题目内容
13.某学生为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验.(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd)(1)请将上图各装置连接完整(填写装置中字母):c接f,g接d,e接a,b接h.
(2)若用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向长颈漏斗中加入的试剂是BD.
A.H2SO4溶液 B.CCl4 C.苯 D.稀硝酸
(3)检查装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊时再点燃酒精灯.
(4)若反应过程中CO2足量,探究钠与CO2充分反应后,生成的固体物质的可能的情况,某同学提出以下猜想:
①生成的固体物质为Na2CO3
②生成的固体物质为Na2CO3和C的混合物
③生成的固体物质为Na2CO3和Na2O的混合物
④生成的固体物质为Na2O和C的混合物
你认为正确的是①②(填序号).
假如反应过程中有下列两种情况,分别写出两种情况下钠与CO2反应的化学方程式.
Ⅰ.装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀,装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体:2Na+2CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO;
Ⅱ.装置①中钠的质量为0.46g,充分反应后,将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL(标准状况)CO2气体,且溶液中还有固体残留:4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C.
分析 (1)根据实验目的,②为制取二氧化碳装置,实验室中常用碳酸钙与盐酸反应,二氧化碳中混有氯化氢,需要用装置④除去,然后用装置③干燥,然后在①中进行钠与二氧化碳的反应,然后用⑤检验反应产物,据此进行连接装置;
(2)所选试剂的作用是增大溶液体积,可以用稀硝酸,加入H2SO4溶液后生成硫酸钙微溶,会阻止反应进一步进行,由于四氯化碳的密度大于盐酸,也可以加入四氯化碳溶液,但是苯的密度小于盐酸,加入苯不能使稀盐酸与碳酸钙接触;
(3)二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,当装置⑤中澄清石灰水变浑浊说明装置中空气已经排净;原因是空气中的二氧化碳、水与钠反应,需要排净空气,避免干扰实验;
(4)根据氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠分析;
Ⅰ.根据题干信息及反应现象判断反应物、生成物,然后写出反应的化学方程式;
Ⅱ.根据n=$\frac{m}{M}$计算出钠的物质的量,再根据n=$\frac{V}{22.4L/mol}$计算出标况下224mL二氧化碳的物质的量,从而得出反应后生成碳酸钠的物质的量;溶液中还有固体残留,该固体只能为C,说明钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C,据此写出反应的化学方程式.
解答 解:(1)探究钠与CO2的反应,首先用盐酸和碳酸钙在②中反应制取二氧化碳气体,制取的二氧化碳中混有挥发出来的HCl,需要用装置④中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,然后用③浓硫酸干燥,再在①中进行钠与二氧化碳的反应,最后用装置⑤检验反应产物,所以装置的连接顺序为:g、d、e、a(b)、b(a)、h,
故答案为:g、d、e、a(b)、b(a)、h;
(2)A.H2SO4溶液:加入H2SO4溶液后生成硫酸钙微溶,会阻止反应进一步进行,故A错误;
B.CCl4:四氯化碳的密度大于稀盐酸,加入四氯化碳后会,四氯化碳层在混合液下层,从而使盐酸与碳酸钙接触,故B正确;
C.苯:苯的密度小于盐酸,加入苯后,苯在混合液上层,无法使稀盐酸与碳酸钙接触,故C错误;
D.稀硝酸:加入稀硝酸后,可以增大溶液体积,使溶液与碳酸钙接触,故D正确;
故答案为:BD;
(3)钠化学性质比较活泼,能够与空气中的氧气、水反应,所以点燃酒精灯之前应需要打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,以便排尽装置中的空气,避免空气中O2、H2O干扰实验;当装置装置⑤中澄清石灰水变浑浊时,证明装置中空气已经排净,
故答案为:装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊;
(4)因为氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,所以反应过程中CO2足量,探究钠与CO2充分反应不可能生成氧化钠固体,故①②可能,③④不可能;故答案为:①②;
Ⅰ.装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀,PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd,则黑色沉淀为Pd,钠与二氧化碳反应生成了CO;装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体为二氧化碳,则钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和CO,2Na+2CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO,
故答案为:2Na+2CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO;
Ⅱ.装置①中钠的质量为0.46g,钠的物质的量为:n(Na)=$\frac{0.46g}{23g/mol}$=0.02mol,
将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL(标准状况)CO2气体,二氧化碳的物质的量为:n(CO2)=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,则反应后生成碳酸钠的物质的量为0.01mol,说明钠完全转化成了碳酸钠;
溶液中还有固体残留,根据化合价变化可知,残留的固体只能为C,则钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和C,反应的化学方程式为:4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C,
故答案为:4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C.
点评 本题通过探究钠与CO2的反应,考查了性质实验方案的设计原则,题目难度中等,正确理解题干信息为解答关键,注意掌握性质实验方案的设计原则,(4)为易错点,需要根据题中信息及反应现象判断反应物、生成物,试题充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用所学知识的能力.
醋酸浓度/mol•L-1 | 0.001 0 | 0.010 0 | 0.020 0 | 0.100 0 | 0.200 0 |
pH | 3.88 | 3.38 | 3.23 | 2.88 | 2.73 |
(1)写出醋酸的电离方程式:CH3COOH?CH3COO-+H+.
(2)醋酸溶液中存在的微粒有H2O、CH3COOH、CH3COO-、H+、OH-.
(3)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是当醋酸浓度为0.001mol/L时,溶液中的氢离子浓度小于0.001mol/L.
(4)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度(选填“增大”“减小”或“不变”)增大.
(5)常温常压下,在 pH=5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)=(10-5-10-9)mol/L (精确值,用表达式表示).
(6)下列方法中,可以使0.10mol•L-1CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是de.
a.加入少量0.10mol•L-1的稀盐酸 b.加入少量冰醋酸
c.加入少量氯化钠固体 d.加热CH3COOH溶液
e.加入Zn粒 f.加入少量0.10mol•L-1的CH3COONa溶液.
选项 | 离子组 | 加入试剂 | 加入试剂后发生反应的离子方程式 |
A | Fe2+、NO${\;}_{3}^{-}$、NH${\;}_{4}^{+}$ | NaHSO4溶液 | 3Fe${\;}^{2{+}_{\;}^{\;}}$+NO${\;}_{3}^{-}$+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O |
B | Ca2+、HCO${\;}_{3}^{-}$、Cl- | 少量NaOH溶液 | Ca2++2HCO${\;}_{3}^{-}$+2OH-═2H2O+CaCO3↓+CO${\;}_{3}^{2-}$ |
C | K+、AlO${\;}_{2}^{-}$、HCO${\;}_{3}^{-}$ | 通入少量CO2 | 2AlO${\;}_{2}^{-}$+3H2O+CO2═2Al(OH)3↓+CO${\;}_{3}^{2-}$ |
D | NH${\;}_{4}^{+}$、Al3+、SO${\;}_{4}^{2-}$ | 少量Ba(OH)2溶液 | 2NH${\;}_{4}^{+}$+SO${\;}_{4}^{2-}$+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2NH3.H2O |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
A. | 增加A的物质的量 | B. | 升高体系温度 | ||
C. | 增加体系压强 | D. | 减少C的物质的量浓度 |
A. | 32g/mol | B. | 64 | C. | 64g/mol | D. | 4g |
A. | 0.3 mol | B. | 0.1 mol | C. | 0.2 mol | D. | 2 mol |
A.连接全部仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性.
B.称取研细的辉铜矿样品1.000g.
C.将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中.
D.以每分钟1L的速率鼓入空气.
E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2═SO2+2Cu.
F.移取25.00ml含SO2的水溶液于250ml锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点.按上述操作方法重复滴定2-3次.
试回答下列问题:
(1)装置①的作用是除去空气中可能含有的SO2等气体;装置②的作用是干燥气体.
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为2KMnO4+5H2SO3=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O;
(3)若操作F的滴定结果如表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是80%.
滴定 次数 | 待测溶液的 体积/mL | 标准溶液的体积 | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | ||
1 | 25.00 | 1.04 | 21.03 |
2 | 25.00 | 1.98 | 21.99 |
3 | 25.00 | 3.20 | 21.24 |
(5)已知在常温下FeS 的Ksp=6.25×10-18,H2S 饱和溶液中c(H+)与c(S${\;}_{2}^{-}$)之间存在如下关系:c2(H+)•c(S2-)=1.0×10-22.在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为 lmol/L,应调节溶液的c(H+)为4×10-3mol/L.
(6)某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+.