铝镁合金已成为轮船制造.化工生产等行业的重要材料.研究性学习小组的同学.为测定某不同品牌铝镁合金中镁的质量分数.设计下列两种不同实验方案进行探究.填写下列空白.[探究一] 实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积实验装置如下图.问题讨论: (1)反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积.气体体积逐渐减小.直至不变.气体体积减小的原因是 (仪器和� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某不同品牌铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。
[探究一] 实验方案：铝镁合金

测定生成气体的体积
实验装置如下图，问题讨论：

（1）反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积减小的原因是
                                                   （仪器和实验操作的影响因素除外）。
（2）为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题除了检查装置的气密性、加入足量盐酸使合金完全溶解和按（1）操作外，请再写出两点：
①
②
（3）如果用分析天平准确称取0.51g镁铝合进行实验，测得生成气体体积为560 mL（已折算成标况下体积），请计算合金中镁的质量分数。（请写出计算过程）___________ ____________________________________________________________________________。
[探究二] 实验方案：称量Bg另一品牌铝镁合金粉末．放在如下图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。

问题讨论：
（1）欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是                                     。
（2）用本方案进行实验时，装置中至少要充入O₂的物质的量           mol（用含B的最简式表示）。
[实验拓展] 研究小组对某无色透明的溶液进行实验，发现该溶液跟铝反应时放出H₂，试判断下列离子：Mg²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、H⁺、Ag⁺、SO₄²^－、HCO₃^－、OH^－、NO₃^－，在下列两种情况下,可能存在于此溶液中的是：
①当与铝反应后生成Al³⁺时，原溶液可能大量存在的离子            。
②当与铝反应后生成[Al(OH)₄]^－时，原溶液可能大量存在的离子是                   。

(12分） [探究一]（1）反应放热，气体温度较高，温度降低时，气体体积减小。1分
（2）①调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平；②读数时保证视线与凹液面的最低点相平；(各1分)（3）47．1%   (4分)
[探究二]（1）灼烧后固体的质量   (1分)   （2）B/36   (2分)
[实验拓展]①Mg²⁺、SO₄²^－、H⁺ ②Ba²⁺、OH^-、NO₃^－(各1分)

试题分析：[探究一]（1）活泼金属与酸的反应是放热反应，故气体体积减小的原因是反应放热，气体温度较高，温度降低时，气体体积减小。
（2）①要使容器中的压强相等才能计量准确，即调整量气管C的高度，使C中液面与B液面相平；②排除认为的原因，即读数时保证视线与凹液面的最低点相平。
（3）560 mL即0.025mol，Mg~~~H₂↑、Al~~~3/2 H₂↑，
24n(Mg)+27n(Al)=0.51、n(Mg) +3/2 n(Al)=0.025。解得n(Al)=0.01mol，n(Mg)=0.01mol。
m(Mg)= 24n(Mg)=0.024(g)。合金中镁的质量分数为0.024g/0.51g*100%=47.1%。
[探究二]（1）欲计算镁的质量分数，该实验中还需测定的一种数据是：完全反应后生成的固体的质量。
（2）如果合金全是铝，消耗氧气是最少的，关系式为Al~~~3/4O₂,经计算得装置中至少要充入O₂的物质的量为B/36mol。
[实验拓展] (1) 生成Al³⁺，证明体系中存在H⁺
能与H+共同存在的是Ba²⁺，Cu²⁺，Mg²⁺，H⁺，SO₄^2-，NO₃^-，Cl^-
溶液无色，排除Cu²⁺
若存在NO₃^-，则不与Al反应产生H⁺，产生NO或者NO₂，故而NO₃^-不存在
余下的Ba²⁺和SO₄^2-不能同时存在
故而体系中存在Ba²⁺，Mg²⁺，H⁺，Cl^-或者Mg²⁺，H⁺，Cl^-，SO₄^2-，无论哪种情况Ag⁺均不能存在，Ag₂SO₄和AgCl均溶解度不好
(2) 生成AlO₂^-，证明体系含OH-
2Al + 2OH^- + 2H₂O ="===" 2AlO₂^-+ 3H₂↑
含有OH^-，则不能含有Mg²⁺（否则Mg(OH)2沉淀），不能有H⁺，不能有Ag⁺，不能有Cu²⁺，不能有HCO₃^-
剩余为Ba²⁺，SO₄^2-，SO₃^2-，NO₃^-，OH^-和Cl^-
溶液中必有阳离子，Ba²⁺
所以没有SO₃^2-和SO₄^2-
只剩下：Ba²⁺，NO₃^-，OH^-和Cl^-
点评：主要考查物质含量的测定、对实验原理与装置的理解、实验方案设计等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合考查，需要学生具有知识的基础与综合运用知识分析问题、解决问题的能力。

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步骤2：打开K₁、K₂，产生的氢气流经装有Na₂O₂的硬质玻璃管，一段时间后，没有任何现象；
步骤3：检验H₂的纯度后，开始加热，观察到硬质玻璃管内Na₂O₂开始熔化，淡黄色的粉末变成了白色固体，干燥管内硫酸铜未变蓝色；
步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K₁．
①盛装稀盐酸的仪器名称______；B装置的作用是______．
②必须检验氢气纯度的原因是______．
③设置装置D的目的是______．
④你得到的结论是______（若能反应请用化学方程式表示）．

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原理：

实验方法：一定量的甲苯和KMnO₄溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知：苯甲酸分子量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g；纯净固体有机物都有固定熔点。
（1）操作Ⅰ为            ，操作Ⅱ为               。
（2）无色液体A是           ，定性检验A的试剂是              ，现象是
                                                                      。
（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。

序号	实验方案	实验现象	结论
	将白色固体B加入水中，加热溶解，	得到白色晶体和无色溶液	-----------------
②	取少量滤液于试管中，	生成白色沉淀	滤液含Cl^—
③	干燥白色晶体，		白色晶体是苯甲酸

（4）纯度测定：称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10^—3mol，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为，计算结果为（保留二位有效数字）。

下列有关Na₂CO₃和NaHCO₃性质的比较中，正确的是（）

A．等浓度的溶液中滴入稀盐酸，放出气体的快慢Na₂CO₃<NaHCO₃

B．热稳定性Na₂CO₃<NaHCO₃

C．常温时水溶性Na₂CO₃<NaHCO₃

D．相对分子质量Na₂CO₃<NaHCO₃

某兴趣小组探究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，他们使用的药品和装置如下图所示：

（1）SO₂气体还原Fe³⁺的产物是        （填离子符号），参加反应的SO₂和Fe³⁺的物质的量之比是           。
（2）下列实验方案适用于在实验室制取所需SO₂的是       （填序号）。
A．Na₂SO₃溶液与HNO₃                B．Na₂SO₃固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧               D．硫铁矿在高温下与O₂反应
（3）装置C的作用是                                               。
（4）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有         （填序号）。
A．蒸发皿   B．石棉网   C．漏斗   D．烧杯    E．玻璃棒   F．坩埚
（5）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证A中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入KMnO₄溶液，紫红色褪去。
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
方案③：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl₂，产生白色沉淀。
上述方案不合理的是      ，原因是                                  。
（6）能表明I^－的还原性弱于SO₂的现象是                           。

(15 分) S₂Cl₂是工业上常用的硫化剂，实验室制备S₂Cl₂的反应原理有两种：
① CS₂＋3Cl₂

℃CCl₄＋S₂Cl₂；② 2S＋Cl₂

℃S₂Cl₂。
已知：S₂Cl₂易与水反应，S₂Cl₂＋Cl₂2SCl₂。
下列是几种物质的熔沸点和反应装置图

物质	沸点/℃	熔点/℃
S	445	113
CS₂	47	－109
CCl₄	77	－23
S₂Cl₂	137	－77

（1）利用上图装置（部分夹持仪器已略去）来制备S₂Cl₂，反应原理是          （填写以上两种反应原理的数字序号）
（2）若装置C更换成干燥管，则装置C中可选用的固体试剂是                      。
（3）D装置中冷凝管的作用是               ；反应结束后，将D装置锥形瓶内的混合物中分离出产物的方法是                 。
（4）S₂Cl₂与足量水反应有黄色沉淀生成，产生的无色气体能使品红溶液褪色，则该反应的化学方程式为                                    。
（5）为了提高制得的产品S₂Cl₂的纯度，关键的操作是控制好温度和                 。
（6）上图尾部装置不够完善，存在的问题是                                      。

某研究性学习小组将一定浓度的Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO₃；乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)₂；
丙同学认为沉淀可能是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物。（查阅资料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水）
Ⅰ、⑴按照甲同学的观点，发生反应的离子反应方程式为______________________；
(2)在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。
Ⅱ、请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

（1）各装置连接顺序为_________→_________→___________。
（2）能证明生成物中有CuCO₃的实验现象是_____________________________________。
Ⅲ、若CuCO₃和Cu(OH)₂两者都有，可利用下列装置通过实验测定其组成。

（1）装置C中碱石灰的作用是_________________________________________。
（2）若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中CuCO₃的质量分数为__________。

为了研究外界条件对H₂O₂分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。

编号	操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入5mL 5%H₂O₂溶液，各滴入2滴1 mol/L FeCl₃溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中。	试管A中产生气泡量减少；试管B中产生的气泡量增大。
②	另取两支试管分别加入5mL 5%H₂O₂溶液和5mL 10%H₂O₂溶液	试管A、B中均未明显见到有气泡产生。

（1）过氧化氢分解的化学方程式为________。
（2）实验①的目的是________。
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是_______（用实验中所提供的几种试剂）。
（4）某同学在50 mL一定浓度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如下图所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最快的是______（填“A”或“B”或“C”）。

（5）对于H₂O₂分解反应，Cu²⁺也有一定的催化作用。为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：

①定性分析：如图甲可通过观察_________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃更为合理，其理由是_______。
②定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_________。

（9分）
某中学高一化学兴趣小组的同学，在实验室探究用过量的锌与浓硫酸反应制取SO₂。
(1)这样制取的SO₂中可能含有的杂质有      和      。
(2)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证①的判断是否正确，若按气体从左到右流向时，气体流经的各装置导管的编号依次是   →   →   →   →   → (用a、b……填写；每套装置只允许使用一次)。

(3)根据②确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论填入下表：

装置	所盛药品	实验现象	结论
B
C	CuO固体
D	无水CuSO₄

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