题目内容

【题目】下图是Na202和C02定性、定量实验的装置示意图。

注射器1中抽取了100mL CO2,U型管中装有适量小玻璃珠和约1.5g Na2O2粉末。实验开始时,打开K1、K2、K4止水夹,关闭K3止水夹,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U型管,注射器2活塞缓缓向外移动。下列叙述中不正确的是

A. U形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积

B. U形管内淡黄色粉末渐渐变白

C. 注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50mL,只是因为还含有CO2

D. 打开胶塞,立即将带火星的木条伸入U形管中,可验证反应产物之一为氧气

【答案】C

【解析】

从实验角度分析回答二氧化碳与过氧化钠反应中的问题。

A项:二氧化碳气体与过氧化钠粉末的反应,因接触不充分难以完全。玻璃珠可分散过氧化钠,增大其与二氧化碳的接触面积,并防止过氧化钠粉末被吹,A项正确;

B项:U形管内淡黄色的过氧化钠粉末与二氧化碳反应生成白色的碳酸钠,B项正确;

C项:缓慢推动注射器1的活塞时,二氧化碳将U形管中原有的空气推到注射器2中。由于气固接触不充分,也有未反应的CO2进入注射器2中。C项错误;

D项:反应后会有生成的氧气残留在U形管中,故可打开胶塞,用带火星的木条伸入U形管中检验氧气,D项正确。

本题选C。

练习册系列答案
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【题目】ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。

已知:2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O

2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O

ClO2熔点-59 ℃、沸点11 ℃;H2O2沸点150 ℃

图1

请回答:

(1)仪器A的作用是___________________________________________;冰水浴冷却的目的是____________________________________(写出两种)。

(2)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因______________________________________。

(3)Cl-存在时会催化ClO2生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:

①________________________________________________________________________

(用离子方程式表示),②H2O2+Cl2===2Cl-+O2+2H+。

(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%,B处应增加一个设备。该设备的作用是________,馏出物是________。

图2

(5)抽滤法分离NaClO2过程中,下列操作不正确的是________。

A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤

B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀

C.洗涤沉淀时,应使洗涤剂快速通过沉淀

D.抽滤完毕,断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头

【题目】以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。

请回答:

(1)已知:2Al2O3(s)===4Al(g)+3O2(g) ΔH1=3 351 kJ·mol-1

2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1

2Al(g)+N2(g)===2AlN(s) ΔH3=-318 kJ·mol-1

碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是________________________,

该反应自发进行的条件________。

(2)在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混合气体(体积比1∶4,总物质的量a mol)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。

反应Ⅰ CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH4

反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH5

图1 图2

①下列说法不正确的是________。

A.ΔH4小于零

B.温度可影响产物的选择性

C.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少

D.其他条件不变,将CO2和H2的初始体积比改变为1∶3,可提高CO2平衡转化率

②350 ℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为V L,该温度下反应Ⅰ的平衡常数为________(用a、V表示)。

③350 ℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400 ℃下0~t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。__________________________

图3

(3)据文献报道,CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷,生成甲烷的电极反应式是______。

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