题目内容
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+O2
2MgO;②3Mg+N2
Mg3N2;③2Mg+CO2
2MgO+C;
④Mg+H2O
MgO+H2↑; ⑤Mg3N2 +6H2O
3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(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、D、E外,还应选择的装置有 (填字母代号),选择装置D目的为_____________________________ ;
(2)通气后,应先点燃 处的酒精灯;如果同时点燃A、F装置的酒精灯,将会使实验结果 (填“偏高”或“偏低”)原因
(3)请设计一个实验,验证产物是Mg3N2,写出操作步骤、现象和结论:
_____________________________________________________________________
(1)BF (2分) D 目的是除去空气中的CO2,避免反应③发生;(2分)
(2)F;(1分)偏低;(2分)如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁。(2分)
(3)取适量产物放入试管中,滴加蒸馏水,将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试管中的溶液出现浑浊,红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成。(2分)
解析试题分析:(1)该反应中为了得到纯净的氮化镁,必须把影响的产物的气体水,还有氧气去除,装置B是用来除去水蒸汽的,放在A之前,F可以用来除去氧气。D 目的是除去空气中的CO2,避免反应③发生;
(2)这一装置中,很多人可能会考虑到F装置是用来除去水蒸汽的,那样的话,反应产生的氢气怎么办,因此这个装置是用来除去氧气的。如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁。(2分)
(3)验证产物是Mg3N2,必须利用氮化镁的特征反应。取适量产物放入试管中,滴加蒸馏水,将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试管中的溶液出现浑浊,红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成。
考点:氮化镁制取的有关知识
氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。![]()
回答下列问题:
(1)检查装置E气密性的操作方法是 。
(2)利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为i→___→___→___→ → → →a(填仪器接口的字母编号)。
(3)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;__________________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
| A.加热反应一段时间 | B.收集气体并检验其纯度 |
| C.关闭分液漏斗活塞 | D.停止加热,充分冷却 |
碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。工业上可用酸性刻蚀废液(主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-)制备,其制备过程如下:![]()
Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
| 物 质 | Cu(OH)2 | Fe (OH)2 | Fe (OH)3 |
| 开始沉淀pH | 4.2 | 5.8 | 1.2 |
| 完全沉淀pH | 6.7 | 8.3 | 3.2 |
(1)滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(2)调节反应A后溶液的pH范围应为 。选择的试剂最合适的是 (填序号)。
a.氨水 b.稀硫酸 c.氢氧化钠 d.碳酸铜
(3)反应B的温度如过高,则所得蓝绿色产品中可能会出现的杂质是 。
(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。用相应的离子方程式表示:
① 沉淀只有CuCO3: ;
② 沉淀只有Cu(OH)2且放出气泡: 。
(5)碱式碳酸铜的组成可表示为:aCuCO3?bCu(OH)2?cH2O。要测定其组成,甲同学设计的实验方案中需要如下五个步骤:①称量样品的质量;②高温分解;③测出CO2的质量;④测出水蒸汽的质量;⑤称量CuO的质量。而乙同学认为除步骤②外,实验只需测定四个量中的三个即可,则合理的组合为 (填序号,写一组即可)。
用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差,实验测得m(H):m(O)>1:8。下列对导致这一结果的原因的分析中,一定错误的是( )![]()
| A.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置 |
| B.Ⅲ装置后缺少干燥装置 |
| C.Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝 |
| D.CuO没有全部被还原 |