时间:2019-07-03 23:03:25
1、实验题 (15分)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。
（1）该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为 ??
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3
猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2?yMgCO3]
（2）为了确定产物成份(包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质)，进行以下定性实验。请填写表中空白：
| 实验序号 | 实?验 | 实验现象 | 结?论 |
| 实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃 | 安静燃烧，火焰呈淡蓝色 | 气体成分为 ?①? |
| 实验Ⅲ | 将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤，取少量加入足量?②? | ? ?③? | 白色不溶物中含有MgCO3 |
| 实验Ⅳ | 取实验Ⅲ中的滤液，向其中加入适 量 ④ ?稀溶液 | 产生白色沉淀，溶液红色变浅 | 溶液中存在CO32－离子 |
参考答案：（1）猜测1： Mg(OH)2(2分)
（2）①氢气(或H2)(1分) ?
②稀盐酸(合理均可)(2分)
③产生气泡，沉淀全部溶解 (2分)?
④CaCl2或BaCl2(2分)
（3）①防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响实验结果(2分)
②Mg(OH)2?2MgCO3 或 Mg3(OH)2(CO3)2 (2分)
（4）3Mg＋4NaHCO3＋2H2O= Mg(OH)2? 2MgCO3↓＋2Na2CO3＋3H2↑(2分)
本题解析：⑴根据猜测2、3的内容可确定猜测1为“白色不溶物可能为Mg(OH)2”；
⑵实验Ⅱ：根据气体的火焰呈淡蓝色，可确定气体的成分为氢气；
实验Ⅲ：结合Mg(OH)2、MgCO3的性质，可用稀盐酸等与其反应，若产生气泡，且沉淀全部溶解，说明白色不溶物中含有MgCO3；
实验Ⅳ：要证明溶液中存在CO32－离子，可向实验Ⅲ的滤液中加入CaCl2或BaCl2，观察是否产生白色沉淀来证明；
⑶①装置末端用碱石灰吸收空气中水蒸气和CO2，防止其进入装置B中，影响实验结果；
②根据xMg(OH)2?yMgCO3的灼烧反应：xMg(OH)2?yMgCO3
(x＋y)MgO＋xH2O＋yCO2
有n(H2O)=
；n(CO2)=
，则x：y=1：2，即得白色不溶物的化学式为Mg(OH)2?2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2。
⑷综上可得该反应的反应物有Mg、NaHCO3，生成物有Mg(OH)2? 2MgCO3、Na2CO3、H2，最后根据观察法将其配平。
本题难度：一般
2、简答题 某小组为证明同温同压下，同浓度，同体积的酸性不同的两种二元酸与足量镁带反应时生成H2量相同而反应速率不同，装置如图．主要步骤如下：
（1）配制浓度为0.5mol/L的硫酸和草酸溶液；
（2）用______量取10.00mL0.5mol/L的硫酸和草酸溶液分别加入两锥形瓶中；
（3）分别取去表面氧化膜的鎂带系于铜丝末端；
（4）检查装置气密性，乙中装满水，按图连接好装置；
（5）将铜丝下移，使足量鎂带浸如酸中（铜丝不与酸接触）至完全反应，同时记录______；
（6）反应结束时，读取量筒内水体积ymL．
将以上步骤补充完整并回答下列问题
（1）（4）中如何检查气密性______；
（2）用ρ=1.84?98.3%的浓硫酸配制250mL，c=0.5mol/L硫酸，主要仪器有______、______、烧杯、玻璃棒、酸式滴定管等；
（3）读取量筒内水体积时，必须注意的问题是______；
（4）简述速率不等的原因______，铜丝不能与酸接触的原因______；
（5）此实验说明草酸为弱酸，请再设计一实验证明：______．
参考答案：酸溶液应用酸式滴定管量取，如用碱式滴定管会腐蚀橡胶管；比较化学反应速率，必须是比较一定时间之内的反应物浓度的变化或其它量的变化，故答案为：酸式滴定管；反应所需时间；
（1）如不漏气，加热时容器内压强增大，会有气泡冒出，故答案为：往丙中加水没过导气管口下端，两手掌紧贴甲外壁一会儿，若观察到丙中导气管冒气泡，表明装置不漏气；
（2）配制溶液所需仪器有：250ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒或滴定管、胶头滴管等．故答案为：250ml容量瓶、胶头滴管；
（3）读数时要保持左右气体压强相等，以减少误差，故答案为：读数时保持乙丙中液面相平；待装置冷却至室温再读数；
（4）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强等，本题为浓度不同，为测定镁与酸反应的速率，不能将铜丝与酸接触，否则易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定，
故答案为：H+浓度不同；与铜易形成原电池，加快反应速率，干扰实验测定；
（5）弱电解质存在电离平衡、不完全电离等性质，可任意选择合理方法，故答案为：测定草酸钠溶液的PH，如大于7，则为弱酸（其它合理答案也可以）．
本题解析：
本题难度：一般
3、实验题 （5分）某实验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。
（1）按图连接好实验装置，检查装置的气密性的方法是 。
（2）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是 。
（3）制备氮化钙的操作步骤是①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；
③反应结束后， ；④拆除装置，取出产物。
（4）数据记录如下：
| 直玻管质量m0/g | 直玻管与钙的质量m1/g | 直玻管与产物的质量m2/g |
| 14.80 | 15.08 | 15.15 |
参考答案：（5分）
（1）关闭活塞K，加热直玻管，若导管口处产生气泡，停止加热后，导管中形成一段液柱，则气密性良好。
（2）防止反应过程中空气进入反应管，便于观察N2流速
（3）熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通N2，并关闭活塞K
（4）①2.80
②x＜3 O2和N2与等质量的Ca反应，生成CaO质量高于Ca3N2，导致计算出的n(N)偏大
本题解析：由于金属钙为特别活泼的金属，故在制取Ca3N2的过程中，必须保证系统中无其它杂质气体，保证气密性良好：实验前先通入氮气，再加热，实验结束时，先停止加热、冷却后再停止通氮气
（2）防止空气从装置右端进入装置内，并且通过观察气泡来控制气体流速
（4）①由所给数据可知钙的质量为：15.08-14.80=0.28g，氮元素的质量为：15.15-15.08=0.07g，则两元素的原子个数比为：
，故x=0.28
②O2和N2与等质量的Ca反应，生成CaO质量高于Ca3N2，导致计算出的n(N)偏大，故x<3(或采用极值法来考虑：当气体全部为氧气时，得到的物质为CaO（即Ca2O2），而全部为氮气时得到的为Ca3N2，故通入的N2中混有少量O2时，所得物质的分子式中x<3)
本题难度：一般
4、填空题 有一种由CO、CO2、H2、水蒸气四种气体组成的混合气体，要证明其中含有CO和 H2，可选用的仪器及药品如下：
（1）实验时，导管接口的顺序是?。
（2）装置①内发生反应的化学方程式是?(任写一个,并标出电子转移方向和数目)。
（3）证明混合气体中含有氢气的实验现象是?
?。（4）证明混合气体中含有CO的实验现象是?。
参考答案：⑴? f e d c a b? j i h g? ⑵ CO + CuO ═ Cu + CO2 ?或 H2 + CuO ═ Cu + H2O
⑶ ⑤中的无水硫酸铜变蓝（4）④中出现浑浊
本题解析：略
本题难度：简单
5、选择题 草酸晶体(H2C2O4·2H2O)? 100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（图中加热装置已略去）
参考答案：D
本题解析：草酸晶体受热时会熔化，同时反应中生成水蒸气，为避免液体回流，装置只能选择D。答案选D。
本题难度：一般