成分,小组成员做如下实验

(1)若按所得的结论分析,甲观察到的实验现象是___________________________。
(2)在探究沉淀物成分前,甲、乙都将沉淀物从溶液中分离出来,洗涤并干燥。同学丙认为他们并未将沉淀洗涤干净,请用简单的实验证明丙的观点。
(3)同学丁认为甲结论不合理,理由是Ksp(MgCO3)___Ksp [Mg(OH)2](选填“<”或“>”),所以沉淀物未必是MgCO3。经查阅资料得知:该白色沉淀的组成应为Mgx(OH)y(CO3)z·nH2O。为确定沉
淀物的具体组成,他设计下图装置进行实验(所有夹持装置已省略)。

(4)请将丁设计的实验步骤补充完整:
①检查装置气密性;
②先装入药品,并称量相关装置的质量,后连接各装置;
③________________________________________________________;
④停止加热,持续通入空气直至实验结束,再次称量步骤②中相关装置的质量。
(5)装置E中碱石灰的作用是_________________________________________________。
三次实验所得数据如下:(部分数据已换算为相应的物质的量)
  
(6)分析实验数据可知,第_________组出现误差较大的数据,应舍去。由实验数据计算
得该白色沉淀物的组成为___________(选填序号)。
a.Mg2(OH)2CO3·3H2O       b.Mg(OH)2(CO3)2·3H2O
c.Mg4(OH)2(CO3)3·3H2O    d.Mg5(OH)4(CO3)3·2H2O

(1)沉淀溶解,有气泡产生(2分)
(2)取最后一次洗涤液于另一试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀。(2分,或取最后一次洗涤液,用焰色反应检验存在的钠离子。答案合理即可得分) (3)>(2分)
(4)先通入一会儿空气,再加热(2分) (5)防止空气中的水蒸气和CO2进入装置D(2分)
(6)3(1分) c(2分)

解析试题分析:(1)碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁、水和CO2,因此实验现象是沉淀溶解,有气泡产生。
(2)由于沉淀表面有吸附的氯离子,所以可以通过检验氯离子来判断沉淀是否洗涤干净,即取最后一次洗涤液于另一试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀即证明没有洗涤干净。
(3)由于氢氧化镁的溶度积常数小于碳酸镁的溶度积常数,所以Ksp(MgCO3)>Ksp [Mg(OH)2]。
(4)由于装置中有残留的空气,而空气中通过碱石灰时水蒸气和CO2被吸收,所以因此先通入一会儿空气,再加热。
(5)由于空气中还含有水蒸气和CO2会进入装置D干扰实验,所以E装置中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置D。
(6)由于水蒸气和CO2的物质的量与样品的质量成比例,因此根据实验1、2中的数据可知,实验3中水蒸气的物质的量偏大(应该是0.12mol),应该舍去。根据表中数据可知CO2与水蒸气的物质的量之比是3:4,则a.Mg2(OH)2CO3·3H2O中CO2与水蒸气的物质的量之比是1:4,a不正确; b.Mg(OH)2(CO3)2·3H2O中CO2与水蒸气的物质的量之比是1:2,b不正确;c.Mg4(OH)2(CO3)3·3H2O中CO2与水蒸气的物质的量之比是3:4,c正确;d.Mg5(OH)4(CO3)3·2H2O中CO2与水蒸气的物质的量之比是3:4,但3.64g该物质得不到0.03molCO2,d不正确,答案选c。
考点:考查实验方案设计与评价、物质检验、实验数据处理

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(17分)(2012?广东)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.

已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为      ,操作Ⅱ为       
(2)无色液体A是        ,定性检验A的试剂是          ,现象是         
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确.请在答题卡上完成表中内容.

序号
实验方案
实验现象
结论

将白色固体B加入水中,加热溶解, _________ 
 _________ 
得到白色晶体和无色溶液
 

取少量滤液于试管中, _________ 
生成白色沉淀
滤液含Cl

干燥白色晶体, _________ 
 _________ 
白色晶体是苯甲酸
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10﹣3mol,产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为         ,计算结果为          (保留二位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO4中性条件下还原产物为MnO2,酸性条件下为Mn2+)

已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 go。

实验流程:
①往装置A中加入2.7mL (2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍过量的KMnO4固体,控制反应温度约在100℃,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热。
②将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品。
③纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL、甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示列举

请回答:
(1)装置A的名称         。若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为          
(2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为____            
(3)操作I的名称                                  
(4)步骤③中用到的定量仪器有              ,100mL容量瓶,50mL酸式、碱式滴定管。
(5)样品中苯甲酸纯度为                           
(6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果   (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

三苯甲醇()是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇其合成流程如图1所示,装置如图2所示。
已知:(Ⅰ)格氏试剂容易水解,
 (碱式溴化镁);

(Ⅱ)相关物质的物理性质如下:

物质
熔点
沸点
溶解性
三苯甲醇
164.2℃
380℃
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚
-116.3℃
34.6℃
微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯
-30.7°C
156.2°C
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯
-34.6°C
212.6°C
不溶于水
Mg(OH)Br
常温下为固体
能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂
 
(Ⅲ)三苯甲醇的分子量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。
请回答以下问题:
(1)图2中玻璃仪器B的名称:        ;装有无水CaCl2的仪器A的作用是            
(2)图2中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是            ;制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用          (方式)加热,优点是                           
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写如下空白:

其中,①操作为:            ;洗涤液最好选用:        (从选项中选);
A、水           B、乙醚            C、乙醇        D、苯
检验产品已经洗涤干净的操作为:                                   
(4)纯度测定:称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不会反应),充分反应后,测得生成气体体积为100.80ml标准状况)。产品中三苯甲醇质量分数为     (保留两位有效数字)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
【查阅资料】①BCl3的沸点为12.5 ℃,熔点为-107.3 ℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
【设计实验】 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:

请回答下列问题:
(1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式:_______________________。
(2)E装置的作用是_______________________________________。
如果拆去B装置,可能的后果是_______________________________________
_________________________。
(3)写出D装置中发生反应的化学方程式:_____________________________
实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替F+G装置,使实验更简便。
(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式:______________________________;
实验室保存三氯化硼的注意事项是__________________________________。
(5)为了顺利完成实验,正确的操作是________(填序号),并解释原因:________。
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯
(6)请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉:
________________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

溴乙烷是一种重要的化工合成原料。实验室合成溴乙烷的反应和实验装置如下:
反应:CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
装置:

实验中可能用到的数据如下表:

物质
相对分子质量
沸点/℃
密度/g/cm3
水溶性
CH3CH2OH
46
78.4
0.79
互溶
CH3CH2Br
109
38.4
1.42
难溶
CH3CH2OCH2CH3
74
34.5
0.71
微溶
CH2=CH2
28
-103.7
0.38
不溶
浓硫酸(H2SO4
98
338.0
1.38
易溶
 
①合成反应:在仪器B中加入适量NaBr、浓硫酸和50mL乙醇,安装好仪器,缓缓加热,收集馏出物。
②分离提纯:将馏出物加水后振荡,再加入适量酸除去乙醚,分液,最后得到52mL溴乙烷。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________。
(2)仪器C为直形冷凝管,冷水进口是___________(填“a”或“b”)。
(3)仪器D置于盛有_________的烧杯中,目的是__________________________________。
(4)装置A的名称为牛角管,其结构中的c支管的作用是___________________________。
(5)溴乙烷粗产品分离提纯阶段,加水的目的是___________________________________。
(6)该实验所得溴乙烷的产率为 ________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。食用加碘食盐可预防碘缺乏病。查阅资料知:
①在酸性条件下,I-能被N氧化成I,被H2O2或O2等氧化成I2;
②I能被HS还原成I2
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂,依次研究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、I中的哪一种。
限选试剂如下:1.0 mol·L-1 HNO3溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 NaHSO3溶液、3% H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水
Ⅰ.提出假设
假设1:该食盐样品中含I2;
假设2:该食盐样品中含I-;
假设3:                                                          
Ⅱ .设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液,请按要求填写下表。

实验步骤
预期现象与结论
步骤1:取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴淀粉溶液振荡
若溶液显    ,则假设1成立;否则,假设1不成立,再进行步骤2 
步骤2:                                       
                                             
若溶液显蓝色,则假设2成立,反应的离子方程式为        
                                                  
否则,假设2不成立,再进行步骤3
步骤3:                                       
                                             
                                                   
                                                   
 
Ⅲ.问题与思考
纯的KIO3或KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看,食盐中添加    (填“KIO3”或“KI”)更好;理由是                                           

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,是一种重要的化工原料。查阅资料,了解到以下有关信息:
①乙二酸易溶于水,加热至100℃开始升华,125℃时迅速升华,157℃时大量升华并开始分解。乙二酸受热分解生成水、二氧化碳和一种常见的还原性气体。
②乙二酸的钙盐——乙二酸钙为不溶于水的白色晶体。某校化学研究性学习小组为探究草酸的部分性质,进行了如下实验:
(1)为比较相同浓度的草酸和硫酸的导电性,实验室需配制100 mL 0.1mol/L的草酸溶液,配制过程中用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、_____ 、____。
(2)化学兴趣小组的同学用实验证明乙二酸晶体受热分解生成的气体成分。他们利用下图提供的装置,自选试剂,提出了下列实验方案:按A→B→C→C→C→D→E顺序从左至右连接装置,检验乙二酸晶体受热分解生成的气体成分。请你按整套装置从左至右的顺序填写下表中的空格:


①请写出乙二酸受热分解的化学方程式 _______。
②上述实验中能说明乙二酸热分解生成了还原性气体的实验现象是____。
③检验乙二酸具有较强的还原性,通常选用的试剂是____。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO4·5H2O),其中一种流程如下:

(1)操作Ⅰ具体为      、过滤、烘干。 
(2)杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是   (填字母代号)。 

A.灼烧过程中部分氧化铜被还原
B.灼烧不充分,铜未被完全氧化
C.氧化铜在加热过程中分解生成铜
D.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)若将杂铜换为纯净的铜粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不断通入氧气。反应完全后向其中加入过量   (填化学式,下同),调节pH=4,生成   沉淀,过滤得硫酸铜溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4]。 
(4)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO2NaNO3+NaNO2+H2O)。
                  
图1                                                         图2
烧瓶内发生反应的离子方程式为 
图2是图1的改进装置,其优点有:①           ;②          。 

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