题目内容

某学生为探究钠与CO2的反应，利用如图装置进行实验．（已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd）

（1）请将上图各装置连接完整（填写装置中字母）：c接f，
 
接
 
，
 
接
 
，
 
接
 
．
（2）若用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2，在加稀盐酸时，发现CaCO3与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是
 
．
A．NaNO3溶液     B．CCl4C．苯     D．稀硝酸
（3）检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，当观察到
 
时再点燃酒精灯．此步操作的目的是
 
．
（4）反应过程中CO2足量，假如反应过程中有下列两种情况，分别写出两种情况下钠与CO2反应的化学方程式．
Ⅰ．装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体．
 
．
Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO2气体，且溶液中还有固体残留．
 
．
考点：性质实验方案的设计
专题：
分析：（1）根据实验目的，②为制取二氧化碳装置，实验室中常用碳酸钙与盐酸反应，二氧化碳中混有氯化氢，需要用装置④除去，然后用装置③干燥，然后在①中进行钠与二氧化碳的反应，然后用⑤检验反应产物，据此进行连接装置；
（2）所选试剂的作用是增大溶液体积，可以用稀硝酸和硝酸钠溶液，由于四氯化碳的密度大于盐酸，也可以加入四氯化碳溶液，但是苯的密度小于盐酸，加入苯不能使稀盐酸与碳酸钙接触；
（3）二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，当装置⑤中澄清石灰水变浑浊说明装置中空气已经排净；原因是空气中的二氧化碳、水与钠反应，需要排净空气，避免干扰实验；
（4）Ⅰ．根据题干信息及反应现象判断反应物、生成物，然后写出反应的化学方程式；
Ⅱ．根据n=
m
M
计算出钠的物质的量，再根据n=
V
22.4L/mol
计算出标况下224mL二氧化碳的物质的量，从而得出反应后生成碳酸钠的物质的量；溶液中还有固体残留，该固体只能为C，说明钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C，据此写出反应的化学方程式．
解答： 解：（1）探究钠与CO2的反应，首先用盐酸和碳酸钙在②中反应制取二氧化碳气体，制取的二氧化碳中混有挥发出来的HCl，需要用装置④中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，然后用③浓硫酸干燥，再在①中进行钠与二氧化碳的反应，最后用装置⑤检验反应产物，所以装置的连接顺序为：g、d、e、a（b）、b（a）、h，
故答案为：g、d、e、a（b）、b（a）、h；
（2）A．NaNO3溶液：加入硝酸钠溶液后，增大了盐酸的体积，可以使盐酸与碳酸钙接触，故A正确；     
B．CCl4：四氯化碳的密度大于稀盐酸，加入四氯化碳后会，四氯化碳层在混合液下层，从而使盐酸与碳酸钙接触，故B正确；
C．苯：苯的密度小于盐酸，加入苯后，苯在混合液上层，无法使稀盐酸与碳酸钙接触，故C错误；   
D．稀硝酸：加入稀硝酸后，可以增大溶液体积，使溶液与碳酸钙接触，故D正确；
故答案为：ABD；
（3）钠化学性质比较活泼，能够与空气中的氧气、水反应，所以点燃酒精灯之前应需要打开弹簧夹，让CO2充满整个装置，以便排尽装置中的空气，避免空气中O2、H2O干扰实验；当装置装置⑤中澄清石灰水变浑浊时，证明装置中空气已经排净，
故答案为：装置⑤中澄清石灰水变浑浊；排尽装置中的空气，以免空气中O2、H2O干扰实验；
（4）Ⅰ．装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀，PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd，则黑色沉淀为Pd，钠与二氧化碳反应生成了CO；装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为二氧化碳，则钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和CO，2Na+2CO2
  △  
.
 
Na2CO3+CO，
故答案为：2Na+2CO2
  △  
.
 
Na2CO3+CO；
Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，钠的物质的量为：n（Na）=
0.46g
23g/mol
=0.02mol，
将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO2气体，二氧化碳的物质的量为：n（CO2）=
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol，则反应后生成碳酸钠的物质的量为0.01mol，说明钠完全转化成了碳酸钠；
溶液中还有固体残留，根据化合价变化可知，残留的固体只能为C，则钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和C，反应的化学方程式为：4Na+3CO2
  △  
.
 
2Na2CO3+C，
故答案为：4Na+3CO2
  △  
.
 
2Na2CO3+C．
点评：本题通过探究钠与CO2的反应，考查了性质实验方案的设计原则，题目难度中等，正确理解题干信息为解答关键，注意掌握性质实验方案的设计原则，（4）为易错点，需要根据题中信息及反应现象判断反应物、生成物，试题充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用所学知识的能力．
练习册系列答案
相关题目
用NA表示阿伏加德罗常数，1mol SO2分子中含有氧原子数为（　　）
A、NA
B、2NA
C、3NA
D、4NA
由碳元素构成的各种单质和化合物始终都是科学家研究的重要对象．
（1）如图为碳及其氧化物的变化关系图，若①变化是置换反应则其化学方程式可为（写一个即可）
 
；图中变化过程哪些是吸热反应
 
（填序号）．
（2）汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过反应：CO（g）+
1
2
O2（g）?CO2（g）降低其浓度．某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示．请填写表中的空格．
容器编号c（CO）/mol?L-1c（O2）/mol?L-1c（CO2）/mol?L-1v（正）和v（逆）比较
Ⅰ2.0×10-44.0×10-44.0×10-2v（正）=v（逆）
Ⅱ3.0×10-44.0×10-45.0×10-2v（正）
 
v（逆）
（3）CCS 技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO2进行捕捉与封存的技术，被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一．其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如下所示（部分条件及物质未标出）．回答下列问题：

CH4在催化剂作用下实现第一步，也叫CH4不完全燃烧，1gCH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量，写出该反应的热化学方程式
 
．
（4）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用（4）转化中得到的合成气制备甲醇．反应为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g） 某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见下图：

据上图计算，从反应开始到t min时，用H2浓度变化表示的平均反应速率v（H2）=
 

②t mi至2t min时速率变化的原因可能是
 
；
③3t min时对反应体系采取了一个措施，至4t min时CO的物质的量为0.5mol，请完成上图CO的曲线．
（5）某同学按下图所示的装置用甲醇燃料电池（装置I）进行电解的相关操作，以测定铜的相对原子质量，其中c电极为铜棒，d电极为石墨，X溶液为500mL 0.4mol/L硫酸铜溶、液．当装置II中某电极上收集到标准状况下的气体V1mL时，另一电极增重mg（m＜12.8）．

①装置I中、H+向
 
极（填“a”或“b”）移动；b电极上发生的反应为
 
．
②铜的相对原子质量的表达式为
 
 （用m和V1的代数式表示）．
乙醇分子中的羟基在一定条件下可以被氧化为醛基，为验证此性质，有关实验如下：
（1）在试管中加入2mL乙醇，把一端弯成螺旋状的铜丝在酒精灯外焰加热后立即插入乙醇中，反复操作几次后把铜丝晾干称重，发现其质量未发生变化，由此可推测铜丝的作用是
 
，反应方程式为：
 
．
（2）某化学兴趣小组认为上述实验操作简单，但通过实验得到的信息量较少．他们对此实验进行了完善（如图，夹持仪器略去）．指导老师首先肯定了同学们的学习积极性，并提出以下意见：

优点：实验原理正确，相对实验（1）而言，在反应产物的检验方面有较大改进．
缺点：加热时乙醇汽化速率不易控制，有可能造成C装置中产生倒吸现象．
注意：B装置若加热温度过高，可能存在安全隐患！
同学们因此又对实验进行研讨和改进：
①A处采用了水浴加热的方式，这样做的好处是：
 

②C装置可改用以下
 
装置（填字母）．

③实验时可对B部分采取合理的操作方法以防止安全隐患，请对此提出你的意见：
 
．
某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题．
（1）写出A中发生的化学方程式：
 

（2）若用含有0.2mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是
 
．
（3）①装置B的作用是
 
，现象是
 
．
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是
 
．
③装置E的作用是
 
．
④写出装置F中发生反应的离子方程式
 
．
（4）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种．为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置．你认为该装置应加在
 
与
 
之间（填装置字母序号），装置中应放
 
．
如图所示，已知A元素的最低化合价为-3价，D元素和B元素可形成2种化合物．试回答下列问题（均用具体的元素符号回答）：
（1）写出它们的元素符号：
A
 
，B
 
，C
 
，D
 
；
（2）A、B、C、D的气态氢化物稳定性最差的是
 
；
（3）A、B、C的原子半径由小到大的顺序是
 
；
（4）A、B、C三元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是：
 
；
（5）用化学方程式表示元素C的非金属性大于B元素
 
．
A、B、C、D、E是五种元素，它们的核外电子排布如下表所示：

元素		              各电子层的电子数
  K  L  M  N
  A  2  7
  B  2  8  1
  C  2  8  18  7
  D  2  8  2
  E  2  8  7
（1）属于同一周期的元素是B、D和
 
；
（2）属于同一主族的元素是A、E和
 
；
（3）B与水反应的化学方程式是
 
（用元素符号表示，下同）；
（4）E与水反应的化学方程式是 Cl2+H2O=HCl+
 
．

制备液晶材料时经常用到有机物Ⅰ，Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成：
请根据以下信息完成下列问题：
①A为丁醇且核磁共振氢谱有2种不同化学环境的氢；
②
③一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基．
（1）B按系统命名法名称为：
 
．
（2）芳香族化合物F的分子式为C7H8O，苯环上的一氯代物只有两种，则F的结构简式为：
 
．
（3）A→B、G→H的反应类型为
 
、
 
．
（4）D生成E的化学方程式为
 
．E与H反应生成I的方程式为
 
．
（5）I的同系物K相对分子质量比I小28．K的结构中能同时满足如下条件：①苯环上只有两个取代基；②分子中不含甲基．共有
 
种（不考虑立体异构）．试写出上述同分异构体中任意一种消耗NaOH最多的有机物结构简式
 
．
某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则该元素在周期表中的位置是在
 
周期
 
族，画出该元素的原子结构示意图
 
．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网