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蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SO2组成,由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图1:

(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是
 

(2)进行I操作时,控制溶液的pH=7.8(有关氢氧化物沉淀的pH见下表),Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致
 
溶解,产生
 
沉淀.
氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
开始沉淀pH1.93.39.4

沉淀完全时PH
3.25.412.4
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作为颜料,先向沉淀物A中加入(填所加物质的化学式),然后
 
 
、灼烧(填实验操作名称).灼烧操作需在
 
中进行(填写仪器名称),上述实验中,可以循环利用的物质是
 
(填化学式).
(4)现设计实验,确定产品aMgCO3?bMg(OH)2?cH2O中a、b、c的值,请写出下列实验步骤中所需要测定的项目(可用试剂:浓硫酸、碱石灰、氢氧化钠溶液、澄清石灰水):①样品称量,②高温分解,③测出水蒸气的质量,④
 
,⑤称量MgO的质量.
(5)从下列仪器图2中(装有必要的试剂)中选择完成上述实验所必需的仪器,连接一套装置
 
(选择仪器代号,可重复使用,用“A→B→…→”表示)
(6)18.2g产品完全分解后.产生6.6gCO2和8.OgMgO,由此可知,产品的化学式中    a=
 
,b=
 
,c=
 
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验设计题
分析:(1)蛇纹石矿可以看做MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成,蛇纹石加盐酸溶解后,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,而SiO2和HCl不反应,不能溶解;
(2)当氢氧化钙过量时,溶液碱性增强,Al(OH)3会溶解,从氢氧化物沉淀的pH表中可看出,Mg(OH)2在pH为9.4时开始沉淀,所以碱性增强Mg(OH)2会沉淀;
(3)红色氧化物为Fe2O3,应先将其中含有的少量Al(OH)3除去,除去Al(OH)3的方法是利用它能溶于强碱的性质;此过程中CO2是可以重复使用的;
(4)利用浓硫酸的吸水性干燥,再称量碱石灰吸收CO2前后的质量;
(5)加热用A,吸收水蒸气用浓硫酸,用碱石灰吸收二氧化碳;
(6)确定产品aMgCO3?bMg(OH)2?cH2O中a、b、c的值,需要测定的数据是①样品质量;②MgO质量;③生成CO2的质量(或体积);④生成水的质量.
解答: 解:(1)蛇纹石加盐酸溶解,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,反应方程式分别为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O.而SiO2不与盐酸反应,以沉淀的形式除去.故答案为:Fe3+、Al3+
(2)由(1)知,此时溶液中除了Mg2+外,还含有Fe3+、Al3+杂质,需除去Fe3+、Al3+但不能损失Mg2+,因Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+和Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,利用平衡移动的原理,消耗H+使上述水解平衡向正反应方向移动,除去Fe3+、Al3+,加Ca(OH)2需将溶液的pH控制在7~8,若pH过高,会导致生成的Al(OH)3发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O溶解,Mg(OH)2在pH为9.4时开始沉淀,所以碱性增强Mg(OH)2会沉淀,同时Mg2+也因转化为沉淀而损失.
故答案为:Al(OH)3 Mg(OH)2
(3)从实验步骤图知:沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3,红色氧化物是沉淀物Fe(OH)3分解后得到的Fe2O3,所以得先加碱把Al(OH)3除掉,反应为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,然后过滤洗涤灼烧即可;从实验步骤图知:上述实验中,步骤Ⅱ中通二氧化碳,生成碳酸钙,碳酸钙分解可得到二氧化碳,作为第Ⅱ步的原料,碱式碳酸镁分解得到CO2,可以循环使用的物质是CaCO3或CO2
故答案为:NaOH或Ca(OH)2;过滤;洗涤;坩埚;CO2
(4)利用碱石灰吸收CO2前后的质量差求二氧化碳质量,故答案为:测出二氧化碳的质量;
(5)加热用A,吸收水蒸气用浓硫酸,用碱石灰吸收二氧化碳,第二个碱石灰可防止空气中的二氧化碳和水进入装置,故答案为:A→C→D→D;
(6)m(样品)=18.2g,m(CO2)=6.6g,m(MgO)=8.0g,碱式碳酸镁分解:aMgCO3?bMg(OH)2?cH2O
 电解 
.
 
(a+b)MgO+aCO2↑+(b+c)H2O↑,根据质量守恒得:m(H2O)=18.2g-6.6g-8.0g=3.6g,则m(MgO)═0.2mol,n(CO2)═0.15mol,n(H2O)═0.2mol,得:a:b:c=0.15:0.05:0.15=3:1:3,故答案为:3,1,3.
点评:本题主要考查了元素化合物中金属铝、铁的性质,解题时不仅需熟知物质间的反应原理,还需灵活运用于实验的设计,难度中等.
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硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同.气体的成分可能含有SO2、SO3和O2中的一种、两种或三种.某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,测定反应产生SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式.实验可能用到的仪器如下图所示:

【提出猜想】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含一种
 

Ⅱ.所得气体的成分可能含有两种
 

Ⅲ.所得气体的成分可能含有SO2、SO3和O2三种
【实验探究】
实验操作过程(略).已知实验结束时,硫酸铜完全分解.请回答下列问题:
(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接的顺序为
 

(2)实验结束,B中量筒没有收集到水,则证明猜想正确
 

(3)实验结束,经测定装置C的总质量增加,能否肯定气体产物中含有SO2而不含SO3?请说明理由.答:
 

(4)有两个实验小组进行了该实验,由于加热时温度不同,实验结束后,测得相关数据也不同,数据如下:
实验小组称取CuSO4的质量(g)装置C增加的质量(g)量筒中水的体积折算成标准状况下气体的体积(mL)
6.42.56448
6.43.84224
①根据表中数据,应选用
 
mL的量筒;
②请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式:
一组:
 
,二组:
 

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已知:A是来自石油的重要有机化工原料,此物质可以用来衡量一个国家石油化工发展水平.E是具有果香味的有机物,F是一种高聚物,可制成多种包装材料.

(1)A的结构式为
 
,C的名称为
 

(2)B分子中的官能团名称是
 
,请设计一种验证B物质存在该官能团的方法
 

(3)写出下列反应的化学方程式并指出反应类型:
 
;反应类型是
 

 
;反应类型是
 

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对于合成氨工业来说,下列叙述中正确的是(  )
A、使用催化剂和施加高压,都能提高反应速率,都对化学平衡状态无影响
B、使用催化剂和施加高压,都能提高反应速率,只有压强对化学平衡状态有影响
C、采用循环操作,能提高NH3的平衡浓度
D、采用循环操作,能加快反应速率

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科目:高中化学 来源: 题型:

海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,如图1为海水利用的过程之一.
请回答下列问题.
(1)下列有关说法正确的是
 
(填字母序号).
a.在第③、④、⑤步骤中,溴元素均被氧化
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(2)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品:NaOH溶液和,又称为“氯碱工业”.将电解生成的Cl2通入NaOH溶液中可得到一种消毒液,写出该反应的离子方程式
 

(3)工业上以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,反应的化学方程式为:
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①乙装置中的试剂是
 
;实验中分离出NaHCO3晶体的操作是
 
(填分离操作名称),该操作所需要的玻璃仪器有
 

②取上述实验中制得的碳酸氢钠样品20g于试管中分解一段时间,将产生的气体通入足量的石灰水中得到l0g沉淀,则样品中分解的碳酸氢钠所占的质量分数为
 

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写出液态N2H4和液态N2O4反应的热化学方程式:
 

(2)实验室了为配制溶FeSO4液往往要加入少量稀H2SO4,其目的是
 

(3)把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是
 

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①写出混合溶液中所发生水解反应的离子方程式
 

②混合液中由水电离出的H+浓度(“大于”、“等于”、“小于”)0.mol?L-1NaOH1溶液中由水电离出的H+浓度.

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A、装置①可用于排空气法收集NO气体
B、可用图②所示装置及操作配制一定物质的量浓度的硫酸
C、装置③可用于吸收氯化氢或氨气
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D、M:NH3 X:O2

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A、H2SO4
B、NaOH
C、KCl
D、CH3COOH

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