题目内容
制备氮化镁的装置示意图如下:
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回答下列问题:
(1)检查装置气密性的方法是__________________________,
a的名称是________,b的名称是________。
(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式________________________________。
(3)C的作用是________,D的作用是________,是否可以把C与D的位置对调并说明理由________。
(4)写出E中发生反应的化学方程式____________________。
(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象___________________________________
(1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,则气密性良好 分液漏斗 圆底烧瓶
(2)(NH4)2SO4+2NaNO2
2N2↑+Na2SO4+4H2O
(3)除去氧气(及氮氧化物) 除去水蒸气 不能,对调后无法除去水蒸气
(4)N2+3Mg
Mg3N2
(5)取少量产物于试管中,加入少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(或把湿润的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;弃去上层清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁
【解析】(1)检查装置气密性时要将装置设置成密闭体系(关闭分液漏斗活塞并在G中加入水),然后利用热膨胀原理来检验。
(2)NaNO2中N元素显+3价,在反应中将(NH4)2SO4中-3价氮氧化,两者发生归中反应生成N2,根据电子守恒和质量守恒来配平化学方程式。
(3)由于开始装置中含有空气,故利用硫酸亚铁除去空气中的O2;浓硫酸的作用是作吸水剂,将生成的N2干燥。
(4)镁是活泼金属,在加热条件下能与氮气反应生成氮化镁。
(5)Mg3N2能与水反应生成NH3,故只要检验加入水后能否生成氨气即可知是否有Mg3N2生成;金属镁的检验可以通过加入酸来检验。
点拨:知识:对化学实验知识的考查,主要考查装置气密性的检验、仪器的名称与作用、镁的有关性质等。能力:考查考生根据实验目的推测装置作用的能力,根据氧化还原反应正确书写化学方程式的能力及实验设计能力。试题难度:中等。
过氧化钙晶体[CaO2·8H2O]较稳定,呈白色,微溶于水,能溶于酸性溶液。广泛应用于环境杀菌、消毒等领域。
Ⅰ.过氧化钙晶体的制备。
工业上生产CaO2·8H2O的主要流程如下:
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(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_________________________________。
(2)沉淀时常用冰水控制温度在10 ℃以下和通入过量的NH3,其可能原因分别是①__________________________;②_____________________________。
Ⅱ.过氧化钙晶体含量的测定。
准确称取0.300 0 g产品于锥形瓶中,加入30 mL蒸馏水和10 mL 2.000 mol·L-1 H2SO4,用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复上述操作两次。H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
滴定终点观察到的现象为_______________________________________。
(4)根据表中数据,计算产品中CaO2·8H2O的质量分数(写出计算过程)。
KMnO4标准溶液滴定数据
滴定次数 | 样品的质量/g | KMnO4溶液的体积/mL | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | ||
1 | 0.300 0 | 1.02 | 24.04 |
2 | 0.300 0 | 2.00 | 25.03 |
3 | 0.300 0 | 0.20 | 23.24 |