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跟踪练(57) 定量实验与探究型实验
1.(2023·辽宁师大附中模拟)碱式碳酸镁可用于生产牙膏、医药和化妆品等,化学式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O,某碱式碳酸镁样品中含有SiO2杂质,为测定其纯度,某兴趣小组设计了如下几个方案:
方案 Ⅰ 取一定质量的样品,与稀硫酸充分反应,通过测定生成CO2的质量计算纯度。
(1)乙中发生反应的化学方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用) a→_____________________________。
方案 Ⅱ ①称取碱式碳酸镁样品m g;
②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;
③重复操作②,测得剩余固体质量为m1 g。
(3)下列仪器中,方案 Ⅱ 不会用到的是________________________(填标号)。
(4)判断样品完全分解的方法是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)有同学认为方案 Ⅱ 高温煅烧的过程中会发生反应:MgCO3+SiO2MgSiO3+CO2↑,会导致测定结果有误,你认为这位同学的观点正确吗?________(填“正确”或“错误”)。请说明理由:________________________________。
答案:(1)4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+5H2SO4===5MgSO4+11H2O+4CO2↑
(2)d→e→b→c→b (3)E
(4)将样品连续两次高温煅烧,冷却称量质量相差0.1 g以内
(5)错误 该反应的发生不影响固体质量差
解析:(2)打开K,通过装置甲吸收通入的空气中的二氧化碳,防止干扰产生的二氧化碳的测定,排净装置内空气,关闭K,通过装置乙的分液漏斗滴入稀硫酸发生反应生成二氧化碳、水和硫酸镁,通过装置丁吸收气体中的水蒸气,通过装置丙吸收生成的二氧化碳测定其质量,为避免空气中二氧化碳、水蒸气进入干燥管,可以再连接一个干燥管,则装置顺序为a→d→e→b→c→b。
(3)灼烧需要泥三角、三脚架、酒精灯、坩埚,在干燥器中冷却,不需要蒸发皿。
(5)发生反应MgCO3+SiO2MgSiO3+CO2↑,不影响生成CO2和水蒸气的量,也不影响固体质量差,则这位同学的观点错误。
2.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强,可将Fe2+氧化。
回答下列问题:
(1)由AgNO3固体配制0.1 mol/L的AgNO3溶液50 mL,下列仪器中不需要使用的有________(写出名称),配制好的溶液应转移到________试剂瓶中保存。
(2)步骤1的实验现象是________________;步骤2无明显现象;步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀,______________________。由此可知,步骤3反应的离子方程式为________________________。
(3)某同学在实验时漏掉步骤2,直接加入过量AgNO3溶液,也观察到与步骤3相同的实验现象。该同学推测溶液中还有含碘的离子________(填离子符号)生成,并由此对I2氧化Fe2+产生了质疑。
(4)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化,学习小组在上述实验基础上进行补充实验:分别取少量的________和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中,往两支试管中加入过量的________,观察到的现象为____________________。
答案:(1)分液漏斗、蒸馏烧瓶 棕色细口
(2)溶液变蓝 溶液蓝色褪去
2Fe2++I2+2Ag+===2Fe3++2AgI↓
(3)I
(4)步骤 Ⅰ 中的溶液 KSCN溶液(或其他合理答案)
试管a溶液不变红,试管b溶液变红
解析:(2)步骤1中淀粉溶液遇碘水,现象是溶液变蓝;步骤2:再加入硫酸亚铁铵溶液,无明显现象,则说明亚铁离子和碘水不发生反应;步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀,黄色沉淀为AgI,则碘分子中碘元素化合价降低,溶液中发生氧化还原反应,碘作氧化剂,亚铁离子为还原剂,氧化产物为铁离子,故反应中还有另一个现象——溶液蓝色褪去。由此可知,步骤3反应的离子方程式为I2+2Fe2++2Ag+===2AgI↓+2Fe3+ 。
(3)实验时漏掉步骤2,直接加入过量AgNO3溶液,也观察到