某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。

【探究目的】探究该焰火原料的组成

【资料检索】①Mg2+检验方法:取2滴待检液,加入2滴2mol·L-1NaOH溶液,再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色,表示待检液中含有Mg2+。Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+会妨碍Mg2+检出②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶碱难溶于氯化铵③很多合金是金属互化物,有确定的化学组成

【探究思路】①确定焰火原料所含金属种类;②测定焰火原料的化学式

【实验探究】

(1)甲同学进行了初步试验,实验步骤和实验现象如下。请填写下表。

试验序号

实验步骤

实验现象

结论

取少量该焰火原料加入冷水

无明显现象

________________

取少量该焰火原料加入稀盐酸

完全溶解,有大量气体

_________________

(2)乙同学取甲第②组实验的溶液,加入镁试剂(Ⅰ)染料,得出合金中不含镁。

乙的结论________________(选填“正确”或“错误”)。判断理由为。

(3)丙同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下。

由丙的实验记录可知,该焰火原料是由_______和_________两种金属组成的合金;实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸,煮沸的理由是______________________________。

(4)丁同学利用丙同学的结论,设计如下图所示的实验步骤,确定合金组成。

问题讨论:

①能确定合金组成的数据组有______________(填写选项字母);

A.m、n

B.m、y

C.n、y

②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x,金属总物质的量为7mol,试在下图中作出y随x变化的曲线;

③当y=8.5mol时,该合金是一种金属互化物,其化学式为________________

1.科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂.

I.四种制取Cu2O的方法:
a.用炭粉在高温条件下还原CuO制备Cu2O;
b.用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O;
c.电解法制备Cu2O,装置如图1;
d.湿化学法:加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2
可制备纳米级Cu2O,同时放出N2
(1)方法c通过阳极氧化制得Cu2O,写出阳极的电极反应式2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O.
(2)方法d的化学方程式为N2H4+4Cu(OH)2=2Cu2O+N2↑+6H2O,检验纳米Cu2O(粒子大小约几十纳米)已经生成的实验方法是丁达尔效应.
(3)方法d得到的产品中常含有Cu2O称取某产品3.52g(仅含Cu2O和Cu),加入足量的稀硝酸,充分反应后得到标准状况下的NO气体448mL,则产品中Cu2O的质量分数为81.8%.
Ⅱ.用制得的Cu2O进行催化分解水的实验
(4)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气,发生反应:
2H2O(g)$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2(g)+O2(g)△H═+484KJ•mol-1
不同时段产生O2的物质的量见下表:
时间/min20406080
N(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020
前20min的反应平均速率v(H2O)=5.0×10-5 mol.L-1.min -1,达平衡时,至少需要吸收的光能为0.968kJ.
(5)用以上四种方法制得的Cu2O在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的体积V(H2)随时间t变化如图2.
下列叙述正确的是ACD(填字母代号).
A.c、d方法制得的Cu2O催化效率相对较高
B.d方法制得的Cu2O作催化剂时,水的平衡转化率最高
C.催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有关
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网