1.(共9分)资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。
某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:猜测1:白色不溶物可能为。
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:实验序号实验实验现象结论实验Ⅱ将实验I中收集到的气体点燃能安静燃烧、产生淡蓝色火焰气体成分为___①___实验Ⅲ取实验I中的白色不溶物,洗涤,加入足量②③白色不溶物可能含有MgCO3实验Ⅳ取实验I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液产生白色沉淀溶液中存在④离子(3)为进一步确定实验I的产物,设计定量实验方案,如图所示:称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。
实验前后装置A增重1.8 g,装置B增重8.8 g,试确定白色不溶物的化学式。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因_________。
2.(共14分)一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co 2O 3·CoO 的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。
从废料中回收氧化钴(CoO )的工艺流程如下:(1)过程I 中采用NaOH 溶液溶出废料中的Al ,反应的离子方程式为 。
(2)过程II 中加入稀H 2SO 4酸化后,再加入Na 2S 2O 3溶液浸出钴。
则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根) 。
在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF 和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式____________________。
(4)碳酸钠溶液在过程III 和IV 中所起作用有所不同,请写出在过程IV 中起的作用是__________。
(5)在Na 2CO 3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是______(填序号)。
A c (Na +) = 2c (CO 32-)B c (Na +) > c (CO 32-) > c (HCO 3-)C c (OH -) > c (HCO 3-) > c (H +)D c (OH -) - c (H +) == c (HCO 3-) + 2c (H 2CO 3)(6)CoO 溶于盐酸可得粉红色的CoCl 2溶液。
CoCl 2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl 2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。
下图是粉红色的CoCl 2·6H 2O 晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A 物质的化学式是______。
含铝溶液废料 Ⅰ碱溶 钴渣含Co 2+及微量Li + Al 3+溶液粗 CoO 粉锂铝渣Ⅲ ①20%Na 2CO 3 调pH=4.5~5 ②加NaFⅤ600℃煅烧滤液Ⅱ85~90℃ 加浸出剂Ⅳ 30%Na 2CO 3 调pH=8~8.5沉淀CoCO 33.(14分)乙二酸俗称草酸,在工业中有重要作用,可用来除锈,具有还原性和不稳定性,加热会分解生成三种氧化物。
两个学习小组用下图装置探究乙二酸(HOOC-COOH )受热分解的部分产物。
(1)甲组:①按接口顺序:a —b —c —d —e —f —g —h 连接装置进行实验。
B 中溶液变浑浊,证明分解产物中有 ;装置C 的作用是 ;E 中溶液变浑浊,D 中的现象是 ,证明分解产物中有 ; ②乙二酸受热分解的化学方程式为 。
(2)乙组:①将接口a 与j 连接进行实验,观察到F 中生成的气体可使带火星的木条复燃,则F中最主要...反应的化学方程式为 ; ②从A ~F 中选用装置进行实验,证明甲组通入D 的气体能否..与Na 2O 2反应。
最简单的装置接口连接顺序是 ;实验后用F 中的固体进行验证的方法是 (可另选试剂);(3)硫酸酸化的KMnO 4溶液能与Na 2C 2O 4反应生成Mn 2+。
该反应的离子方程式是:。
澄清 石灰水冷凝管水浓NaOH溶液 (足量)0.1%KMnO 4 酸性溶液Na 2O 2乙二酸澄清 石灰水4.(12分)某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe 2+氧化为Fe 3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl 2能将Fe 2+氧化为Fe 3+,那么Br 2和I 2能否将Fe 2+氧化为Fe 3+? 环节一:理论推测部分同学认为Br 2和I 2都可能将Fe 2+氧化为Fe 3+,他们思考的依据是 。
部分同学认为Br 2和I 2都不能将Fe 2+氧化为Fe 3+,还有同学认为Br 2能将Fe 2+氧化为Fe 3+而I 2不能。
他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证在大试管中加适量铁粉,加入10 mL 稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe 2+氧化,离子方程式为 。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。
请你帮助同学乙完成实验: 实验2:(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:可能1:碘水与FeCl 2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2: 。
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4: 设计的主要目的是 。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl 2溶液反应的程度很小。
(3)Cl 2、Br 2、I 2氧化Fe 2+ 的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因: 。
5.(12分)某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳酸锰,过程如下(部分操作和条件略):①缓慢向烧瓶中(见右图)通入过量混合气进行“浸锰”操作,主要反应原理为:SO2+ H2O = H2SO3MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O(铁浸出后,过量的SO2 会将Fe3+还原为Fe2+)②向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右,过滤。
④调节滤液pH为6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有浅红色的沉淀生成,过滤、洗涤、干燥,得到高纯碳酸锰。
回答:(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6 的生成,温度对“浸锰”反应的影响如下图,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是。
(2)查阅表1,③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是。
②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是,相应反应的离子方程式为。
表1:生成相应氢氧化物的pH物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2开始沉淀pH 2.7 7.6 8.3 4.7完全沉淀pH 3.7 9.6 9.8 6.7(3)③中所得的滤液中含有Cu2+,可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+,经过滤,得到纯净的MnSO4。
用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后发生反应的离子方程式是____________________。
(5)检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是。
6.(12分)某校化学兴趣小组在探究铁与浓硫酸的反应时,将教材中铜与浓硫酸反应的实验装置(图Ⅰ)改为下图Ⅱ所示的装置。
请回答下列问题:(1)写出图Ⅰ中虚框处发生反应的化学方程式_________。
(2)图Ⅱ实验装置与图Ⅰ相比较,其优点是:①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;②_________。
(3)下列对导管a的作用分析中正确的是_________ (填字母)。
A.加热反应过程中,可上下移动导管a,起搅拌作用B.停止加热,试管内的压强减小,从导管a进入的空气可增大试管A内的压强,防止倒吸C.停止反应,撤装置之前往导管a中通入空气,可排除装置内的SO2气体,防止其污染环境(4)反应一段时间后,将试管A取下,然后将试管A中溶液倒入另一盛有适量水的试管D中。
该小组同学为确定溶液中所存在的金属离子,进行下列探究过程。
①提出假设:假设Ⅰ:只含有Fe3+。
假设Ⅱ:_________。
假设Ⅲ:_________。
②实验设计:分别取少量试管D中溶液,选用提供的试剂,设计简单的实验检验溶液中所存在的金属离子。
请填写下表空白(可以不填满,也可以增加)。
溶液。
4步骤所选试剂现象及结论1237.(12分)SO2是造成空气污染及酸雨的有害气体,研究SO2的性质可使其变废为宝。
(1)某小组设计了如下所示的实验装置(图中夹持和加热装置略去)。
①若关闭K,通入SO2,装置A中发生的现象是;当装置B中溶液颜色逐渐退去时,其内发生反应的离子方程式为,此时装置C、D、E、F、G中均没有明显反应现象发生。
②若对装置E加热并通入SO2,同时打开K通入O2,装置F中产生白色浑浊,证明装置E中发生的反应(化学方程式表示):;装置G的作用是。
③反应结束后,若向试管C溶液中,加入足量下列溶液也可产生白色沉淀的是。
A.氨水 B.稀盐酸 C.硝酸钾溶液(2)根据原电池原理,设计了右图所示装置,电极为含某催化剂、多孔吸附性的惰性材料,在用SO2发电的同时实现了硫酸制备。
通入SO2的一极发生的反应:;电池发生的总反应:。
8.(10分)为测定乙炔的相对分子质量,某小组利用下图所示装置进行试验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
(1)小组查阅资料得出:乙炔能与硫酸酸化的KMnO4反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是。
(2)在装置A中使用饱和食盐水而不直接滴加水的原因。
(3)B中的CuSO4溶液用于除去乙炔中混有的H2S、PH3、AsH3等气体,CuSO4溶液除H2S气体的反应类型是(基本反应)。
(4)实验前D中含有x mol KMnO4的酸性溶液,实验时向D中通入一定量的乙炔直至KMnO4酸性溶液恰好完全褪色,实验完毕后装置D及E的总质量共增重y g,通过计算求出所测乙炔的相对分子质量(用含字母x、y的代数式表示):__________(不写计算过程)。
(5)若该小组的实验原理及所有操作都正确,下列因素中,对所测乙炔相对分子质量的值不.会产生影响的是________。