题目内容
(14分)某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应,推测活泼金属钠也能与CO2发生反应,因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。已知:常温下,CO能使一些化合物中的金属离子还原。
例如:PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl
反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在。
请回答下列问题:
(1)为了使制气装置能“随开随用,随关随停”,上图A处制取CO2气体应选用的装置
是 (填写“I”、“II”或“III”),其离子方程式是 ,。装置B、C中应盛放的试剂分别是 。
(2)观察实验装置图可知Na与CO2反应的条件是 ,检查装置的气密性完好并装入药品后,在点燃酒精喷灯前,必须进行的操作是 ,待装置E 中出现 现象时,再点燃酒精喷灯。
(3)假设CO2气体为足量,在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况,请回答问题:
①若装置F中溶液无明显变化,装置D中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
②若装置F中有黑色沉淀生成,装置D中只生成一种固体物质,取少量该固体与盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
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(1) III (1分) CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑(1分)
饱和NaHCO3 (1分)浓H2SO4(1分)
(2)高温或强热(1分)打开III中的止水夹(2分) 澄清的石灰水变浑浊(1分)
(3)①4Na+3CO2 2Na2CO3+C(2分)②2Na+2CO2 Na2CO3+CO(2分)
(4)生成正盐。因为根据质量守恒定律可知,反应物共有三种元素,没有氢元素,因此不能生成酸式盐。或生成正盐(1分)因为高温条件下碳酸氢钠不存在。(其它合理答案均给分)(2分)
解析
请回答下列问题:
(1)请选择必要的装置,按气流方向的连接顺序为
(2)请根据完整的实验装置,完成下列实验步骤:①
(3)数据记录如下:
空陶瓷管的质量 | 陶瓷管与钾的总质量 | 陶瓷管与产物的总质量 |
14.80g | 15.19g | 15.47g |
(4)超氧化钾可吸收二氧化碳,并生成氧气,因此可以作为飞船、潜艇等密闭系统的氧气再生剂.写出超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式:
(14分) 某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
(1) 关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。竖直冷凝管的作用是_____________________。
(2) ①理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚、________________(填结构简式)、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
②熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是__________;___________
③有同学通过某仪器鉴定所得产物中含有“-CH2CH2CH2CH3”, 从而确定副产物中存在丁醚。该同学的观点___________(填“正确”或“错误”)原因是____________
_______________________________________。
(3) 为了进一步分离、提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下:
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
1–丁醇 |
– 89.5 |
117.3 |
1–溴丁烷 |
– 112.4 |
101.6 |
丁醚 |
– 95.3 |
142.4 |
1–丁烯 |
– 185.3 |
– 6.5 |
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
②插上带橡皮塞的温度计;
③______________________;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从________处流入;
⑤迅速升高温度至____________℃收集所得馏分。
(4) 若实验中所取1–丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g(浓H2SO4足量),蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1–溴丁烷,则1–溴丁烷的产率是____________。