题目内容

13.有一包白色固体粉末,可能含有Na2SO4、CaCO3、KCl、BaCl2、CuSO4中的一种或几种,按以下步骤进行实验:
①将固体粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀;
②加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解且有气泡产生.
根据以上实验所产生的现象,判断这种混合物里,一定含有Na2SO4、CaCO3、BaCl2物质,一定没有CuSO4物质,可能有的物质是KCl.
写出上述所发生反应的离子方程式:Ba2++SO42-═BaSO4↓、CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑.

分析 ①将固体粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀,溶液为无色,说明一定不存在蓝色的CuSO4;有白色沉淀,可能含有碳酸钙或硫酸钠、氯化钡;
②加入稀盐酸,沉淀部分溶解且有气泡产生,沉淀只有部分溶解,说明沉淀为碳酸钙和硫酸钡,溶液中一定存在Na2SO4、CaCO3、BaCl2
根据以上分析判断未知物的组成,然后写出反应的离子方程式.

解答 解:根据①可知,一定不存在溶液有色的CuSO4;根据②有气体生成、沉淀部分溶解可知,气体为二氧化碳,白色固体中一定存在CaCO3、Na2SO4、BaCl2,无法确定是否含有KCl,
根据以上分析可知,原白色固体中一定含有:Na2SO4、CaCO3、BaCl2;一定不含CuSO4;可能含有KCl;
发生反应的离子方程式有:Ba2++SO42-═BaSO4↓、CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,
故答案为:Na2SO4、CaCO3、BaCl2;CuSO4;KCl;Ba2++SO42-═BaSO4↓、CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑.

点评 本题考查了未知物的检验,题目难度中等,明确常见物质的性质及检验方法为解答关键,注意掌握某些物质具有的特殊性:如硫酸铜溶液为有色溶液、氢氧化铁为红褐色沉淀、氢氧化铜为氯水沉淀、二氧化氮为红棕色气体等,常常为解答该类题的突破口.

练习册系列答案
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7.甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用.工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(i)制备合成气:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=+206.0kJ•mol-1
(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H2
请回答下列问题:
(1)制备合成气:将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应(i);CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1.
①已知100℃时达到平衡的时间为5min,则从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率为:v(H2)=0.003mol•L-1min-1
②图中p1<p2(填“<”、”“>”或“=”).
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2,发生反应如下:
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为3:1.
(2)合成甲醇:在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下,向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g),发生反应(ii),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图2.
①反应(ii)需在低温(填“高温”或“低温”)才能自发进行.
 ②据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变,原因是Cu2O+CO?2Cu+CO2(用化学方程式表示)

 ③在500℃恒压条件下,请在图2中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图.
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:
CH3OH(g)+CO(g)?HCOOCH3(g)△H=-29.1kJ•mol-1,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是4.0×106Pa(填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”).
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是低于80℃,反应速率较小;高于80℃时,温度对反应速率影响较小,又因反应放热,升高温度时平衡逆向移动,转化率降低.

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