Question

Ⅰ．某实验小组把CO₂通入饱和Na₂CO₃溶液制取NaHCO₃，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：

（1）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用                              。
（2）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤，取一定量配成样液，并加入BaCl₂溶液，出现白色沉淀并有气体产生，其离子方程式是                                     。
Ⅱ．某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应，研究氨气的性质并测其组成，设计了如下实验（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题：

（1）仪器b中可选择的试剂为（任意填一种）            。
（2）实验中，装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体（已知Cu₂O也为红色固体），量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g，实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为              。
（3）F中读取气体体积前，应向上或向下移动右管，使得左右两边液面相平，若无此操作，而F中左边液面低于右边液面，会导致读取的气体体积        （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。
（4）要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比，实验中应至少测量或读取哪些数据       （填序号）。
a．B装置实验前后质量差mg；     b．F装置实验前后液面差VL
c．D装置实验前后质量差mg；     d．E装置实验前后质量差mg；
（5）E装置中浓硫酸的作用是                                                 。

Answer 1

Ⅰ．（1）CO₂在水中存在平衡：CO₂+H₂OH₂CO₃HCO₃^－+H⁺，有H₂SO₄存在时，可使上述平衡向左移动，从而减少CO₂在水中的溶解，同时吸收挥发出来的HCl气体（3分）[给分要点：吸收HCl气体、减少CO₂在水中的溶解、H₂SO₄电离出的H⁺使平衡左移]
（2）2HCO₃^－+Ba²⁺=BaCO₃↓+ CO₂↑+H₂O（3分）
Ⅱ．（1）碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体（任意填一种）（2分）
（2）Cu和Cu₂O（3分）   （3）偏小（2分）  （4）b、c（3分）
（5）防止F中水蒸气进入D中，并吸收氨气（2分）

试题分析：Ⅰ．（1）7mol?L?¹的盐酸与CaCO₃反应制取的CO₂气体中含有HCl，硫酸溶液可吸收HCl，CO₂能溶于水，存在平衡：：CO₂+H₂OH₂CO₃HCO₃^－+H⁺，H₂SO₄电离产生H⁺，使上述平衡向左移动，从而减少CO₂在水中的溶解。
（2）当D中有大量白色固体析出时，CO₂、H₂O与Na₂CO₃反应生成了NaHCO₃，加入BaCl₂溶液，出现白色沉淀为BaCO₃，产生的气体为CO₂，离子方程式为：2HCO₃^－+Ba²⁺=BaCO₃↓+ CO₂↑+H₂O
Ⅱ．（1）碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体都能与浓氨水作用，产生氨气。
（2）若CuO全部被还原为Cu，根据关系式：CuO ~ Cu，生成的Cu质量为：80g×64/80=64g；若CuO全部被还原为Cu₂O，根据关系式：2CuO ~ Cu₂O，生成的Cu₂O质量为：80g×144/160=72g，实际得到红色固体质量为68g，则红色固体成分为Cu和Cu₂O
（3）F中左边液面低于右边液面，说明左边气体压强大于右边，则会导致读取的气体体积偏小。
（4）F装置实验前后液面差VL，为NH₃与CuO反应生成的N₂的体积，可求出N原子的物质的量，D装置实验前后质量差mg，为NH₃与CuO反应生成的H₂O的质量，可求出H原子的物质的量，由二者可求出氨气分子中氮、氢原子个数比。
（5）因为D中碱石灰的作用是吸收NH₃与CuO反应生成的H₂O，所以E中浓硫酸可F中水蒸气进入D中，并吸收未反应的氨气。