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某探究性学习小组设计如右图所示装置分别进行如下探究实验,请回答下列问题:

 

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实验

药品

制取气体

量气管中的液体

Cu、稀HNO3

 

H2O

NaOH固体、浓氨水

NH3

 

镁铝合金、足量NaOH溶液

H2

H2O

(1)实验I通过收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度,有的同学认为该实验设计不可行,主要原因是                                

(2)实验中量气管中的液体最好是     (填字母编号, 下同)

A.NaOH溶液          B.氨水           C.煤油            D.氯化铵溶液

实验剩余的NH3需吸收处理,以下各种尾气吸收装置中,不能防止倒吸的是       

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(3)写出实验中涉及的离子反应方程式                                   

反应前,先对量气管进行第一次读数。读数时,应注意的操作是                ,并使视线与凹液面最低处相平;反应后,待装置温度冷却到室温时,再对量气管进行第二次读数。实验前,如拆去导管D,测得的气体体积将         (填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)。

实验251.01×105Pa条件下获得以下数据:

编号

镁铝合金质量

量气管第一次读数

量气管第二次读数

1.0g

10.0mL

376.6mL

1.0g

10.0mL

364.7mL

1.0g

10.0mL

377.0mL

根据上述数据,计算出镁铝合金中铝的质量分数为              

 

(1) NO会与装置空气中的氧气反应,影响测量结果 (2) C, BE (3)①2Al+2H2O+2OH—=2AlO2—+3H2↑ ② 保持装置B与装置C液面相平 偏大 ③ 29.5% 【解析】 试题分析:(1)一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮可与水反应生成一氧化氮和硝酸;装置Ⅰ中有空气,一氧化氮会与装置中的空气反应,生成的二氧化氮溶于水并与水反应,使测得的一氧化氮体积不准,所以不可以通过实验I收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度; (2)氨气为碱性气体,极易溶于水,量气管中的液体应该不含水且不与氨气反应,浓NaOH溶液、氨水、氯化铵溶液中含有水,氨气被水吸收,而氨气不溶于煤油,所以量气管中液体最好是煤油,故选C;A、对于极易溶于水的气体,吸收装置中的导管外联双球状导管内伸入到液体中,液体进入双球内,防止进入前端装置,能防止倒吸,故A正确;B、吸收装置中的导管下联漏斗,漏斗口伸入液面以下,易吸收易溶性气体,不能防止倒吸,故B错误;C、对于极易溶于水的气体,吸收装置中的导管与干燥管连接,当水进入干燥管内,烧杯内液面下降低于导管口,液体又流落到烧杯中,能防止倒吸,故C正确;D、氨气极易溶于水,不溶于四氯化碳,所以导管通入四氯化碳中,气泡向上到水层溶解,能防止倒吸,故D正确;E、氨气极易溶于水,导管插入溶液中形成喷泉,进气管在烧瓶口,液体经进气管倒流入前端装置,产生倒吸,故E错误;F、氨气极易溶于水,导管插入溶液中形成喷泉,进气管在烧瓶底部,液体不能流入前端装置,能防止倒吸,故F正确;所以能防倒吸的吸收装置有acdf,不能防倒吸的为BE;(3)①铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,离子反应方程式2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑;②在对量气管进行每一次读数时,都应注意保持装置B与装置C液面相平,并使视线与凹液面最低处相平;实验前,如拆去导管D,流下的液体会占据来之不易的体积,使得测得的气体体积将偏大;③第2次测量数据误差较大,应该舍弃,铝和氢氧化钠反应生成氢气的体积为:[(376.6−10.0)+(377.0−10)]/2=366.8mL=0.3668L, 设生成0.3668L氢气,需铝的质量为x 2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑ 54g 3×22.4L x 0.3668L 则:x= =0.295g, 铝的质量分数为:0.295g/1.0g×100%=29.5%。 考点:考查物质性质实验方案的设计方法  
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考点分析:
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有一未知的无色溶液,可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H、OH):H、NH4、K、Mg2、Fe3、Al3,NO3、CO32、SO42,现取两份100mL溶液进行如下实验:

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第一份加入足量的BaCl2溶液后,有白色沉淀

产生,经洗涤、干燥后,称量沉淀质量为6.99g;

第二份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀的物质的

量与NaOH溶液的体积关系如右图所示。根据上述

实验事实,回答以下问题:

(1)该溶液中一定不存在的阳离子有                  

(2)实验中,NaOH溶液滴至b ~c段过程中发生的离子反应方程式为                   ;NaOH溶液的浓度为             (用字母c、d表示);

(3)原溶液确定含有Mg2、Al3、H,其物质的量之比n(Mg2):n(Al3):n(H)         

(4)原溶液中NO3的浓度为c(NO3),则c(NO3)的取值范围为                 

 

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硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和SiO2等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图:

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(1)实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有玻璃棒、         和烧杯;

(2)硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是             ,检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2的试剂及现象是                          

(3)“操作”系列操作名称依次为              、冷却结晶、过滤和洗涤。洗涤沉淀的方法是                       

(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2,写出H2O2氧化Fe2为Fe3的离子方程式:                     

 

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一定体积的酸性KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.2000 mol·L-1的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍,则KMnO4溶液的浓度(mol·L-1)为

A0.0176             B0.1600           C.0.1200            D.0.2400

 

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已知反应:10AgF+5Cl2+5H2O=9AgCl+AgClO3+10HF+O2 ,下列关于该反应的叙述不正确的是

A该反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为9:5

B当反应中有1mol电子转移时,被还原氯气物质的量为1/18 mol

C每产生1mol O2时,被氧元素还原的氯气物质的量为2mol

D参加反应的水有2/5被氧化

 

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将一定质量的镁铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L1 NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述中正确的是

A加入合金的质量不可能为5 g

B参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol

C沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mL

D溶解合金时收集到NO气体的体积在标准状况下约为2.24 L

 

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