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题型:科学探究题 难度:0.4 引用次数:134 题号:10044789
某固体粉末由 Mg、MgO、Mg(OH)2 中的一种或几种组成。某化学小组为了探究该固体粉末的成分,设计如图所示的装置(固定装置省略)。

【信息资料】
(1)本实验条件下,氢气密度为 0.09g/L。
(2)Mg,MgO,Mg(OH)2 均能与硫酸反应,且反应放热MgO + H2SO4 ═ MgSO4 + H2O;Mg(OH)2 + H2SO4 ═ MgSO4 + 2H2O
(3)硫酸镁溶液中滴加氢氧化钠溶液会产生氢氧化镁沉淀MgSO4 + 2NaOH ═ Na2SO4 + Mg(OH)2
【实验过程】
步骤Ⅰ:检查装置气密性,装入药品并连接仪器。
步骤Ⅱ:倾斜 Y 形管,使样品充分反应,测得生成气体的体积 55.6mL(换算成该条件下气体质量约为 0.005g)。
步骤Ⅲ:拆下装置,往 Y 形管内残余液中加入氢氧化钠溶液,至不再生成沉淀。经过滤、洗涤和干燥后,称得沉淀质量为 0.58g。
【回答问题】
(1)该套装置气密性的检验说法正确的是 ________
A 把水准管下移一段距离,如果形成一定的液面差,则说明装置不漏气
B 把水准管下移一段距离,如果两边液面相平,则说明装置不漏气;
(2)用冷水浴的原因是________
(3)①使样品与硫酸充分反应的正确操作是________(填标号)。
A 硫酸溶液转移到样品中       B 样品转移到硫酸溶液中
②判断样品完全反应的现象是 ____________
(4)根据实验结果分析:
①通过步骤Ⅱ推断,样品中一定含有的物质是____________。通过步骤Ⅲ,经计算,样品中镁元素的总质量为 ____________克。
②结论:该样品中的成分是________
(5)从该实验中得出制取硫酸镁的三种方法,得出这三个反应(Mg,MgO,Mg(OH)2 分别与硫酸反应)中消耗等质量等浓度的硫酸,生成的硫酸镁质量________(相等或不同)。
(6)该化学小组同学经过讨论得出以下结论,正确的是________(填标号)。
A 利用该实验方案,能计算出样品中各物质的质量
B 实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量,确保样品完全反应
C 仅称量步骤Ⅱ中 Y 形管内药品减轻的质量(生成的氢气质量),就能计算出样品中各物质的质量

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【推荐1】将一定质量的金属锌加入硫酸亚铁和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤向过滤得到的固体中加入稀硫酸,有气泡产生。某化学兴趣小组对固体的成分进行探究。
【提出问题】过滤后得到的固体由什么组成?
【小组讨论】
(1)小组根据金属与混合盐溶液反应知识的回顾讨论,一致认为固体中一定含有铜,理由是___。请写出上述实验中金属锌与硫酸亚铁和硫酸铜混合溶液反应时发生的一个化学方程式_____
【作出猜想】猜想一:由铜、铁组成。猜想二:由铜、铁、锌组成。
【进行实验】
(2)锌粉呈深灰色,从视觉上不能分辨出铁粉中是否含有锌粉。为了验证固体的成分,请你设计实验方案,并按照设计的方案进行实验,并填写下列实验报告:
实验操作实验现象实验结论
_________________________________

【拓展延伸】
(3)将m克的铁锌合金加入一定量的硫酸铜溶液中,恰好完全反应,生成铜的质量为m克;若将这m克的铁锌合金加入足量的稀硫酸中,生成的氢气的质量为___________g。
2024-04-04更新 | 69次组卷
【推荐2】I、重庆实验外国语学校一化学兴趣小组欲探究铁粉型“暖宝宝”反应原理与铁的生锈本质是否一致(夹持仪器已略去)。
【资料信息】
①暖宝宝”的主要成分:铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐。
②蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
③吸水性树脂是一种新型高分子材料,能吸收自身重量几百到几千倍的水分,吸水、保水能力均很强,并可反复释水、吸水。
【实验准备】按如图1连接装置,设计采集频率、采集时间,将拆除包装的暖宝宝倒入三预烧瓶中,密封装置,点击电脑屏幕上的开始采集按钮,观察电脑屏幕上的曲线变化。

【实验结果】见图2。
【实验思考】
(1)分析图像可知:一般情况下,随着铁的锈蚀,装置内水蒸气的含量应该逐步降低,但暖宝宝发热过程中湿度却在增加,原因可能与“暖宝宝”原材料中的______有关。
(2)铁钉生锈需较长时间,而“暖宝宝”能快速反应的原因可能是______。
A.铁粉与其他物质的接触面积大加快了铁粉的锈蚀速率
B.蛭石的保温作用加快了铁粉的生锈速率
C.“暖宝宝”中氧气含量更高

由此可见,“暖宝宝”的反应原理与铁的生锈本质是一致的。
Ⅱ、测定废铁屑中单质铁的质量,并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。
某兴趣小组设计实验测定废铁屑中单质铁的质量,并制取硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。废铁屑的主要成分是铁,同时还有少量氧化铁和碳。实验过程如图3所示。
已知:          

(3)操作A的名称为______
(4)滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。
已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表:

温度/℃

0

10

30

40

50

60

64

70

80

90

溶解度/g

15.6

20.5

33.0

40.4

48.8

55.0

55.3

50.6

43.7

析出晶体

FeSO4·7H2O

FeSO4·4H2O

FeSO4·H2O

根据上表,硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)冷却结晶温度最高不超过______℃。
(5)根据实验数据计算该废铁屑中单质铁的质量分数为______
2023-01-12更新 | 172次组卷
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【推荐3】某化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,并设计实验探究:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色;③CO与人体内的血红蛋白结合,会造成人中毒缺氧。④实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳
【猜想与假设】猜想一:CO2、H2O;猜想二:CO、H2O;猜想三:CO2、CO、H2O。
【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过如图装置(部分夹持,固定装置省略)进行验证:

(1)实验过程中观察到A中白色粉末变为蓝色,B、E中澄清石灰水变浑浊,D中______(填实验现象),由此推断猜想______成立。(C中氢氧化钠溶液足量)
(2)实验过程中B装置的作用是______;装置D中反应的化学方程式是______
【反思与交流】
(3)实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是______
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(4)同学想根据装置E的质量变化(澄清石灰水足量),计算出氧化铁样品的纯度,称量a克氧化铁样品,称取完全反应前后装置E的质量分别为b克和c克。则氧化铁样品的纯度为______%(用a、b、c表示)。
2024-01-16更新 | 131次组卷
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