题目内容

5．某兴趣小组的学生根据Mg与CO2反应原理推测钠也能在CO2中燃烧，为了确定其产物并进行实验论证，某同学设计了如图1装置进行实验（已知PbCl2能被CO还原得到黑色的Pb）．请回答下列问题：
（1）为了使反应随开随用，随关随停，如图2中应选用C装置（填字母代号）．简述装置随关随停的理由：C中当打开止水夹时，酸就和有孔塑料板上的石灰石反应生成气体，当关闭止水夹时，生成的气体就无法从导管中排出，从而使装置内的压强增大，把酸液挤到长颈漏斗中，使固液分离．
（2）检查装置的气密性并装好药品后，点燃酒精灯前，应进行的操作是打开弹簧夹，等装置5（填数字编号）中出现澄清的石灰水变浑浊现象时，再点酒精灯，这步操作的目的是驱除系统内的空气．
（3）①若装置6中有黑色沉淀，装置4中残留固体（只有一种物质）加盐酸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为2Na+2CO2=Na2CO3+CO．
②若装置6中溶液无明显现象，装置4中残留固体（有两种物质）加盐酸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为4Na+3CO2=2Na2CO3+C．
（4）指导老师认为，不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳．当确认钠充分反应后，请你设计一个简单实验，验证装置4中的残留固体中是否有Na2O和C：将4中固体加足量水，有不溶黑色固体，则生成物中有C，在所得水溶液中加入过量BaCl2溶液，有沉淀生成，说明有Na2CO3生成；过滤，用pH试纸检验滤液，若滤液呈碱性，则残留固体中含有Na2O．

分析 （1）制取二氧化碳时，为了使制气过程具有“随开随用，随关随停”的特点，应该选用能够可以固、液药品分开的装置；
（2）由实验方案图可知，1为二氧化碳发生装置，4为二氧化碳与钠反应装置，加入4装置的二氧化碳应干燥，没有其它，故装置2是除去二氧化碳其它中的HCl，应用饱和的碳酸氢钠溶液，3为干燥装置，吸收水蒸气．反应需要排尽装置内的空气，当5装置中产生白色沉淀，说明空气中的二氧化碳排尽，再加热4处的酒精灯发生反应；
（3）①由题意可知，装置4中的残留固体（只有一种物质）加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，说明生成碳酸钠，装置6中有黑色沉淀，说明PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd，所以反应物为碳酸钠和CO；
②装置4中残留固体（有两种物质）加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，其中一种固体为碳酸钠，另一种固体为C；
（4）根据氧化钠溶于水生成氢氧化钠，溶液显碱性，C不溶于水分析．

解答 解：（1）制取二氧化碳时，为了使制气过程具有“随开随用，随关随停”的特点，应该选用能够可以固、液药品分开的装置，A中只能控制反应的速率，但不能控制反应的随时进行与停止；而C中当打开止水夹时，酸就和有孔塑料板上的石灰石反应生成气体，当关闭止水夹时，生成的气体就无法从导管中排出，从而使装置内的压强增大，把酸液挤到长颈漏斗中，使固液分离，
故答案为：C；C中当打开止水夹时，酸就和有孔塑料板上的石灰石反应生成气体，当关闭止水夹时，生成的气体就无法从导管中排出，从而使装置内的压强增大，把酸液挤到长颈漏斗中，使固液分离；
（2）检查装置的气密性并装好药品后，点燃酒精灯前，应进行的操作是，打开弹簧夹，由分析可知，反应需要排尽装置内的空气，当装置5中澄清的石灰水变浑浊，说明空气中的二氧化碳排尽，再加热4处的酒精灯发生反应，
故答案为：打开弹簧夹；5；澄清的石灰水变浑浊；驱除系统内的空气；
（3）①由题意可知，装置4中的残留固体（只有一种物质）加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，说明生成碳酸钠，装置6中有黑色沉淀，说明PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd，所以反应物为碳酸钠和CO，反应的化学方程式为2Na+2CO2=Na2CO3+CO，
故答案为：2Na+2CO2=Na2CO3+CO；
②装置4中残留固体（有两种物质）加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，其中一种固体为碳酸钠，另一种固体为C，反应的方程式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C，
故答案为：4Na+3CO2=2Na2CO3+C；
（5）根据C不溶于水分析，将4中固体加足量水，有不溶黑色固体，则生成物中有C，实验方法为将4中固体加足量水，有不溶黑色固体，则生成物中有C，在所得水溶液中加入过量BaCl2溶液，有沉淀生成，说明有Na2CO3生成；过滤，用pH试纸检验滤液，若滤液呈碱性，则残留固体中含有Na2O，
故答案为：将4中固体加足量水，有不溶黑色固体，则生成物中有C，在所得水溶液中加入过量BaCl2溶液，有沉淀生成，说明有Na2CO3生成；过滤，用pH试纸检验滤液，若滤液呈碱性，则残留固体中含有Na2O．

点评 本题考查了物质性质的分析、实验基本操作、除杂、气体制取检验等知识点，联系学生感兴趣的实际新知识，有助于学生能力的考查，必须活学活用才能解好这类有新意的试题，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．实验室向40ml硫酸亚铁溶液（浓度约为4.0mol/L）中加入过量硫酸铵来制取摩尔盐（（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O），其流程如图1：

请回答下列问题：
（1）摩尔盐的溶解度随温度变化并不大，采用冷却结晶回收率不高，有人建议直接采用蒸发结晶，你认为是否合理？不合理并给出你的理由有两个原因：若蒸发结晶，会有硫酸铵杂质，会失去部分或全部结晶水．
（2）若降温过程中未见摩尔盐晶体析出，可以用玻璃棒小心摩擦烧杯壁（或相其中投入晶种）促使结晶出现．
（3）如图2所示为减压过滤装置，回答有关问题．
①写出图中A、B三种仪器的名称，A布式漏斗；B吸滤瓶；
②该装置图有几处错误，请指出错误．布式漏斗颈口斜面应与吸滤瓶的支管口相对；安全瓶的长管和短管连接顺序错误（ 写出两处即可）．
（4）另取等量硫酸亚铁溶液，用1mol/L的酸性高锰酸钾溶液进行滴定：
①滴定终点的现象为最后一滴高锰酸钾溶液溶液变红半分钟内不褪色，滴定原理为MnO4-+5Fe2++8 H+═Mn2++5Fe3++4H2O（用离子反应方程式表示）．
②滴定过程中可能用到如图3哪些仪器？AB．
（5）滴定至终点耗用高锰酸钾溶液40ml，若实验最后得到摩尔盐晶体为58.8g，则本次实验的产率为75%．
10．已知下面三个数据：7.2×10-4 mol•L-1、4.6×10-4 mol•L-1、4.9×10-10 mol•L-1分别是下列有关的三种酸的电离常数的数值，若已知下列反应可以发生：NaCN+HNO2═HCN+NaNO2；NaCN+HF═HCN+NaF；NaNO2+HF═HNO2+NaF，由此可判断下列叙述不正确的是（　　）
A．NaCN和HCN 1：1组成的溶液呈酸性
B．0.1mol•l-1的NaF、NaNO2、NaCN溶液的pH逐渐增大
C．根据两个反应即可得出这三种酸的电离常数数值
D．K（HCN）＜K（HNO2）＜K（HF）
17．支持固态氨是分子晶体的事实是（　　）
A．氨极易溶于水B．铵离子不能独立存在
C．常温下氨是气态物质D．氮原子不能形成阳离子
14．一定条件下，A、B、C三种气体在绝热密闭容器中随反应进行，温度升高；且各物质浓度的变化情况如图所示，通过分析回答：
（1）写出对应反应的化学方程式：2A?2B+C；
（2）前4分钟A的分解速率是0.1 mol/（L•min）；其转化率是50%；
（3）4分钟后保持其他条件不变，只改变下列条件，A的体积分数将（填“增大、减小、不变”）
①增大压强：增大；
②降低温度：减小．
11．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．碳酸钙与盐酸反应 CO32-+2H+=CO2↑+H2O
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C．氢氧化铜和硫酸反应 OH-+H+=H2O
D．硫酸和氯化钡溶液反应 Ba2++SO42-=BaSO4↓

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