题目内容

某课外活动小组根据Mg与CO2的反应原理，探究Mg与NO2的反应及固体产物。该小组通过实验确认Mg能在NO2中燃烧，并对固体产物提出三种假设：
I.假设为：固体产物为MgO  II.假设为：______________III.假设为：______________
请回答下列问题：资料信息：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

（1）如图连接好仪器，装药品前如何检验装置的气密性_____________________________
（2）装置B中盛装的干燥剂可以是（填序号）___________________
①浓硫酸     ②无水CaCl2             ③碱石灰       ④五氧化二磷
（3）开始打开活塞k,让A中反应进行一段时间，待C中充满红综色气体后，关闭活塞k，再点燃C处酒精灯，同时D中碱液盛的很满，这样做的目的是_________________________
（4）E中收集到的气体对氢气的相对密度是14,该气体是__________________
（5）实验得到固体残留物的质量是实验前Mg粉质量的1.5倍，则假设__________________成立。C中发生的化学反应方程式有_______________________________________________
（6）本实验中存在明显缺陷，改进措施是_______________________________________。

Ⅱ.固体产物为Mg3N2 Ⅲ.固体产物为MgO和Mg3N2 （1）关闭分液漏斗活塞和活塞K，将导气管末端插入水中，对锥形瓶（或C处反应管）微热，若导气管口有气泡，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好。 （2）②④ （3）排净装置中空气，防止空气干扰实验。
（4）N2 （5）假设Ⅲ  4Mg+2NO24MgO+N2  3Mg+N2Mg3N2
（6）活塞K处的导气管插入NaOH溶液中，进行尾气吸收。

解析试题分析：在NO2中含有N、O元素，所以Mg在其中燃烧产物可能是MgO、Mg3N2或它们的混合物。假设Ⅱ.固体产物为Mg3N2 。Ⅲ.固体产物为MgO和Mg3N2（1）如图连接好仪器，装药品前装置的气密性检验方法是：关闭分液漏斗活塞和活塞K，将导气管末端插入水中，对锥形瓶（或C处反应管）微热，若导气管口有气泡，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好。（2）Cu与浓硝酸反应产生的气体NO2是酸性气体，不能使用碱性干燥剂来干燥。排除 ③碱石灰；U形管装的是固体干燥剂，而浓硫酸是液体，不能使用，排除①浓硫酸。故装置B中盛装的干燥剂可以是②无水CaCl2 ④五氧化二磷。（3）开始打开活塞k,让A中反应进行一段时间，待C中充满红综色气体后，关闭活塞k，再点燃C处酒精灯，同时D中碱液盛的很满，这样做的目的是排净装置中空气，防止空气干扰实验。（4）E中收集到的气体对氢气的相对密度是14,相对分子质量为14×2=28，该气体是N2.（5）若完全转化为MgO，则反应后的固体质量是反应前的(24+16)：24=1.67倍.若完全转化为Mg3N2，则反应后的固体质量是反应前的(24×3+14×2)：(24×3)=1.39倍。实验得到固体残留物的质量是实验前Mg粉质量的1.5倍，所以得到的是MgO和Mg3N2的混合物。故假设设Ⅲ成立。C中发生的化学反应方程式有4Mg+2NO24MgO+N2  3Mg+N2Mg3N2。（6）本实验中存在明显缺陷，就是没有尾气处理装置。改进措施是活塞K处的导气管插入NaOH溶液中，进行尾气吸收。
考点：考查探究Mg与NO2的反应及固体产物的成分。

练习册系列答案
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阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128～135 ℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本操作流程如下:
乙酸酐+水杨酸粗产品乙酰水杨酸
(阿司匹林)测熔点
主要试剂和产品的物理常数

名称
相对分子质量
熔点或沸点(℃)
水
水杨酸
138
158(熔点)
微溶
醋酸酐
102
139.4(沸点)
反应
乙酰水杨酸
180
135(熔点)
微溶
 
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是                            。
(2)①合成阿司匹林时,最合适的加热方法是　               。
②加热后冷却,未发现被冷却容器中有晶体析出,此时应采取的措施是　　　　　　　　。
③抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是　　　　　　　　　　　　。
(3)试剂A是　　　　　　　　。
另一种改进的提纯方法如下:
粗产品　　　　乙酰水杨酸
(4)改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示,

①使用温度计的目的是　                                  。
②此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是:　                    ,所得产品的有机杂质要比原方案少,原因是　                。

某活动小组对CuSO4分解产物除CuO外的气体的3种可能性进行假设,并通过实验确定气体的物质的量。
(1)气体的3种可能性为　　　　　;　　　　　　;有SO2、SO3和O2。 
(2)为确定SO2、SO3和O2的物质的量之比,请你选用所给的仪器进行实验,按气体从左至右的方向连接各装置。顺序为:　　　　　　→B。(已知SO3溶于浓硫酸) 

生铁中含碳和硫等元素。化学兴趣小组对某生铁样品进行了探究。根据要求回答下列问题。
Ⅰ.生铁中碳和硫元素的定性检验
按如图装置进行实验(夹持仪器已略去,填接口字母代号)可以实现碳和硫元素的检验。

(1)仪器X的名称是　　　;装置③⑤中试剂相同,装置④中盛放的试剂是　  　　。 
(2)写出甲中反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)如果撤除装置③④⑤,能否确认生铁样品中碳元素的存在?　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
Ⅱ.生铁中碳、硫质量分数的测定
(4)甲同学认为,以上装置可以粗略测定样品中碳的含量。称取样品w1 g进行实验,充分反应后,测得装置⑥中生成的沉淀为w2 g,该样品中碳的质量分数为　　　(用含w1、w2的式子表示)。 
(5)乙同学认为,待一定量样品充分反应后,向装置④中加入过量氯化钡溶液,根据沉淀质量可以计算样品中硫的质量分数,此方案测得的结果　　　(填“偏大”或“偏小”);若要提高硫元素含量的测定精度,在不改变实验原理的前提下,可以采取的一种措施是　　　　　　　　　　　　　。 

无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同生成的气体成分也不同。气体成分可能含SO3、SO2和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组设计探究性实验，测定反应产生的SO3、SO2和O2的物质的量，并计算确定各物质的化学计量数，从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如下图所示：

【提出猜想】
猜想I．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含SO3一种；
猜想Ⅱ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含_______两种。
猜想Ⅲ．硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有_______三种。
【实验探究】
已知实验结束时，硫酸铜完全分解。
（1）组装探究实验的装置，按从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→____→_____→_____→______→②。(填接口序号)
（2）若实验结束时装置B中量筒没有收集到水，则证明猜想_______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ’’)正确。
（3）有两个实验小组进行该实验，由于加热时的温度不同，实验结束后，测得相关数据也不
同，数据如下：

请通过计算，推断出在第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式：
第一小组：_____________________________________________________________;
第二小组：_____________________________________________________________。

过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。利用图-2装置制备过碳酸钠，在冷水浴中充分反应后，按图-1流程可获得过碳酸钠产品。


（1）恒压滴液漏斗中支管的作用是                。
（2）制备过碳酸钠的关键是                      。
（3）如果配制过碳酸钠的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因（写出其中一种即可，用方程式表示）。________________________________；
（4）某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型漂白剂的不良影响，取该漂白剂100mL，加入25g FeCl3固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0．1mol/LNaOH溶液、8．0mol/LNaOH溶液、澄清石灰水、0．01mol/LKMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设：对该气体成分提出合理假设。
假设1：气体是O2；  假设2：气体是______________； 假设3：气体是CO2。
②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在下表中完成实验步骤、预期现象与结论：

实验步骤
预期现象与结论
将气体依次通入盛有_______、________的洗气瓶中，________________________。
①________________________
②________________________
③________________________
 

草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如右：

回答下列问题：
（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为：                                     、                                  。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是           ，滤渣是        ；过滤操作②的滤液是_           和            ，滤渣是            。
（3）工艺过程中③和④的目的是                                                  。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是                                       。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0.250 g溶于水，用0.0500 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL，反应的离子方程式为                                        ；
列式计算该成品的纯度                                                            。

过碳酸钠(2Na2CO4·3H2O)是一种新型高效固体漂白杀菌剂，它具有无臭、无毒、无污染的特点，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中。依托纯碱厂制备过碳酸钠可降低生产成本，其生产流程如下：

试回答下列问题：
（1）过碳酸钠溶于水后所得溶液显        (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。请用离子方程式表示：______________________。
（2）操作①需要的玻璃仪器有              (填写仪器名称)。
（3）工业纯碱中常含有少量NaCl，某校化学课外活动小组设计如图所示装置，测定工业纯碱中Na2CO3的含量。

①要检验工业纯碱中杂质的存在，最好选用下列试剂中的__________(选填序号)。
a. 氢氧化钡溶液       b. 稀硝酸        c. 硫氰化钾溶液       d. 硝酸银溶液
②检验装置B气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后，若观察到                说明装置不漏气。
③装置A的作用是                                    ，装置C中的试剂为         。
④某同学认为在D装置后应再连接E装置(装有适当试剂)，你认为是否必要?        (选填“必要”或“不必要”)，判断的理由是                                                             。

溴被称为“海洋元素”。已知Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。实验室模拟从海水中提取溴的主要步骤为：
步骤1：将海水蒸发浓缩除去粗盐
步骤2：将除去粗盐后的母液酸化后，通入适量的氯气，使Br－转化为Br2。
步骤3：向步骤2所得水溶液中通入热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的容器中
步骤4：再向该容器中通入适量的氯气，使Br－转化为Br2
步骤5：用四氯化碳萃取溴单质，经分液、蒸馏得粗溴。
（1）步骤3中的反应的离子方程式                                             。
（2）步骤2中已经制得了溴，还要进行步骤3和步骤4的原因是      溴元素。
（3）步骤5中萃取和分液所需要的主要玻璃仪器为          。
（4）可用如图实验装置精制粗溴。

①图中冷却水应从B的  口进入(填“a”或“b”) 。
②C中加冰的目的是降温，减少溴的       。

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