题目内容

Ⅰ.某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):

(1)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用                              
(2)当D中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤,取一定量配成样液,并加入BaCl2溶液,出现白色沉淀并有气体产生,其离子方程式是                                     
Ⅱ.某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:

(1)仪器b中可选择的试剂为(任意填一种)            
(2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g,实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为              
(3)F中读取气体体积前,应向上或向下移动右管,使得左右两边液面相平,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积        (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(4)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据       (填序号)。
a.B装置实验前后质量差mg;     b.F装置实验前后液面差VL
c.D装置实验前后质量差mg;     d.E装置实验前后质量差mg;
(5)E装置中浓硫酸的作用是                                                 

Ⅰ.(1)CO2在水中存在平衡:CO2+H2OH2CO3HCO3+H+,有H2SO4存在时,可使上述平衡向左移动,从而减少CO2在水中的溶解,同时吸收挥发出来的HCl气体(3分)[给分要点:吸收HCl气体、减少CO2在水中的溶解、H2SO4电离出的H+使平衡左移]
(2)2HCO3+Ba2+=BaCO3↓+ CO2↑+H2O(3分)
Ⅱ.(1)碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体(任意填一种)(2分)
(2)Cu和Cu2O(3分)   (3)偏小(2分)  (4)b、c(3分)
(5)防止F中水蒸气进入D中,并吸收氨气(2分)

解析试题分析:Ⅰ.(1)7mol?L?1的盐酸与CaCO3反应制取的CO2气体中含有HCl,硫酸溶液可吸收HCl,CO2能溶于水,存在平衡::CO2+H2OH2CO3HCO3+H+,H2SO4电离产生H+,使上述平衡向左移动,从而减少CO2在水中的溶解。
(2)当D中有大量白色固体析出时,CO2、H2O与Na2CO3反应生成了NaHCO3,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀为BaCO3,产生的气体为CO2,离子方程式为:2HCO3+Ba2+=BaCO3↓+ CO2↑+H2O
Ⅱ.(1)碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体都能与浓氨水作用,产生氨气。
(2)若CuO全部被还原为Cu,根据关系式:CuO ~ Cu,生成的Cu质量为:80g×64/80=64g;若CuO全部被还原为Cu2O,根据关系式:2CuO ~ Cu2O,生成的Cu2O质量为:80g×144/160=72g,实际得到红色固体质量为68g,则红色固体成分为Cu和Cu2O
(3)F中左边液面低于右边液面,说明左边气体压强大于右边,则会导致读取的气体体积偏小。
(4)F装置实验前后液面差VL,为NH3与CuO反应生成的N2的体积,可求出N原子的物质的量,D装置实验前后质量差mg,为NH3与CuO反应生成的H2O的质量,可求出H原子的物质的量,由二者可求出氨气分子中氮、氢原子个数比。
(5)因为D中碱石灰的作用是吸收NH3与CuO反应生成的H2O,所以E中浓硫酸可F中水蒸气进入D中,并吸收未反应的氨气。
考点:本题考查化学实验的分析、产物的判断、试剂的选择与作用、离子方程式的书写。

练习册系列答案
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大型钢铁企业酸洗钢材时产生的废液主要成分为Fe2+、H+、Cl,可用下述方法处理该废液,回收盐酸,制备氧化铁涂料。

(1)单质X的化学式是                       
(2)氯化亚铁溶液经高温喷雾焙烧时转化为氯化氢气体和氧化铁粉末。有关的化学方程式为:
                                                     
                                                     
                                                     
(3)某种铁红涂料的成分中,除含有Fe2O3外,还添加有CuO或FeO中的一种。请设计实验探究该铁红涂料中添加的物质。
①提出合理假设
假设1:添加了CuO。   假设2:添加了FeO。
②基于假设        (填“1”或“2”),设计实验方案,进行实验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选实验试剂:铁粉、3mol?L1H2SO4、0.01 mol?L1酸性KMnO4溶液、10%NaOH溶液、10%H2O2、KSCN溶液

操作步骤
预期现象和结论
步骤1.取少量样品于试管中,_________________
____________________________________________
 
___________________________
步骤2.
____________________________________________
 
___________________________
 
(4)用水吸收“高温喷雾焙烧”时产生的氯化氢气体可得到盐酸。请计算:用1000g水需吸收标准状况下多少升氯化氢气体可得到36.5%的浓盐酸?(写出计算过程,结果可用数学表达式表示,不必化简)。

(14分)钠的化合物在工农业生产和人们的日常生活中有着广泛的应用,其中Na2O2常用作漂白剂和潜水艇中的供氧剂。Na2O2有强氧化性,H2具有还原性,某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能反应。为了验证此推测结果,该同学设计并进行如下实验,实验步骤和现象如下。

步骤1:按下图组装仪器(图中夹持仪器省略)并检查装置的气密性,然后装入药品;
步骤2:打开K1、K2,产生的氢气在流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中,没有观察到任何现象;
步骤3:检验完H2的纯度后,点燃酒精灯加热,观察到硬质玻璃管内Na2O2逐渐熔化,淡黄色的粉末慢慢变成了白色固体,干燥管内硫酸铜未变蓝色;
步骤4:反应后撤去酒精灯,待硬质玻璃管冷却后关闭K1。
根据以上信息回答下列问题:
(1)组装好仪器后,要检查装置的气密性。简述检查K2之前装置气密性的方法     ;利用A装置制备气体的优点是      (写出1点即可);实验室利用A装置还可以制备的气体是    (写出1种即可)。
(2)盛装CuSO4药品的仪器名称是    ;B装置的作用是         
(3)必须检验氢气纯度的原因是                 
(4)设置装置D的目的是          
(5)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为            

(18分)实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3),称取此混合物5.0g,溶于水中,配成250mL溶液。
方案一:沉淀法。利用化学反应把HCO3、CO32完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w (Na2CO3)。
(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3、CO32完全转化为沉淀,应选用的试剂是___________ (填编号)。

A.CaCl2溶液B.MgSO4溶液C.NaCl溶液D.Ba(OH)2溶液
(2) 简述证明HCO3、CO32已完全沉淀的实验操作_________________________。
(3) 过滤,提取沉淀,则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有________________________。
(4) 将沉淀洗涤,并充分干燥,称量沉淀的质量为mg,由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得w (Na2CO3)________________(填偏大或偏小、无影响)。
方案二:量气法。量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积,由此计算混合物中w (Na2CO3)。
(1)装置中导管a的作用是                    
(2)反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:
①_______________________________,
②_________________________________,
③眼睛视线与液面最低处相平。

(3)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则 产生CO2的体积为    mL。
方案三:滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中,滴加2滴酚酞试剂,摇匀,用0.2000 mol/L盐酸进行滴定到终点(已知终点时反应H++CO32- =HCO3-恰好完全)。重复此操作2次,消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。
(1)量取25.00 mL配制好的溶液,应选择_______________仪器来完成。
(2)判断滴定终点的依据是_____________________。
(3)此法测得w(Na2CO3)=                  %。

某研究性学习小组在网上收集到信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在 其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘 附着白色物质。
(1)通过钠在CO2气体中燃烧的实验,你认为燃烧的条件是:
_________________________________________________________________。
(2)燃烧的本质是:_____________________________________________。
(3)2010年8月初发生的俄罗斯森林大火着火面积比伦敦市的面积还要大。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件,请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延:_____________________________________________________________。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O
假设2:白色物质是Na2CO3
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
【设计实验方案·验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:

实验方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
 
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
 
【思考与交流】
(4)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是:___________________________________
(5)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为:________。
(6)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,________成立。你的理由是:_____________________________________________________。
(7)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为:____________________________
(8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
________________________________________________________

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