某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。
【探究目的】探究该焰火原料的组成
【资料检索】①Mg2+检验方法:取2滴待检液,加入2滴2mol·L-1NaOH溶液,再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色,表示待检液中含有Mg2+。Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+会妨碍Mg2+检出
②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶碱难溶于氯化铵
③很多合金是金属互化物,有确定的化学组成
【探究思路】①确定焰火原料所含金属种类;②测定焰火原料的化学式
【实验探究】
(1)甲同学进行了初步试验,实验步骤和实验现象如下。请填写下表。
| 试验序号 | 实 验 步 骤 | 实 验 现 象 | 结 论 |
| ① | 取少量该焰火原料加入冷水 | 无明显现象 | ________________ |
| ② | 取少量该焰火原料加入稀盐酸 | 完全溶解,有大量气体 | _________________ |
(2)乙同学取甲第②组实验的溶液,加入镁试剂(Ⅰ)染料,得出合金中不含镁。
乙的结论________________(选填“正确”或“错误”)。判断理由为
(3)丙同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下。
由丙的实验记录可知,该焰火原料是由_______和_________两种金属组成的合金;实验中滤液加入足量
氢氧化钠溶液后需煮沸,煮沸的理由是______________________________。
(4)丁同学利用丙同学的结论,设计如下图所示的实验步骤,确定合金组成。
问题讨论:
①能确定合金组成的数据组有______________(填写选项字母);
A.m、n B.m、y C.n、y
②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x,金属总物质的量为7mol,试在下图中作出y随x变化的曲线;
③当y=8.5mol时,该合金是一种金属互化物,其化学式为________________
某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。![]()
(1)试剂X的化学式 。A中制取Cl2的离子方程式 。
(2)试剂Y的名称为 。
(3)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中只含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和 ;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和 。
②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| | |
| 步骤2:向A试管中滴加BaCl2溶液 | |
| 步骤3: | |
(4)已知,Cl2O与水反应生成次氯酸,则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为:
。
工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:![]()
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
| 氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.0 |
(1)在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是 。
(2)在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,目的是将Fe2+氧化为 ,便于调节溶液的pH使铁元素转化为氢氧化物沉淀除去。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为 ~ 。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是静置片刻,取少量上层清液,滴加 溶液,若不出现血红色,表明Fe3+沉淀完全。
(3)加入Zn粉的作用是除去溶液中的 。
海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是________(填序号)
| A.Cl2 | B.淡水 | C.烧碱 | D.食盐 |
(3)下图是从海水中提取镁的简单流程。
①工业上常用于沉淀Mg2+的试剂A是________,
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是________________________。
(4)海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是________________。
②向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式____________________________。
反应结束后,再加入CCl4作萃取剂,振荡、静置,可以观察到CCl4层呈________色。
海洋约占地球表面积的71%,海水中化学资源的利用具有非常广阔的前景。
(1)目前世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:![]()
① 试剂①宜选用石灰乳且必须过量,过量的目的是 .
② 镁蒸气宜在 (填序号)气体冷却后得到镁锭
| A.N2 | B.CO2 | C.Ar | D.空气) |
某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去):
③A装置中通入a气体时,反应的离子方程式表示为: .
④A装置中通入a气体一段时间后,
停止通入,改通热空气。通入热空气的目的是: .
⑤反应过程中,B装置中产生的两种主要阴离子为 .
⑥C装置的作用是 。
实验室制取乙酸丁酯的实验装置有以下甲、乙两种装置可供选用。
![]()
(甲) (乙)
制备乙酸丁酯所涉及的有关物质的物理性质见下表
| | 乙酸 | 1-丁醇 | 乙酸丁酯 |
| 熔点(℃) | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
| 沸点(℃) | 117.9 | 117 | 126.3 |
| 密度(g/cm3) | 1.05 | 0.81 | 0.88 |
| 水溶性 | 互溶 | 可溶 (9g/100g水) | 微溶 |
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用___________(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是______________________________________________________________。
(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外,还可能生成的有机副产物有(写出结构简式)________________________________________________________________。
(3)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,写出两种可行的方法:
① ;②
(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,下列图示的操作中,肯定需要的化学操作是________________(选填答案编号)。
A B C D
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须_______________,某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。