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某研究性学习小组为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,...

某研究性学习小组为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列三种不同实验方案进行探究,请根据他们的设计回答有关问题。

【探究一】 实验方案:铝镁合金溶于NaOH溶液,测定剩余固体质量。

问题讨论:

(1)实验中发生反应的化学方程式是________________。

(2)若实验中称取5.4 g铝镁合金粉末样品,投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V mL≥________mL。

(3)实验中,当铝镁合金充分反应后,在称量剩余固体质量前,还需进行的实验操作按顺序依次为_________。

【探究二】实验方案:称量x g铝镁合金粉末,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。

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问题讨论:

(4)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是____________。

(5)假设实验中测出该数据为y g,则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为__________(用含x、y的代数式表示)。

【探究三】实验方案:铝镁合金溶于稀硫酸,测定生成气体的体积。

问题讨论:

(6)同学们拟选用下边的实验装置完成实验,你认为最简易的装置的连接顺序是a接________(填接口字母,仪器不一定全选)。

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(1)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑; (2)97;(3)过滤、洗涤、干燥固体; (4)灼烧后固体的质量;(5);(6)e、d、g。 【解析】 试题分析:(1)Mg、Al合金中只有Al可以与强碱NaOH溶液发生反应,产生偏铝酸钠和氢气,实验中发生反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;(2)由于合金中含镁3%~5%,所以5.4g合金含有金属Al的物质的量最多是n(Al)=(5.4g×97%)÷27g/mol=0.194mol,根据反应方程式可在n(NaOH)= n(Al)=0.194mol,V ×0.001L×2.0 mol/L≥0.194mol,所以V≥97mL;(3)实验中,当铝镁合金充分反应后,在称量剩余固体质量前,为了保证实验的准确性,还需进行的实验操作按顺序依次为过滤、洗涤、干燥固体;(4)用灼烧的方法测定合金的含量,欲计算Mg的质量分数,该实验中测定的数据要有灼烧前后固体的质量,所以还需测定的数据是灼烧后固体的质量;(5)设xg铝镁合金粉末中含有n mol镁、zmol铝,则24n+27z=x ①,再根据元素守恒,可得关系式:Mg~MgO、Al~Al2O3,最后得到了yg氧化物,据此列式为:40n+51z=y②,将两式联立求解,可得z= (3y−5x)/18mol。铝的质量为:27g/mol×(3y−5x)/18mol = (9y−15x)/2g,合金中镁的质量分数为 [x−(9y−15x)/2]:x=(17x−9y):2x;(6)装置的组装顺序:合金与酸反应,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导管应伸入量筒底部,故连接顺序为a接e、d接g。 考点:考查物质含量的测定方法的知识。  
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考点分析:
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有A、B、C、D、E五种常见化合物,都是由下表中的离子形成的:

阳离子

K+、Na+、Al3+、Cu2+

阴离子

OH、HCO3、NO3、SO42-

为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验,其结果是:

①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液;

②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀,继续滴加,沉淀完全溶解;

③进行焰色反应,B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃),A、E为黄色;

④在各溶液中加入硝酸钡溶液,再加过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀,B中无明显现象。

⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成.

根据上述实验填空:

(1)写出B、C的化学式:B               ;C             

(2)写出过量E滴到C溶液中的离子反应方程式                

(3)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物的化学式为             

(4)在A溶液中加入足量的澄清石灰水,其离子方程式为            

 

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现有金属单质A、B、C、D和气体甲、乙、丙及物质E、F、G、H、I,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。

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请根据以上信息回答下列问题:

(1)写出下列物质的化学式: B             F             

(2)已知A的一种氧化物可以做核潜艇的供氧剂,则其氧化物供氧时的化学方程式为_____________

(3)④离子方程式:                                 

 

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实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应: KClO3+6HCl === KCl + 3 Cl2 +3 H2O

此反应不需要加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。

(1)用“双线桥法表示出电子转移情况:KClO3+6HCl ==KCl + 3Cl2 +3H2O

(2)该反应中,氧化剂是__________,还原剂是­­_________。

(3)当电子转移的数目为6.02×1023个时生成的氯气的物质的量为       _______mol

(4)当有0.5molHCl被氧化时,则 有_____________mol KClO3被还原。

 

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化学科学在药物的开发、合成和使用中起着至关重要的作用。如小苏打、氢氧化铝、三硅酸镁等可治疗胃酸过多,硫酸亚铁可补铁、防治贫血。试回答下列问题:

(1)写出小苏打与胃酸(主要成分为稀盐酸)作用的离子方程式:

(2)现有一瓶胃舒平药片(复方氢氧化铝),请设计实验验证其主要成分。(写出实验步骤和实验现象):将药片碾碎,                      则说明其主要成分为氢氧化铝

(3)自选合适的氧化剂,将补铁剂中的Fe2+氧化成Fe3+,写出相关的离子反应方程式:____________检验Fe3+常用的试剂除碱外,还可以用       (填化学式),现象是                 

 

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下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。己知:2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O

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对实验现象的“解释或结论”正确的是   

选项

实验现象

解释或结论

A

a处变蓝,b处变红棕色

氧化性:Cl2>Br2>I2

B

c处先变红,后褪色

氯气与水生成了酸性物质

C

d处立即褪色

氯气与水生成了漂白性物质

D

e处变红色

还原性:Fe2+ > Cl

 

 

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