题目内容
【题目】甲醇是种非常重要的化工原料，工业上CO2 用于生产燃料甲醇，既能缓解温室效应，也为甲醇的合成寻找了新渠道。
(1)甲醇的合成：合成甲醇的反应为：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H ；在催化剂作用下，测得甲醇的产率与反应温度、压强关系如下图所示， 由图中数据可知，△H______0(选 填“＞”“＜”“＝”)，甲醇产率随着压强变化呈现图示规律的原因是_______。
(2)甲醇的应用：丙炔酸甲酯是一种重要的有机化工原料，不溶于水，常温呈液态，沸点为 103~105 ℃。实验室可用甲醇和另一有机原料 M 在一定条件下制备，实验步骤如下：
步骤 1：在反应瓶中，加入 13 g 原料 M、50 mL 甲醇和 2 mL 浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。
步骤 2：蒸出过量的甲醇(装置见下图)。
步骤 3：反应液冷却后，依次用饱和 NaCl 溶液、 5%Na2CO3 溶液、水洗涤；分离出有机相。
步骤 4：有机相经无水 Na2SO4 干燥、过滤、蒸馏， 得丙炔酸甲酯。
①步骤 1 中反应的化学方程式是_____________。
②步骤 1 中，加入过量甲醇的目的是_____________。
③步骤 3 中 Na2CO3 溶液洗涤主要去除的物质是______。该步骤中不用等量等浓度的NaOH 溶液代替Na2CO3 溶液洗涤主要原因是___________。
【答案】＜ 正反应是气体物质的量减小的反应，增大压强，平衡正向移，因此，其它条件相同时，压强越大，甲醇的产率越高 HC≡CCOOH+CH3OH
HC≡CCOOCH3+H2O 提高 M的转化率 丙炔酸（或有机原料） NaOH 碱性强，使酯水解程度增大，降低其产率
【解析】
(2)该反应是丙炔酸和甲醇的酯化反应，甲醇过量是为了提高另一个反应物丙炔酸的转化率，加入Na2CO3 溶液是为了除去丙炔酸，不用NaOH溶液是因为碱性太强，会导致酯的水解，降低产率。
(1)由图看出，甲醇的产率随温度升高减小，说明平衡逆向进行，升高温度，平衡向吸热的方向移动，说明逆反应吸热，则正反应是放热反应，△H<0；甲醇产率随着压强的增大而增大的原因是：正反应是气体物质的量减小的反应，增大压强，平衡正向移，因此，其它条件相同时，压强越大，甲醇的产率越高；
(2)①步骤1是丙炔酸和甲醇的酯化反应，反应化学方程式：HC≡CCOOH+CH3OHHC≡CCOOCH3+H2O；
②酯化反应为可逆反应，甲醇过量，有利于丙炔酸的转化，提高利用率；故答案为：提高 M的转化率；
③丙炔酸具有酸性，可与碳酸钠溶液反应，则加入饱和碳酸钠溶液可除去丙炔酸，生成的丙炔酸甲酯不溶于水，溶液分层，可用分液的方法分离；
不用等量等浓度的NaOH 溶液代替Na2CO3 溶液洗涤主要原因是：NaOH 碱性强，使酯水解程度增大，降低其产率；故答案为：丙炔酸；NaOH 碱性强，使酯水解程度增大，降低其产率。
【题目】10 ℃加热NaHCO3饱和溶液，测得该溶液的pH发生如下的变化：
温度(℃) | 10 | 20 | 30 | 加热煮沸后冷却到50 ℃ |
pH | 8.3 | 8.4 | 8.5 | 8.8 |
(1)甲同学认为，该溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大，故碱性增强，该水解反应的离子方程式为______________。
(2)乙同学认为，溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解，生成了Na2CO3，并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3，该分解反应的化学方程式为____。
(3)丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为：
①只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂BaCl2溶液，若产生沉淀，则乙判断正确。原因是____________（写出反应的离子方程式）。能不能选用Ba(OH)2溶液？______(答“能”或“不能”)。
②将加热后的溶液冷却到10 ℃，若溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)8.3，则________(填“甲”或“乙”)判断正确。
【题目】研究不同 pH 时 CuSO4 溶液对 H2O2 分解的催化作用。资料：a．Cu2O 为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu 和Cu2+。b．CuO2 为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu2+和 H2O2。c．H2O2 有弱酸性：H2O2 
H+ +HO2-，HO2- H+ +O22-。
编号 | 实验 | 现象 |
Ⅰ | 向 1 mL pH＝2 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 出现少量气泡 |
Ⅱ | 向 1 mL pH＝3 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡 |
Ⅲ | 向 1 mL pH＝5 的 1 mol·L 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡 |
（1） 经检验生成的气体均为 O2，Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化学方程式是__。
（2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。为检验上述假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2，其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是__。
③为探究沉淀中是否存在 Cu2O，设计如下实验：
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取 a g 固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液 pH，以 PAN 为指示剂，向溶液中滴加 c mol·L 1EDTA 溶液至滴定终点，消耗 EDTA 溶液 V mL。V=__，可知沉淀中不含 Cu2O，假设ⅰ成立。（已知：Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+，M(CuO2)＝96 g·mol 1，M(Cu2O)＝144 g·mol1）
（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__ 。
（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。
实验Ⅴ：在试管中分别取 1 mL pH＝2、3、5 的 1 mol·L1 Na2SO4 溶液，向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液，三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ：__（填实验操作和现象），说明 CuO2 能够催化 H2O2 分解。
（5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是__。
【题目】某化学小组同学探究在实验室中
检验的干扰因素。
(1)检验溶液中是否含有 时先用过量盐酸将溶液酸化，其目的是排除_______________、
、Ag+等离子可能造成的干扰。
(2)为了验证盐酸能否排除的干扰，该小组同学进行了如下实验：
Ⅰ．量取一定体积的浓盐酸(盛放浓盐酸试剂瓶的标签中部分信息如下图)，稀释，配制成 5 mol/L 的稀盐酸。
Ⅱ．甲同学取 0.3 g 未变质的 Na2SO3 固体，向其中加入上述 5mol/L 稀盐酸至过量，产生大量气泡。充分振荡后滴加 4 滴BaCl2 溶液，迅速产生白色浑浊，产生白色浑浊的原因可能是：
①______________。
②盐酸中含有 Fe3+，实验证实含有 Fe3+的方案是：___________________，用离子方程式解释由 Fe3+产生白色浑浊的原因：__________。
(3)乙同学提出，检验时能否用硝酸酸化来排除的干扰，丙同学认为不可行，理由是(用离子方程式表示)____________________________，继续实验：称取 5 份 0.3 g 未变质的Na2SO3 固体，分别向其中加入 10 mL 不同浓度的硝酸， 振荡；再滴加 4 滴BaCl2 溶液，观察并记录实验现象如下表。
硝酸浓度(mol/L) | 滴加氯化钡溶液之前现象 | 滴加氯化钡溶液之后现象 |
15.0(浓硝酸) | 产生大量红棕色气体，溶液呈黄色 | 立即产生大量白色沉淀 |
7.5 | 产生大量红棕色气体，溶液呈淡黄色 | 立即产生大量白色沉淀 |
4.8 | 产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色 | 开始无现象，约 60 min 后溶液开始变浑浊 |
2.0 | 产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色 | 开始无现象，约 70 min 后溶液开始变浑浊 |
0.5 | 产生少量无色、刺激性气味气体，溶液无色 | 开始无现象，约 120 min 后溶液开始变浑浊 |
依据上述实验得出的结论是：________________。
(4)丙同学查阅资料后提出：Cl-的存在也会对 的检验产生干扰。在 Cl-催化作用下，稀硝酸可将氧化为 。为证明上述观点，设计如下实验，请将实验ⅱ的操作补充完整。
实验 | 实验操作 | 实验现象 |
ⅰ | 将 0.3 g Na2SO3 和 0.3 g NaCl 固体混合，加入 10 mL 2.0mol/L 的稀硝酸，振荡后，再滴加 4 滴 BaCl2 溶液。 | 立即产生大量白色沉淀。 |
ⅱ | ____________。 | 放置两小时后溶液未变浑浊。 |
