题目内容
【题目】(1)向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再产生CO2气体为止,在此过程中,溶液中的碳酸氢根离子浓度的变化是___。
A.先变大后变小 B.先变小后变大 C.一直变小 D.保持不变
(2)有含0.2molNa2CO3和含0.3molHCl的两种溶液中:①将Na2CO3溶液逐滴加入HCl溶液中;②将HCl溶液逐滴加入Na2CO3溶液中。①②两种操作生成的CO2之比为___。
(3)已知固体混合物A由NaHCO3、KHCO3、MgCO3、CaCO3四种物质中的两种混合而成。请通过计算和推理完成下列各小题:
①取A与足量的盐酸反应:若固体混合物A的物质的量n(A)为定值,生成气体的量即为定值,则A的组成可能有___种。若固体混合物A的质量m(A)为定值,生成气体的量为定值,则A的可能组成是(填写化学式):___、___;___、___。(可以不填满)
②若先将A加热,剩余固体再与足量的盐酸反应,且先后两次产生的气体分别通过足量的澄清石灰水生成的沉淀均为10.0g,则混合固体A的总物质的量是___mol。
【答案】A 3:2 6 NaHCO3 MgCO3 KHCO3 CaCO3 0.2
【解析】
(1)向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,先发生反应:CO32-+H+=HCO3-,然后发生反应:HCO3-+H+=H2O+CO2↑。
(2)将Na2CO3溶液逐滴加入HCl溶液中,发生的反应为:CO32-+2H+=H2O+CO2↑;将HCl溶液逐滴加入Na2CO3溶液中,则先发生反应:CO32-+H+=HCO3-,然后发生反应:HCO3-+H+=H2O+CO2↑。
(3)①若等物质的量的盐生成等量的气体,则符合A与足量的盐酸反应,若固体混合物A的物质的量n(A)为定值,生成气体的量即为定值;若等质量的盐生成等量的气体,则符合A与足量的盐酸反应,若固体混合物A的质量m(A)为定值,生成气体的量为定值。
②根据原子守恒计算。
(1)向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再产生CO2气体为止,在此过程中,先发生反应:CO32-+H+=HCO3-,然后发生反应:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,所以溶液中的碳酸氢根离子浓度的变化是先变大后变小,故选A。
(2)有含0.2molNa2CO3和含0.3molHCl的两种溶液中:①将Na2CO3溶液逐滴加入HCl溶液中,发生反应CO32-+2H+=H2O+CO2↑,Na2CO3是过量的,生成的CO2的物质的量根据HCl的量计算为0.15mol;②将HCl溶液逐滴加入Na2CO3溶液中,先发生反应:CO32-+H+=HCO3-,0.2mol CO32-消耗0.2molHCl,剩余0.1molHCl,生成0.2mol HCO3-,再发生反应:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,剩余的0.1molH+消耗了0.1mol HCO3-,生成了0.1molCO2。所以①②两种操作生成的CO2之比为0.15:0.1=3:2。
(3)①若等物质的量的盐生成等量的气体,则符合A与足量的盐酸反应,若固体混合物A的物质的量n(A)为定值,生成气体的量即为定值。四种碳酸盐物质的量相等时,生成的气体的量都相等,四种盐有6种组合;若等质量的盐生成等量的气体,则符合A与足量的盐酸反应,若固体混合物A的质量m(A)为定值,生成气体的量为定值。NaHCO3和MgCO3的摩尔质量相等,当两者质量相等时,和足量盐酸反应,能生成等量的气体,KHCO3和CaCO3的摩尔质量也相等,符合要求。故答案为6,NaHCO3和MgCO3,KHCO3和CaCO3。
②CO2通过足量的澄清石灰水生成的沉淀均为10.0g,即0.1mol,根据碳守恒,生成的CO2即为0.1mol。先将A加热,剩余固体再与足量的盐酸反应,A中的碳元素均转化成CO2,所以A中的碳元素为0.2mol,则固体A的总物质的量是0.2mol。
【题目】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__。
(2)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
A | B | C | D | E | F | |
4mol·L-1H2SO4溶液/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计,其中:V1=__,V6=__,V9=__;
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因__。