题目内容

1．实验室可用如图所示的装置进行CO和CO2混合气体的分离和干燥．已知a为止水夹，b为分液漏斗丙的活塞，可供选用的试剂有NaHCO3溶液、NaOH溶液、浓硫酸、无水氯化钙、稀硫酸．试填空回答：
（1）广口瓶甲中应放的试剂为氢氧化钠，分液漏斗丙中应放的试剂为稀硫酸．
（2）第一步应先分离出CO，发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O．
（3）第二步再分离出CO2时，应先关闭a，发生反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O．

分析 用如图装置进行CO和CO2混合气体的分离和干燥，甲是用以吸收CO2的，因此甲、乙应分别装NaOH溶液和浓H2SO4，实验时先分离出CO，可先打开a，关闭b，氢氧化钠吸收二氧化碳，浓硫酸干燥气体，分离完CO后，关闭a、打开b，b分液漏斗中稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，用乙中浓硫酸干燥，可得到纯净的二氧化碳，以此解答该题．

解答 解：（1）依据实验要求可知甲、乙装置应分别为除杂和干燥装置，根据CO和CO2性质可知甲是用以吸收CO2的，因此甲、乙应分别装NaOH溶液和浓H2SO4，甲吸收CO2后最后还应将其释放出来，显然b中应盛放酸，由于盐酸有挥发性，宜选择H2SO4，
故答案为：氢氧化钠；稀硫酸；
 （2）根据（1）的分析可知先分离得到的是CO气体，应关闭b打开a，用氢氧化钠吸收二氧化碳，离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+H2O，化学反应为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，
故答案为：CO；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（3）根据（2）分析知 后得到CO2气体，所以要打开b让硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，关闭a防止再进入CO，所以应关闭a打开b，碳酸钠与硫酸反应生成二氧化碳，离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O，化学反应为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O，
故答案为：CO2；a；Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O．

点评 本题考查物质的分离、提纯的实验设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点，注意把握实验的方法、步骤和使用的仪器，注重相关基础知识的积累，题目难度不大．

练习册系列答案
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14．短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大．在如图所示的物质转化关系中，p、q、m、n分别是元素d、a、b、c的气体单质，p和s均为有色气体，v的水溶液呈碱性．常温下，0.1mol/L t溶液与0.1mol/L u溶液的pH 均为1．下列说法正确的是（　　）
A．v能分别与u、t反应生成离子化合物B．元素的非金属性：b＞c＞a
C．原子半径：b＜c＜dD．d的氧化物对应的水化物均为强酸
9．在一个体积固定的密闭容器中，进行可逆反应A（s）+3B（g）?3C （g）．下列叙述中表明该可逆反应
一定达到平衡状态的是（　　）
①C的生成速率与C的分解速率相等；
②单位时间内生成amol A，同时生成3amol B；  
③B的浓度不再变化；
④混合气体总的物质的量不再发生变化； 
⑤A、B、C的物质的量之比为1：3：3；
⑥混合气体的密度不再变化．
A．①③⑥B．①③④⑥C．①②③D．①③④⑤
6．已知：KClO3+6HCl（浓）═KCl+3Cl2↑+3H2O、如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好、下列描述正确的是（　　）
A．淀粉KI溶液中变蓝，说明Cl2具有氧化性
B．滴有酚酞的NaOH溶液褪色，说明Cl2具有酸性
C．石蕊溶液先变红后褪色，说明Cl2具有漂白性
D．滴有KSCN的FeCl2溶液变红，说明Cl2具有还原性
13．下列实验过程始终无明显现象的是（　　）
A．CO2气体通入CaCl2溶液中B．NO2气体通入FeSO4溶液中
C．向Fe（OH）3胶体中逐滴加入硫酸钠D．NH3气体通入Cu（NO3）2溶液中
6．甲醇、天燃气是重要的化工原料，又可作为燃料．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇、甲烷．已知合成甲醇发生的主反应如下（已知CO的结构式为C≡O）：
①CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）△H1
②CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
③CO（g）+H2O（g ）?CO2（g）+H2（g）△H3
回答下列问题：
（1）已知反应①中相关的化学键能数据如下：
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
E/（kJ•mol-1）4363431076465413
由此计算△H1=+99kJ/mol．已知△H2=-58kJ•mol-1，则△H3=-41kJ/mol．
（2）在容积为1.00L的容器中，通入一定量的甲醇发生反应①．100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如图1所示（平衡时甲醇的转化率记作a1）．

①在0-60s时段，反应速率v（CO）为0.001mol/（L•s）；该反应的平衡常数K1的表达式为$\frac{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}{c（C{H}_{3}OH）}$．
②已知若在恒压条件下进行，平衡时CH3OH的转化率a2＞a1（填“大于”或“小于”、“等于”），判断理由是因为该反应为体积增大的反应，所以恒压相当于在恒容的基础上减小压强，平衡正向移动．
（3）合成CH4的原理：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）△H=-162kJ•mol-1．其他条件相同，实验测得在T1和P1与T2和P2条件下该反应的H2平衡转化率相同，若T1＞T2，则P1＞P2（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）科学家用氮化镓材料与铜组装如图2所示的人工光合系统，利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4①写出铜电极表面的电极反应式CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O．
②为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量硫酸（选填“盐酸”或“硫酸”）．
（5）标准状况下，将22.4L的甲烷完全燃烧生成的CO2通入到0.1L 1mol•L-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CO32-）．
（6）天然气中的少量H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS．一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式2NH4HS+O2=2NH3•H2O+2S↓．
13．人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO（NH2）2]，原理图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．B为电源的负极
B．阳极室中发生的反应依次为：2Cl--2e-═Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl
C．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比一定会减小
D．若两极共收集到气体13.44 L（标准状况），则理论可去除尿素为7.2g（忽略气体的溶解）
10．（1）欲区分葡萄糖和蔗糖，应选用B  （填字母）．
A．蒸馏水            B．银氨溶液         C．盐酸
欲区分和  ，应选用A（填字母）．
A．KMnO4溶液         B．溴水           C．Na2CO3溶液
（2）欲除去混在乙酸乙酯中的乙酸，应选用饱和碳酸钠溶液（填试剂），然后分液（填方法）；
欲除去混在乙醇中的水，应选用生石灰（填试剂），然后蒸馏（填方法）．
（3）科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术的研究，把过多二氧化碳转化为有益于人类的物质．
①如果将CO2和H2以1：4的比例混合，通人反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源．请完成以下化学方程式：CO2+4H2→CH4+2H2O
②若将CO2和H2以1：3的比例混合，使之发生反应生成某种重要的化工原料和水，则生成的该重要化工原料可能是B（填字母）．
A．烷烃          B．烯烃          C．芳香烃．
11．下列说法正确的是（　　）
A．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形
B．第三电子层，有3s、3p、3d三个轨道
C．氢原子中只有1个电子，故氢原子只有一个轨道
D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的

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