题目内容

4．查阅资料：无水醋酸钠是无色无味的结晶体，在空气中可被风化，可燃．用无水醋酸钠与碱石灰加热可以制得X气体．并作相应的实验：

（1）装置E中反应方程式是CH3COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na2CO3+X↑，X的化学式是CH4．
（2）在C中收集气体X和Cl2为1：1体积混合，然后在光照下反应：
①B装置的作用是除去Cl2中含有的HCl；
②C装置所盛放试剂是饱和食盐水；光照后所得产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl；
（3）设计一个实验方案，验证产物中生成了一种无机物：光照后，取C和D中液体各少许，分别加入两支试管中，再分别滴加2滴石蕊溶液，C中溶液红色更深；或用pH试纸测定C和D中溶液的pH等
（4）某学生为了测定X的组成进行实验探究，选用了下列仪器：

①该同学依次连接的合理顺序是E、G、H、F；
②该同学测定的相关数据是：
装置实验前的质量/g实验后的质量/g
F22.533.6
H42.451.4
数据是否完全，说明原因数据是不完全，因为只能确定有机物中的碳氢元素含量，不能确定是否含有氧元素，应称取C装置实验前后的质量；
该测定含氢量是否有偏差？若有偏差，请说明原因F中吸收的是CO2，CO2质量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H中吸收的是水蒸气，H2O质量51.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$×2=1.0mol；
故n（C）：n（H）＞1：4．原因是F装置后面与空气接触，空气中的水蒸气和CO2进入了B装置，造成含碳量偏大．

分析 （1）依据原子守恒得到产物的化学式；
（2）①装置A是氯气发生装置，生成的氯气中含氯化氢气体，需要通过饱和食盐水除去，装置E是甲烷气体发生装置，氯气和甲烷按照1：1体积混合光照发生取代反应，生成的气体通过装置D吸收；
②装置C中是饱和食盐水减少氯气的溶解，反应是连锁反应，得到四种取代产物和氯化氢气体；
（3）生成物中的无机物为氯化氢，溶于水形成盐酸，利用其酸性设计实验检验；
（4）①为了测定X为CH4的组成，利用装置E制备甲烷，得到气体通过装置G中的氧化铜；
②实验数据只能计算碳和氢元素物质的量之比，不能确定是否含氧元素，F中吸收的是CO2，CO2 质量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H 中吸收的是水蒸气，H2O质量5 1.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$×2=1.0mol；故n（C）：n（H）＞1：4，碱石灰会吸收空气中二氧化碳、水蒸气导致误差产生；

解答 解：（1）装置E中反应方程式是CH3COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na2CO3+X↑，X的化学式是CH4，
故答案为：CH4；
（2）①B装置的作用是除去Cl2中含有的HCl，防止干扰产物的检验，
故答案为：除去Cl2中含有的HCl；
②C装置中盛有饱和食盐水，减少氯气溶解，使甲烷和氯气混合均匀，光照后氯气和甲烷发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，生成氯化氢溶于水溶液酸性明显增强，生成物的化学式为：CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，
故答案为：饱和食盐水；CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl；
（3）生成物中的无机物为氯化氢，溶于水形成盐酸，光照后取C和D中液体各少许，分别加入两支试管中，再分别滴加2滴石蕊溶液，C中溶液红色更深或用pH 试纸测定C和D中溶液的pH 等，
故答案为：光照后取C和D中液体各少许，分别加入两支试管中，再分别滴加2滴石蕊溶液，C中溶液红色更深或用pH 试纸测定C和D中溶液的pH 等；
（4）①测定甲烷组成，先将甲烷氧化生成二氧化碳和水，碱石灰同时吸收二氧化碳和水，故先用浓硫酸吸收水，后用碱石灰吸收二氧化碳，生成的甲烷通过灼热的氧化铜氧化生成水和二氧化碳，装置连接顺序为EGHF，
故答案为：G、H、F；
②实验数据只能计算碳和氢元素物质的量之比，不能确定是否含氧元素，所以应依据质量守恒分析判断是否含氧元素，需要称取C 装置实验前后的质量，
F中吸收的是CO2，CO2 质量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H 中吸收的是水蒸气，H2O质量5 1.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$×2=1.0mol；
故n（C）：n（H）＞1：4，所以计算结果可知测得有误差，原因是F 装置后面与空气接触，空气中的水蒸气和CO2 进入了B 装置，造成含碳量偏大．
故答案为：数据是不完全，因为只能确定有机物中的碳氢元素含量，不能确定是否含有氧元素，应称取C 装置实验前后的质量；F中吸收的是CO2，CO2 质量33.6g-22.5g=11.1g，n（C）=$\frac{11.1g}{44g/mol}$=0.252mol；H 中吸收的是水蒸气，H2O质量5 1.4g-42.4g=9.0g，n（H）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$×2=1.0mol；故n（C）：n（H）＞1：4．原因是F 装置后面与空气接触，空气中的水蒸气和CO2进入了B 装置，造成含碳量偏大；

点评 本题考查了物质性质实验分析和实验方案设计，主要是物质组成的实验测得方法，装置连接等知识点，掌握实验基础和物质性质是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表，请回答：
实验编号HA物质的量浓度/（mol•L-1）NaOH物质的量浓度/（mol•L-1）混合溶液的pH
甲c0.2pH=7
乙0.20.1pH＞7
丙0.10.1pH=9
（1）不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，c是否一定等于0.2否（选填“是”或“否”）．
（2）单从乙组实验结果分析，HA是弱酸（选填“强”或“弱”）．该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）．
（3）丙组实验所得混合溶液中下列算式的精确结果：c（OH-）-c（HA）=10-9mol/L．
15．在一定温度下，向饱和烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是（　　）
A．溶液中Na+浓度增大，有O2放出B．溶液pH值不变，有H2放出
C．溶液中Na+数目减少，有O2放出D．溶液中pH值增大，有O2放出
12．用惰性电极电解含下列离子的水溶液，若转移电子数目相同的情况下，阴极析出质量最大的物质（　　）
A．Ag+B．Cu2+C．Na+D．Hg2+
19．盐酸、醋酸和碳酸是化学实验和研究中常用的几种酸．室温下：Ka（CH3COOH）=1.7×10-5 mol/L；H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7mol•L-1、Ka2=5.6×10-11mol•L-1
（1）①请用离子方程式解释碳酸氢钠水溶液显碱性的原因HCO3-+H2O?H2CO3+OH-．
②常温下，物质的量浓度相同的下列四种溶液：
a、碳酸钠溶液     b、醋酸钠溶液    c、氢氧化钠溶液   d、氢氧化钡溶液．
其pH由大到小的顺序是：dcab（填序号）．
（2）某温度下，pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，其pH随溶液体积变化的曲线如图4，其中a、b、c三点对应的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是b=c＞a；该醋酸溶液稀释过程中，下列
各量一定变小的是bd．
a．c（OH-）                        b． c（H+）
c.$\frac{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$              d．$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$
（3）以0.10mol•L-1NaOH为标准液，测定某盐酸的浓度．取20.00mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用NaOH标准溶液进行滴定．重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下．
实验编号氢氧化钠溶液的浓度
（mol•L-1）		滴定完成时，氢氧化钠溶液滴入的体积（mL）待测盐酸的体积（mL）
10.1024.1220.00
20.1023.8820.00
30.1024.0020.00
①滴定达到终点的标志是最后一滴NaOH溶液加入，溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色．
②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为0.12mol•L-1  mol•L-1
（4）在t℃时，某NaOH稀溶液中c（H+）=10-a mol•L-1，c（OH-）=10-b mol•L-1，已知a+b=13，则：
①该温度下水的离子积常数Kw=10-13mol2•L-2．  
②在该温度下，将100mL0.1mol•L-1的稀H2SO4与100mL0.4mol•L-1的NaOH溶液混合后，溶液的pH=12．
9．下列说法正确的是（　　）
A．有的共价化合物在液态时也能导电
B．含有离子键的化合物中，也可能还含有共价键
C．形成离子键的微粒必须是金属阳离子与阴离子
D．非金属元素形成的化合物一定不存在离子键
16．某研究性学习小组探究醋酸的溶液情况，进行了如下实验．
（1）取一定量的冰醋酸配制250mL 0.5000mol•L-1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶和胶头滴管．
（2）用上述0.5000mol•L-1的醋酸溶液再进行稀释，为测定稀释后醋酸溶液的准确浓度，用0.2000mol•L-1的NaOH溶液对25.00mL醋酸溶液进行滴定，几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下：
实验序号1234
消耗NaOH溶液的体积（mL）25.0525.0023.8024.95
则该醋酸溶液的浓度为0.2000 mol•L-1．
（3）实验（2）中，滴定过程中pH变化曲线如图所示（室温下）．
①滴定过程中，当滴加12.50mLNaOH时，所得混合溶液中离子浓度由大到小顺序为c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-）．
②当滴加25.00mLNaOH时，反应后测得混合溶液的pH=9．则混合溶液中：水的电离度是纯水的100倍；
c（OH-）-c（CH3COOH）=10-9mol•L-1．
13．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生．下列属于未来新能源标准的是（　　）
①天然气  ②核能 ③石油 ④太阳能 ⑤风能  ⑥氢能．
A．①②③B．④⑤⑥C．①③⑤D．②④⑥
14．某有机化合物的结构简式如图所示．关于该化合物的下列说法正确的是（　　）
A．该有机物属于烯烃B．该有机物属于醇
C．该有机物分子中所有的原子都共面D．该有机物有两种官能团

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