题目内容
【题目】某实验小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签.于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究.
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊.A受热分解的化学方程式为 .
(2)称取两种固体各2g,分别加入两个小烧杯中,再各加10mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复到室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液. ①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论: .
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象.其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是(填字母序号).
a.溶液温度下降b.溶液温度升高c.滴入酚酞后呈浅红色d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中.
①两试管中均产生气体,(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈.
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是(填字母序号).
a.装置Ⅰ的气球体积较大b.装置Ⅱ的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5molL﹣1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 | 预测现象 | 预测依据 |
操作1:向2mL Na2CO3溶液中滴加1mL 0.5molL﹣1 CaCl2溶液 | 有白色沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32﹣浓度较大,能与CaCl2发生反应:(写离子方程式) |
操作2:向2mL NaHCO3溶液中滴加1mL 0.5molL﹣1 CaCl2溶液 | 无白色沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32﹣浓度很小,不能与CaCl2反应 |
实施实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体,则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为 .
【答案】
(1)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水;bd
(3)Ⅰ;ac
(4)Ca2++CO32﹣=CaCO3↓;Ca2++2HCO3﹣=CaCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】解:(1)碳酸钠稳定,受热难分解,碳酸钠热稳定性差,受热易分解,生成二氧化碳气体,故A为碳酸氢钠,反应方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 生成碳酸钙沉淀变浑浊;所以答案是:2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O;(2)①称取两种固体各2g,分别放入两个小烧杯中,再各滴加10mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,并恢复至室温后,发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,说明在同样的温度下,同质量的两种固体在同体积的溶剂中,Na2CO3比NaHCO3易溶于水,
所以答案是:同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水;②a.碳酸钠溶解过程为放热过程,故a错误;
b.碳酸钠溶解过程放热,温度升高,故b正确;
c.碳酸钠为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,滴入酚酞后呈红色,故c错误;
d.碳酸钠为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,碳酸钠俗称纯碱,滴入酚酞后呈红色,故d正确;
所以答案是:b、d;(3)①将气球内的固体同时倒入试管发生反应:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,同等条件下,碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应,所以I的反应程度更为剧烈,
所以答案是:Ⅰ;②a.Na2CO3的摩尔质量为:106g/mol;NaHCO3的摩尔质量为:84g/mol,等质量的Na2CO3和NaHCO3 , NaHCO3物质的量较多,生成二氧化碳多,所以装置I的气球体积较大,故a正确;
b.等质量的Na2CO3和NaHCO3 , NaHCO3物质的量较多,生成二氧化碳多,故b错误;
c.Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,1g碳酸钠的物质的量为: =0.0094mol,
1g碳酸氢钠的物质的量为: =0.012mol,盐酸的物质的量为:0.003mol,盐酸不足,生成气体的体积可根据盐酸计算,故c正确;
d.通过以上计算可知盐酸不足,生成气体的体积可根据盐酸计算,故d错误;
所以答案是:a、c;(4)实验1:碳酸钠能和氯化钙反应CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl,离子反应为:Ca2++CO32﹣=CaCO3↓,
所以答案是:Ca2++CO32﹣=CaCO3↓;
实验2:CaCl2与NaHCO3溶液可发生反应:CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,离子反应为:Ca2++2HCO3﹣=CaCO3↓+CO2↑+H2O,
所以答案是:Ca2++2HCO3﹣=CaCO3↓+CO2↑+H2O.
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【题目】氨气是工农业生产中不可或缺的物质,研究制取氨气的机理意义非凡。
(1)在常温、常压、光照条件下,N2在掺有少量Fe2O3的TiO2催化剂表面与水发生下列反应:
N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+
O2(g) △H=a kJ mol-1 。
为进一步研究生成NH3的物质的量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K | 303 | 313 | 323 |
n(NH3)/(l0-2 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
此反应的a_________0,△S________0。(填“>”“<”或“ = ”)
(2)—定温度和压强下,在2 L的恒容密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ mol-1。在反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。
① 0~10 min内,以NH3表示的平均反应速率为_________。
② 在10~20 min内,NH3浓度变化的原因可能是_______。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积 C.降低温度 D.增加NH3的物质的量
③ 在反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是____________,达到第二次平衡时,新平衡的平衡常数K2______K1(填“>”“<”或“ = ”)