题目内容

16．目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题．
（1）向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙（离子直径在1～10nm之间）．
①向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时，应先通入NH3，后通入CO2．
制备纳米级碳酸钙的离子方程式是Ca 2++CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+2NH4+．
②判断产品中是否含有纳米级碳酸钙的实验方法是丁达尔效应．
（2）已知CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（1）+H2O（1）△H＜0，该反应在低温下能自发进行（填“能”或“不能”）
若其他条件不变，实验测得平衡常数：K（T1）＞K（T2），则T1＜T2（填“＜”“＞”或“=”）
（3）如题图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O．
①其中乙丙池是电能转化为化学能的装置；
②甲池通入CH3 OH的电级反应式为CH3OH-6e-+2H2O+8OH-=CO32-+8H2O；
③若甲池中消耗280mL（标准状况下）O2，此时丙地池中理论上最多产生1.45g固体．

分析 （1）①二氧化碳、氨气和氯化钙反应生成碳酸钙胶体与氯化铵；
②鉴别胶体的常用方法为丁达尔效应；
（2）依据反应特征和反应自发进行的判断依据△H-T△S＜0分析，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
（3）①根据燃料电池和电解池中的能量转换知识来回答，甲池中甲醇燃料电池为原电池，乙和丙池为电解池；
②在燃料电池中，负极发生失电子的氧化反应；
③根据串联电路中转移电子相等结合电子守恒知识来回答．

解答 解：（1）①浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙，离子反应方程式为Ca 2++CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+2NH4+，
故答案为：Ca 2++CO2+2NH3+H2O═CaCO3↓+2NH4+；
②纳米级碳酸钙具有胶体的性质，而鉴别胶体的常用方法为丁达尔效应，所以要判断产品中是否含有纳米级碳酸钙的简单实验方法为丁达尔效应，
（2）CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（1）+H2O（1）△H＜0，△S＜0，满足△H-T△S＜0，在低温下反应能自发进行，若其他条件不变，实验测得平衡常数：K（T1）＞K（T2），反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；所以T1＜T2；
故答案为：能，＜；
（3）①分析装置图可知，甲池是燃料电池，是化学能能转化为电能的装置，乙、丙池是电解池，是将电能能转化为化学能的装置；
故答案为：乙丙；
②在燃料电池中，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下的电极反应为：CH3OH-6e-+2H2O+8OH-=CO32-+8H2O；
故答案为：CH3OH-6e-+2H2O+8OH-=CO32-+8H2O；
③甲池中根据电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，所以消耗280mL（标准状况下0.0125mol）O2，则转移电子0.05mol，根据丙装置中，在阴极上是氢离子放电，减小的氢离子是0.025mol，所以镁离子和氢氧根离子之间反应生成氢氧化镁，理论上最多产生氢氧化镁质量应该是0.125×2mol×58g/mol=1.45g固体；
故答案为：1.45．

点评 本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识，属于综合知识的考查，注意平时知识的积累是解题的关键，难度中等．

练习册系列答案
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6．下列溶液：①石灰水，②H2S溶液，③KMnO4溶液，④氯水，⑤品红溶液．能够区别SO2和CO2气体的是（　　）
A．①②③B．只有②③④C．②③④⑤D．全部都行
7．下列各离子组，由于生成沉淀而不能大量共存的是（　　）
A．NH4+、Fe3+、SO42-、SCN-B．Na+、Mg2+、NO3-、OH-
C．K+、H+、Cl-、OH-D．K+、H+、NO3-、CO32-
4．下列变化过程，属于放热反应的是（　　）
①液态水变成水蒸气 ②酸碱中和反应③浓H2SO4稀释④固体NaOH溶于水    ⑤H2在Cl2中燃烧      ⑥碳高温条件下还原CO2．
A．②③④⑤B．②③④C．②⑤D．①③⑤
11．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，做了以下实验，如图所示．

（1）装置甲、乙所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为
①2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑；
②CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（2）与实验甲相比，实验乙的优点是D（填序号）．
A．乙比甲复杂       
B．乙比甲安全
C．乙比甲操作简便   
D．乙可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而甲不行
（3）用离子方程式表示碳酸钠溶液呈碱性的原因CO32-+H2O?HCO3-+OH-．
（4）若用实验乙所示装置比较碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是NaHCO3（填化学式）
（5）有同学认为，除上述试验方法外，向两种固体配成的溶液中直接加入澄清石灰水也可以区分它们，这种说法是错误（填“正确”或“错误”）的．
（6）将碳酸氢钠溶液与足量的澄清石灰水混合并充分反应，其离子方程式为HCO3-+OH-+Ca2+═CaCO3↓+H2O．
1．某研究性学习小组设计实验制备乙酸乙酯（如图1）：
（1）实验时向仪器A中加几块碎石片，其作用是防爆沸．仪器B为冷凝管，冷却水由a （填“a”或“b”）进．
（2）图1方案有明显缺陷，请提出改进建议：用饱和碳酸钠溶液替代水．分离乙酸乙酯的操作需要用图3器有afg（填代号）．
（3）①能否用图2的D装置替代装置C？否（填：能或否），理由是导管插入碳酸钠溶液，易引起液体倒吸；
②能否用图2的E装置替代图1的C装置？否（填：能或否），理由是乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会水解生成乙酸钠和乙醇，使乙酸乙酯量减小．
（4）有同学拟通过某种方法鉴定所得产物中是否含有醚类物质，可选a．
a．红外光谱法  　　　 b．1H核磁共振谱法  　　　　 c．质谱法．
8．短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X氢化物的水溶液显碱性；Y在元素周期表中所处的周期序数与族序数相等；Z单质是将太阳能转化为电能的常用材料；W是重要的“成盐元素”，主要以钠盐的形式存在于海水中，请回答：
（1）X在元素周期表中的位置是第二周期第VA族；W氢化物的电子式．
（2）X氢化物的水溶液与W氢化物的水溶液混合后恰好反应时，溶液呈酸性．（填“酸性”、“碱性”或“中性”），用离子方程式表示其原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+．
（3）Y-AgO电池是应用广泛的鱼雷电池，其原理如图所示，该电池的负极反应式Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O．
（4）由Z和W组成的化合物遇水立即水解产生两种酸，写出  此反应的化学方程式SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl．
5．常温下向下列溶液中加入足量的铁，充分反应后，生成气体最多的是（　　）
A．20mL 12mol/L的盐酸B．10mL 18mol/L的硫酸
C．80 mL 2mol/L的硫酸D．40 mL 14mol/L的硝酸
6．根据CH2=CHCH2COOH的结构，它不可能发生的反应是（　　）
A．与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应
B．使溴的四氯化碳溶液褪色
C．与银氨溶液反应析出银
D．与新制氢氧化铜反应

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