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2.某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应,推测活泼金属钠也能与CO2发生反应,因此兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去).已知:常温下,CO能使一些化合物中的金属离子还原,例如:PdCl2+CO+H2O═Pd↓+CO2+2HCl.反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在.请回答下列问题:

(1)通常实验室制取CO2气体,为了使制气装置能“随开随用,随关随停”,图A处应选用的装置是Ⅲ(填写“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”).若要制取干燥、纯净的CO2气体,装置B、C中各盛放的试剂分别为饱和NaHCO3、浓H2SO4
(2)装入药品后,在点燃酒精喷灯前,必须进行的操作是打开Ⅲ的导气管活塞,先通一会CO2气体.待装置E(填写字母)中出现浑浊现象时,再点燃酒精喷灯,这步操作的目的是排出该装置中的空气,避免空气中氧气、水蒸气影响探究二氧化碳和钠反应.
(3)假设CO2气体为足量,在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况,请分析并回答问题:
①若装置F中溶液无明显变化,装置D中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,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是4Na+3CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na2CO3+C.
②若装置F中有黑色沉淀生成,装置D中只生成一种固体物质,取少量该固体与盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式(需注明正确的反应条件)是2Na+2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO.
(4)请用文字简要说明你判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐生成正盐,理由:因为根据质量守恒定律可知,反应物共有三种元素,没有氢元素,因此不能生成酸式盐.

分析 (1)实验室常用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳,制取气体的装置能“随开随用,随关随停”,是利用的启普发生器原理分析选择装置,制得的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气,利用装置B除氯化氢,利用装置C除水蒸气;
(2)为避免空气的影响,实验前先通二氧化碳充满装置后,再点燃酒精喷灯;
(3)①装置F中无明显现象,证明没有CO生成,装置D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;
②装置D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F中有黑色沉淀,说明PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd,所以反应产物为碳酸钠和CO;
(4)根据反应物的成分和质量守恒解答.

解答 解:(1)实验室常用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应方程式为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;制取气体的装置能“随开随用,随关随停”,是利用的启普发生器原理分析选择装置;制得的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气,利用装置B饱和NaHCO3除氯化氢,利用装置C浓H2SO4除水蒸气;
故答案为:Ⅲ;饱和NaHCO3;浓H2SO4
(2)为了避免空气中氧气、水蒸气影响探究二氧化碳和钠反应的产物分析,需要先把装置中空气排出,所以打开Ⅲ的导气管活塞,先通一会CO2气体,使装置充满二氧化碳气体后再点燃酒精喷灯;
故答案为:打开Ⅲ的导气管活塞,先通一会CO2气体;E;浑浊;排出该装置中的空气,避免空气中氧气、水蒸气影响探究二氧化碳和钠反应;
(3)①装置F中无明显现象,证明没有CO生成,装置D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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na2CO3+C;
故答案为:4Na+3CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na2CO3+C;
②由题意可知,装置D中的残留固体(只有一种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出,说明生成碳酸钠,
装置F中有黑色沉淀,说明PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd,所以反应产物为碳酸钠和CO,反应的化学方程式为2Na+2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO;
故答案为:2Na+2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO;
(4)根据质量守恒定律可知,反应物CO2和Na中共有三种元素,没有氢元素,因此不能生成酸式盐,只能生成正盐;
故答案为:生成正盐;因为根据质量守恒定律可知,反应物共有三种元素,没有氢元素,因此不能生成酸式盐.

点评 本题考查了实验装置的选择,物质性质的实验设计验证分析应用,主要是钠及其化合物性质的判断理解,掌握基础是关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.“垃圾是放错了地方的资源”,应分类回收利用.生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐、铜导线、废旧电池的锌皮等属于(  )
A.氧化物B.有机物C.金属或合金D.酸、碱、盐

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7).工艺流程如图1及相关物质溶解度曲线如图2:

(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为:Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl.通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其它组分,随温度的降低,K2Cr2O7的溶解度明显减小.
(2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是除去Fe3+
(3)固体A主要为NaCl(填化学式),固体B主要为K2Cr2O7(填化学式).
(4)为检验得到的重铬酸钾晶体中含有少量的氯化钠杂质,实验方法是:取少量重铬酸钾样品,加水溶解,加入足量的硝酸酸化后滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成即说明产品中含有氯化钠杂质;进一步提纯产品的方法是重结晶
(5)将SO2通入用硫酸酸化的重铬酸钾溶液中,可制得硫酸铬钾KCr(SO42,反应的化学方程式为3SO2+K2Cr2O7+H2SO4=2KCr(SO42+H2O;如果溶液的酸碱性控制不当,可能会有Cr(OH)SO4杂质生成.现从得到的硫酸铬钾产品中取出3.160g样品加入足量盐酸和BaCl2溶液后,得到白色沉淀5.126g.若产品中杂质只有Cr(OH)SO4,则该产品中KCr(SO42的质量分数为89.6%(用百分数表示,保留1位小数).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.某同学做“证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸盐”的实验时,设计了如图所示的方案.经检验装置气密性合格并加入试剂.下列说法中不正确的是(  )
A.Ⅰ中发生的现象为鸡蛋壳逐渐溶解,产生大量气泡
B.Ⅱ中的澄清石灰水变浑浊
C.Ⅲ中紫色石蕊试液变红
D.鸡蛋壳发生了分解反应

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

17.某白色固体甲常用于织物的漂白,也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去.为研究其组成,某小组同学进行了如下实验.

又知,甲的焰色为黄色,盐丙和丁的组成元素和甲相同,乙能使品红溶液褪色,①处气体体积在充分加热挥发后经干燥测定
(1)甲中所含阳离子的结构示意图,甲的化学式Na2S2O4
(2)写出 ①中产生黄色沉淀的反应的离子反应方程式S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
(3)乙能使品红溶液褪色的原因是能与品红结合生成不稳定的无色化合物
(4)甲的溶液还可用作分析化学中的吸氧剂,假设其溶液与少量氧气反应产生等物质的量的两种酸式盐,试写出该反应的化学反应方程式Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+NaHSO4
(5)下列物质中可能在溶液中与甲反应的是BC
A.NaIB.Cl2C.AgNO3D.NaOH.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平.结合图1路线回答:
已知:2CH3CHO+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3COOH
(1)写出A的电子式
(2)反应Ⅱ的化学方程式是2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O.
(3)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是
(4)E是有香味的物质,在实验室用图2装置制取.
①反应IV的化学方程式是CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O,该反应类型为酯化反应或取代反应.
②该装置图中有一个明显的错误是导气管的出口伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下.
(5)为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图改进后装置进行了以下4个实验.实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min.实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号试管甲中试剂试管乙中
试剂
有机层的
厚度/cm
A2mL乙醇、1mL乙酸、
1mL18mol•L-1 浓硫酸
 饱和Na2CO3
溶液
3.0
B2mL乙醇、1mL乙酸0.1
C2mL乙醇、1mL乙酸、
3mL 2mol•L-1 H2SO4
   0.6
D2mL乙醇、1mL乙酸、盐酸0.6
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用.实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和4mol•L-1
②分析实验AC(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究.
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的氯化铜溶液中产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿的空气中一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu;化合反应2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
(2)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰.MnO2在H2O2分解反应中作催化剂.若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+.该反应的离子方程式是MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O.
(3)某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾.其设计的实验过程如图所示:

①铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于c上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用e,灼烧后的坩埚应放在b上,不能直接放在桌面上.实验所用仪器:a.蒸发皿    b.石棉网    c.泥三角    d.表面皿    e.坩埚钳    f.试管夹
②由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、加热蒸发、冷却结晶、过滤洗涤、自然干燥,与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优点是:产生等量胆矾途径Ⅱ消耗硫酸少、途径Ⅱ不会产生污染大气的气体.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.下面几种熟悉的物质:①O2 ②CO2 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3 ⑥K2S ⑦NaHSO4
这些物质中,只含共价键的是①②④;只含离子键的是③⑥;既含共价键又含离子键的是⑤⑦.(填序号)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列反应中,属于加成反应的是(  )
A.CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HClB.CH2═CH2+HCl$\stackrel{一定条件}{→}$CH3CH2Cl
C.2CH3CH2OH+O2$\stackrel{△}{→}$2CH3CHO+2H2OD.+Br$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$+HBr

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