题目内容

17.在实验室进行下列有关的物质制备中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是(  )
A.C$\stackrel{在空气中点燃}{→}$CO$\stackrel{CuO,△}{→}$CO2$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Na2CO3
B.Cu$\stackrel{AgNO_{3}溶液}{→}$Cu(NO32溶液$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Cu(OH)2
C.Fe$\stackrel{点燃}{→}$Fe2O3$\stackrel{H_{2}SO_{4}溶液}{→}$Fe2(SO43溶液
D.CaO$\stackrel{H_{2}O}{→}$Ca(OH)2溶液$\stackrel{Na_{2}CO_{3}}{→}$NaOH溶液

分析 理论上正确,要求物质的转化需符合物质的性质及变化规律;操作上可行,要求操作应简便易行;绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染.
A、一氧化碳是有毒的气体,碳在氧气中燃烧生成的进行实验时要进行尾气处理,且一氧化碳是可燃性气体,不纯时加热或点燃引起爆炸.
B、硝酸银价格较高.
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁
D、理论上正确,操作较为简便,利用碳酸钠获得氢氧化钠,经济上也合理,对环境几乎无影响,符合绿色化学.

解答 解:A、碳不完全燃烧可生成一氧化碳,一氧化碳高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠;理论上正确,反应过程中产生、利用污染环境的物质CO,不符合绿色化学,一氧化碳是有毒的气体,碳在氧气中燃烧生成的进行实验时要进行尾气处理,且一氧化碳是可燃性气体,不纯时加热或点燃引起爆炸,操作上较为复杂,故A错误;
B、铜与与硝酸银反应可生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠可生成氢氧化铜沉淀;理论上正确,操作上也较简便,但利用硝酸银、氢氧化钠制取氢氧化铜,经济上不合理,故B错误;
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不能生成三氧化二铁,因此该方案在理论上就是错误的,故C错误;
D、氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应可生成氢氧化钠;理论上正确,操作也只需要加入液体较为简便,利用碳酸钠获得氢氧化钠,经济上也合理,符合绿色化学,故D正确;
故选D.

点评 本题考查实验准备方案设计与评价、绿色化学等,难度中等,是理论知识联系生活实际的体现、理论知识对实际的指导.注意实验方案设计应理论正确、操作简单可行、经济节约、绿色环保.

练习册系列答案
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2.工业上合成尿素的反应:
2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(I)+H2O(I)△H(I)
(1)已知合成尿素的反应分两步进行:
2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H1
NH2COONH4(s)?CO(NH22(I)+H2O(I)△H2
其能量变化曲线如图1所示,则△H、△H1和△H2由大到小的顺序为△H2>△H>△H1
(2)在一个真空恒容密闭容器中充入CO2和NH3发生反应(I)合成尿素,恒定温度下混合气体中NH3的体积分数如图2所示.
A点的正反应速率v(CO2)>B点的逆反应速率v(CO2)(填“>”、“<”或“=”);CO2的平衡转化率为75%.
(3)将一定量的氨基甲酸铵固体置于恒容真空容器中,发生反应:H2NCOONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g).在不同温度(T1和T2)下,该反应达平衡状态时部分数据见下表.
 温度 平衡浓度/(mol•L-1)
 c(NH3 c(CO2
 T1 0.1 
 T2  0.1
①T1< T2 (填“>”、“<”或“=”).
②下列能说明该分解反应达到平衡状态的是ac(填代号).
a.v生成(NH3)=2v消耗(CO2
b.密闭容器内物质的总质量不变
c.密闭容器中混合气体的密度不变
d.密闭容器中氨气的体积分数不变
(4)氨基甲酸铵极易水解成碳酸铵,酸性条件下水解更彻底.25℃时,向1L 0.1mol•L-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化),共用去0.052mol氨基甲酸铵,此时溶液中几乎不含碳元素.此时溶液中c(NH4+)=0.1mol/L;NH4+水解平衡常数值为4×10-9
5.工业生产的纯碱中常含有少量NaCl杂质.为测定某纯碱样品的纯度,化学课外活动小组设计了4种实验方案:
方案1.取样品溶解后,加试剂使CO32-沉淀,测定沉淀的质量. 
操作步骤有:①称量并溶解样品;②加入足量的BaCl2溶液;③过滤;④洗涤;⑤干燥;⑥称量并进行恒重操作. 
(1)实验时所需的定量实验仪器为电子天平,判断是否达到恒重的标准是前后两次称量的质量差不超过0.001g. 
方案2.用0.100mol/L 盐酸滴定.具体过程如图:

(2)操作1 所需要的仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管. 
(3)操作2 时选择的指示剂为甲基橙,当溶液黄色恰好变为橙色,且半分钟内不褪色时,说明达到了操作2终点. 
(4)为减少实验的偶然误差,通常的处理办法是做2~3次平行实验,取平均值. 
(5)操作2 时若锥形瓶内有少量液体溅出,则测定结果偏低;若盛装待测液的锥形瓶未用待测液润洗,测定结果无影响(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”). 
方案3.用稀酸将CO32-转化为CO2测定CO2的质量.实验装直如图:

操作步骤有:①检查装直的气密性;②在干燥管内装满碱石灰,称量质量为m1g;①称量ag样品装入广口瓶B中;④关闭止水夹;⑤缓慢加入稀H2SO4至不再产生气体为止;⑥打开止水夹;⑦缓缓鼓在空气数分钟,再称量干燥管,质量为m2g. 
(6)该方案样品中纯碱的质量分数为$\frac{53({m}_{2}-{m}_{1})}{22a}$ (用代数式表示). 
(7)有同学认为空气中的水蒸气会进入干燥管导致测量结果(选填“偏高”、“偏低”、“无影响”).改进措施可以是在干燥管右边再加一个装有碱石灰的干燥管. 
方案4.用稀酸将CO32-转化为CO2,测定CO2的体积. 
(8)下列装置中,适合该方案的是D(选填序号).

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