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某研究小組探究鎂、鋁與Na2CO3溶液的反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:將過(guò)量鎂條、鋁條(除去表面氧化膜)分別放入60℃的溫水中,觀察到開(kāi)始時(shí)鎂條表面有氣泡,5分鐘后氣泡迅速減少直至反應(yīng)停止;鋁條表面無(wú)明顯現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將過(guò)量鎂條、鋁條(除去表面氧化膜)分別放入飽和Na2CO3溶液(pH=12)中,觀察到鎂條表面有氣泡,且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),溶液中產(chǎn)生白色渾濁;鋁條表面持續(xù)產(chǎn)生氣泡。
(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中鎂條表面產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)為
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2
。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中飽和Na2CO3溶液pH=12的原因
CO
2
-
3
+H2O?
HCO
-
3
+OH-
CO
2
-
3
+H2O?
HCO
-
3
+OH-
(寫(xiě)離子方程式)。
(3)探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ現(xiàn)象不同的原因,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅲ。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ                       a菁優(yōu)網(wǎng)                      b菁優(yōu)網(wǎng)
現(xiàn)象 電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),鎂條上無(wú)明顯現(xiàn)象;隨后電流計(jì)指針迅速歸零繼而向左偏轉(zhuǎn),鎂條上少量氣泡產(chǎn)生,鋁條上持續(xù)有氣泡產(chǎn)生。 電流計(jì)指針持續(xù)向右偏轉(zhuǎn),示數(shù)逐漸減小,溶液中有白色渾濁物,鋁條上持續(xù)有氣泡產(chǎn)生
①實(shí)驗(yàn)a是b的對(duì)照組,所用NaOH溶液的濃度為
0.01mol/L
0.01mol/L
。
②實(shí)驗(yàn)a中開(kāi)始時(shí)Mg是原電池的
負(fù)
負(fù)
極。
③用化學(xué)用語(yǔ)表示實(shí)驗(yàn)a中鋁條上持續(xù)產(chǎn)生氣泡的原因
2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2
2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2

④查閱資料,實(shí)驗(yàn)b中沉淀成分為Mg2(OH)2CO3?aH2O,實(shí)驗(yàn)證實(shí)了沉淀中含有
CO
2
-
3
、OH-:將白色渾濁物過(guò)濾、洗滌,加入0.1mol/L鹽酸ymL恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)況下的CO2氣體xmL,x、y之間的關(guān)系為
x<1.12y
x<1.12y
(用含x、y的表達(dá)式表示)。
⑤實(shí)驗(yàn)a中電流計(jì)指針出現(xiàn)反向偏轉(zhuǎn),而實(shí)驗(yàn)b中電流計(jì)指針未發(fā)生反向偏轉(zhuǎn)的原因
Mg還原性強(qiáng)于Al,實(shí)驗(yàn)a中首先Mg失去電子生成Mg2+,結(jié)合OH-生成致密的Mg(OH)2覆蓋在鎂條表面,鎂條還原性降低作正極,使電流計(jì)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn);實(shí)驗(yàn)b中由于
CO
2
-
3
濃度較高,Mg2+結(jié)合OH-
CO
2
-
3
生成Mg2(OH)2CO3?aH2O,從鎂條表面脫落,鎂條因未被充分覆蓋一直作負(fù)極,電流計(jì)指針不反向偏轉(zhuǎn)
Mg還原性強(qiáng)于Al,實(shí)驗(yàn)a中首先Mg失去電子生成Mg2+,結(jié)合OH-生成致密的Mg(OH)2覆蓋在鎂條表面,鎂條還原性降低作正極,使電流計(jì)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn);實(shí)驗(yàn)b中由于
CO
2
-
3
濃度較高,Mg2+結(jié)合OH-
CO
2
-
3
生成Mg2(OH)2CO3?aH2O,從鎂條表面脫落,鎂條因未被充分覆蓋一直作負(fù)極,電流計(jì)指針不反向偏轉(zhuǎn)
。
(4)結(jié)合鋁元素的分布系數(shù)解釋實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鋁與飽和Na2CO3溶液持續(xù)產(chǎn)生細(xì)小氣泡的原因
飽和Na2CO3溶液pH=12,鋁元素主要以Al(OH)4-形式存在,使鋁與Na2CO3溶液的反應(yīng)可以持續(xù)進(jìn)行
飽和Na2CO3溶液pH=12,鋁元素主要以Al(OH)4-形式存在,使鋁與Na2CO3溶液的反應(yīng)可以持續(xù)進(jìn)行
。已知:Al3+、Al(OH)3、Al(OH)4-分布分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示:
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【答案】Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;
CO
2
-
3
+H2O?
HCO
-
3
+OH-;0.01mol/L;負(fù);2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑;x<1.12y;Mg還原性強(qiáng)于Al,實(shí)驗(yàn)a中首先Mg失去電子生成Mg2+,結(jié)合OH-生成致密的Mg(OH)2覆蓋在鎂條表面,鎂條還原性降低作正極,使電流計(jì)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn);實(shí)驗(yàn)b中由于
CO
2
-
3
濃度較高,Mg2+結(jié)合OH-
CO
2
-
3
生成Mg2(OH)2CO3?aH2O,從鎂條表面脫落,鎂條因未被充分覆蓋一直作負(fù)極,電流計(jì)指針不反向偏轉(zhuǎn);飽和Na2CO3溶液pH=12,鋁元素主要以Al(OH)4-形式存在,使鋁與Na2CO3溶液的反應(yīng)可以持續(xù)進(jìn)行
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/7/29 8:0:9組卷:55引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.某小組探究Na2S溶液與KMnO4溶液反應(yīng),實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
    實(shí)驗(yàn)過(guò)程Ⅰ:向5mL0.01mol?L-1酸性KMnO4溶液(pH=0)中滴加約0.3mL0.01mol?L-1Na2S溶液后,紫色變淺(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2)。
    實(shí)驗(yàn)過(guò)程Ⅱ:向5mL0.01mol?L-1Na2S溶液中滴加約0.3mL0.01mol?L-1酸性KMnO4溶液(pH=0)后,溶液呈淡黃色(pH≈8),生成淺粉色沉淀(MnS)。
    已知:
    M
    n
    O
    -
    4
    在強(qiáng)酸性條件下被還原為Mn2+,在近中性條件下被還原為MnO2。
    ②單質(zhì)硫可溶于硫化鈉溶液,溶液顯淡黃色。
    下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/10/25 23:30:1組卷:26引用:1難度:0.6
  • 2.某化學(xué)興趣小組對(duì)硫代硫酸鈉Na2S2O3產(chǎn)生興趣。該小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)Na2S2O3的某些性質(zhì)進(jìn)行了探究。完成下列填空:
    (1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
    序號(hào) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
    實(shí)驗(yàn)① 向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液 氯水顏色變淺
    實(shí)驗(yàn)② 取少量實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液 出現(xiàn)白色沉淀
    實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生白色沉淀的化學(xué)式為
     
    。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明Na2S2O3具有
     
    性。
    (2)乙同學(xué)取少量實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液,滴加AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,據(jù)此也認(rèn)為氯水將Na2S2O3氧化。評(píng)價(jià)他的推理是否正確并說(shuō)明理由。
     
    。
    (3)丙同學(xué)查閱資料,了解到Na2S2O3的一種制取原理:S+Na2SO3
    Na2S2O3。為探究外界條件對(duì)Na2SO3轉(zhuǎn)化率的影響,他設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)(每次反應(yīng)時(shí)間為60min):
    序號(hào) 硫粉質(zhì)量 Na2SO3質(zhì)量 水質(zhì)量 反應(yīng)溫度 Na2SO3轉(zhuǎn)化率
    實(shí)驗(yàn)③ 18g 63g 42g 80℃ 80.7%
    實(shí)驗(yàn)④ 18g 63g 57g 80℃ 94.6%
    實(shí)驗(yàn)⑤ 36g 63g 42g 80℃ 80.8%
    實(shí)驗(yàn)⑥ ……
    …… …… …… …… …… ……
    ①實(shí)驗(yàn)③、④的目的是探究
     
    對(duì)亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率的影響;
    ②實(shí)驗(yàn)③、⑤中Na2SO3轉(zhuǎn)化率基本不變的原因是
     
    。
    ③實(shí)驗(yàn)⑥想要探究溫度升高對(duì)亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率是否有影響,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。
    (4)丁同學(xué)將少量Na2S2O3溶液滴至AgNO3溶液中,發(fā)現(xiàn)立即生成了白色Ag2S2O3沉淀,但沉淀很快變?yōu)樽攸S色,最終變?yōu)楹谏?。過(guò)濾后,濾液中只含AgNO3、NaNO3與H2SO4。已知Ag、Ag2O、Ag2S均為黑色且難溶于水,推測(cè)該實(shí)驗(yàn)中黑色沉淀可能是
     
    ,理由是
     
    。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:99引用:1難度:0.6
  • 3.某化學(xué)興趣小組探究銅和濃硫酸反應(yīng)及產(chǎn)物SO2氣體的性質(zhì),設(shè)計(jì)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。[銅和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cu+2H2SO4(濃)
    CuSO4+SO2↑+2H2O,部分夾持儀器已略去]
    菁優(yōu)網(wǎng)
    【實(shí)驗(yàn)探究】
    (1)A裝置中試管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)
     
    (選填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng)。
    (2)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后,在B裝置中觀察到品紅溶液
     
    (選填“褪色”或“不褪色”)說(shuō)明二氧化硫的水溶液具有
     
    (選填“漂白性”或“吸附性”)。
    (3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,觀察到C裝置中的溴水褪色,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:SO2+Br2+2H2O═H2SO4+2HBr,在該反應(yīng)中SO2表現(xiàn)
     
    (選填“氧化性”或“還原性”)。
    (4)為了吸收殘余的SO2,D裝置燒杯中要盛放
     
    (選填“NaOH溶液”或“濃硫酸”)。
    (5)用6.4g Cu與足量濃硫酸反應(yīng),理論上最多可生成SO2氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為
     
    L(已知銅的摩爾質(zhì)量為64g?mol-1)。
    【實(shí)驗(yàn)拓展】
    (6)①實(shí)驗(yàn)室常用圖2所示圖E裝置來(lái)制取二氧化硫,E裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O與A裝置比較,用E裝置的優(yōu)點(diǎn)是
     
    (寫(xiě)一項(xiàng))。
    ②某同學(xué)也選擇E裝置快速制取氨氣,具體操作是在錐形瓶中放生石灰,分液漏斗盛放濃氨水,往生石灰中滴加濃氨水制得氨氣。用這種方法制取氨氣依據(jù)的原理是
     

    【知識(shí)應(yīng)用】
    (7)工業(yè)上,為減少二氧化硫排放形成酸雨,針對(duì)燃煤煙氣采取“石灰石-石膏法“脫硫,其原理為:SO2
    C
    a
    OH
    2
    CaSO3
    O
    2
    CaSO4,通過(guò)處理,既可以消除二氧化硫,游可以得到副產(chǎn)品石膏,變廢為寶。請(qǐng)寫(xiě)出步驟(Ⅱ)CaSO3與O2反應(yīng)生成CaSO4的化學(xué)方程式:
     
    。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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