某興趣小組根據(jù)鎂與沸水的反應(yīng)推測(cè)鎂也能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)。資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。該興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案并驗(yàn)證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。
實(shí)驗(yàn)1:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放人盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液由淺紅變紅。
(1)提出假設(shè)
該同學(xué)對(duì)反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物作出如下假設(shè):
假設(shè)1:可能為             
假設(shè)2:可能為MgCO3。
假設(shè)3:可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3·yMg(OH)2]
(2)設(shè)計(jì)定性實(shí)驗(yàn)確定產(chǎn)物并驗(yàn)證猜測(cè):

實(shí)驗(yàn)序號(hào)
實(shí)驗(yàn)
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
實(shí)驗(yàn)II
將實(shí)驗(yàn)I中收集到的氣體點(diǎn)燃
                            
實(shí)驗(yàn)III
取實(shí)驗(yàn)I中的白色不溶物,洗滌,加入足量          
                            
白色不溶物可能含有MgCO3
實(shí)驗(yàn)IV
取實(shí)驗(yàn)I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液
產(chǎn)生白色沉淀;溶液中存在     離子
 
(3)設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)I的產(chǎn)物:稱取實(shí)驗(yàn)I中所得干燥、純凈的白色不溶物31.0 g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入盛有足量濃硫酸的洗氣瓶A、盛有足量堿石灰的干燥管B和盛有足量堿石灰的干燥管C中。實(shí)驗(yàn)前后裝置A增重1.8 g,裝置B增重13.2 g,試確定白色不溶物的化學(xué)式                     。
(4)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)和化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Mg和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡的原因                                                                    。

(16分)
(1)Mg(OH)2(2分)
(2)(每空2分)

序號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
實(shí)驗(yàn)II
 
能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰;氣體成分為氫氣
實(shí)驗(yàn)III
稀鹽酸(合理均可)
產(chǎn)生氣泡,沉淀全部溶解
實(shí)驗(yàn)IV
 
溶液中存在CO32
 
(3)3MgCO3?Mg(OH)2[或Mg(OH)2?3MgCO3或Mg4(OH)2(CO3)3](3分)
(4)NaHCO3溶液中存在如下平衡:HCO3H++ CO32、H2OH++OH;Mg和H+反應(yīng)生成H2和Mg2+,Mg2+和OH、CO32生成難溶物Mg(OH)2?3MgCO3,則H+、OH、CO32的濃度均降低,促使上述兩平衡均向右移動(dòng),故Mg與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量H2(3分)

解析試題分析:(1)根據(jù)已經(jīng)提出的兩個(gè)假設(shè)推導(dǎo),碳酸鎂、堿式碳酸鎂、氫氧化鎂都是白色不溶物,由此可以得出假設(shè)1,反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物可能是氫氧化鎂;(2)實(shí)驗(yàn)II:鎂與沸水發(fā)生置換反應(yīng),生成氫氧化鎂和氫氣;由此推斷氫前活潑金屬鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出的氣體可能是氫氣,如果實(shí)驗(yàn)I中收集的氣體點(diǎn)燃時(shí)能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,則該氣體成分為氫氣;實(shí)驗(yàn)III:碳酸鎂不溶于水,但是碳酸的酸性比鹽酸或稀硫酸或稀硝酸或醋酸弱,如果實(shí)驗(yàn)I中的白色不溶物洗滌排除碳酸氫鈉干擾后,加入足量的鹽酸或稀硫酸或稀硝酸或醋酸,固體完全溶解,產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明白色不溶物可能含有碳酸鎂;實(shí)驗(yàn)IV:由于碳酸氫鈉不能與氯化鈣反應(yīng),碳酸根離子與氯化鈣溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,則實(shí)驗(yàn)I中的澄清液中加入少量氯化鈣稀溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明溶液中含有碳酸根離子;(3)濃硫酸具有吸水性,其增加的質(zhì)量就是分解產(chǎn)物水的質(zhì)量,堿石灰不僅有吸水性,而且能吸收二氧化碳,其增加的質(zhì)量為分解產(chǎn)物二氧化碳的質(zhì)量;由于水、二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量分別為18、44,n=m/M,則H2O、CO2的物質(zhì)的量分別為0.1mol、0.3mol,前者所含氫原子的物質(zhì)的量為0.2mol,后者所含碳原子為0.3mol,根據(jù)氫、碳原子守恒可知不溶物中氫、碳原子物質(zhì)的量之比為0.2∶0.3=2∶3,由于物質(zhì)的量之比等于化學(xué)式中氫、碳原子個(gè)數(shù)之比,則氫氧化鎂與碳酸鎂的系數(shù)之比為1∶3,則不溶物的化學(xué)式為Mg(OH)2?3MgCO3 [或3MgCO3?Mg(OH)2或Mg4(OH)2(CO3)3];(4)NaHCO3溶液中存在如下平衡:HCO3H++ CO32、H2OH++OH;Mg和H+反應(yīng)生成H2和Mg2+,Mg2+和OH、CO32生成難溶物Mg(OH)2?3MgCO3,則H+、OH、CO32的濃度均降低,促使上述兩平衡均向右移動(dòng),故Mg與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量H2。
考點(diǎn):考查探究實(shí)驗(yàn)和綜合計(jì)算,涉及反應(yīng)產(chǎn)生白色不溶物成分的假設(shè)、設(shè)計(jì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的檢驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)檢驗(yàn)碳酸鎂存在的實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)檢驗(yàn)碳酸根離子的方案、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量在物質(zhì)組成關(guān)系式中的應(yīng)用、確定白色不溶物的化學(xué)式、用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Mg和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡的原因等。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(15分)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25g/L。某興趣小組用題9圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對(duì)含量堿性測(cè)定。
 
(1)儀器A的名稱是_______,水通入A的進(jìn)口為_________。
(2)B中加入300.00ml葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為______________。
(3)除去C中過(guò)量的H2O2,然后用0.0900mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇題9中圖2中的_____;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為__________;若用50ml滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖凇?0”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號(hào))____(①=10ml,②=40ml,③<10ml,④>40ml)
(4)滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗NaOH溶液25.00ml,該葡萄酒中SO2含量為:__g/L。
(5)該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高,分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措施_______。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)NH3的性質(zhì)時(shí)討論:既然NH3具有還原性,能否像H2那樣還原CuO呢?于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器a的名稱為______________;儀器b中可選擇的試劑為______________;
(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體,干燥管D增重,量氣管內(nèi)收集到無(wú)色無(wú)味的單質(zhì)氣體,上述現(xiàn)象可以證明NH3具有________性,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式_____________;
(3)E裝置中濃硫酸的作用是________________________________
(4)讀取氣體體積前,應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作是:________________________若讀數(shù)時(shí),量氣管中的液面低于水準(zhǔn)管的液面,則量氣管中氣體的體積將_____。(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(5)有同學(xué)認(rèn)為:NH3與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一種堿性氧化物,在酸性溶液中,Cu+易發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)(2Cu+ →Cu+Cu2+)。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O:                               。
(6)此套實(shí)驗(yàn)裝置還可用于測(cè)定氨氣的分子組成。若實(shí)驗(yàn)完畢,測(cè)得干燥管D增重m克,裝置F測(cè)得氣體的體積為n升(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為________(用含m、n字母的代數(shù)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化現(xiàn)象。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí),觀察到鐵完全溶解,并產(chǎn)生大量氣體。為此,他們?cè)O(shè)計(jì)了如下裝置驗(yàn)證所產(chǎn)生的氣體。

(1)證明反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體中有SO2生成的現(xiàn)象是                           。
(2)證明氣體中含有氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                       。
(3)為了進(jìn)一步探究反應(yīng)后A溶液中鐵元素的價(jià)態(tài),他們進(jìn)行了如下的假設(shè):
假設(shè)1:溶液中鐵元素既有Fe3+也有Fe2+
假設(shè)2:溶液中鐵元素只有Fe3+
假設(shè)3:溶液中鐵元素只有________________
基于假設(shè)1,現(xiàn)有試劑:0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、稀溴水溶液、0.1 mal/L KI溶液、
淀粉溶液、KSCN溶液,蒸餾水。請(qǐng)?zhí)骄科渌萌芤。?qǐng)完成表中內(nèi)容。
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象
結(jié)論
取反應(yīng)后的A溶液分裝在a、b兩試管,步驟①:往a試管中滴入         
                            。
                       
                       
                 
                 
步驟②:往b試管中滴入         
                            
                       
                       
溶液含有Fe3+
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

下圖是某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制備干燥Cl2及吸收多余氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)回答:

(1)指出上述圖中的各處錯(cuò)誤:
①_________________________________________________________;
②_________________________________________________________;
③_________________________________________________________;
④________________________________________________________。
(2)在改過(guò)后的裝置中,下列物質(zhì)的作用分別是:
①飽和食鹽水_________________________________________;
②濃硫酸____________________________________________;
③NaOH溶液_________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

為探究乙炔與溴的加成反應(yīng),甲同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):先取一定量工業(yè)用電石與水反應(yīng),將生成的氣體通入溴水中,發(fā)現(xiàn)溶液褪色,即證明乙炔與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)。
乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)在甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中,褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁,推測(cè)在制得的乙炔中還可能含有少量還原性的雜質(zhì)氣體,由此他提出必須先除去之,再與溴水反應(yīng)。
請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:
(1)寫出甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)主要的化學(xué)方程式:       __________________________        、
       _________________________________   。
(2)根據(jù)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象不能證明是乙炔與溴發(fā)生了加成反應(yīng),其理由是   _______   
(a)使溴水褪色的反應(yīng),未必是加成反應(yīng)    (b)使溴水褪色的反應(yīng),就是加成反應(yīng)
(c)使溴水褪色的物質(zhì),未必是乙炔        (d)使溴水褪色的物質(zhì),就是乙炔
(3)乙同學(xué)推測(cè)此乙炔中必定含有的一種雜質(zhì)氣體是       ,它與溴水反應(yīng)的離子方程式是                                  ;在驗(yàn)證過(guò)程中必須全部除去。
(4)為驗(yàn)證此反應(yīng)是加成而不是取代,丙同學(xué)用pH試紙來(lái)測(cè)試反應(yīng)后溶液的酸性,理由是       。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題


工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸,為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)校學(xué)習(xí)小組進(jìn)行以下探究實(shí)驗(yàn):
[一](1)將已除去表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷的熱的濃硫酸中,10分鐘后移人硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無(wú)明顯變化,其原因是                   ;
(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+,若要確認(rèn)其中的Fe2+,應(yīng)選用       
(選填序號(hào))
a.KSCN溶液和氯水  .b鐵.粉和KSCN溶液   c.濃氨水  d.酸性KMnO4溶液
②乙同學(xué)取336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g由于此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為             ;
[探究二]分析上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含量有H2和Q氣體,為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置(圖中夾持儀器省略)
(3)裝置B中試劑的作用是                ;
(4)認(rèn)為氣體Y中還含有Q的理由是             ;(用化學(xué)方程式表示)
(5)為確認(rèn)Q的存在,需在裝置中添加M于           (選填序號(hào))
a.A之前    b.A-B間    c.B-C間    d.C-D間
(6)如果氣體Y中含有H2,預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象應(yīng)是              
(7)若要測(cè)定限定體積氣體Y中H2含量(標(biāo)準(zhǔn)狀況下約有28ml H2),除用測(cè)量H2體積方法外,否選用質(zhì)量稱量方法?做出判斷并說(shuō)明理由               。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

根據(jù)鎂與二氧化碳的反應(yīng)推測(cè),鈉也能在二氧化碳中燃燒,且固體產(chǎn)物可能為碳酸鈉、氧化鈉、碳中的兩種或三種。某興趣小組對(duì)鈉在二氧化碳中燃燒后的產(chǎn)物進(jìn)行定性和定量探究。
(1)假設(shè)產(chǎn)物為Na2CO3、Na2O和C的混合物,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證其中的Na2CO3和Na2O。在答題卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。(已知室溫時(shí)BaCO3飽和溶液的pH=9.6)
限選試劑及儀器:稀鹽酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、精密pH試紙(精確至0.1)、燒杯、試管、滴管、玻璃棒、表面皿、比色卡

實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取適量產(chǎn)物樣品于潔凈燒杯中,加入足量蒸餾水,充分?jǐn)嚢,靜置,取上層清液備用。
有不溶的黑色固體。
步驟2:取適量步驟1清液于試管中,    
                                      
                                      
                                      
步驟3:                        
                                
                                      
                                      
 
(2)假設(shè)產(chǎn)物為Na2CO3、Na2O和C的混合物,為進(jìn)一步測(cè)定產(chǎn)物中Na2CO3的含量,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
步驟1:準(zhǔn)確稱取w克試樣,溶解、過(guò)濾后準(zhǔn)確配制成250mL溶液。
步驟2:準(zhǔn)確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中,滴加幾滴指示劑A,滴加c mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸至溶液的pH約為8.2(碳的主要存在形式為HCO3),消耗鹽酸的體積為V1mL;再滴加幾滴甲基橙,繼續(xù)用上述鹽酸滴至溶液由黃色變橙色,消耗鹽酸的體積為V2mL。
步驟3:重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。滴定結(jié)果如下
滴定
次數(shù)
待測(cè)溶液
的體積/mL
消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的體積
V1/mL
V2/mL
1
25.00
15.02
4.97
2
25.00
14.98
5.03
3
25.00
13.21
6.75
 
①步驟2中,第一步滴定所使用的A指示劑為           ,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為                       。
②計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=                 (用含w、c的代數(shù)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

化學(xué)與科技、生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是(  )

A.氣象環(huán)境報(bào)告中的“PM2.5”是對(duì)一種新分子的描述
B.高鐵車廂采用的鋁合金材料強(qiáng)度大、質(zhì)量輕,不與氧氣反應(yīng)
C.“玉兔號(hào)”月球車太陽(yáng)能電池帆板的材料是二氧化硅
D.地溝油的主要成分是油脂,其組成與汽油、煤油不相同

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同步練習(xí)冊(cè)答案