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现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:
①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C;
④Mg+H2OMgO+H2↑; ⑤Mg3N2 +6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。

回答下列问题:
(1)在设计实验方案时,除装置A、D、E外,还应选择的装置有            (填字母代号),选择装置D目的为_____________________________                           ;
(2)通气后,应先点燃        处的酒精灯;如果同时点燃A、F装置的酒精灯,将会使实验结果           (填“偏高”或“偏低”)原因                                                
(3)请设计一个实验,验证产物是Mg3N2,写出操作步骤、现象和结论:
_____________________________________________________________________          

(1)BF (2分)   D 目的是除去空气中的CO2,避免反应③发生;(2分)
(2)F;(1分)偏低;(2分)如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁。(2分)
(3)取适量产物放入试管中,滴加蒸馏水,将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试管中的溶液出现浑浊,红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成。(2分)

解析试题分析:(1)该反应中为了得到纯净的氮化镁,必须把影响的产物的气体水,还有氧气去除,装置B是用来除去水蒸汽的,放在A之前,F可以用来除去氧气。D 目的是除去空气中的CO2,避免反应③发生;
(2)这一装置中,很多人可能会考虑到F装置是用来除去水蒸汽的,那样的话,反应产生的氢气怎么办,因此这个装置是用来除去氧气的。如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁。(2分)
(3)验证产物是Mg3N2,必须利用氮化镁的特征反应。取适量产物放入试管中,滴加蒸馏水,将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试管中的溶液出现浑浊,红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成。
考点:氮化镁制取的有关知识

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(19分)黄铜矿的主要成分是CuFeS2(硫元素显价,铁元素显+2价)。实验室里用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红(Fe2O3)的流程如下:

已知:
   =
(1)在实验室中,应将黄铜矿粉末放在__________(填仪器名称)中焙烧。
(2)将反应过程中产生的SO2和H2S通入下图所示装置中检验它们的性质。该实验证明SO2具有_________性和__________性。

(3)欲选用下列部分装置在实验室中以MnO2和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气。

①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
②按气流方向由左到右,导管口连接顺序为a→__________________________________。
③装置连接好后,在装药品前,需检验装置的气密性,具体方法是__________________。
④向滤液A中通入C12,某同学取通入C12后的溶液滴加KSCN溶液,用来证明C12的氧化性比Fe3+强的结论。该实验设计是否合理________(填“是”或“否”),请用简要文字解释你的理由_____________________________________________________________。
(4)若使用20 g黄铜矿粉末可制得8 gFe2O3(铁红),则该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数是________ (假设各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

硫酸铜晶体俗称“胆矾”,在无机化工及生产生活中有广泛的应用。某课外研究小组的同学用粗铜粉(含有碳等杂质)设计了两种制备胆矾的途径,并测定了其中结晶水的含量。设计的流程如下:

(1)“较纯铜”转化为氧化铜时,应将其置于          内进行灼烧(填写仪器名称)。“粗铜”表面的油脂可以用热碱溶液洗去,原因是                     。若灼烧“粗铜”,获得的产物是混有少量铜的氧化铜。存在少量铜的可能原因是          。
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原         b.该条件下铜无法被氧气氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜       d.灼烧不充分铜未被完全氧化
(2)通过途径I实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤是:酸溶、加热通氧气、过滤、       、冷却结晶、        、自然干燥。比较由粗制氧化铜制取胆矾的两种途径,途径Ⅰ有明显的两个优点:
①                                             。
②                                                          。
(3)测定胆矾晶体里结晶水的含量时,若测定的相对误差大于零,则产生误差的原因可能是___________。
a.加热后容器未放入干燥器中冷却
b.最后两次加热后的质量相差较大
c.加热前称量时容器未完全干燥 
d.加热过程中有少量溅失
(4)利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解,A的试管中剩余黑色粉末,用带火星的木条伸入集气瓶D,发现木条能复燃。反应前后各装置的质量见图下方的表格所示。

请通过计算,推断该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式:                  。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某学生利用以下装置探究喷泉实验。其中A、F分别为硫化氢和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与硫化氢反应的装置。

请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的化学方程式                                       。
(2)装置A中的分液漏斗内液体a可选用            (选填以下选项的代号)
A.盐酸       B.浓硫酸         C.稀硫酸         D.稀硝酸
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从上图的“备选装置”中选择合适装置的编号,填入下列空格。B__________、D__________、E__________。
(4)打开K1、K2,将常温压下的H2S、Cl2以体积比1:1充满烧瓶后,烧瓶中发生的反应用化学方程式表示为                    ;关闭K1、K2,始终看不到烧瓶内产生“喷泉”现象,理由是:                                                            。
(5)在操作(4)的基础上,引发喷泉操作方法是                                  。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。现利用图10所示装置进行实验。

(1)装置③的作用是____________________。
⑵装置②中产生ClO2的化学方程式为____;
装置④中制备NaClO2的化学方程式为____。
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55 ℃蒸发结晶;②趁热过滤;③____________;④低于60 ℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-);将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
⑷达到滴定终点时的现象为________________。
⑸该样品中NaClO2的质量分数为____________(用含m、c、V的代数式表示)。
⑹在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表示为________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

实验室以空气(O2体积分数20%)为原料,在无碳、无水的环境下,用下图A装置制备臭氧(3O22O3)。

(1)空气通入A装置之前,应先后通过上述装置中的       、       (填装置序号)。
(2)臭氧与碘化钾溶液反应为:2KI+O3+H2O=2KOH+I2+O2。将a处气体通入装置B,溶液中的现象为               。
(3)为测定O2转化为O3的转化率,将装置B中的溶液全部转入另一容器中,加入CC14,经萃取、分液、蒸馏、冷却、称重,得I2固体0.254g。
①萃取操作所用玻璃仪器的名称       。
②若实验时通入空气1.12L(标准状况),O2的转化率为       。
③测定时需在A、B装置间连接装置D,原因是       。
(4)工业上分离O3和O2,可将混合气体液化后再分离,下列分离方法合理的是       (填序号)。
A.过滤 B.分馏 C.分液 D.萃取
(5)臭氧可用于含CN一碱性电镀废水的处理。第i步:CN一转化为OCN-;第ii步:OCN一继续转化为CO32一及两种单质气体。若第ii步转化时,O3与OCN-物质的质量之比为3∶2,该步反应的离子方程式为       。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。

回答下列问题:
(1)检查装置E气密性的操作方法是                                          。
(2)利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为i→___→___→___→  →  →   →a(填仪器接口的字母编号)。
(3)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;__________________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。

A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度
C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热,充分冷却
(4)写出CaH2与水反应的化学方程式_________________________________________ ;登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是_______________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。工业上可用酸性刻蚀废液(主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-)制备,其制备过程如下:

Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:

物 质
Cu(OH)2
Fe (OH)2
Fe (OH)3
开始沉淀pH
4.2
5.8
1.2
完全沉淀pH
6.7
8.3
3.2
 
(1)滤渣的主要成分是              (写化学式)。
(2)调节反应A后溶液的pH范围应为        。选择的试剂最合适的是     (填序号)。
a.氨水        b.稀硫酸         c.氢氧化钠         d.碳酸铜
(3)反应B的温度如过高,则所得蓝绿色产品中可能会出现的杂质是            。
(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。用相应的离子方程式表示:
① 沉淀只有CuCO3:                                      ;
② 沉淀只有Cu(OH)2且放出气泡:                                        。
(5)碱式碳酸铜的组成可表示为:aCuCO3?bCu(OH)2?cH2O。要测定其组成,甲同学设计的实验方案中需要如下五个步骤:①称量样品的质量;②高温分解;③测出CO2的质量;④测出水蒸汽的质量;⑤称量CuO的质量。而乙同学认为除步骤②外,实验只需测定四个量中的三个即可,则合理的组合为        (填序号,写一组即可)。

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差,实验测得m(H):m(O)>1:8。下列对导致这一结果的原因的分析中,一定错误的是(  )

A.Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置
B.Ⅲ装置后缺少干燥装置
C.Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝
D.CuO没有全部被还原

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