题目内容

某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%),设计右图装置进行实验。

(1)如何检验该装置的气密性                                            
(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式              
(3)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与ag合金粉末(固体M)充分反应,待反应停止后,进入量气管气体的体积为VmL(已折算成标准状况)。若量气管最大量程为50mL,则固体M中铝的质量(m)范围为           
(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸,则反应停止后量气管内气体体积      (填“>”“<”“=”)VmL。
(5)若a=38mg,V=44.8mL(标准状况),请通过计算说明该合金是否符合国家标准(不写计算过程)              (填“符合”或“不符合”)。

(1)安装好装置并在量气管内加人水,向下移动水准管,静置片刻。若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装量密封(合理即给分)
(2)2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑ (3)0<m<0.04g(或m<0.04g  (4)> (5)符合

解析试题分析:(1)装置气密性的检验,原理通常是想办法造成装置不同部位气体有压强差,并产生某种明显的现象。所以根据该装置的特点可知,检验方法是安装好装置并在量气管内加人水,向下移动水准管,静置片刻。若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装量密封。
(2)镁与氢氧化钠溶液不反应,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑。
(3)由于量气管最大量程为50mL,这说明反应中最多只能产生50ml氢气,标准状况下的物质的量=mol。所以根据方程式2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑可知最多消耗率的质量=mol××27g/mol=0.04g,因此固体M中铝的质量(m)范围为0<m<0.04g。
(4)由于合金中镁能和盐酸反应放出氢气,所以若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸,则反应停止后量气管内气体体积>VmL。
(5)V=44.8mL(标准状况),则氢气的物质的量==0.002mol,所以消耗铝的质量=0.002mol××27g/mol=0.036g=36mg。则合金中铝的质量分数=×100%=94.74%>78%,所以符合国家标准。
考点:考查合金中元素含量测定的实验探究、设计、评价以及计算等

练习册系列答案
相关题目

某研究性学习小组在网上收集到信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在 其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘 附着白色物质。
(1)通过钠在CO2气体中燃烧的实验,你认为燃烧的条件是:
_________________________________________________________________。
(2)燃烧的本质是:_____________________________________________。
(3)2010年8月初发生的俄罗斯森林大火着火面积比伦敦市的面积还要大。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件,请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延:_____________________________________________________________。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O
假设2:白色物质是Na2CO3
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
【设计实验方案·验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:

实验方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
 
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
 
【思考与交流】
(4)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是:___________________________________
(5)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为:________。
(6)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,________成立。你的理由是:_____________________________________________________。
(7)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为:____________________________
(8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
________________________________________________________

某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置。

实验步骤及现象如下:
①检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体。
③一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至装置中气体无色。
回答下列问题:
(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色,证明A中反应有________(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因________________。
(2)装置C的作用是_________________________________________________________。
(3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为①_________________________________________________________________;
②______                                                          __。
(4)实验证明,Na2O2能与干燥的HCl反应,完成并配平该化学方程式。

该反应________(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________(要求答出要点)。

一学习小组利用下图所示装置,对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定,并探究利用其制备硫酸铜溶液。

(1)向A中加入10g废铜屑样品,关闭弹簧夹,打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。①此时装置C中产生的现象是                                               。    
②反应进行到A中不再产生气泡时,若C中收集到448mL(已换算成标准状况)气体,则该废铜屑中铜的质量百分含量为           
(2)接下来使Cu完全溶解的操作是:
① 拆除C、D装置后,打开弹簧夹
②____________________________________________________________________
(3)为使A中固体加快溶解速率,以下方法运用合理的是            
a.对A装置加热;b.向A内加入少量Fe2O3;c.向A内加入少量CuO;d.增大空气通入量;e.向A内加入少量FeSO4;f.向A内加入少量H2O
(4)将A中溶液倒入烧杯内,加入Cu2(OH)2CO3将其调节至pH=4时,溶液中铁元素被完全沉淀,过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液。
①此过程的离子反应方程式是                                                       
②检验溶液中铁元素是否被完全沉淀最好的方法是___________
a.取样于试管→滴加KSCN溶液
b.取样于试管→滴加酸性KMnO4溶液
c.取样于试管→纸上层析后→ 喷KSCN溶液;
(5)有同学认为,可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量,其具体操作步骤可续写为:             

硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题。
Ⅰ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白:

棉球
棉球上滴加的试剂
实验现象
解释和结论
a
 
                                       
棉球变白,微热后又恢复红色

b
含酚酞的NaOH溶液
棉球变为白色
离子方程式:
                                                                 
c
 
                                     
棉球变为白色
 
结论:该气体具有                     性
Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置。

实验一:铁矿石中含氧量的测定
a.按上图组装仪器(夹持仪器均省略),检查装置的气密性;
b.将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中;
c.从左端导气管口处不断地缓缓通入H2                                               后,点燃A处酒精灯;
d.充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)步骤c中填空
(2)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的质量分数为______________________。实验二:铁矿石中含铁量的测定

(3)步骤④中煮沸的目的是_____________________________________________。
(4)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是______                           __。
(5)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______________________________。
a.滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
b.锥形瓶不需要用待测液润洗
c.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论:推算铁的氧化物的组成
(6)由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____________________________。

SiO2、SO­2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。

(1)选择制取SO2的合适试剂           (填编号)。
①浓HCl     ②浓H2SO4     ③Na2SO3固体     ④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化,优化的方法是                                               ,装置C中NaOH溶液的作用是                                   
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应与CO2相似,则该反应方程式为                       
               ;乙同学的推测是:2Mg+3SO22MgSO3+S;丙同学的推测是:3Mg+SO22MgO+MgS,要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:
已知:MgSO3和MgS都是微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂:2mol/L HCl、2mol/L HNO­3、蒸馏水、2mol/LNaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/LCuSO4;仪器和用品自选。

序号
实验步骤
预期现象和结论

取少量反应后所得固体于试管中
 

向试管中的固体慢慢滴加          
试管口塞上带导管的单孔塞,并将导管通入盛有        的试管中。
若试管中的             
则丙同学推测正确。
若试管中的固体未完全溶解,且            ,则乙同学推测正确。
根据上述实验探究,能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是                                                                     
(4)上述实验需要100mL,2mol/L的HCl,配制时选用      (选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%,密度1.19g/mL的浓盐酸的体积为    mL。(保留三位有效数字)

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