题目内容
【题目】向Na2CO3溶液中加入一定量MgCl2溶液,出现白色沉淀。某同学经过过滤洗涤、低温烘干得白色固体,并进行如下探究:
(猜测)白色固体可能是:①MgCO3;②Mg(OH)2;③_____。
(资料)MgCO3、Mg(OH)2加热易分解,生成对应的两种氧化物。
(实验1)
(1)取适量白色固体,充分加热,将产生的气体通过装有无水硫酸铜的U形管,观察到现象为_____,则猜测①不成立。
(2)另取适量白色固体于试管中,加入_____,产生大量气泡,则猜测②不成立。有同学查阅资料得知上述固体应为碱式碳酸镁[aMgCO3·bMg(OH)2·3H2O],其不溶于水,加热易分解,工业上常用作阻燃剂。
(实验2)
(3)为进一步确定白色固体的组成,该同学取适量白色固体,充分加热至质量不再改变,并使产生的气体全部缓缓通过如图_____(选填“甲”或“乙”)装置,实验中浓硫酸的作用_____,浓NaOH溶液的作用_____。若错选为乙装置,则a:b的值会_____(填“变大”、“变小”或“不确定”)。根据实验测得的数据,经计算得知该碱式碳酸镁的化学式为[3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]。
(拓展延伸)
(4)将该碱式碳酸镁长期浸泡在浓NaOH溶液中,固体全部转化为Mg(OH)2,写出此反应的化学方程式_____。
(5)工业上用碱式碳酸镁作阻燃剂,其可能的原因有_____。
a.分解时吸热,降低可燃物的着火点
b.生成的固体覆盖燃烧物,隔绝氧气
c.生成的气体稀释了可燃物周围的氧气浓度
【答案】MgCO3和Mg(OH)2 白色固体变蓝色 足量稀盐酸(合理即可) 甲 吸收水蒸气 吸收二氧化碳 变大 bc
【解析】
猜测:白色固体可能是:①MgCO3;②Mg(OH)2;③MgCO3和Mg(OH)2 的混合物;
(1)取适量白色固体,充分加热,将产生的气体通过装有无水硫酸铜的U形管,观察到现象为白色固体变蓝色,说明白色固体分解产生水,则猜测①不成立。
(2)另取适量白色固体于试管中,加入足量的稀盐酸,产生大量二氧化碳气体,则固体中含有碳元素,则猜测②不成立。
(3)为进一步确定白色固体的组成,该同学取适量白色固体,充分加热至质量不再改变,并使产生的气体全部缓缓通过如图甲装置浓硫酸,实验中浓硫酸的作用干燥剂,吸收水蒸气,二氧化碳能与氢氧化钠反应产生碳酸钠,浓NaOH溶液的作用吸收二氧化碳气体。若错选为乙装置,则浓氢氧化钠除了吸收二氧化碳,还有部分水蒸气留在溶液中,因此浓硫酸吸收的水蒸气量偏小,a∶b的值会变大。根据实验测得的数据,经计算得知该碱式碳酸镁的化学式为[3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]。
(4)将该碱式碳酸镁长期浸泡在浓NaOH溶液中,固体全部转化为氢氧化镁、碳酸镁和水写出此反应的化学方程式:;
(5)工业上用碱式碳酸镁作阻燃剂,其可能的原因有:
a、分解时吸热,降低温度至可燃物的着火点以下,可燃物的着火点不能降低,故选项错误;
b、生成的固体覆盖燃烧物,隔绝氧气,达到灭火效果,故选项正确;
c、生成的二氧化碳气体和水蒸气稀释了可燃物周围的氧气浓度,达到灭火效果,故选项正确。
故选:bc。
【题目】(调查与研究)化学魔法课堂社团成员来到某电镀厂附近(工厂使用的燃料主要是煤),开展下列实验活动:取刚降到地面的雨水水样,用pH计每隔几分钟测一次pH,其数据如下表所示:
测定时刻 | 5:05 | 5:11 | 5:15 | 5:20 | 5:25 | 5:30 |
pH | 4.95 | 4.94 | 4.94 | 4.88 | 4.86 | 4.85 |
①根据表格中的数据,请绘制出时间-pH关系图_______。
②根据雨水的pH及其变化情况,判断本地区是否酸雨?_______(填“是”或“否”)。雨水的酸性在______(填“增强”或“减弱”)。
③社团同学分析造成这一现象的原因是大量燃烧含硫量高的煤而形成的,此外,各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
(提出问题)通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。
(查阅资料)
(1)二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色(由紫红色变为无色)。
(2)二氧化硫和二氧化碳一样,也能使澄清石灰水变浑浊。
根据上述资料,甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。
(实验探究)
(3)甲同学:
“实验操作”:甲同学进行了如下图所示A、B两步实验:
“实验现象”:A中稀高锰酸钾溶液褪色,B中澄清石灰水变浑浊。
“得出结论”:煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳,证明煤中含有碳元素和硫元素。
(4)乙同学认为甲同学的实验方案不合理,其理由是:___________。
(5)丙同学:
“实验操作”:丙同学进行了如下图所示实验(部分装置在图中略去):
“现象与结论”
现象 | 结论 | |
B | ________ | 煤中含有硫元素 |
C | 无明显现象 | |
D | ________ | 煤中含有碳元素 |
上图C装置的作用是________________。
(6)为了研究脱硫率(脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比)与温度、烟气中SO2浓度的关系,他们进行了探究实验。实验结果如下:
实验序号 | 温度/℃ | 烟气中SO2浓度/10-2g·L-1 | 脱硫率/% |
I | 23 | 2.5 | 99.5 |
II | 23 | 3.2 | 97.1 |
III | 40 | 2.5 | 94.3 |
由表中实验数据可得出的结论是______________;________________。
目前,科学家正在研究在一定条件下将乙烯(C2H4)和烟气混合除去二氧化硫,其反应的过程可分为如下三步:
第一步:O2与Cu+反应生成Cu+(O2);
第二步:Cu+(O2)与SO反应生成Cu+(SO3)2;
第三步:Cu+(SO3)2与C2H4反应生成S、CO2、H2O和Cu+。
除去二氧化硫的总反应的化学方程式是_________________。
【题目】某学习小组对二氧化碳展开了一系列的探究。
说明:装置B中的饱和碳酸氢钠溶液可吸收CO2中混有的HCl气体,装置C中的NaOH溶液能很好地吸收CO2。
I .CO2的制备。
(1)写出图中标号仪器的名称:①___________。
(2)写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式:_____ 。
(3)检查装置A的气密性的一种方法是:向分液漏斗中加适量水,用止水夹夹紧右侧的橡胶管,打开分液漏斗活塞,若观察到_________,则装置不漏气。
II.CO2的收集。
用以下三种方法收集二氧化碳,并用装置C测定集气瓶内气压。每种方法均做三次实验,取平均值,实验数据记录在下表中。
方法1、当装置B开始产生气泡15s后,用排水法收集气体,记录集满二氧化碳气体所用的时间为t。
方法2、当装置B开始产生气泡15s后,用向上排空气法收集,收集时间采用方法一所用的平均时间t0。
方法3、当装置B开始产生气泡15s后,用向上排空气法收集,同时用燃着的木条放在集气瓶口,待木条熄灭,立即盖上玻璃片。
方法1 | 方法2 | 方法3 | |
瓶内初始气压(kPa) | 104.2 | 104.2 | 104.2 |
三次实验最终气压平均值(kPa) | 9.3 | 31.8 | 39.7 |
CO2纯度 | 91.1% | 69.5% | X |
(4)三种方法均在15s后开始收集的原因是________。
(5)己知: ,则方法3所收集CO2的纯度为________。通过对比,欲收集更高纯度的CO2,应采用_______法收集。
Ⅲ.二氧化碳转化新进展
(6)在光催化条件下,CO2和H2反应生成甲烷(CH4)和水,反应的化学方程式为_______。