题目内容
【题目】(1)一种不纯的铁,已知它含有铜、铝、钙或镁中的一种或几种金属杂质。将5.6克这样的铁跟足量的稀硫酸完全反应时,生成0.2克氢气,则此铁块中一定含有的金属杂质是________。
(2)向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入铁粉,当反应完成后过滤,得到滤液和金属。①若向滤液中插入一根洁净的铜丝,其表面一段时间后产生银白色固体,则滤出的金属是________,②若将滤出金属放入盐酸中,有气泡产生,则滤液中一定存在的阳离子是________。
(3)已知在相同的温度条件下,气体物质分子的运动速度与分子的质量有关,分子质量越大,运动速度越小。下图中,容器A(是一种瓷筒,器壁能允许气体分子通过)里面充满了空气,当烧杯中充满氢气,并不断地继续通入氢气时,导管B处发生的现象是________,产生这种现象的原因是________。
【答案】铜 Ag 导管中液面上升(或有水喷出) 氢气分子质量小,运动速度快,因而在一定时间里进入容器A的氢气分子比逸出的气体分子多,使容器A与盛水的瓶内气体的压强大于外界的大气压,因而有水喷出
【解析】
(1)根据大小组合法判断含有的金属杂质;
(2)金属活动性顺序判断滤渣和滤液。
(1)根据化学方程式可知,5.6克铁跟足量的稀硫酸完全反应时,生成0.2克氢气。5.6克铝、5.6克钙、5.6克镁分别和足量的稀硫酸反应生成氢气都大于0.2克,铜不会产生氢气,根据大小组合可知,将则此铁块中一定含有的金属杂质是铜。
(2)向混有少量硝酸铜的硝酸银溶液中加入铁粉,当反应完成后过滤,得到滤液和金属。①若向滤液中插入一根洁净的铜丝,其表面一段时间后产生银白色固体,说明滤液中有硝酸银剩余,铁和铜一定没有,则滤出的金属是银;②若将滤出金属放入盐酸中,有气泡产生,说明金属中有铁,则滤液中一定存在的阳离子是亚铁离子,没有银离子和铜离子。
(3)容器A(是一种瓷筒,器壁能允许气体分子通过)里面充满了空气,当烧杯中充满氢气,并不断地继续通入氢气时,导管B处发生的现象是导管中液面上升(或有水喷出);产生这种现象的原因是氢气分子质量小,运动速度快,因而在一定时间里进入容器A的氢气分子比逸出的气体分子多,使容器A与盛水的瓶内气体的压强大于外界的大气压,因而有水喷出。
【题目】某校化学小组对热水壶底部水垢的主要成分进行了如下探究,请完成以下活动并回答相关问题。
(查阅资料)天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质—水垢(主要成分为碳酸盐和碱。有关物质的溶解性见下表:
阴离子 阳离子 | OH- | CO32- | HCO3- |
Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 可溶 |
Mg2+ | 不溶 | 微溶 | 可溶 |
(提出猜想)水垢的主要成分一定有CaCO3和_____(填化学式),可能含有Ca(OH)2和______。
(提出问题)水垢的主要成分中是否含有Ca(OH)2和MgCO3呢?
(设计方案1)确定水垢中是否含Ca(OH)2
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
在少量研碎的水垢中,加入适量的蒸馏水充分搅拌,过滤,在滤液里加入Na2CO3溶液。 | ______________ | 一定不含Ca(OH)2 |
(实验方案2)确定水垢中是否含MgCO3
利用下列实验装置,完成实验2探究。其主要实验步骤如下:
其主要实验步骤如下:称量D、E装置总质量为200.0g,按上图组装后,将2.5g水垢试样放入锥形瓶中,加入足量稀盐酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为201.25g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH,不考虑稀盐酸的挥发性以及装置内空气、外界空气对实验的影响)。
(实验讨论)
(1)反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是_____A、B装置之间_____设置干燥装置。(填“要”或“不要”)其理由是______
(2)装置B盛放稀盐酸的仪器作用是:______
(3)装置 B中生成气体的反应的化学方程式为______
(4)装置B中生成气体的质量为______g通过计算说明该水垢中____(填序号)含MgCO3。
A 一定 B 一定不 C 可能 D 无法确定
已知CaCO3相对分子质量为100.Mg CO3相对分子质量为84):
(实验方案3)确定水垢中是否含有Mg(OH)2
(5)另取质量为1.2g的水垢试样,加入3.65%稀盐酸与之恰好完全反应,测得消耗稀盐酸mg。合上述实验,判断当m的值满足_____条件时,水垢中一定含有Mg(OH)2