题目内容

碱式碳酸盐A可用作胃药，其组成可表示为Al2Mg6(OH)x(CO3)y·zH2O。某校化学兴趣小组欲测定其化学式，实验设计如下：
实验I：称取一定质量的A，加热分解至恒重。
实验Ⅱ：称取一定质量的A与足量的酸反应，测量生成CO2气体的质量。
可供选择的仪器和药品如图所示：（酸溶液限选6mol/LHCl或6mol/LH2SO4，其它试剂任选。）

回答下列问题：
(1)仪器乙的名称为________。
(2)请选择必要的装置完成实验II,正确的连接顺序为________ (按气流方向，用接口字母表示）；选用的酸溶液是________。
(3)有人提出不采用实验I，可在实验II结束后，在A完全反应后所得溶液中滴加足量的氨水，用无灰滤纸过滤，用蒸馏水洗涤反应容器2?3次，将洗涤液过滤，洗涤沉淀2?3次，将附着沉淀的滤纸放到坩埚中加热分解至恒重。判断沉淀已洗涤干净的方法是_________________,实际上未采用该方案的原因是不符合实验设计的________原则（填字母编号）。

A．科学性B．安全性C．可行性D．简约性
(4)x与y的关系式是________ (用等式表示）。
(5)通过实验I的相关数据，经计算可得A的摩尔质量为602.0g. mol-1。实验II中称得样品A的质量为9.030g，与足量酸完全反应后，CO2吸收装置增重0.660g,则A 的化学式为________。

（1）圆底烧瓶（2分） （2）a→e，f→g，h（或h，g）→i （2分）  6mol/LH2SO4
（3）取少量末次沉淀洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液后吴浑浊，说明沉淀已洗涤干净（2分，合理即可）  D（2分） （4）x＋2y＝18（或x＝16y）（2分） （5）Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O（2分）

解析试题分析：（1）根据仪器的结构特点可知，仪器乙的名称为圆底烧瓶。
（2）要准确测量反应中生成的CO2，则需要除去装置中残留的空气，因此反应前需要利用空气排尽装置的中的空气。由于空气中含有CO2因此空气要首先通过氢氧化钠溶液除去空气中的CO2。又因为反应中生成的CO2含有水蒸气，所以还需要先通过浓硫酸除去水蒸气，最后再通过碱石灰吸收CO2。同时为了防止空气中的CO2也被吸收，还需要再连接有个盛有碱石灰的干燥管或U形管，因此正确的连接顺序是）a→e，f→g，h（或h，g）→i。由于盐酸易挥发，所以应该选择6mol/L的硫酸。
（3）由于滤液中含有42－，因此可以通过检验42－来检验沉淀是否洗涤干净，即取少量末次沉淀洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液后吴浑浊，说明沉淀已洗涤干净；根据A的组成阳离子可知，生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铝，但由于沉淀的生成、过滤、洗涤、干燥、称量过程过于复杂，因此实际上未采用该方案的原因是不符合实验设计的简约性，答案选D。
（4）根据化学式Al2Mg6(OH)x(CO3)y·zH2O并依据化合价代数和为0可知，x＋2y＝3×2＋2×6＝18。
（5）CO2吸收装置增重0.660g,则CO2的物质的量＝＝0.015mol
9.030g样品的物质的量＝＝0.015mol
所以根据原子守恒可知y＝1
则x＝18－2y＝16
所以z＝＝4
因此该物质的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O
考点：考查仪器识别、物质的除杂、化学式确定的实验方案设计与评价以及有关计算

练习册系列答案
相关题目

某化学兴趣小组利用某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO实验流程如下：

请回答下列问题：
（1）加入铁粉后发生反应的离子方程式为_________________________________。
（2）甲、乙两同学选用下列仪器，采用不同的方法制取氨气。

①甲同学使用的药品是熟石灰与氯化铵，则应选用装置_______（填写装置代号），生成氨气的化学方程式为____________________________________________________________________________；
②乙同学选用了装置B，则使用的两种药品的名称为_______________。
（3）H2O2的作用是____________________________________________________。
（4）除铁过程中得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂（K2FeO4），该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。
（5）已知溶液a中含有CO32－、SO42－两种酸根阴离子，若只允许取用一次样品，检验这种离子存在的实验操作过程为_______________________________________________________________________。

（14分）某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。

a．向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有一定质量的纯铁粉的小烧杯放入瓶中。
b．关闭止水夹，点燃红磷，伸人瓶中，塞好胶塞。
c．待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中缓慢滴入一定量的4mol·L－1的稀硝酸，
铁粉完全溶解。
（一）气体产物成分探究
（1）实验前如何检查该装置的气密性？                                   。
（2）燃烧红磷的目的是              。
（3）为证明气体产物为NO，步骤c后还缺少的一步主要操作是           。
（二）产物中铁元素价态探究：
（1）提出合理假设：
假设1：产物中只有+2价铁；假设2：             ，假设3：产物中既有+2价铁，又有+3价铁。
（2）设计实验方案，验证假设1成立（写出实验操作步骤、现象和结论）：                    。
（三）问题讨论
（1）广口瓶中热NaOH溶液的主要作用是              。
（2）若假设3成立，且所得溶液中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：1时，则对应的离子反应方程式为      。

(15分)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)试用实验室提供的下列试剂，设计两个原理不同的简单实验（只要写出实验的方案即可），证明镁元素的金属性比铝元素强。
试剂：镁条、铝条、氯化铝溶液、氯化镁溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液
方案一：_____________________________________________________________；
方案二：_____________________________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可验证同周期元素非金属性的变化规律
(1)仪器A的名称为________，干燥管D的作用为________________。
(2)若要证明非金属性：Cl>S，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气)，C中加___________，观察到C中溶液___________________________的现象，即可证明。反应的离子方程式为________________________________________________________。
从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用________溶液吸收尾气。
(3)若要证明非金属性：N>C，则在A中加稀硝酸，B中加碳酸钙，C中加澄清石灰水；观察到C中溶液变浑浊的现象，即可证明。该实验原理为______________________________。但有的同学在实验中一切操作正确的情况下没观察到上述现像，试分析可能的原因是___________________________。

如图所示“合成氨”的演示实验(夹持仪器均已省略)。在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2，另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2，N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3，再将产生的气体通入酚酞试液中，若酚酞试液变红，则说明产生了氨气。

某课外活动小组通过查阅资料和多次实验，得到了如下信息：
信息一：NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热的过程中发生如下反应：
①NaNO2＋NH4Cl NH4NO2＋NaCl
②NH4NO2NH3↑＋HNO2
③2HNO2N2O3↑＋H2O
④2NH3＋N2O32N2＋3H2O
信息二：查阅资料，不同体积比的N2、H2混合气体在相同实验条件下合成氨，使酚酞试液变红所需要的时间如下：

N2和H2的体积比
5∶1
3∶1
1∶1
1∶3
1∶5
酚酞变红色所需时间/min
8～9
7～8
6～7
3～4
9～10
 
据此回答下列问题：
(1)Y形管左侧管中发生反应的离子方程式________________________。
(2)铁粉撒在石棉绒上的目的是_________________________________
(3)课外活动小组的同学们认为，该实验中即使酚酞变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，得出此结论的理由是________________________。
请你另设计一个简单的实验验证你的理由____________________。欲解决这一问题，可以选用下图中的________装置连接在原装置中的________和________之间。

(4)在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞试液变红的实验现象，应该控制N2和H2的体积比为________比较适宜；但该装置还难以实现此目的，原因是______________________________________。
(5)实验过程中通入试管C中的气体成分有________。

某化学课外活动小组的同学在学习NH3的性质时讨论：既然NH3具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？于是他们设计了如下实验装置（夹持装置未画出）进行实验。

请回答下列问题：
（1）仪器a的名称为______________；仪器b中可选择的试剂为______________；
（2）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，干燥管D增重，量气管内收集到无色无味的单质气体，上述现象可以证明NH3具有________性，写出相应的化学方程式_____________；
（3）E装置中浓硫酸的作用是________________________________
（4）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是：________________________若读数时，量气管中的液面低于水准管的液面，则量气管中气体的体积将_____。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知：Cu2O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu+易发生自身的氧化还原反应（2Cu+ →Cu+Cu2+）。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O：                               。
（6）此套实验装置还可用于测定氨气的分子组成。若实验完毕，测得干燥管D增重m克，装置F测得气体的体积为n升（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为________（用含m、n字母的代数式表示）

某学习小组在实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱，其实验流程如下：

请回答下列问题：
（1）食盐溶液中含SO42－等杂质，不能用于除去SO42－的试剂是_________（填序号）。
a． Ba(OH)2     b．Ba(NO3)2      c． BaCl2       d． Na2CO3
（2）实验制备碳酸氢钠用到下列装置：

①实验装置中各接口的连接是d接____，e接_____，c接f。实验过程中先通入氨气的原因_____________。
②析出晶体后的溶液中含有大量的NH4＋，检验NH4＋的方法是__________________。
③瓶g内的溶液是___________________________________________。
（3）由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有__________。
（4）用图电解饱和NaC1溶液的方法来制取NaOH、C12和H2。

①反应中生成的C12从_______（填“A”或“B”）放出，检验C12所用试剂（用品）______________________。
②经过长时间电解后，向电解液中滴加酚酞试液，发现溶液并未变红色，试分析可能的原因__________。

下图是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：

（1）指出上述图中的各处错误：
①_________________________________________________________；
②_________________________________________________________；
③_________________________________________________________；
④________________________________________________________。
（2）在改过后的装置中，下列物质的作用分别是：
①饱和食盐水_________________________________________；
②浓硫酸____________________________________________；
③NaOH溶液_________________________________________。

某化学课外小组用如图所示装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。

（1）写出A中反应的化学方程式________________。
（2）观察到A中的现象是____________________________________。
（3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是________________，写出有关的化学方程式___________________。
（4）C中盛放CCl4的作用是____________________。
（5）若证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入__   _，现象是_______________________ 。

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