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【題目】興趣小組同學從海水曬鹽后的鹽鹵中模擬工業(yè)生產來提取鎂,主要流程如下:

(問題討論)

1)流程中的操作①是_______(填實驗操作名稱)。

2)一系列操作②中包含蒸發(fā)濃縮 、______、過濾等。

3)電解氯化鎂可以得到鎂和氯氣,該反應的化學方程式為:________,該變化過程是_______能轉化為化學能。

4)鎂的化學性質比較活潑,能在氮氣中燃燒生成氮化鎂,在氮化鎂中氮元素的化合價為-3,則氮化鎂的化學式為:_______

(發(fā)現問題)鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬。但拿出的鎂條總是有一層灰黑色的外衣",這層灰黑色的外衣是什么物質呢?

(查閱資料)(1Mg(OH)2:白色固體,難溶于水,受熱會分解成氧化鎂和水;

2MgCO3 白色固體,微溶于水,受熱會分解成氧化鎂和二氧化碳;

3MgCO3的熱穩(wěn)定性比Mg(OH)2的熱穩(wěn)定性更強。

(提出猜想)

小組同學認為該固體不可能是MgO、Mg(OH)2MgCO3,他們的理由是______;小組同學由銅生銹會產生Cu2(OH)2CO3聯想到灰黑色的物質可能是Mg2(OH)2CO3。

(實驗分析)

按圖所示裝置進行實驗,發(fā)現試管口有液滴出現,說明反應產生了______;澄清石灰水變渾濁(變渾濁的化學方程式為__________);同時灰黑色固體完全變?yōu)榘咨。若灰黑色固體是Mg2(OH)2CO3,請寫出Mg2(OH)2CO3受熱分解的化學方程式__________

(組成測定)

工業(yè)生產中得到的堿式碳酸鎂晶體是xMgCO3yMg(OH)2zH2O,為精確測量晶體的組成,小組同學取4.66g該晶體,用熱分析儀對固體進行熱分解(加熱使之逐步分解,首先失去結晶水,最后完全反應),測定剩余固體質量與分解溫度之間關系。

(數據處理)剩余固體質量與加熱時間關系如圖所示:

請回答下列問題:

10t1固體質量沒有發(fā)生變化的原因可能______

2)晶體中結晶水的質量為_________g。

3t4t5段固體為______MgO(寫化學式)。

4)根據圖中數據推算xMgCO3yMg(OH)2zH2Oxyz的最簡比= ______。(寫簡要過程)

【答案】過濾 降溫結晶 MgCl2Mg+ Cl2 Mg3N2 MgOMg(OH)2MgCO3均為白色固體,鎂條外面是灰黑色 CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O Mg2(OH)2CO32MgO+H2O+CO2 溫度沒有達到晶體分解所需的最低溫度 0.72g MgCO3 4:1:4

【解析】

[問題討論]

1)操作①將物質固液分離,故為過濾;

2)②操作由溶液得到晶體,故②中包含蒸發(fā)濃縮 、降溫結晶、過濾等;

3)電解氯化鎂可以得到鎂和氯氣,該反應的化學方程式為:MgCl2 Mg+ Cl2 ,該變化過程是將電能轉化為化學能;

4)已知氮化鎂中氮元素的化合價為-3,根據化合物化合價代數和為零,則氮化鎂的化學式為:Mg3N2;

[提出猜想]

MgOMg(OH)2MgCO3均為白色固體,而鎂條外面是灰黑色,則該固體不可能是MgOMg(OH)2MgCO3;

[實驗分析]

試管口有液滴出現,說明反應產生了水,澄清石灰水變渾濁則證明有二氧化碳生成,反應化學方程式為:CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O,同時灰黑色固體完全變?yōu)榘咨,白色固體應是氧化鎂,由上可知黑色固體受熱生成了水、二氧化碳、氧化鎂,故Mg2(OH)2CO3受熱分解的化學方程式為:Mg2(OH)2CO32MgO+H2O+CO2;

[數據處理]

分析圖像可知,0-t1應是溫度沒有達到晶體分解所需的最低溫度,故固體質量不變,t1-t2為固體中結晶水蒸發(fā),結合已知資料MgCO3的熱穩(wěn)定性比Mg(OH)2的熱穩(wěn)定性更強,則t3-t4是氫氧化鎂分解,t5-t6是碳酸鎂分解。

10t1固體質量沒有發(fā)生變化的原因可能度沒有達到晶體分解所需的最低溫度;

2t1-t2為固體中結晶水蒸發(fā),質量為:4.66g-3.94g=0.72g

3)結合已知資料MgCO3的熱穩(wěn)定性比Mg(OH)2的熱穩(wěn)定性更強,則t3-t4是氫氧化鎂分解,t5-t6是碳酸鎂分解,則t4t5段固體為MgCO3MgO;

4)堿式碳酸鎂的相對分子質量為:84x+58y+18z,

氧化鎂質量為:2.00g,則鎂元素的質量為:

二氧化碳質量為:3.76g-2.00g=1.76g,則碳元素的質量為:

水的質量為:(4.66g-3.94g+3.94g-3.76g=0.9g,則氫元素的質量為:,結合化學方程式則有: ,

,

,

解得x=4,y=1,z=4,

xMgCO3yMg(OH)2zH2Oxyz的最簡比=4:1:4。

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】某化學小組利用如圖所示實驗裝置測定空氣中氧氣的含量(部分固定裝置已略去).關于該實驗有下列說法:①向燒杯中加水是為了提高燒杯內的溫度;②白磷燃燒會放出大量的白霧;③白磷的量不足,會使測定的結果偏大;④實驗中可觀察到,注射器的活塞先向右移動,后向左移動;⑤若試管內凈容積為50mL,反應后冷卻至室溫,活塞停止在40mL附近.其中正確的是( 。

A. ①②③ B. ②③⑤ C. ③④⑤ D. ①④⑤

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科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 鎂條的質量等于它燃燒后生成物的質量

B. 蠟燭燃燒時逐漸變短,不符合質量守恒定律

C. 高錳酸鉀受熱分解的總質量等于生成物的總質量

D. 12 g碳和16 g氧氣反應,可生成28 g二氧化碳

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科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗方案的設計中,沒有正確體現對比這種科學思想的是

A. 比較二氧化碳的含量

B. 研究二氧化錳的催化作用

C. 區(qū)分硬水和軟水

D. 比較氯化鈉溶解的快慢

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科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】化學用語和專用術語是學好化學的重要工具。

1)判斷下列化學符號中“2”的含義,并用相應的序號填空。

a 表示微粒數目   b 表示元素化合價 c 表示離子所帶電荷數

2NH3_______;②CO32-_______; O_______

2)選擇合適的化學術語,并用相應的序號填空。

a 氧化 b 吸附 c 結晶

①活性炭能_______冰箱內的異味;

②水果在空氣中因_______而腐爛;

③冬天,蜂蜜中會出現白色固體,是因為低溫時蜂蜜中的葡萄糖_______

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科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】寫出下列化學反應的文字表達式,并回答有關問題:

1)用磷做煙幕彈原理___________________;

2)鎂做照明彈原理_____________________;

3)夏天倉庫堆放的碳酸氫銨不翼而飛____________,碳酸氫銨的保存方法是______________;

4)加熱堿式碳酸銅:________________,加熱前后固體顏色由_______色變?yōu)?/span>_______

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科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】北方冬季的雪,就像魯迅先生的作品學描述的那樣,“┉朔方的雪花在紛飛之后,卻永遠如粉,如沙,他們決不粘連┉”,但是哈爾濱的雪,被車碾壓之后,不但粘連,而且硬如磐石,很難清理,清雪人員只能動用機械﹣﹣雪豹牌清雪機。請回答下列問題。

1)雪豹牌清雪機采用的燃料是“國5”車用柴油,這種柴油優(yōu)點是燃燒好,油耗低,污染物排放低,這種清雪機行駛的能量轉化為:(用“→”表示轉化)_____。

2)制造清雪機外殼用的最多的材料種類是_____材料,這種材料表面要進行噴漆處理以達到防銹目的。其防銹原理是_____。

3)的雪鏟是采用金屬材料中的錳鋼制成的,這主要利用錳鋼的_____等性能(填字母)

A.耐高溫,硬度大 B.韌性好,硬度大 C.密度小,熔點低

4)清雪機的輪胎的材料是采用合成橡膠和鋼絲等制成的,輪胎的材料屬于_____(填字母)

A.天然高分子材料 B.合金 C.復合材料。

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科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】某同學通過下列實驗步驟測定粗鹽中(假定只含不溶性雜質)氯化鈉的百分含量,請根據實驗步驟回答下列問題。

1)將電子天平放在水平桌面上。

2)稱取粗鹽樣品W克,稱量時應在托盤上各先__________(填放稱量紙、按去皮鍵)。

3)將粗鹽溶于適量蒸餾水,溶解時應在_____(填名稱)里進行,用玻璃棒攪拌,玻璃棒的作用是_____。

4)過濾。開始時學生的操作如圖所示,請按從上向下順序指出圖中的錯誤:①過濾時沒有使用_____引流,②_____沒有緊靠燒杯內壁。學生糾正錯誤后,進行正確過濾。

5)將濾液加熱蒸發(fā),加熱蒸發(fā)濾液應在_____(填儀器名稱)中進行,使用玻璃棒的作用是_____。

6)計算粗鹽的純度,蒸發(fā)后得到純凈NaCl固體W1克,則鹽的純度為_____×100%(寫計算式)。

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科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】課本分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用以及尋找新的催化劑研究性實驗,引起了化學探究小組的興趣。

(提出問題)氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能,其催化效果如何?

(實驗探究)

實驗步驟

實驗現象

.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中,向A試管中加入ag氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條,觀察現象。

A試管中產生氣泡,帶火星木條復燃,B試管中無明顯現象

.待A試管中沒有現象發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,如此反復多次試驗,觀察現象。

試管中均產生氣泡,帶火星木條均復燃

.將實驗中的剩余物小心過濾,并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量,所得固體質量仍為ag。


.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D 兩支試管中,向C試管中加入ag氧化鐵粉末,向D試管中加入ag二氧化錳粉末,觀察現象。


(實驗結論)

1A中產生的氣體是_____________

2)實驗、證明:氧化鐵的_______________________在反應前后均沒有發(fā)生變化,可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。

3)寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的符號表達式__________________________

(實驗評價)

(1)實驗設計的目的是__________________________________________。

(2)若實驗觀察到D試管中產生氣泡的速率更快,由此你可以得到的結論是_______。

(實驗拓展)

1)查閱資料得知:CuO、CuSO4、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關催化劑的說法中正確的是______________(填序號)。

AMnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑

B.同一個化學反應可以有多種催化劑

C.催化劑只能加快化學反應的速率

D.用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物

2)實驗創(chuàng)新是中學生最為重要的科學素養(yǎng)。下圖是某學校的師生對“MnO2催化H2O2溶液分解實驗裝置的創(chuàng)新設計,實驗過程如下:

將一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度為1g/ml)質量分數為5%H2O2加入干燥管的球泡內,再用藥匙取02gMnO2粉末,加在干燥管的進氣管的管壁上。

點燃橡膠塞上棒香后,塞緊干燥管并將其豎立,觀察到帶火星的棒香立即復燃。

對該創(chuàng)新實驗的評價,你認為不合理的是_________(填序號)。

A.實驗中所用的儀器、材料及藥品均易得到

B.實驗使用的藥品用量太大

C.反應速度太慢,耽誤時間

D.實驗現象明顯,整個裝置好似點燃的燈塔,趣味性強

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