题目内容

(15分)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2Mg3N2;
③2Mg+CO22MgO+C ④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2 +6H2O ===3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下页图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。

回答下列问题;
(1)     在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别为(可不填满)
装置
                       目的
 
 
 
 
 
 
 
 
 (2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)______                 ;
(3)通气后,应先点燃       处的酒精灯,再点燃       处的酒精灯;如果同时点燃A、
F装置的酒精灯,对实验结果有何影响?________                             __;
(4)请设计一个实验,验证产物是Mg3N2,写出操作步骤、现象和结论:_____________。
练习册系列答案
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(18分)某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体[FeSO4·7H2O]和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:

回答下列问题:
(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式                            。
(2)由滤液A制AlCl3溶液的途径有①和②两种,你认为合理的是                      。上述实验方案多处采用了过滤操作,过滤所用到的玻璃仪器有                         和玻璃棒;其中玻璃棒的作用是                 。
(3)用滤渣F通过两种途径制取胆矾,与途径③相比,途径④明显具有的两个优点是                    、                                    。
(4)通过途径④制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:加硫酸、加热通氧气、过滤、                 、冷却结晶、          、自然干燥。其中“加热通氧气”所起的作用为                                 (用离子方程式表示)。
(5)测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中x值的实验方案是蒸发硫酸铜晶体中的水得到白色的无水硫酸铜,冷却后称量。此变化的化学方程式为:CuSO4·xH2O===CuSO4+xH2O ,但温度过高,CuSO4会继续分解为CuO和SO3。在此实验过程中,称量操作至少进行         次。若测定结果x值偏高,可能的原因是         。
a.加热温度过高                b.加热时胆矾晶体飞溅出来      
c.加热后放在空气中冷却         d.所用坩埚事先未干燥(潮湿)
铝热反应实验如下:用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起(先将置于内层的漏斗底部剪一个小孔,用水润湿),架在铁架台的铁圈上,下面放置盛沙的蒸发皿。将适量的炒干的氧化铁粉末和铝粉混合均匀,放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条,引燃氧化铁和铝粉的混合物,反应剧烈进行,发出耀眼的强光,生成铁和氧化铝。
(1)某同学为研究该实验,查阅有关资料得到如下数据:
物质
Al[]
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
-
①该同学推测,铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?     (填“合理”或“不合理”)
②设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用的试剂是         ,反应的离子方程式为                        。
③实验室溶解该熔融物,下列试剂中最好的是            (填序号)。
A.浓硫酸       B.稀硫酸              C.稀硝酸              D.氢氧化钠溶液
(2)实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价就越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4摩/升的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(毫升)与产生的沉淀的物质的量(摩尔)的关系如下图所示。

回答下列问题:
①图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为
②在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为
上述现象说明溶液中   、   、   结合OH-的能力比   强(填离子符号)。
③B点与A点的差值为              摩尔。

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