18.資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物.某同學(xué)通過如圖實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)原理并驗(yàn)證產(chǎn)物. 實(shí)驗(yàn)I:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的燒杯中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液的淺紅色加深.

(1)提出假設(shè):
猜測(cè)1:白色不溶物可能為Mg(OH)2
猜測(cè)2:白色不溶物可能為MgCO3猜測(cè)3:白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[yMg(OH)2•xMgCO3]
(2)定性實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
實(shí)驗(yàn)Ⅰ 取一小段鎂條,用砂紙擦去表面氧化膜,將其放入足量的滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中,充分反應(yīng)后過濾 產(chǎn)生較多氣泡和白色不溶物,溶液有淺紅色變成紅色
 實(shí)驗(yàn)Ⅱ 將實(shí)驗(yàn)Ⅰ中收集到的氣體點(diǎn)燃 能安靜燃燒,火焰呈淡藍(lán)色 氣體成分為
①氫氣
 實(shí)驗(yàn)Ⅲ 取實(shí)驗(yàn)Ⅰ中白色不溶物濾出、洗滌,取少量加入足量稀鹽酸 ②產(chǎn)生氣泡沉淀全部溶解 白色不溶物中含有
MgCO3
 實(shí)驗(yàn)Ⅳ、跜aCl2或BaCl2 產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色變淺 溶液中存在CO32-
④實(shí)驗(yàn)Ⅲ中洗滌的操作方法是用玻璃棒引流,向過濾器(或漏斗)中注入蒸餾水至浸沒沉淀,等水自然流盡后,重復(fù)2~3遍.
(3)定量實(shí)驗(yàn):
稱取干燥、純凈的白色不溶物 14.2g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入如圖裝置中.實(shí)驗(yàn)后裝置A 增重1.8g,裝置B 增重4.4g.裝置C 的作用是;若移除裝置C 會(huì)導(dǎo)致x/y 的值偏大.
(填“偏大”、“偏小”或“不變”).?寫出鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式3Mg+4NaHCO3+2H2O=Mg(OH)2•2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑.

分析 (1)依據(jù)猜測(cè)可知白色不溶物可能是Mg(OH)2 或MgCO3或Mg(OH)2 ,MgCO3
(2)依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ的現(xiàn)象分析,鎂條和碳酸氫鈉溶液迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,可以說明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物;氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,說明該氣體具有可燃性,再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變分析出是氫氣;
依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的推斷分析,加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,所以加入的是酸,有氣泡產(chǎn)生,說明含有碳酸鎂;加入鹽酸沉淀碳酸鎂全部溶解;
依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅳ加入氯化鈣生成沉淀證明含有碳酸根離子;
實(shí)驗(yàn)Ⅲ中洗滌的操作方法是用玻璃棒引流,向過濾器(或漏斗)中注入蒸餾水至浸沒沉淀,等水自然流盡后,重復(fù)2~3遍;
(3)根據(jù)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量,所以B不能直接與空氣接觸,為了防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置B中,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以應(yīng)連接一個(gè)干燥裝置除去空氣中的水蒸氣和CO2;根據(jù)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出碳酸鎂的質(zhì)量,剩余的就是氫氧化鎂的質(zhì)量,根據(jù)分析、計(jì)算出白色固體的組成,再根據(jù)元素守恒寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式.

解答 解:(1)依據(jù)猜測(cè)可知白色不溶物可能是Mg(OH)2 或MgCO3或Mg(OH)2 ,MgCO3,故答案為:Mg(OH)2 ;
(2)①迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,可以說明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物,氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,說明該氣體具有可燃性,再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變,該氣體可能是氫氣或一氧化碳,如果測(cè)定是一氧化碳時(shí),燃燒后需要用到澄清石灰水,所以該氣體是氫氣;
②依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ的推斷分析,加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,所以加入的是酸,有氣泡產(chǎn)生,說明含有碳酸鎂,加入鹽酸沉淀碳酸鎂全部溶解;
③依據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅳ加入CaCl2或BaCl2生成沉淀證明含有碳酸根離子,
④實(shí)驗(yàn)Ⅲ中洗滌的操作方法是用玻璃棒引流,向過濾器(或漏斗)中注入蒸餾水至浸沒沉淀,等水自然流盡后,重復(fù)2~3遍;
故答案為:①氫氣;②產(chǎn)生氣泡沉淀全部溶解;③CaCl2或BaCl2;④用玻璃棒引流,向過濾器(或漏斗)中注入蒸餾水至浸沒沉淀,等水自然流盡后,重復(fù)2~3遍;
(3)根據(jù)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量,所以B不能直接與空氣接觸,為了防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置B中,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,所以應(yīng)連接一個(gè)干燥裝置除去空氣中的水蒸氣和CO2;如果不用C裝置,則測(cè)得的二氧化碳的質(zhì)量偏大,也就會(huì)導(dǎo)致x/y 的值偏大,
B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量,所以生成二氧化碳的質(zhì)量為8.8g,設(shè)生成8.8g二氧化碳,需要碳酸鎂的質(zhì)量為X則:
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2
84                    44
X                    8.8g
根據(jù):$\frac{84}{44}$=$\frac{x}{8.8}$
解得X=16.8g,所以含有氫氧化鎂質(zhì)量為:22.6g-16.8g=5.8g;
碳酸鎂和氫氧化鎂物質(zhì)的量之比為:$\frac{16.8g}{84g/mol}$:$\frac{5.8g}{58g/mol}$=0.2:0.1=2:1,白色不溶物的化學(xué)式為Mg(OH)2(CO32或2MgCO3•Mg(OH)2,
所以鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成2Mg(OH)2•2MgCO3沉淀、Na2CO3和H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Mg+4NaHCO3+2H2O=Mg(OH)2•2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑,
故答案為:防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置B中,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;偏大;3Mg+4NaHCO3+2H2O=Mg(OH)2•2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑.

點(diǎn)評(píng) 本題考查全面,從定性和定量?jī)蓚(gè)方面測(cè)定物質(zhì)的種類,關(guān)鍵在于知道碳酸根離子與酸反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳,鎂和氫離子反應(yīng)生成氫氣,題目難度較大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

16.A、B、C是中學(xué)化學(xué)中常見的三種短周期元素.已知:①A元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍;②B元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為2;③C元素有多種化合價(jià),且常溫下C元素的單質(zhì)與某種一元強(qiáng)堿溶液反應(yīng),可得到兩種含C元素的化合物;④B、C兩種元素質(zhì)子數(shù)之和是A元素質(zhì)子數(shù)的4倍.

(1)寫出常溫下C的單質(zhì)和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O.
(2)意大利羅馬大學(xué)的FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的B4氣態(tài)分子.B4分子結(jié)構(gòu)與白磷分子結(jié)構(gòu)相似  ,已知斷裂1mol B-B鍵吸收167kJ的熱量,生成1mol B≡B鍵放出942kJ熱量.試判斷相同條件下B4與B2的穩(wěn)定性順序是:N4<N2
(3)由B、C兩種元素組成的化合物X,常溫下為易揮發(fā)的淡黃色液體,X分子為三角錐形分子,且分子里B、C兩種原子最外層均達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu).X遇水蒸氣可形成一種常見的漂白性物質(zhì).則X與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是NCl3+3H2O═NH3+3HClO.
(4)A、B兩種元素可形成一種硬度比金剛石還大的化合物Y.在化合物Y中,A、B原子間以單鍵相結(jié)合,且每個(gè)原子的最外層均達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu).則Y的化學(xué)式為C3N4,其熔沸點(diǎn)比金剛石高(填“高”、“低“或“無法比較”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.亞硝酸鈉(NaNO2)是一種常見的食品添加劑,使用時(shí)必須嚴(yán)格控制其用量,某興趣小組進(jìn)行下面實(shí)驗(yàn)探究,查閱資料知道:①2NO+Na2O2=2NaNO2②2NO2+Na2O2=2NaNO3
③酸性KMnO4溶液可將NO2-氧化為NO3-,MnO4-還原成Mn2+
Ⅰ.產(chǎn)品制備與檢驗(yàn):用如圖1裝置制備NaNO2

(1)寫出裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
(2)B裝置的作用是將NO2轉(zhuǎn)化為NO,同時(shí)Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO(或制取NO)
(3)有同學(xué)認(rèn)為裝置C中產(chǎn)物不僅有亞硝酸鈉,還有硝酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉,為制備純凈NaNO2應(yīng)在B、C裝置間增加一個(gè)裝置,請(qǐng)?jiān)谟铱騼?nèi)畫出增加的裝置圖2,并標(biāo)明盛放的試劑.
(4)試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)裝置C中NaNO2的存在(寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)取少量裝置C中產(chǎn)物置于試管中,加入適量蒸餾水溶解,(加入稀硫酸酸化)滴加入1-2滴(少量)酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,說明C中產(chǎn)物含有NaNO2
Ⅱ.含量的測(cè)定
稱取裝置C中反應(yīng)后的固體4.00g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定,實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下表所示:
滴定次數(shù)1234
KMnO4溶液體積/mL20.6020.0220.0019.98
(5)第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,造成這種異常的原因可能是AC(雙項(xiàng)選擇).
A.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗   B.錐形瓶洗凈后未干燥
C.滴定結(jié)束仰視讀數(shù)                         D.滴定結(jié)束俯視讀數(shù)
(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算所得固體中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)86.25%或0.8625(結(jié)果保留4位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.以電石渣為原料制備KClO3的流程如圖1:

(1)氯化過程控制電石渣過量,在75℃左右進(jìn)行.氯化時(shí)存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng),Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO32,少量Ca(ClO)2分解為CaCl2和O2
①生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
②提高Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO32的轉(zhuǎn)化率的可行措施有AB(填序號(hào)).
A.適當(dāng)減緩?fù)ㄈ隒l2速率     B.充分?jǐn)嚢铦{料    C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化過程中Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO32的總反應(yīng)方程式為6Ca(OH)2+6Cl2═Ca(ClO32+5CaCl2+6H2O
氯化完成后過濾.
①濾渣的主要成分為CaCO3、Ca(OH)2(填化學(xué)式).
②濾液中Ca(ClO32與CaCl2物質(zhì)的量之比<n:n1:5(填“>”、“<”或“=”)
(3)向?yàn)V液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO32轉(zhuǎn)化為KClO3,若溶液中KClO3的含量為100g?L-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.鐵是日常生活中用途最廣、用量最大的金屬材料.
(1)常溫下,可用鐵質(zhì)容器盛裝濃硫酸的原因是濃硫酸使鐵表面形成一層致密穩(wěn)定的氧化膜.
(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置驗(yàn)證鐵與水蒸氣的反應(yīng).
①濕棉花的作用是提供水蒸氣,試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出少量反應(yīng)后的固體于試管中,加入過量鹽酸,固體完全溶解,所得溶液中存在的陽離子是b(填序號(hào)).
a.一定有Fe2+、H+和Fe3+             b.一定有Fe2+、H+,可能有Fe3+
c.一定有Fe2+、Fe3+,可能有 H+       d.一定有Fe3+、H+,可能有Fe2+
(3)另稱取一定量的鐵釘放入足量的濃硫酸中,加熱,充分反應(yīng)后收集氣體.經(jīng)測(cè)定氣體中含有SO2、CO2和H2
①鐵與足量的濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe+6H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O.
②將672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)收集到的氣體通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)洗滌、干燥得到固體4.66g.由此推知收集到的氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)是66.7%.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.某化學(xué)探究小組用如下實(shí)驗(yàn)證明了燒堿與稀硫酸能發(fā)生中和反應(yīng).

②③兩步均充分反應(yīng),加入硫酸鐵溶液,立即產(chǎn)生明顯現(xiàn)象,最終得到只含一種溶質(zhì)的無色溶液.請(qǐng)回答下列問題:
(1)根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象可知反應(yīng)②結(jié)束時(shí)溶液中的離子有Na+、OH-、SO42-(填離子符號(hào));②無明顯現(xiàn)象,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;
(2)求解③中參加反應(yīng)的燒堿的質(zhì)量為12g;
(3)發(fā)生中和反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol;
(4)最終得到的無色不飽和溶液只含一種溶質(zhì),則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列關(guān)于Li、Na、K、Rb、Cs的敘述均正確的一組是(  )
①金屬性最強(qiáng)的是銫
②氧化性最強(qiáng)的是鋰離子
③在自然界中均以化合態(tài)形式存在
④Li的密度最小,熔點(diǎn)最高
⑤銫與水反應(yīng)十分劇烈,甚至?xí)l(fā)生爆炸
⑥它們的氧化物都只有M2O和M2O2兩種形式
⑦粒子半徑:Rb+>K+>Na+,Cs>Cs+
A.①②③④B.④⑤⑥⑦C.②⑥D.①②③④⑤⑦

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列有關(guān)幾種試紙使用的描述中,不正確的是( 。
A.用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)?zāi)撤N氣體是否是NH3
B.某種有色溶液可使淀粉-KI試紙變藍(lán)色,則該溶液中可能含有Fe3+
C.用玻璃棒蘸取溶液點(diǎn)在用蒸餾水濕潤過的pH試紙上可測(cè)量該溶液的pH
D.將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙片粘在玻璃棒上置于氯氣中,試紙先變紅后褪色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.用惰性電極電解100mL含c(H+)=0.30mol•L-1下列溶液,當(dāng)電路中通過0.04mol電子時(shí),理論上析出金屬質(zhì)量最大的是( 。
A.0.10 mol•L-1AgNO3溶液B.0.10 mol•L-1ZnSO4溶液
C.0.20 mol•L-1CuCl2溶液D.0.20 mol•L-1Mg(NO32溶液

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同步練習(xí)冊(cè)答案