【題目】鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。某研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué),為測(cè)定某含鎂3%~5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)下列三種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫(xiě)下列空白。
探究一
實(shí)驗(yàn)方案:鋁鎂合金測(cè)定剩余固體質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品,投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中,充分反應(yīng)。為保證合金充分反應(yīng),NaOH溶液的體積V≥________。
(2)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________(填“偏高”或“偏低”)。
探究二
實(shí)驗(yàn)方案:鋁鎂合金測(cè)定生成氣體的體積(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,),問(wèn)題討論:
(1)某同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善,應(yīng)在A、B之間添加一個(gè)干燥、除酸霧的裝置。你的意見(jiàn)是________(填“需要”或“不需要”)。
(2)為使測(cè)定結(jié)果盡可能精確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題是(寫(xiě)出兩點(diǎn)):
①______________________________________,
②______________________________________。
探究三
實(shí)驗(yàn)方案:稱量x g鋁鎂合金粉末,放在裝有足量氧氣的容器中惰性電熱板上,通電使其充分灼燒。
問(wèn)題討論:
(1)欲計(jì)算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù),該實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是__________________。
(2)若用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)測(cè)定結(jié)果是否有影響?________(填“是”或“否”)。
【答案】2H2O+2Al+2NaOH==2NaAlO2+3H2 ↑ V≥97ml 偏大 不需要 冷卻至室溫再讀數(shù) 讀數(shù)時(shí),使量氣管左右液面相齊平 充分灼燒后固體粉末的質(zhì)量 是
【解析】
探究一:鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣;
(1)鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小時(shí),金屬鋁的質(zhì)量最大,需要的氫氧化鈉溶液最多,實(shí)際需要?dú)溲趸c溶液的體積應(yīng)大于或等于最大值,據(jù)此計(jì)算;
(2)鎂上會(huì)附著偏鋁酸鈉等物質(zhì),未洗滌導(dǎo)致測(cè)定的鎂的質(zhì)量偏大;
探究二:(1)氯化氫極易溶于水,揮發(fā)的氯化氫不影響氫氣體積的測(cè)定結(jié)果,所以不需要加除酸霧裝置;
(2)裝置的氣密性、合金是否完全溶解(或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B液面相平,待冷卻至室溫再讀體積)等會(huì)影響測(cè)定結(jié)果;
探究三:(1)Mg、Al都能夠與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化物;
(2)用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)生反應(yīng):3Mg+N2Mg3N2,2Mg+CO22MgO+C,測(cè)定生成固體的質(zhì)量變大。
探究一:鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣,反應(yīng)方程式為: 2H2O+2Al+2NaOH==2NaAlO2+3H2 ↑;
因此,本題正確答案是:2H2O+2Al+2NaOH==2NaAlO2+3H2 ↑。
(1)含鎂為3%時(shí),金屬鋁的含量最高,5.4 g鋁鎂合金粉末樣品中鋁的質(zhì)量為:5.4×(1-3%)=5.4×97%g;根據(jù)2H2O+2Al+2NaOH==2NaAlO2+3H2反應(yīng)可知,2Al----2NaOH,所以54/2=5.4×97%/n(NaOH),n(NaOH)=0.194mol,需要NaOH溶液的體積V=0.194 mol/2.0 mol/L=0.097L=97mL;為保證合金充分反應(yīng),NaOH溶液的體積V≥97mL;
綜上所述,本題答案是:V≥97mL。
(2)鎂上會(huì)附著偏鋁酸鈉等物質(zhì),未洗滌導(dǎo)致測(cè)定的鎂的質(zhì)量偏大,鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大;
因此,本題正確答案是:偏大。
探究二:(1)因?yàn)槁然瘹錁O易溶于水,揮發(fā)的氯化氫不影響氫氣體積的測(cè)定結(jié)果,所以不需要加除酸霧裝置;
因此,本題正確答案是:不需要。
(2)反應(yīng)中裝置的氣密性、合金是否完全溶解、量氣裝置的使用都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果;因此為使測(cè)定結(jié)果盡可能精確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題是:檢查裝置的氣密性,合金完全溶解(或加入足量鹽酸,或調(diào)整量氣管C的高度,使C中液面與B液面相平,待冷卻至室溫再讀體積等合理答案);
綜上所述,本題答案是:冷卻至室溫再讀數(shù);讀數(shù)時(shí),使量氣管左右液面相齊平。
探究三(1) Mg、Al均與氧氣反應(yīng),生成金屬氧化物,則還需測(cè)定生成物的質(zhì)量,才能計(jì)算出Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
綜上所述,本題答案是:充分灼燒后固體粉末的質(zhì)量。
(2)若用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)生反應(yīng):3Mg+N2Mg3N2,2Mg+CO22MgO+C,測(cè)定生成固體的質(zhì)量變大,則鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高;所以若用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)測(cè)定結(jié)果是有影響;
綜上所述,本題答案是:是。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】研究小組進(jìn)行如下表所示的原電池實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | ① | ② |
實(shí)驗(yàn)裝置 | ||
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 連接裝置5 分鐘后,靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),兩側(cè)銅片表面均無(wú)明顯現(xiàn)象 | 左側(cè)鐵片表面持續(xù)產(chǎn)生氣泡,連接裝置5 分鐘后,靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),右側(cè)鐵片表面無(wú)明顯現(xiàn)象 |
下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中,正確的是
A. 兩裝置的鹽橋中,陽(yáng)離子均向右側(cè)移動(dòng)
B. 實(shí)驗(yàn)①中,左側(cè)的銅被腐蝕
C. 實(shí)驗(yàn)②中,左側(cè)電極的電極反應(yīng)式為2H++ 2e-=H2↑
D. 實(shí)驗(yàn)① 和實(shí)驗(yàn)②中,均有O2 得電子的反應(yīng)發(fā)生
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過(guò)量稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系如下圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁的( )
A. 物質(zhì)的量之比為3∶2 B. 質(zhì)量之比為3∶2
C. 摩爾質(zhì)量之比為2∶3 D. 失去的電子數(shù)之比為8∶9
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋁粉與某些金屬氧化物組成的混合物叫鋁熱劑,鋁熱劑在高溫下發(fā)生的反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng).如:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反應(yīng)發(fā)生時(shí)放出大量的熱.仔細(xì)閱讀上述信息回答下列問(wèn)題:
(1)“鋁熱反應(yīng)”屬于四大基本反應(yīng)類(lèi)型中的________反應(yīng).
(2)信息中的“某些”反應(yīng)指________(填“比鋁活潑的”、“比鋁穩(wěn)定的”或“任意”)金屬.
(3)試寫(xiě)出鋁粉與MnO2發(fā)生的鋁熱反應(yīng)方程式________________________________.
(4)題給的鋁熱反應(yīng)可用于野外焊接鋼軌,試說(shuō)明其原因:_____________.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列漂白劑中,有一種物質(zhì)的漂白原理與其他三種物質(zhì)不同,該漂白劑是( )
A.次氯酸鈉溶液B.過(guò)氧化鈉C.活性炭D.二氧化硫
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用CO和H2在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的反應(yīng)如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在體積一定的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1:2充入CO和H2,測(cè)得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 該反應(yīng)的△H<0,且p1<p2
B. 反應(yīng)速率:ν逆(狀態(tài)A)>ν逆(狀態(tài)B)
C. 在C點(diǎn)時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為75%
D. 在恒溫恒壓條件下向密閉容器中充入不同量的CH3OH,達(dá)平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)也不同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件和部分其它反應(yīng)物省略),則X、Y、Z可能是( )
①Na、Na2O、Na2O2 ②AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2 ③Fe、FeCl2、FeCl3 ④NaOH、Na2CO3、NaHCO3 ⑤C、CO、CO2
A. ①②③④⑤ B. ②④ C. ①③⑤ D. ①②④⑤
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】ClO2是一種高效水處理劑,實(shí)驗(yàn)室通過(guò)以下反應(yīng)制得ClO2: 2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,關(guān)于此反應(yīng)的說(shuō)法正確的是
A. KClO3發(fā)生化合價(jià)降低,失電子
B. 反應(yīng)中H2SO4體現(xiàn)了酸性和強(qiáng)氧化性
C. 反應(yīng)中H2C2O4被氧化
D. 產(chǎn)物中Cl與C化合價(jià)相同,因而氧化性一樣強(qiáng)
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