一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学.
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应,得到CO和H2,该反应的化学方程式为
 
,得到的CO和H2的混合气被称为合成气,合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属.
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备,并设计实验验证合成气的还原性.
I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气.根据(1)中所写的化学方程式.合成气中CO和H2的质量比为
 

Ⅱ.用合成气还原足量氧化铜.实验装置如下图所示:
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[设计买验步骤]
①连接好装置并检查气密性.
②装入药品,通人一段时间合成气.
③分别称量装置D、E的质量.
④缓缓通入合成气,加热装置C,使其充分反应.
⑤停止加热,继续通入合成气至恢复到室温.
⑥再次分别称量装置D、E的质量.
[完善实验设计]经过讨论同学们认为,装置E后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤
 
(填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯).
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验,并记录了实验现象和数据:
①装置C中出现
 
色物质.
②称量数据如表所示.
  装置D的质量 装置E的质量
反应前 292.4g 198.2g
反应后 296.0g 201.5g
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象,认为是合成气中的CO和H2还原了CuO.
②乙同学通过对上表数据的分析,推测除了CO和H2以外,制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CH4也还原了CuO.试通过计算说明他的推测依据.
③丙同学提出,实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气,使实验产生误差.你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?
 
(选填“是”或“否”,并说明理由).
[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究.
查阅资料:甲烷具有还原性,可以还原氧化铜,生成CO2和H2O;白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色.
实验设计:该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验.
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①上图装置F中盛放的试剂名称是
 

②上图装置的正确连接顺序是
 
(填字母,且每套装置限用一次).
[实验反思]除了可能是CH4也还原了CuO外,出现上表数据关系还可能是因为
 
(写出一个原因,并说明理由).
过氧化钠(化学式为Na202)可用在呼吸面具中作为氧气来源.Na202能跟C02反应生成02和另一种固体化合物(用X表示);它也能跟H20反应生成02,化学方程式为:2Na202+2H20=4NaOH+02↑.以下是某兴趣小组进行的探究活动.(1)利用如下图所示实验装置制取氧气,请回答有关问题.
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①实验室制取CO2的化学方程式为
 

②表明C02未被Na202完全吸收的实验现象为
 

③O2可采用D装置收集,并用带火星的木条检验,这是利用了O2的哪些性质?
④若A装置产生的C02中混有水蒸气,要检验干燥的C02能否与Na202反应生成O2,以上实验装置应如何改进?
(2)为探究X是哪种物质及其有关性质,同学们进行了如下分析和实验.
①有同学猜想X可能是酸、碱或盐中的一种.通过对物质组成的分析,大家一致认为X肯定不是酸和碱,理由是
 

②同学们通过讨论和实验证明了X是Na2C03.以下是他们设计的有关Na2C03性质的探究实验,请根据卷首资料提供的信息,将下表填写完整.
实验操作 现象 有关化学方程式
实验一:取少量固体样品,
 
 
澄清石灰水变浑浊
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H20+CO2
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
实验二:取少量固体样品,加水配成溶液,滴加适量的
 
溶液
有白色沉淀产生
 
 
(3)7.8g过氧化钠与足量的水反应,生成氧气的质量是多少?若反应后得到了40g氢氧化钠溶液,请计算氢氧化钠溶液中溶质的质量分数.
(2013?镇江模拟)兴趣小组参观某制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【查阅资料】
①粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质.
②反应原理:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,将分离出的晶体A充分加热,可制得纯碱.
③NH4Cl
  △  
.
 
 NH3↑+HCl↑.
④无水硫酸铜遇水变蓝
⑤部分生产流程如下图所示:

【问题讨论】
(1)①写出加入氢氧化钠溶液所发生反应的化学方程式
2NaOH+MgCl2═Mg(OH)2↓+2NaCl;
2NaOH+MgCl2═Mg(OH)2↓+2NaCl;

②操作Ⅱ的名称为
过滤
过滤

③反应(1)中加适量盐酸的作用是
除去过量的氢氧化钠和碳酸钠
除去过量的氢氧化钠和碳酸钠

④反应(2)中为提高产率,所加气体的顺序是
B
B
(填字母).
A.先通入二氧化碳再通氨气     B.先通入氨气再通二氧化碳
(2)上述生产流程中不可循环使用的是
D
D
(填字母).
A.CO2        B.NH3        C.HCl         D.NaOH
【组成探究一】
(3)①晶体A受热分解的化学方程式为
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2↑;
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2↑;

②设计实验检验纯碱样品中是否混有晶体A请完成下表:

选择的装置 实验现象 实验结论
AB
AB
B中澄清石灰水不变浑浊
B中澄清石灰水不变浑浊
样品不含晶体A
【组成探究二】
(4)取纯碱样品加水溶解,向其中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.产生沉淀的方程式为
AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3
AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3
,确定纯碱样品含有杂质NaCl.
【组成探究三】
(5)同学们为了测定该纯碱样品的纯度,设计了如下实验:

①判断加入BaCl2溶液是否过量的合适方法是
A
A
,观察现象判断.
A.静置混合物X,向上层清液中再滴BaCl2溶液
B.向滤液Y中滴加BaCl2溶液
②判断滤渣是否洗涤干净,可采取向洗涤液中滴加
BC
BC
,观察现象判断.
A.BaCl2溶液       B.稀H2SO4      C.Na2CO3溶液    D.稀HCl
③根据实验数据,计算样品中碳酸钠的质量分数为
88.3%
88.3%
   (写出计算过程)
以下是我们日常生活中常用的各种清洗剂,选择适当的用品可以得到更好的清洗效果.
名称 洗洁精 洁厕灵 炉具清洁剂 污渍爆炸盐 漂白粉
产品样式
有效成分
或功能
清洗油污 盐酸 氢氧化钠 过碳酸钠 消毒

(1)使用洗洁精清洗餐具上的油污,这是因为它具有
乳化
乳化
的功能.
(2)以下物质可以使用洁厕灵清洗的是
a c
a c
(填字母序号).
a.铁锈      b.油渍     c.水垢(主要成分为碳酸钙和氢氧化镁)
(3)取上述一定量的炉具清洁剂,滴加几滴酚酞溶液,溶液变
色,若将洁厕灵与炉具清洁剂混合,可以发生右图所示的化学反应.图1中a微粒的名称为
水分子
水分子

(4)“污渍爆炸盐”溶于水后会生成Na2CO3和H2O2.将爆炸盐溶于水后,再加入足量的洁厕灵,发生的化学反应方程式为
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

(5)化学小组发现一袋包装破损的漂白粉,同学们对漂白粉其漂白作用是否失效产生了疑问.(当有效成分完全消失时,则漂白粉就完全失效;部分消失时,则为部分失效).
查阅资料
①漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2和Ca(OH)2,其有效成分是Ca(ClO)2
②Ca(ClO)2可溶于水,漂白原理是:它在空气中发生反应:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HclO.
③HClO不稳定,易分解生成HCl和一种常见的单质气体.
④CaCl2的水溶液呈中性,HClO的水溶液呈酸性.
⑤HClO能可使有色物质(如:品红溶液)褪色.
实验探究:
下表是探究某漂白粉是否完全失效的实验,请根据表中结论,进行填空.
实验步骤 实验现象 实验结论
把少量漂白粉样品加入水中,通入足量的CO2气体,
滴入品红溶液;
滴入品红溶液;

品红溶液不褪色
品红溶液不褪色
漂白粉的漂白作用已完全失效
继续探究:
同学们对某完全失效后的漂白粉的成分很感兴趣,并作进一步探究.在老师的帮助下,同学们对该失效后的漂白粉成分进行猜想:
猜想一:CaCl2和CaCO3;猜想二:
CaCl2、CaCO3、Ca(OH)2
CaCl2、CaCO3、Ca(OH)2
.然后进行实验探究.
实验操作 实验现象 实验结论
把样品加入水中,充分溶解后过滤,
取滤液于试管中,向其中滴入无色酚酞试液或通入CO2
取滤液于试管中,向其中滴入无色酚酞试液或通入CO2
溶液无明显变化
溶液无明显变化
猜想一成立
交流讨论:
①HClO分解时除生成HCl外,生成的另一种常见气体是
氧气(或O2
氧气(或O2

②猜想中的成分CaCO3,除漂白粉的有效成分在空气中发生反应生成外,还有其它来源,请你用化学方程式表示
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

定量研究:
取上述漂白粉31.1g于一烧杯中,向其中加入131.7g水,使漂白粉中的可溶物完全溶解.然后再向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸,烧杯中难溶固体物质的质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图2所示.请根据题意回答下列问题:
①当滴入10%的稀盐酸至图中A点时,烧杯中溶液里含有的溶质是(写化学式)
CaCl2
CaCl2

②当滴入10%的稀盐酸146g时(即B点),试通过计算,求此时烧杯中所得不饱和溶液中溶质的质量分数.

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