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堿式碳酸鹽A可用作胃藥,其組成可表示為Al2Mg6(OH)x(CO3y?zH2O.某校化學興趣小組欲測定其化學式,實驗設計如下:
實驗Ⅰ:稱取一定質量的A,加熱分解至恒重.
實驗Ⅱ:稱取一定質量的A與足量的酸反應,測量生成CO2氣體的質量.
可供選擇的儀器和藥品如圖所示:(酸溶液限選6mol/L HCl或6mol/L H2SO4,其它試劑任選.)

回答下列問題:
(1)儀器乙的名稱為
 

(2)請選擇必要的裝置完成實驗Ⅱ,正確的連接順序為
 
(按氣流方向,用接口字母表示);選用的酸溶液是
 

(3)有人提出不采用實驗Ⅰ,可在實驗Ⅱ結束后,在A完全反應后所得溶液中滴加足量的氨水,用無灰濾紙過濾,用蒸餾水洗滌反應容器2~3次,將洗滌液過濾,洗滌沉淀2~3次,將附著沉淀的濾紙放到坩堝中加熱分解至恒重.判斷沉淀已洗滌干凈的方法是
 
,實際上未采用該方案的原因是不符合實驗設計的
 
原則(填字母編號).
A.科學性 B.安全性 C.可行性 D.簡約性
(4)x與y的關系式是
 
(用等式表示).
(5)通過實驗Ⅰ的相關數據,經計算可得A的摩爾質量為602.0g?mol-1.實驗Ⅱ中稱得樣品A的質量為9.030g,與足量酸完全反應后,CO2吸收裝置增重0.660g,則A的化學式為
 
考點:探究物質的組成或測量物質的含量
專題:實驗探究和數據處理題
分析:(1)根據儀器的結構特點可知,儀器乙的名稱為圓底燒瓶;
(2)要準確測量反應中生成的CO2,則需要除去裝置中殘留的空氣,因此反應前需要利用空氣排盡裝置的中的空氣;由于空氣中含有CO2因此空氣要首先通過氫氧化鈉溶液除去空氣中的CO2;又因為反應中生成的CO2含有水蒸氣,所以還需要先通過濃硫酸除去水蒸氣,最后再通過堿石灰吸收CO2.同時為了防止后面空氣中的CO2也被吸收,還需要再連接有個盛有堿石灰的干燥管或U形管,據此分析連接順序;根據鹽酸具有易揮發(fā)產生雜質氣體來選擇;
(3)由于濾液中含有SO42-,因此可以通過檢驗SO42-來檢驗沉淀是否洗滌干凈,即取少量最后一次沉淀洗滌液于試管中,滴加氯化鋇溶液后無渾濁,說明沉淀已洗滌干凈;根據A的組成陽離子可知,生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鋁,但由于沉淀的生成、過濾、洗滌、干燥、稱量過程過于復雜進行判斷;
(4)根據化學式Al2Mg6(OH)x(CO3)y?zH2O并依據化合價代數和為0列式判斷;
(5)CO2吸收裝置增重0.660g,則CO2的物質的量=
0.660
44
=0.015mol,9.030g樣品的物質的量=
9.030
602
=0.015mol,所以根據原子守恒可知y=1,則x=18-2y=16,最后再根據相對分子質量計算z的數值.
解答: 解:(1)根據儀器的結構特點可知,儀器乙的名稱為圓底燒瓶,故答案為:圓底燒瓶;
(2)要準確測量反應中生成的CO2,則需要除去裝置中殘留的空氣,因此反應前需要利用空氣排盡裝置的中的空氣;由于空氣中含有CO2因此空氣要首先通過氫氧化鈉溶液除去空氣中的CO2;又因為反應中生成的CO2含有水蒸氣,所以還需要先通過濃硫酸除去水蒸氣,最后再通過堿石灰吸收CO2.同時為了防止后面空氣中的CO2也被吸收,還需要再連接有個盛有堿石灰的干燥管或U形管,因此正確的連接順序是a→e→f→g→h(或h,g)→i;由于鹽酸易揮發(fā),所以應該選擇6mol/L的硫酸,
故答案為:a→e→f→g→h(或h,g)→i;6mol/L的硫酸;
(3)由于濾液中含有SO42-,因此可以通過檢驗SO42-來檢驗沉淀是否洗滌干凈,即取少量最后一次沉淀洗滌液于試管中,滴加氯化鋇溶液后無渾濁,說明沉淀已洗滌干凈;根據A的組成陽離子可知,生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鋁,但由于沉淀的生成、過濾、洗滌、干燥、稱量過程過于復雜,因此實際上未采用該方案的原因是不符合實驗設計的簡約性,故答案為:取少量最后一次沉淀洗滌液于試管中,滴加氯化鋇溶液后無渾濁,說明沉淀已洗滌干凈;D;
(4)根據化學式Al2Mg6(OH)x(CO3)y?zH2O并依據化合價代數和為0可知,x+2y=3×2+2×6=18,故答案為:x+2y=18;
(5)CO2吸收裝置增重0.660g,則CO2的物質的量=
0.660
44
=0.015mol
9.030g樣品的物質的量=
9.030
602
=0.015mol
所以根據原子守恒可知y=1
則x=18-2y=16
所以z=
602-27×2-34×6-17×16-60
18
=4,
因此該物質的化學式為Al2Mg6(OH)16CO3?4H2O,
故答案為:Al2Mg6(OH)16CO3?4H2O.
點評:本題考查了探究確定堿式碳酸鹽的化學式的方法,該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題,試題綜合性強,側重對學生能力的培養(yǎng)和訓練,有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹的實驗設計、操作能力.
練習冊系列答案
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取100mL 1.0mol?L-1和200mL 2.0mol?L-1的鹽酸混合后,全部注入500mL的容量瓶中,加水稀釋至刻度線,該混合溶液中H+的物質的量濃度是( 。
A、0.5 mol?L-1
B、2.0 mol?L-1
C、1.5.mol?L-1
D、1.0 mol?L-1

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科目:高中化學 來源: 題型:

短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示.下列說法正確的是( 。
A、原子半徑的大小為:Z>Y>X
B、氣態(tài)氫化物的還原性:Z<Y
C、若Y可作半導體材料,則X、Z的單質常溫下均為氣體
D、若Y與Z的核電荷數之和為X的4倍,則X、Z各自形成的氫化物熔沸點:X<Z

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科目:高中化學 來源: 題型:

閱讀表中部分短周期元素的相關信息:
元素代號相關性質
TT的單質能與冷水劇烈反應,所得的強堿性溶液中含有兩種
電子數相等的陰、陽離子
XX原子的最外層電子數是其最內層電子數的3倍
Y在第3周期元素中,Y的簡單離子半徑最小
ZT、X、Z組成的36電子的化合物A是家用消毒劑的主要成分
請回答下列問題:
(1)元素T與X按原子個數比1:1組成的化合物B所含的化學鍵有
 
(填化學鍵類型).B與CO2反應的化學方程式為
 

(2)在Y與Z形成的化合物的水溶液中,逐滴加入T的最高價氧化物對應水化物的溶液直至過量(邊滴加邊振蕩),觀察到的現象是
 
,寫出此過程中發(fā)生反應的離子方程式
 
 

(3)已知1mol化合物A與Na2SO3在溶液中反應時轉移2mol電子,寫出該反應的離子方程式
 

(4)在一定條件下,X、Y兩種單質以及有孔惰性電極在化合物TZ的水溶液中可形成原電池,為新型海上航標燈提供能源,寫出該原電池正極的電極反應式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

甲、乙、丙、丁4種物質均含A元素,其中甲的焰色反應呈黃色,乙為黃綠色氣體單質,它們之間有如圖所示的轉化關系(轉化過程中部分產物未標出).
(1)A的元素符號為
 
;丁的化學式為
 

(2)寫出甲溶液通電生成乙的化學方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

X、Y、Z、D、E、G六種短周期元素的原子序數依次遞增.X、Y、D元素的基態(tài)原子中電子層數與未成對電子數均相等;D、E屬于同族元素,G單質的水溶液和ED2化合物均具有漂白性;R元素的M層全滿,N層只有1個電子.
請回答下列問題:(用對應的元素符號表示)
(1)R元素在元素周期表分區(qū)中屬于
 
區(qū)元素,Y、Z、D三種元素中電負性由小到大的順序是
 

(2)X3D+的中心原子雜化軌道類型是
 
,該離子的立體構型是
 

(3)向RED4的水溶液中加入ZX3的水溶液至過量,有關反應的離子方程式是
 

(4)用惰性電極電解RED4溶液一段時間后,加入0.1molR(DX)2恢復到原來的狀態(tài),電解過程中轉移電子的物質的量為
 

(5)向RG2的水溶液通入ED2,產生白色沉淀RG,該反應的離子方程式是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知:A是一種烴,C、E均是家庭廚房常用的調味品的主要成分,含E的調味品還可以用來清除水壺中的水垢.A與溴的四氯化碳溶液反應生成B.
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(1)寫出以下反應的反應類型:A生成C的反應:
 
;C和E反應生成F:
 
;
(2)寫出以下反應的化學方程式(注明必要的反應條件):
A生成B:
 
;C生成D:
 
;C和E反應生成F:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

寫出下列物質的電離方程式.
( 1 )H2SO4
 

( 2 )Ba(OH)2
 

( 3 ) Fe2(SO43
 

( 4 )NaHCO3
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,廢水的種類和數量迅猛增加,對水體的污染也日趨廣泛和嚴重,威脅人類的健康和安全.因此工業(yè)廢水的處理是當代一個重要的課題.

(1)臭氧是一種強氧化劑,在處理含氰(CN-)廢水過程中由于無二次污染,而備受關注.該過程由兩步反應組成:CN-(aq)+O3(g)═CNO-(aq)+O2(g)△H12CNO-(aq)+3O3(g)+H2O(l)═N2(g)+2HCO3-(aq)+3O2(g)△H2
總反應的化學方程式為
 
,該反應△H=
 

(2)工業(yè)含磷廢水中含大量的PO43-,可通過投放鎂鹽進行除磷.
①投放的鎂鹽讓磷酸根形成Mg3(PO42沉淀而除磷.如圖1顯示,沉淀過程的 pH 對廢水中磷的去除率影響很大.從如圖可知,最佳除磷的pH范圍是
 
.當pH較高時,磷去除率下降的原因是
 


②若處理后的廢水中c(Mg2+)=1.0×10-6mol/L時,試計算溶液中的c(PO43-)(寫出計算過程,已知Ksp[Mg3(PO42]=1.0×10-24
③若廢水中還含有大量的NH4+,投放鎂鹽,可得到磷酸氨鎂晶體(MgNH4PO4?6H2O),可用作化肥.寫出該反應的離子方程式
 

④實驗表明,其他條件相同時學科王,溫度越高,殘余磷濃度越高.已知30℃時,c(PO43-)~反應時間t的變化曲線如圖2.若保持其他條件不變,請在坐標圖中,畫出60℃時c(PO43-)~反應時間t的變化曲線示意圖.

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