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    5．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，因此实验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）为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，如图2A处制取CO2气体应选用的装置是Ⅲ（填写“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”），其离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑．装置B和C中应盛放的试剂分别是饱和NaHCO3，浓硫酸．
    （2）观察实验装置图可知Na与CO2反应的条件是高温（或强热），检查装置的气密性完好并装入药品后，在点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是打开Ⅲ中的止水夹，这步操作的目的是排出装置中的空气．
    （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\;}}{\;}$2Na2CO3+C．
    ②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是2Na+2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO．
    （4）请判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐（填“正盐”或“酸式盐”）．请用文字简要说明理由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（或生成正盐因为高温条件下碳酸氢钠不存在）．

    分析 该装置中A目的是制取CO2气体，实验室用稀盐酸和CaCO3反应制取CO2，盐酸具有挥发性，所以制取的CO2中含有HCl，为防止干扰实验；用B装置吸收HCl但不能影响CO2，B中盛放的物质是饱和NaHCO3溶液；B中溶液含有水分，能和Na反应，为防止干扰实验，C中用浓硫酸干燥CO2；D中Na和CO2发生反应，E用来吸收CO2，F检验CO，
    （1）为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，其装置应该和启普发生器相似；CaCO3和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；实验室用饱和碳酸氢钠吸收HCl；用浓硫酸干燥二氧化碳；
    （2）点燃酒精喷灯得到的温度较高；空气中氧气能和Na在点燃条件下生成过氧化钠；
    （3）①根据元素守恒知，能和稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则得到的其中一种固体是碳酸钠，根据元素化合价变化知，生成的另一种固体是C；
    ②根据元素守恒知，能和稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则得到的其中一种固体是碳酸钠，F中生成黑色固体，D中生成CO；
    （4）任何化学反应都遵循质量守恒定律，根据质量守恒定律确定产物成分．

    解答 解：该装置中A目的是制取CO2气体，实验室用稀盐酸和CaCO3反应制取CO2，盐酸具有挥发性，所以制取的CO2中含有HCl，为防止干扰实验；用B装置吸收HCl但不能影响CO2，B中盛放的物质是饱和NaHCO3溶液；B中溶液含有水分，能和Na反应，为防止干扰实验，C中用浓硫酸干燥CO2；D中Na和CO2发生反应，E用来吸收CO2，F检验CO，
    （1）为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，其装置应该和启普发生器相似，只有Ⅲ符合；CaCO3和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；实验室用稀盐酸和CaCO3反应制取CO2，盐酸具有挥发性，所以制取的CO2中含有HCl，为防止干扰实验；用B装置吸收HCl但不能影响CO2，B中盛放的物质是饱和NaHCO3溶液；B中溶液含有水分，能和Na反应，为防止干扰实验，C中用浓硫酸干燥CO2；
    故答案为：Ⅲ；CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；饱和NaHCO3；浓H2SO4；
    （2）点燃酒精喷灯得到的温度较高，所以其反应条件为高温（或强热）；空气中氧气能和Na在点燃条件下生成过氧化钠，干扰实验，用二氧化碳将空气排出，防止干扰实验，所以应该打开Ⅲ中的止水夹，
    故答案为：高温（强热）；打开Ⅲ中的止水夹；排出该装置中的空气；
    （3）①根据元素守恒知，能和稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则得到的其中一种固体是碳酸钠，根据元素化合价变化知，生成的另一种固体是C，根据反应物、生成物及反应条件得方程式为4Na+3CO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Na2CO3+C，故答案为：4Na+3CO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Na2CO3+C；
    ②根据元素守恒知，能和稀盐酸反应生成能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，则得到的其中一种固体是碳酸钠，F中生成黑色固体，D中生成CO，根据反应物、生成物及反应条件得方程式为2Na+2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Na2CO3+CO，故答案为：2Na+2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Na2CO3+CO；
    （4）任何化学反应都遵循质量守恒定律，根据质量守恒定律知，生成物中含有C、O、Na元素，不含H元素，所以生成物只能是正盐不能是酸式盐，
    故答案为：正盐；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（或生成正盐因为高温条件下碳酸氢钠不存在）．

    点评 本题考查性质实验方案设计，为高频考点，明确实验原理是解本题关键，知道装置中每个装置的作用及实验目的，同时考查学生实验设计能力及思维的缜密性，难点是（3）题．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A（g）+B（g）?3C（g）；△H＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是（　　）
    A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响
    B．图Ⅱ表示的一定是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
    C．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
    D．图Ⅲ表示的是不同催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．化学无处不在，下列与化学有关的说法正确的是（　　）
    A．日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
    B．棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
    C．加热能杀死流感病毒式因为病毒的蛋白质受热变性
    D．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列有关说法正确的是（　　）
    A．常温下，0.1 mol•L-1Na2S溶液中存在：c（OH-）=c（H+）+c（HS-）+c（H2S）
    B．常温下，0.1 mol•L-1HA溶液与0.1 mol•L-1 NaOH溶液正好完全反应时，溶液中一定存在：c（Na+）=c（A-）＞c（OH-）=c（H+）
    C．常温下，pH=7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中c（Na+）=0.1 mol•L-1：c（Na+）=c（CH3COOH）＞c（CH3COO-）＞c（H+）=c（OH-）
    D．常温下，向0.1 mol•L-1CH3COOH 溶液加水稀释，当溶液的pH从3.0升到4.0时，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的值增大到原来的10倍

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素，在工农业生产中有广泛的应用．
    （1）用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼（CH3）2N-NH2，氧化剂是液态四氧化二氮．二者在反应过程中放出大量能量，同时生成无毒、无污染的气体．已知室温下，1g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ，请写出该反应的热化学方程式C2H8N2（l）+2N2O4（l）═2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（l）△H=-2550 kJ/mol．
    （2）298K时，在2L的密闭容器中，发生可逆反应2NO2（g）?N2O4（g）△H=-a kJ•mol-1 （a＞0）．N2O4的物质的量浓度随时间变化如图1．达平衡时，N2O4的浓度为NO2的2倍，回答下列问题．
    ①298k时，该反应的平衡常数为6.67L/mol．
    ②在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示．下列说法正确的是d

    a．A、C两点的反应速率：A＞C          
    b．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
    c．A、C两点气体的颜色：A深，C浅     
    d．由状态B到状态A，可以用加热的方法
    ③若反应在398K进行，某时刻测得n（NO2）=0.6mol n（N2O4）=1.2mol，则此时V（正）＜V（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．现向100mL 0.1mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图3所示．试分析图中a、b、c、d、e五个点，
    ①水的电离程度最大的是b；
    ②其溶液中c（OH-）的数值最接近NH3•H2O的电离常数K数值的是d；
    ③在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    10．欲将某铜矿加工厂产生的含铜酸性污水（如表-1所示）处理成达标水，并回收某些金属化合物，设计如下工艺流程：

    相关信息：
    ①含铜酸性污水主要污染物离子（见表-1）

     l离子 H+Cu2+ Fe3+Fe2+ 
     浓度/（mol•L-1） 0.1 0.05 0.04 0.002
    ②国家规定含铜污水排放标准为：pH=7；c（Cu2+）≤1.0×10-7mol•L-1；铁元素含量低于1.0×10-5mol•L-1．
    ③FeS能溶于pH＜4的酸性溶液．
    ④25℃时，某些难溶电解质的溶度积（Ksp）（见表-2）

     物质 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Cu（OH）2 FeSCuS 
     Ksp 4.0×10-22 8.0×10-16 2.2×10-20 6.4×10-126.0×10-26 
    请回答：
    （1）该含铜酸性污水的pH=1．
    （2）步骤Ⅰ中所发生的主要反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O．
    （3）步骤Ⅱ中，调节溶液的pH=4的目的为使沉淀完全，防止沉淀，防止FeS溶解．
    （4）有人认为，步骤Ⅱ中只需加入Ca（OH）2调节溶液的pH=7，即可将污水处理成符合标准的达标水，该观点不合理（填“合理”或“不合理”），试通过简单计算说明理由pH=7时溶液中c（Cu2+）=$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1×1{0}^{-7}）^{2}}$=2.2×10-6mol•L-1，大于国家规定的排放标准c（Cu2+）≤1.0×10-7mol•L-1．
    （5）步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为Cu2++FeS=CuS+Fe2+；该过程不选用易溶的Na2S作沉淀剂的，其原因可能为Na2S价格高且引入过多杂质离子．
    （6）上述整个处理工艺中，可以回收的金属化合物有Fe（OH）3、CuS（填化学式）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．医学界通过用放射性14C标记的C60，发现C60的羧酸衍生物在特定条件下可断裂DNA杀死细胞，抑制艾滋病．关于14C的下列说法中正确的是（　　）
    A．14C原子与C60中普通碳原子的化学性质相同
    B．14C原子与14N原子所含中子数相同
    C．14C是C60的同素异形体
    D．14CO与12CO、13CO是碳元素的三种同位素

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．在一定温度下的定容容器中，反应：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）．下列不能表明反应达到平衡状态的是（　　）
    A．气体的压强不变B．气体平均相对分子质量不变
    C．气体的密度不变D．B物质的量浓度不变

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列关于燃烧的说法正确的是（　　）
    A．燃烧一定要有氧气参加B．有发光现象的变化一定是燃烧
    C．燃烧一定有发光发热现象D．燃烧的生成物一定有气体

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