(4分)某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息:NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。为了验证这一信息,该科研小组将一瓶在潮湿

(4分)某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息:NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。为了验证这一信息,该科研小组将一瓶在潮湿

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(4分)某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息:NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。为了验证这一信息,该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO3样品混合均匀后,进行如下实验:

(1)在一个质量为ag的蒸发皿中加入一些样品,称得总质量为bg。用酒精灯对其充分加热,冷却后称得其总质量为cg。残留在蒸发皿中的固体是(填化学式)_________。
(2)另称取相同质量的样品放入锥形瓶中,实验装置如右图所示。为了保证实验成功,所选用针筒的最大刻度值应大于或等于_________(mL)。(设实验在标准状况下进行,请把合适的答案编号都挑选出来)
A.[(b-a)/84]×22.4×1000 mL
B.[(b-c)/31]×22.4×1000 mL
C.[(c-a)/106]×22.4×1000 mL
D.[(c-a)/106]×2×22.4×1000 mL

答案
(1)Na2CO3(1分)(2)ABD(3分,答对一个给1分,答错一个倒扣一分)
解析
(1)NaHCO3受热会发生会发生如下反应:2NaHCONa2COCO2  ↑H2O,其中CO气体跑出,水也会蒸发掉。只剩下Na2CO3固体。
(2) 由题意可知(b-a)为Na2CO3质量,则[(b-a)/84]×22.4×1000 mL为NaHCO3体积。所以选项A正确。由(1)可知冷却后的总质量其实是Na2CO3和蒸发皿质量,所以(c-a)就是Na2CO3质量。由化学方程式可知[(c-a)/106]×2就是NaHCO3物质的量,可算出[(c-a)/106]×2×22.4×1000 mL为NaHCO3体积。所以选项D正确。有题意可知(b-c)为NaHCO3与Na2CO3质量之差。由
2NaHCONa2COCO2  ↑H2O    Δn
2                                   1
n(NaHCO3)                        (b-c)/62
可算出(b-c)/31就是NaHCO3物质的量,则[(b-c)/31]×22.4×1000 mL为NaHCO3体积。所以选项B正确。
举一反三
(20分)某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:
【探究一】设计右图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
             
(1)硬质试管中发生反应的化学方程式为        
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是        
(3)装置E中的现象是        
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
(4)待硬质试管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于        后,将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号,下同)        。;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分
①一定有Fe3O4,可能有Fe   ②Fe3O4和Fe   ③只有Fe3O4   ④只有Fe
(6)另一份用___        (填仪器名称)加入        ,可以证明溶液中存在Fe2+
【探究三】设计如下流程利用上述滤液制取绿矾晶体(FeSO4·7H2O)。
滤液FeSO4溶液FeSO4·7H2O晶体
(7)步骤I中加入洁净废铁屑的作用是               (用化学方程式表示)。
(8)步骤II从FeSO4稀溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的主要操作包括        、趁热过滤____、再过滤。为防止FeSO4变质,该流程中还需注意的问题有        
【探究四】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。

(9)试剂b的化学式是        ____。
(10)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为        ;根据计算结果判断反应后硬质试管B中固体物质的成分是        
     
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(I)(4分)为了探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子的活泼性,甲、乙两位同学分别设计如下甲、乙两方案。
方案甲:实验1:取少量无水乙醚于试管中,加入少量金属钠。
实验2:各取3mL无水乙醚于试管中,分别加入少量等物质的量的苯酚和乙醇,再投入大小相同的钠块。
方案乙:
各取少量等物质的苯酚和乙醇于试管中,均在60℃的水浴加热,待苯酚熔化后,各放入相同大小的一小块金属钠。(已知:苯酚的密度为1.07g/mL)
(1)方案甲设计实验1的目的是                              
(2)方案乙中观察到:在乙醇中,钠很快与乙醇反应产生气体,溶液保持澄清;在苯酚中,钠块表面有少量气泡,且表面产生白色悬浮物,最后白色悬浮物充满苯酚熔融液。
①实验中观察到的白色悬浮物为           
②苯酚熔融液与钠的反应速率不如无水乙醇与钠的反应快,其可能原因有
____________。
(II)(12分)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

(1)实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象,请写出相应的化学方程式
                                                                        
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是          ;乙的作用是                 
(3)反应结束后,要检验a中乙醇催化氧化的生成物,可加入            浊液并加热,写出该反应化学方程式                                                      
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有                 。要除去该物质,可在混合液中加入            (填写字母)。
a.氯化钠溶液     b.苯     c.碳酸氢钠溶液    d.四氯化碳
然后,再通过      (填试验操作名称)即可除去。
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(16分).某同学想通过下图装置(夹持装置已略去)实验,探究SO2与Na2O2反应的产物。

Ⅰ.装置B的作用                                                   。
装置D的作用                                                   。
Ⅱ.如何检验反应中是否有O2生成
                                                            。
Ⅲ.对C中固体产物提出如下假设:
假设1:只有Na2SO3
假设2:只有Na2SO4
假设3:                                                。
(1)假设2的反应方程式为                                           
(2)若Na2O2反应完全,为确定C中固体产物的成分,甲设计如下实验:

得出结论:产物是Na2SO4
该方案是否合理        (填“是”或“否”),理由是                          。
(3)设计实验验证假设3:取少量C中固体产物于试管中,加入适量的蒸馏水溶解,                                                     ,则假设3成立。(写明操作与对应的现象)
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(6分)下图是某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置(图中加热仪器.铁架台.试管夹均未画出)。图中A处为无水乙醇(沸点78℃),B处为绕成螺旋状的细铜丝,C处为无水CuSO4粉末,D处为碱石灰,F处为新制的碱性Cu(OH)2悬浊液。

(1)在上述装置中,实验需要加热的仪器按加热的先后顺序排列为(填序号)       
(2)为使A中乙醇平稳地汽化成乙醇蒸气,常用的方法是       
(3)写出B处的现象       
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(13分)无水氯化镁是制备某种催化剂的中间体。某研究性学习小组设计实验方案进行制取无水氯化镁等实验。请填写下列空白。
[实验一]利用下图实验装置(夹持和加热装置省略),在HCl气流中小心加热MgCl2·6H2O晶体制取无水氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为:
NaCl+H2SO4(浓)===NaHSO4+HCl↑

(1)试剂X是         。第二个洗气瓶中的浓硫酸的作用是               
(2)该实验装置存在一个缺陷是                                         
[实验二]通过下列步骤,测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水:
①称取m1g样品置于烧杯中,充分溶解;
②加入足量硝酸银溶液,充分反应后,过滤;
③洗涤沉淀,干燥至恒重,称得沉淀质量为m2g。
(3)若步骤③的操作中未洗涤沉淀,将导致测得的氯元素含量       (填“偏高”或“偏低”)
(4)若测得m1=10.40,m2=28.70,则所得产品MgCl2·nH2O中n的值为      
[实验三]一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响,设计如下对比实验:
实验序号
氯化镁固体中氯元素含量/%
温度/℃
粉碎方式
催化效果/g·g-1
1
70.97
20
滚动球磨
3.9×104
2
74.45
20
滚动球磨
5.0×104
3
74.45
20
振动球磨
5.9×104
4
ω
100
振动球磨
 
       注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示
(5)表中ω=               
(6)从实验1、2可以得出的结论是                              
(7)设计实验2、3的目的是                                     
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