固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象,擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想:
甲:Mg(NO3)2、NO2、O2  乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2    。篗gO、NO2、N2
(1)實驗前,小組成員經(jīng)討論認定猜想丁不成立,理由是____           ________。
查閱資料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
針對甲、乙、丙猜想,設(shè)計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):

(2)實驗過程
①取器連接后,放人固體試劑之前,關(guān)閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出,表明_                                   _______
② 稱取Mg(NO3)2固體3 . 79 g置于A中,加熱前通人N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是________;關(guān)閉K,用酒精燈加熱時,正確操作是先________然后固定在管中固體部位下加熱。
③ 觀察到A 中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D 中未見明顯變化。
④ 待樣品完全分解,A 裝置冷卻至室溫、稱量,測得剩余固體的質(zhì)量為1.0g
⑤ 取少量剩余固體于試管中,加人適量水,未見明顯現(xiàn)象。
(3)實驗結(jié)果分析討論
① 根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想_______是正確的。
② 根據(jù)D 中無明顯現(xiàn)象,一位同學(xué)認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2,因為若有O2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng):_________________   ____(填寫化學(xué)方程式),溶液顏色會退去;小組討論認定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢側(cè)到的原因是_____________________。
③ 小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善,需改進裝里進一步研究。

(1)不符合氧化還原反應(yīng)原理(2分)
(2)①裝置氣密性良好(2分)
②避免對產(chǎn)物O2的檢驗產(chǎn)生干擾(2分);移動酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管(2分)
(3)①乙 (2分)       ②2Na2SO3 + O2= 2Na2SO4(2分)
O2在通過裝置B時已參與反應(yīng)(2分)

解析試題分析:本題考查Mg(NO)3加熱分解后的產(chǎn)物的探究,以及實驗基本操作。
(1)Mg(NO3)2中Mg、N、O的化合價分別為+2、+5、-2價,NO2、N2、Mg2N3中氮的化合價分別為+4、0、-3價,O2中氧的化合價是0價。故甲、乙、丙中元素的化合價“有升有降”,符合氧化還原反應(yīng)特點。而丁猜想只有化合價的降低,沒有化合價的升高,該猜測不成立。
(2)最后一個裝置中有氣泡,說明整個裝置氣密性良好。N2將裝置中的空氣趕出的目的,是防止對分解產(chǎn)物的O2的檢驗超成干擾。加熱操作是先預(yù)熱,再集中加熱。
(3)①Mg(NO3)2易溶于水,Mg3N2能夠與水反應(yīng):Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,MgO難溶于水。將固體溶于水,未見明顯現(xiàn)象,故乙猜想正確。
②Na2SO3為弱酸強堿鹽,SO32-水解溶液呈堿性:SO32-+H2OHSO3-+OH-,溶液顏色退去,說明氧氣能夠氧化Na2SO3為Na2SO4:2Na2SO3+O2=2Na2SO4。
未檢驗到氧氣,則是由于NO2、O2與水共同作用可以產(chǎn)生HNO3,被NaOH吸收,導(dǎo)致無法檢驗O2的存在。
考點:考查化學(xué)實驗的設(shè)計與評價

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

單質(zhì)銅及其化合物一般都具有特殊的顏色,如

Cu
Cu2O
CuO
Cu(OH)2
CuSO4·5H2O
紅色(或紫紅色)
紅色(或磚紅色)
黑色
藍色
藍色
 
某學(xué)校學(xué)習(xí)小組甲為檢測實驗室用H2還原CuO所得紅色固體中是否含有Cu2O,進行了認真的研究。
Ⅰ.查閱資料得出下列信息:
①Cu2O屬于堿性氧化物;
②高溫灼燒CuO生成Cu2O;
③Cu2O在酸性條件下能發(fā)生反應(yīng):Cu2O+2H=Cu+Cu2+H2O。
Ⅱ.設(shè)計實驗方案:
方案1:取該紅色固體溶于足量的稀硝酸中,觀察溶液顏色變化。
方案2:取該紅色固體溶于足量的稀硫酸中,觀察溶液是否呈藍色。
方案3:稱得干燥坩堝的質(zhì)量為a g,取紅色固體置于坩堝中稱得總質(zhì)量為b g,在空氣中高溫灼燒至質(zhì)量恒定,稱得最后總質(zhì)量為c g。
(1)寫出Cu2O與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________。
(2)請你評價方案1和方案2的合理性,并簡述理由:
方案1:_______________________。
方案2:_______________________。
(3)方案3中,若確認紅色固體中含有Cu2O,則a、b、c的關(guān)系為________,在該實驗方案中最少應(yīng)進行________次稱量。
Ⅲ.學(xué)習(xí)小組乙設(shè)計了新的探究方案,擬根據(jù)干燥管中無水硫酸銅是否變藍判斷紅色固體中是否含有Cu2O,裝置如圖所示。

(4)該探究方案中檢驗氣體發(fā)生裝置氣密性的方法為________(說明操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論)。
(5)為確保探究的科學(xué)、合理和安全,你認為實驗中還應(yīng)采取的措施有____(填序號)。
A.在氫氣發(fā)生裝置與硬質(zhì)玻璃管之間增加一個干燥裝置
B.加熱前先排盡裝置中的空氣
C.在盛有無水硫酸銅的干燥管后再連接一個裝有堿石灰的干燥管

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽,在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示(部分夾持裝置略)。
已知:室溫下,①2NO+Na2O2→2NaNO2  ②3NaNO2+3HCl→3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;

③酸性條件下,NO或NO2都能與MnO4反應(yīng)生成NO3和Mn2+
完成下列填空:
(1)寫出濃硝酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式                                     。
(2)B中觀察到的主要現(xiàn)象是                       ,D裝置的作用是         。
(3)檢驗C中產(chǎn)物有亞硝酸鈉的方法是                     
(4)經(jīng)檢驗C產(chǎn)物中除亞硝酸鈉外還含有副產(chǎn)物碳酸鈉和          ,為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物應(yīng)在B、C裝置間增加裝置E,畫出E并注明E中盛放的藥品名稱          
(5)寫出檢驗C產(chǎn)物中是否含碳酸鈉的方法                                 。
(6)將1.56g過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成為亞硝酸鈉,理論上至少需要木炭        g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

某小組設(shè)計如圖裝置(部分夾持裝置已略去),以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到固體物質(zhì)的成分。

(1)A中制取Cl2的離子方程式_______________________________________.
(2)通入一定量潮濕的Cl2反應(yīng)后,經(jīng)檢測,D中只有Cl2O一種氣體,C中只含一種氯鹽外,同時含有NaHCO3等,某同學(xué)對C中所得固體殘渣的成分進行探究。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:存在兩種成分:NaHCO3和_____________________________;
假設(shè)2:存在三種成分:NaHCO3和_____________________________。
②設(shè)計方案,進行實驗。寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

(3)已知C中有0.1 mol Cl2參加反應(yīng)。若假設(shè)一成立,可推知C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

研究性學(xué)習(xí)小組對某硫酸亞鐵晶體(FeSO4?xH2O)熱分解研究,該小組同學(xué)稱取ag硫酸亞鐵晶體樣品按圖1高溫加熱,使其完全分解,對所得產(chǎn)物進行探究,并通過稱量裝置B質(zhì)量測出x的值。

(1)裝置B中硫酸銅粉末變藍,質(zhì)量增加12.6g,說明產(chǎn)物中有水,裝置C中高錳酸鉀溶液褪色,說明產(chǎn)物中還有               。
(2)實驗中要持續(xù)通入氮氣,否則測出的x會             (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)硫酸亞鐵晶體完全分解后裝置A中還殘留紅棕色固體Fe2O3
(4)從理論上分析得出硫酸亞鐵分解還生成另一物質(zhì)SO3,寫出FeSO4分解的化學(xué)方程式        
(5)裝置D球形干燥管的作用                 。
(6)某研究所利用SDTQ600熱分析儀對硫酸亞鐵晶體(FeSO4?xH2O)進行熱分解,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),繪制成固體質(zhì)量——分解溫度的關(guān)系圖如圖2,根據(jù)圖2中有關(guān)數(shù)據(jù),可計算出FeSO4?xH2O中的x=      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

現(xiàn)有含有少量NaCl、Na2SO4、Na2CO3等雜質(zhì)的NaNO3溶液,選擇適當(dāng)?shù)脑噭┏ルs質(zhì),得到純凈的NaNO3固體,實驗流程如下圖所示。

(1)沉淀A的主要成分是                         (填化學(xué)式)。
(2)②中反應(yīng)的離子方程式是                                            。
(3)①②③中均進行的分離操作是              。
(4)③中加入過量的Na2CO3溶液的目的是                                 。
(5)溶液3經(jīng)過處理可以得到NaNO3固體,溶液3中肯定含有的雜質(zhì)是         ,為了除去雜質(zhì),可向溶液3中加入適量的             
(6)實驗室用上述實驗獲得的NaNO3固體配制500 mL 0.40 mol/L NaNO3溶液。
①配制溶液時,進行如下操作:a.定容;b.計算;c.溶解;d.搖勻;e.轉(zhuǎn)移;f.洗滌;j.稱量。稱取NaNO3固體的質(zhì)量是        g。按照操作順序,第4步是    (填序號)。
②某同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的操作如圖所示,圖中儀器的名稱是燒杯和         ,該同學(xué)操作中的錯誤是                                     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

Ⅰ某化學(xué)活動小組設(shè)計如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置,以探究潮濕的Cl2與干燥Na2CO3 固體反應(yīng)得到的固體物質(zhì)的成分。
已知:通入一定量的氯氣后,測得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體,其為含氯氧化物。可以確定的是C中固體含有NaHCO3 ,且含氯的鹽只有一種。現(xiàn)對C的成分進行猜想和探究。

(1)提出合理猜想:若已知C中有0.1molCl2恰好和10.6克Na2CO3固體完全反應(yīng)。則C中有Cl2參與反應(yīng)的化學(xué)方程式可能                                                               。
(2)①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:存在兩種成分:NaHCO3                  ;
假設(shè)2:存在三種成分:NaHCO3               、                  。
②設(shè)計合理方案對C固體中的未知成分進行探究。請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。
限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀HNO3、Ba(OH)2溶液、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量C中固體樣品于試管中,加入足量蒸餾水,充分振蕩至固體完全溶解,然后將所得溶液分裝A、B兩支試管中。
 
步驟2:
 
步驟3:
 
 
 
Ⅱ探究鐵礦石中鐵的含量將2. 25g鐵礦石樣品經(jīng)一系列化學(xué)處理,制得鐵元素全部為Fe2的待測液250 mL,利用反應(yīng) 6Fe2+Cr2O72+14H=6Fe3+2Cr3+7H2O 對鐵礦石中鐵元素的含量進行測定。
①現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管,要配制0.0150 mol/L K2Cr2O7溶液100mL,還需要的玻璃儀器是          。
②取25mL待測液進行滴定,平均消耗 K2Cr2O7溶液體積為25.00 mL,則鐵礦石中鐵元素的百分含量是(Fe的相對原子質(zhì)量為56)      。
③在本實驗的滴定過程中,下列操作會使測定結(jié)果偏小的是      (填寫序號)。
a.未用標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液潤洗滴定管
b.錐形瓶中加入待測溶液后,再加少量水
c.錐形瓶在滴定過程中劇烈搖動,有少量液體濺出

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

海水是巨大的資源寶庫,從海水中提取食鹽和溴的過程如下:

(1)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br?,其目的為            。
(2)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達95%,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為   ,由此反應(yīng)可知,除環(huán)境保護外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是           。
(3)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關(guān)資料,Br2的沸點為59℃。微溶于水,有毒性和強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后,了如下裝置簡圖:

請你參與分析討論:
①圖中儀器B的名稱   。
②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,其原因是         
③實驗裝置氣密性良好,要達到提純溴的目的,操作中如何控制關(guān)鍵條件:      。
④C中液體產(chǎn)生顏色為   。為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反應(yīng)后,再進行的分離操作是                   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

I、某化學(xué)課外活動小組對污染大氣的部分非金屬氧化物進行探究。請根據(jù)題目要求回答下列問題。
(1)寫出用硝酸制取NO的離子方程式                      。
(2)查資料得知,HCOOHCO+H2O。實驗室有如圖l所示的裝置,制取CO氣體可選用的裝置為
             (填序號),實驗室利用該裝置還可制取的常見氣體有               (寫一種氣體的分子式)。
(3)查資料得知,利用催化劑可使汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物大部分發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氮氣。該小組在實驗室模擬汽車尾氣處理,設(shè)計了如圖2所示裝置(部分夾持和裝置已略去)。

①實驗前,關(guān)閉旋塞K,先通氮氣排凈裝置中的空氣,其目的是         。
②裝置(III)的主要作用是                                             。
③該套裝置中有不完善之處,還應(yīng)在裝置(Ⅳ)后補充             裝置。
II、該課外小組設(shè)計的從ZnSO4、FeCl3的混合溶液中制取ZnSO4·7H2O過程如下:
a.在混合液中加入6 mol/L NaOH溶液,至pH=8為止。
b.過濾后得到沉淀,用蒸餾水多次洗滌沉淀。
c.向洗滌后的沉淀中加入2 mol/L的硫酸,保持溶液的pH在4~6,加熱煮沸,趁熱過濾,濾液即為ZnSO4溶液。
d.濾液中加入2 mol/L的硫酸,使其pH=2。
已知部分陽離子以氫氧化物的形式開始沉淀至完全沉淀時溶液的pH見下表,回答下列問題:

沉淀物
Fe(OH)3
Zn(OH)2
pH
1.5~3.2
6.4~8.0
 
(1)步驟b中如何檢測沉淀已經(jīng)洗滌干凈                  。
(2)步驟d中加入硫酸,使其pH=2的目的是             ;要制得ZnSO4·7H2O的步驟d還缺少的操作是      ,所用的主要硅酸鹽儀器是               。

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同步練習(xí)冊答案