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为纯MnO2的实验,其流程如下:
(1)第①步加稀硫酸时,粗MnO2样品中的 (写化学式)转化为可溶性物质。 (2)第②步反应的离子方程式是====MnO2??
Cl2↑+
。
+
? ClO3?
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈) 、 、 、 ,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还含有 (写化学式)。?
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69 g,第①步反应后,经过滤得到8.7 g MnO2?并收集到?0.224? L CO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3。?
【解析】 (1)根据框图中①处加入硫酸后生成CO2、滤液和MnO2可知MnO和MnCO3溶于硫酸。
(2)根据框图中②处可知滤液中主要含有Mn?加入NaClO3后发生氧化还原反应?NaClO3被还原为Cl2?Mn2?被氧化为MnO2。
(3)在较高的温度下?Cl2与NaOH发生歧化反应生成NaCl、NaClO3和水,故蒸干溶液得到的固体必含NaCl。 (4)n(CO2)?
0?224L22?4L?mol?12??0.01 mol
MnCO3 + H2SO4===MnSO4 + CO2↑ + H2O
0.01 mol 0.01 mol
?1m(MnCO3)?0.01 mol?115 g?mol?1.15 g
故MnO的质量为12.69 g-8.7 g-1.15 g=2.84 g?
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n(MnO)?2?84g71g?mol?1?0.04 mol
2?即MnO和MnCO3与硫酸反应生成的Mn的物质的量为0.05 mol。
?再根据5Mn2??2ClO3?4H2O===5MnO2??Cl2↑+?8H可以计算出第②步反应中至
?少需要??0.02? mol NaClO3?。 【答案】 (1)MnO、MnCO3
(2)5Mn2? 2 4H2O 5 1 8H?
(3)酒精灯 蒸发皿 玻璃棒 NaCl (4)0.02
19.(13分)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。 查阅资料:①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。? ②Al在pH=5.0时沉淀完全;
3?Mg2?在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全。
实验过程:
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体A,得到无色溶液。 Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰。 Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5 6,产生白色沉淀B,过滤。 Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解。
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C。 (1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是。
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷 、 。 (3)Ⅲ中生成B的离子方程式是 。 (4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是 。 (5)沉淀C的化学式是 。
(6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶1∶3,则X的化学式是。
?【解析】 由Ⅰ可知X中一定含有CO3或HCO3?由Ⅱ可知X中一定不含Na?由Ⅲ中pH
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为5 6时,生成沉淀,可知X中一定含Al3?、B为Al(OH)3;同理由Ⅴ可知X中一定含Mg2?、
C为Mg(OH)2;?(1)因?为硅酸不溶于盐酸;(6)由信息可知X为碱式碳酸镁铝,假设n(A)=1
2?mol,那么X中含有n(CO3)=1 mol,n(Al3?)?1 mol,n(Mg2?)?3 mol?,依据化合价可知
n(OH?)?7 mol。
【答案】 (1)CO2 (2)钠、硅
? (3)Al3??3NH3?H2O====Al(OH)3??3NH4??2H2O (4)Al(OH)3?OH?===AlO2(5)Mg(OH)2 (6)Mg3Al(OH)7CO3
20.(15分)固态化合物A由两种短周期元素组成,可与水发生复分解反应,甲组同学用如图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。
(1)仪器B的名称是 。
(2)实验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成,则Ⅲ中的试剂为 ;Ⅳ发生反应的化学方程式为 ;Ⅴ中的试剂为 。
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为Ⅰ——Ⅲ——Ⅳ——Ⅱ——Ⅴ——Ⅵ,此时Ⅱ中现象为 ,原因是 。
(4)经上述反应,2.5 g化合物A理论上可得0.56 L(标准状况)M;则A的化学式为 。
【解析】 (2)化合物A与水反应生成氨气,氨气经碱石灰干燥,与CuO反应生成红色的Cu,根据化合价守恒可知Cu的化合价降低?NH3中N的化合价升高生成气体M(氮气)。(4)经浓硫
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酸吸收未反应的NH3?收集的氮气的物质的量为n(N2)?0?56L22?4Ltmol?1所以A中??0.025 mol?,
含n(N)=?0.05 mol?,设A的化学式为Q3N或QN时其式量均为50,Q的相对原子质量分别为12或36,无意义;设A的化学式为Q3N2其式量为100,Q的相对原子质量为24,所以A为
Mg3N2。
【答案】 (1)分液漏斗 (2)碱石灰 3CuO?2NH3 3Cu?N2?3H2O 浓?硫酸?
(3)试纸变蓝 CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水,使试纸变蓝
(4)Mg3N2
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