【题目】某同学为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。(已知PdCl2能被CO还原为黑色的Pd)
(1)装置②中用稀盐酸与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. H2SO4溶液 B. CCl4 C. 苯 D. 稀硝酸
(2)请将图中各装置按顺序连接(填装置接口字母):c接______,______接____,____接______,____接____。
(3)装置④的作用是__________。
(4)检查完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。
(5)若反应过程中CO2足量,钠与CO2充分反应后,生成的固体物质可能有多种情况,该同学提出以下猜想:
①生成的固体物质为Na2CO3
②生成的固体物质为Ns2CO3和C的混合物
③生成的固体物质为Ns2CO3和Na2O的混合物
④生成的固体物质为Ns2O和C的混合物
假如反应过程中有下列两种情况:
I. 观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀,若装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该情况下钠与CO2反应的化学方程式____。
II. 装置①中钠的质量为0.46g,充分反应后,将装置①中的固体加入足量的稀盐酸中产生224ml(标准状况)CO2气体,溶液中残留固体的质量为___________。
(6)设计实验方案证明装置①中加入的金属钠部分被氧化____________。
【答案】BDfgdeabh吸收HCl气体装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊2Na+2CO2Na2CO3+CO0.06g准确称取0.46g金属钠样品,并投入足量水中,测得收集到的气体体积小于224ml(标准状况下测量)
【解析】
(1)A.H2SO4溶液:加入H2SO4溶液后,增大了盐酸的体积,但硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶覆盖在碳酸钙表面阻止反应进一步发生,故A错误;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BD;
(2)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:f、g、d、e、a(b)、b(a)、h;
(3)装置④的作用是吸收二氧化碳中混有的HCl气体;
(4)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中澄清石灰水开始变浑浊;
(5)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+2CO2Na2CO3+CO;
Ⅱ.装置①中钠的质量为0.46 g,钠的物质的量为:n(Na)==0.02 mol,将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224 mL(标准状况)CO2气体,二氧化碳的物质的量为:n(CO2)==0.01 mol,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+3CO22Na2CO3+C,生成C的物质的量为0.01 mol÷2=0.005 mol,质量为0.005 mol×12 g/mol=0.06 g;
(6)准确称取0.46g金属钠样品,并投入足量水中,测得收集到的气体体积小于224ml(标准状况下测量),即可证明装置①中加入的金属钠部分被氧化。
点晴: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,根据实验目的:探究钠与CO2的反应,设计实验方案,完成正确的仪器连接顺序,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,据此进行连接装置并分析解题。
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【题目】已知25 ℃时,Ka(HF)=3.6×10-4,Ksp(CaF2)=1.46×10-10,现向1 L 0.2 mol·L-1HF溶液中加入1 L 0.2 mol·L-1 CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是
A. 25 ℃时,0.1 mol·L-1 HF溶液中pH=1
B. Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C. 该体系中没有沉淀产生
D. 该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀
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【题目】25 ℃时,将一定量的冰醋酸(即无水乙酸)加水稀释,稀释过程中溶液的导电性变化如图所示。则下列说法不正确的是( )
A. 醋酸的电离程度:a<b<c
B. 溶液中c(H+):b>a>c
C. a、b、c三点的溶液都有c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D. 从b点到c点,溶液中的比值减小
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【题目】甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究,请你参与并完成对有关问题的解答。甲组同学采用如右图所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸溶液,试管b中盛有6.4 g铜。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)在铜与硝酸的反应中,硝酸所表现出的化学性质主要有_______。
(3)仪器c中收集的气体主要是_______。(填分子式)
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【题目】2Zn(OH)2·ZnCO3是制备活性ZnO的中间体,以锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量Cu2+、Mn2+等离子)为原料制备2Zn(OH)2·ZnCO3的工艺流程如下:
(1)用(NH4)2SO4与NH3·H2O的混合溶液浸取锌焙砂生成[Zn(NH3)4]2+的过程中加入H2O2的目的是________。
(2)加入(NH4)2S除杂过程中的主要离子方程式为________。
(3)过滤3所得滤液可循环使用,其主要成分的化学式是_______。
(4)检验2Zn(OH)2·ZnCO3沉淀是否洗涤干净的方法是________。
(5)写出沉锌步骤中发生反应的化学方程式________。
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【题目】A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;通常情况下A为固体、B为黄绿色气体、C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物,其中X常温下是无色气体,其水溶液是一种无氧强酸溶液,E为黑色固体,H在常温下为液体。它们之间的转化如图所示(某些反应条件和部分反应产物已略去)。
(1)写出下列物质的化学式:D X 。
(2)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是 (填编号)。
(3)反应⑥的离子方程式为: 。
(4)往G溶液中加入NaOH溶液观察到的现象是 。
(5)反应⑦的化学方程式为 ;该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子 mol。
(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是: 。
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【题目】草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。某学生拟用下图装置做草酸晶体的分解实验并验证部分产物,下列说法错误的是
A. 装置A中的大试管口应略向下倾斜,是因为加热草酸晶体时会产生水
B. 装置B的主要作用是冷凝(水蒸气、草酸)等,防止草酸进入装置C中,干扰CO2的检验
C. 装置C中可观察到的现象是有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊
D. 本实验能证明草酸晶体的分解产物有二氧化碳
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【题目】某活动小组为探究金属腐蚀的相关原理,设计了如图a所示的装置,图a的铁棒末端分别连上一块Zn片和Cu片,并置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上.一段时间后发现凝胶的某些区域(如图b所示)发生了变化.已知Fe2+可用K3Fe(CN)6来检验(呈蓝色).则下列说法不正确的是( )
A. 甲区发生的电极反应式为Fe-2e═Fe2+ B. 乙区产生Zn2+
C. 丙区呈红色 D. 丁区呈蓝色
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【题目】汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。已知该反应在2 404 ℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)某温度下,向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol,5分钟后O2的物质的量为0.5 mol,则N2的反应速率为___。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志___(填字母序号)。
A.消耗1 mol N2同时生成1 mol O2
B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变
D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是__(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中NO的体积分数_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1,此时反应________________(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是_______________________。
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