题目内容

【题目】由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质ABCD,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)

1)若A为过氧化钠,ACO2反应的化学方程式为___A与水反应的离子方程式为___

2)①向饱和C溶液中通CO2,化学方程式为:___

1mol/LB溶液逐滴加入1L1mol/LAlCl3溶液中,产生白色沉淀39g,则所加入的B溶液的体积可能为___L

3)下列图象中,横坐标表示加入试剂或通入气体的物质的量,纵坐标表示产生沉淀的质量,用图象的序号或文字回答下列问题:

.表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液的是___

.表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是___

.表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是___

.③图___(填“能”或“不能”)代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2

【答案】2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 1.5 3.5 不能

【解析】

1)含钠元素的物质在常温下能和水反应的有NaNa2O2Na2O,其中NaNa2O2和水生成NaOH和气体,符合题目要求。所以BNaOHCNa2CO3DNaHCO3

2)向AlCl3溶液中加入NaOH溶液,若NaOH少量,产生Al(OH)3沉淀,当AlCl3耗尽时,再加NaOH溶液,Al(OH)3会溶解。

3)根据发生反应的离子方程式判断相应的图像。

1)若A为过氧化钠,则过氧化钠与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2

2)①CNa2CO3,向饱和C溶液中通CO2,由于生成的NaHCO3溶解度小,会成为晶体析出,化学方程式为:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

BNaOH1mol/LB溶液逐滴加入1L1mol/LAlCl3溶液中,产生白色沉淀39gn(AlCl3)=1moln[Al(OH)3]==0.5mol。存在两种可能:NaOH少量和NaOH过量。若NaOH少量,产生沉淀的物质的量由NaOH决定,Al3++3OH-=Al(OH)3,此时加入的n(NaOH)=3n[Al(OH)3]=1.5molNaOH溶液的体积为1.5L。若NaOH过量,则加入的NaOH先把AlCl3全部沉淀为Al(OH)3Al3++3OH-=Al(OH)3,此时消耗n(NaOH)=3n(AlCl3)=3mol,生成Al(OH)31mol,然后继续加入NaOH溶液,溶解部分Al(OH)3,使剩余的Al(OH)30.5mol,所以需要溶解Al(OH)3的物质的量为1-0.5=0.5mol,发生反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,溶解Al(OH)3需要的NaOH的物质的量为0.5mol,这种情况下共消耗NaOH3+0.5=3.5mol,则加入的NaOH溶液的体积为3.5L。故答案为1.53.5

3)Ⅰ.AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液,先发生反应:Al3++3OH-=Al(OH)3,然后发生反应:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,生成沉淀消耗的NaOH的物质的量和沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3:1,故选①;

.NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸,先发生反应:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3,然后发生反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,生成沉淀消耗的HCl的物质的量和沉淀溶解消耗的HCl的物质的量之比为1:3,故选⑤;

.NaAlO2溶液中通入CO2发生反应:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-CO2过量,CO32-CO2以及水反应生成HCO3-,不影响沉淀的量,故选⑥;

. 向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2,依次发生反应:①CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2+H2O+CO32-=2HCO3-CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2CO2的通入,开始就有沉淀生成,到沉淀最大量时,发生反应③CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O和④CO2+H2O+CO32-=2HCO3-,所以沉淀的量有一段是不随CO2的通入而变化的,然后再通CO2,沉淀的量才会减少,所以③图不能代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2

练习册系列答案
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(1)利用煤化工中产生的CO和H2可制取甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。实验室中,在1L恒容的密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的物质的量(单位:mol)如下表所示:

10min

20min

30min

40min

50min

60min

300℃

0.40

0.60

0.75

0.84

0.90

0.90

500℃

0.60

0.75

0.78

0.80

0.80

0.80

①300℃和500℃对应的平衡常数大小关系为K300℃_________K500℃(填“>”、“=”或“<”)。

②在一定条件下,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______(填标号)。

A.容器内气体的平均摩尔质量保持不变

B.2v(H2)=v(CH3OH)

C.容器中气体的压强保持不变

D.单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2

③300℃时,前10min内,该反应的平均反应速率为v(H2)=_________mol/(L·min)。

④下列措施能够增大此反应中CO的转化率的是_________(填标号)。

A.充入CO气体B.升高温度

C.使用优质催化剂D.往容器中再充入1molCO和2molH2

⑤500℃时,保持反应体系的温度不变,60min时再向容器中充入CH3OH气体和H2各0.4mol,反应将向____________________(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)进行。再次达到平衡时的平衡常数为____________L2/mol2

(2)二氧化碳催化加氢也可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H。在密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如下图所示.

①二氧化碳合成甲醇正反应的△H______0(填“>”、“<”或“=”,下同)。

②M、N两点时化学反应速率:v(N)______v(M)。

(3)一定条件下,向容积不变的某密闭容器中加入amolCO2和bmolH2发生反应:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),欲使整个反应过程中CO2的体积分数为恒定值,则a与b的大小关系式是_________

(4)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将COspan>2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。当乙酸的生成速率主要取决于温度时,其影响范围是_______________________

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