(13分)某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究Na2CO3溶液與MgCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的成分,小組成員做如下實驗

(1)若按所得的結(jié)論分析,甲觀察到的實驗現(xiàn)象是___________________________。
(2)在探究沉淀物成分前,甲、乙都將沉淀物從溶液中分離出來,洗滌并干燥。同學(xué)丙認為他們并未將沉淀洗滌干凈,請用簡單的實驗證明丙的觀點。
(3)同學(xué)丁認為甲結(jié)論不合理,理由是Ksp(MgCO3)___Ksp [Mg(OH)2](選填“<”或“>”),所以沉淀物未必是MgCO3。經(jīng)查閱資料得知:該白色沉淀的組成應(yīng)為Mgx(OH)y(CO3)z·nH2O。為確定沉
淀物的具體組成,他設(shè)計下圖裝置進行實驗(所有夾持裝置已省略)。

(4)請將丁設(shè)計的實驗步驟補充完整:
①檢查裝置氣密性;
②先裝入藥品,并稱量相關(guān)裝置的質(zhì)量,后連接各裝置;
③________________________________________________________;
④停止加熱,持續(xù)通入空氣直至實驗結(jié)束,再次稱量步驟②中相關(guān)裝置的質(zhì)量。
(5)裝置E中堿石灰的作用是_________________________________________________。
三次實驗所得數(shù)據(jù)如下:(部分數(shù)據(jù)已換算為相應(yīng)的物質(zhì)的量)
  
(6)分析實驗數(shù)據(jù)可知,第_________組出現(xiàn)誤差較大的數(shù)據(jù),應(yīng)舍去。由實驗數(shù)據(jù)計算
得該白色沉淀物的組成為___________(選填序號)。
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,有氣泡產(chǎn)生(2分)
(2)取最后一次洗滌液于另一試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,出現(xiàn)白色沉淀。(2分,或取最后一次洗滌液,用焰色反應(yīng)檢驗存在的鈉離子。答案合理即可得分) (3)>(2分)
(4)先通入一會兒空氣,再加熱(2分) (5)防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置D(2分)
(6)3(1分) c(2分)

解析試題分析:(1)碳酸鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂、水和CO2,因此實驗現(xiàn)象是沉淀溶解,有氣泡產(chǎn)生。
(2)由于沉淀表面有吸附的氯離子,所以可以通過檢驗氯離子來判斷沉淀是否洗滌干凈,即取最后一次洗滌液于另一試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,出現(xiàn)白色沉淀即證明沒有洗滌干凈。
(3)由于氫氧化鎂的溶度積常數(shù)小于碳酸鎂的溶度積常數(shù),所以Ksp(MgCO3)>Ksp [Mg(OH)2]。
(4)由于裝置中有殘留的空氣,而空氣中通過堿石灰時水蒸氣和CO2被吸收,所以因此先通入一會兒空氣,再加熱。
(5)由于空氣中還含有水蒸氣和CO2會進入裝置D干擾實驗,所以E裝置中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置D。
(6)由于水蒸氣和CO2的物質(zhì)的量與樣品的質(zhì)量成比例,因此根據(jù)實驗1、2中的數(shù)據(jù)可知,實驗3中水蒸氣的物質(zhì)的量偏大(應(yīng)該是0.12mol),應(yīng)該舍去。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是3:4,則a.Mg2(OH)2CO3·3H2O中CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是1:4,a不正確; b.Mg(OH)2(CO3)2·3H2O中CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是1:2,b不正確;c.Mg4(OH)2(CO3)3·3H2O中CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是3:4,c正確;d.Mg5(OH)4(CO3)3·2H2O中CO2與水蒸氣的物質(zhì)的量之比是3:4,但3.64g該物質(zhì)得不到0.03molCO2,d不正確,答案選c。
考點:考查實驗方案設(shè)計與評價、物質(zhì)檢驗、實驗數(shù)據(jù)處理

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

(17分)(2012?廣東)苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè),某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸,反應(yīng)原理:

實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯.

已知:苯甲酸分子量122,熔點122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g;純凈固體有機物都有固定熔點.
(1)操作Ⅰ為      ,操作Ⅱ為       
(2)無色液體A是        ,定性檢驗A的試劑是          ,現(xiàn)象是         
(3)測定白色固體B的熔點,發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化,達到130℃時仍有少量不熔,該同學(xué)推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,設(shè)計了如下方案進行提純和檢驗,實驗結(jié)果表明推測正確.請在答題卡上完成表中內(nèi)容.

序號
實驗方案
實驗現(xiàn)象
結(jié)論

將白色固體B加入水中,加熱溶解, _________ 
 _________ 
得到白色晶體和無色溶液
 

取少量濾液于試管中, _________ 
生成白色沉淀
濾液含Cl

干燥白色晶體, _________ 
 _________ 
白色晶體是苯甲酸
(4)純度測定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10﹣3mol,產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)的計算表達式為         ,計算結(jié)果為          (保留二位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè),某興趣小組同學(xué)利用高錳酸鉀氧化甲苯制備苯甲酸(KMnO4中性條件下還原產(chǎn)物為MnO2,酸性條件下為Mn2+)

已知:苯甲酸相對分子量122,熔點122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為0.3 g和6.9 go。

實驗流程:
①往裝置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稍過量的KMnO4固體,控制反應(yīng)溫度約在100℃,當甲苯層近乎消失,回流不再出現(xiàn)油珠時,停止加熱。
②將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣,合并濾液與洗滌液,冷卻后加入濃鹽酸,經(jīng)操作I得白色較干燥粗產(chǎn)品。
③純度測定:稱取1.220g白色樣品,配成100mL、甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH標準溶液滴定,重復(fù)滴定四次,每次消耗的體積如下表所示列舉

請回答:
(1)裝置A的名稱         。若不用溫度計,本實驗控制反應(yīng)溫度的措施為          
(2)白色粗產(chǎn)品中除了KCl外,其他可能的無機雜質(zhì)為____            
(3)操作I的名稱                                  。
(4)步驟③中用到的定量儀器有              ,100mL容量瓶,50mL酸式、堿式滴定管。
(5)樣品中苯甲酸純度為                           
(6)滴定操作中,如果對裝有KOH標準溶液的滴定管讀數(shù)時,滴定前仰視,滴定后俯視則測定結(jié)果   (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

三苯甲醇()是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體,實驗室合成三苯甲醇其合成流程如圖1所示,裝置如圖2所示。
已知:(Ⅰ)格氏試劑容易水解,
 (堿式溴化鎂);

(Ⅱ)相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如下:

物質(zhì)
熔點
沸點
溶解性
三苯甲醇
164.2℃
380℃
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有機溶劑
乙醚
-116.3℃
34.6℃
微溶于水,溶于乙醇、苯等有機溶劑
溴苯
-30.7°C
156.2°C
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機溶劑
苯甲酸乙酯
-34.6°C
212.6°C
不溶于水
Mg(OH)Br
常溫下為固體
能溶于水,不溶于醇、醚等有機溶劑
 
(Ⅲ)三苯甲醇的分子量是260,純凈固體有機物一般都有固定熔點。
請回答以下問題:
(1)圖2中玻璃儀器B的名稱:        ;裝有無水CaCl2的儀器A的作用是            
(2)圖2中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是            ;制取格氏試劑時要保持微沸,可以采用          (方式)加熱,優(yōu)點是                           
(3)制得的三苯甲醇粗產(chǎn)品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有機物和堿式溴化鎂等雜質(zhì),可以設(shè)計如下提純方案,請?zhí)顚懭缦驴瞻祝?br />
其中,①操作為:            ;洗滌液最好選用:        (從選項中選);
A、水           B、乙醚            C、乙醇        D、苯
檢驗產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈的操作為:                                   
(4)純度測定:稱取2.60g產(chǎn)品,配成乙醚溶液,加入足量金屬鈉(乙醚與鈉不會反應(yīng)),充分反應(yīng)后,測得生成氣體體積為100.80ml標準狀況)。產(chǎn)品中三苯甲醇質(zhì)量分數(shù)為     (保留兩位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

硼位于ⅢA族,三鹵化硼是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究熱點,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有機合成的催化劑。
【查閱資料】①BCl3的沸點為12.5 ℃,熔點為-107.3 ℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼與鋁的性質(zhì)相似,也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
【設(shè)計實驗】 某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置制備三氯化硼:

請回答下列問題:
(1)常溫下,高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生的反應(yīng)可替代A裝置中的反應(yīng),兩個反應(yīng)的產(chǎn)物中錳的價態(tài)相同。寫出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式:_______________________。
(2)E裝置的作用是_______________________________________。
如果拆去B裝置,可能的后果是_______________________________________
_________________________。
(3)寫出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________
實驗中可以用一個盛裝________(填試劑名稱)的干燥管代替F+G裝置,使實驗更簡便。
(4)三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________;
實驗室保存三氯化硼的注意事項是__________________________________。
(5)為了順利完成實驗,正確的操作是________(填序號),并解釋原因:________。
①先點燃A處酒精燈,后點燃D處酒精燈
②先點燃D處酒精燈,后點燃A處酒精燈
③同時點燃A、D處酒精燈
(6)請你設(shè)計一個簡易實驗,驗證制得的產(chǎn)品中是否含有硼粉:
________________________________________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

溴乙烷是一種重要的化工合成原料。實驗室合成溴乙烷的反應(yīng)和實驗裝置如下:
反應(yīng):CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
裝置:

實驗中可能用到的數(shù)據(jù)如下表:

物質(zhì)
相對分子質(zhì)量
沸點/℃
密度/g/cm3
水溶性
CH3CH2OH
46
78.4
0.79
互溶
CH3CH2Br
109
38.4
1.42
難溶
CH3CH2OCH2CH3
74
34.5
0.71
微溶
CH2=CH2
28
-103.7
0.38
不溶
濃硫酸(H2SO4
98
338.0
1.38
易溶
 
①合成反應(yīng):在儀器B中加入適量NaBr、濃硫酸和50mL乙醇,安裝好儀器,緩緩加熱,收集餾出物。
②分離提純:將餾出物加水后振蕩,再加入適量酸除去乙醚,分液,最后得到52mL溴乙烷。
回答下列問題:
(1)儀器B的名稱是___________。
(2)儀器C為直形冷凝管,冷水進口是___________(填“a”或“b”)。
(3)儀器D置于盛有_________的燒杯中,目的是__________________________________。
(4)裝置A的名稱為牛角管,其結(jié)構(gòu)中的c支管的作用是___________________________。
(5)溴乙烷粗產(chǎn)品分離提純階段,加水的目的是___________________________________。
(6)該實驗所得溴乙烷的產(chǎn)率為 ________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

碘是人體必需的微量元素之一,有“智力元素”之稱。食用加碘食鹽可預(yù)防碘缺乏病。查閱資料知:
①在酸性條件下,I-能被N氧化成I,被H2O2或O2等氧化成I2;
②I能被HS還原成I2。
請你利用實驗室常用儀器和下列限選試劑,依次研究某食鹽樣品中所加碘的存在形式是I2、I-、I中的哪一種。
限選試劑如下: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、蒸餾水
Ⅰ.提出假設(shè)
假設(shè)1:該食鹽樣品中含I2;
假設(shè)2:該食鹽樣品中含I-;
假設(shè)3:                                                          。
Ⅱ .設(shè)計方案與實驗探究
將適量食鹽樣品溶于蒸餾水制成溶液,請按要求填寫下表。

實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:取少量上述溶液注入試管中,滴入幾滴淀粉溶液振蕩
若溶液顯    ,則假設(shè)1成立;否則,假設(shè)1不成立,再進行步驟2 
步驟2:                                       
                                             
若溶液顯藍色,則假設(shè)2成立,反應(yīng)的離子方程式為        
                                                  
否則,假設(shè)2不成立,再進行步驟3
步驟3:                                       
                                             
                                                   
                                                   
 
Ⅲ.問題與思考
純的KIO3或KI都可以作為食用加碘鹽中碘的來源。從化學(xué)角度來看,食鹽中添加    (填“KIO3”或“KI”)更好;理由是                                           。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

乙二酸(H2C2O4)俗稱草酸,是一種重要的化工原料。查閱資料,了解到以下有關(guān)信息:
①乙二酸易溶于水,加熱至100℃開始升華,125℃時迅速升華,157℃時大量升華并開始分解。乙二酸受熱分解生成水、二氧化碳和一種常見的還原性氣體。
②乙二酸的鈣鹽——乙二酸鈣為不溶于水的白色晶體。某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究草酸的部分性質(zhì),進行了如下實驗:
(1)為比較相同濃度的草酸和硫酸的導(dǎo)電性,實驗室需配制100 mL 0.1mol/L的草酸溶液,配制過程中用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、_____ 、____。
(2)化學(xué)興趣小組的同學(xué)用實驗證明乙二酸晶體受熱分解生成的氣體成分。他們利用下圖提供的裝置,自選試劑,提出了下列實驗方案:按A→B→C→C→C→D→E順序從左至右連接裝置,檢驗乙二酸晶體受熱分解生成的氣體成分。請你按整套裝置從左至右的順序填寫下表中的空格:


①請寫出乙二酸受熱分解的化學(xué)方程式 _______。
②上述實驗中能說明乙二酸熱分解生成了還原性氣體的實驗現(xiàn)象是____。
③檢驗乙二酸具有較強的還原性,通常選用的試劑是____。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

硫酸銅是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,實驗室中可通過不同途徑制取硫酸銅溶液和膽礬(CuSO4·5H2O),其中一種流程如下:

(1)操作Ⅰ具體為      、過濾、烘干。 
(2)雜銅(含少量有機物)灼燒后的產(chǎn)物除氧化銅還含少量銅,原因可能是   (填字母代號)。 

A.灼燒過程中部分氧化銅被還原
B.灼燒不充分,銅未被完全氧化
C.氧化銅在加熱過程中分解生成銅
D.該條件下銅無法被氧氣氧化
(3)若將雜銅換為純凈的銅粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不斷通入氧氣。反應(yīng)完全后向其中加入過量   (填化學(xué)式,下同),調(diào)節(jié)pH=4,生成   沉淀,過濾得硫酸銅溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4]。 
(4)通過下述圖1裝置也可制取硫酸銅溶液(已知:2NaOH+2NO2NaNO3+NaNO2+H2O)。
                  
圖1                                                         圖2
燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 
圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:①           ;②          。 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案