【题目】镁在二氧化碳中能燃烧,钠比镁更活泼,那么钠能在二氧化碳中燃烧吗?某研究性学习小组设计了如下装置进行探究。
(1)写出镁在二氧化碳中燃烧的化学反应方程式_______。
(2)该装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是______。
(3)用酒精灯在试管D底部加热,钠在充满二氧化碳气体的试管里剧烈地燃烧,产生大量的白烟。试管底部有黑色物质生成。试管冷却后,试管壁上附着一层白色物质。往试管中加水,白色物质溶解于水,黑色物质不溶。过滤,得到澄清的滤液。往滤液中加澄清石灰水,溶液变浑浊。再滴入稀盐酸,溶液中有气泡出现。则试管壁上附着的白色物质是_____。将滤纸上的黑色物质在坩埚中灼烧,黑色物质能燃烧。则该黑色物质是_____。
【答案】2Mg+CO22MgO+C 除去CO2中混有的HCl Na2CO3 C(碳)
【解析】
要探究钠能否在二氧化碳中燃烧,首先要制取纯净的二氧化碳,分析实验装置的原理,就是先制取二氧化碳,再除掉制取中混有的氯化氢气体、水;在除氯化氢气体时,不能用氢氧化钠溶液,因为氢氧化钠会和二氧化碳反应;在除水时可以用浓硫酸作干燥剂;在点燃d装置中的酒精灯前,必须除去系统内内的空气,防止钠与空气中的氧气反应;通过对生成物进行了探究实验可得出钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和碳,可以写出反应的方程式。
(1)镁条与二氧化碳发生置换反应,生成碳与氧化镁,反应为2Mg+CO22MgO+C,故答案为:2Mg+CO2
2MgO+C。
(2)石灰石和盐酸反应制取二氧化碳,盐酸易挥发,制得的二氧化碳中混有氯化氢,装置B的作用是除去氯化氢气体;在除氯化氢气体时,不能用氢氧化钠溶液,因为氢氧化钠会和二氧化碳反应,二氧化碳在碳酸氢钠中不溶,需用饱和碳酸氢钠来吸收氯化氢,故答案为:除去CO2中混有的HCl。
(3)白色物质滴入稀盐酸,溶液中有气泡出现,应为Na2CO3,将滤纸上的黑色物质干燥,点燃,其燃烧产物无色无味且能使澄清石灰水变浑浊,则玻璃管中的黑色物质是碳,涉及反应为4Na+3CO22Na2CO3+C,故答案是:Na2CO3;C(碳)。
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【题目】ClO2是一种易溶于水难溶于有机溶剂的气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某同学在实验室中制取ClO2,并探究其性质。回答下列问题:
Ⅰ.ClO2的制备
实验室制备ClO2的反应原理为2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl,装置如下图所示:
(1)装置A烧瓶中发生反应的离子方程式为___________________________。
(2)装置B中盛放的最佳试剂为________(填字母代号);
a.NaOH溶液 b.浓硫酸 c.饱和食盐水 d.CCl4 e.饱和石灰水
(3)控制滴加浓盐酸的速率,使产生的气体缓缓通过装置D,其目的是______________________________________________________________。
Ⅱ.探究ClO2的氧化性,按下图所示装置进行实验:
(4)完成下列表格中的空格:
洗气瓶 | 现象或作用 | 解释原因 |
X | 溶液由浅绿色变成棕黄色 | 反应的离子方程式为_________________ |
Y | 溶液中出现淡黄色沉淀 | 反应的离子方程式为______________ |
Z | NaOH溶液的作用是________________________ | 反应的化学方程式为 2NaOH + 2ClO2 = NaClO2 + NaClO3 + H2O |
Ⅲ.测定水中的浓度
用碘量法测定水中ClO2浓度的实验步骤:取100 mL的水样加稀硫酸调节pH至2~3,加入一定量的KI溶液,充分振荡后,再加入几滴指示剂,用2.0×10-4 mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定(已知:2ClO2 + 10I- + 8H+ = 5I2 + 2Cl- + 4H2O ;2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I- )。
(5)若达到滴定终点时,消耗15.00 mL 标准Na2S2O3溶液,则水样中ClO2的浓度是 _________ mol/L。
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【题目】已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) ②c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶有一种溶质,则该溶质是______,上述四种离子浓度的大小顺序为________(填序号);
(2)若四种离子的关系符合③,则溶质为____________________________;
若四种离子的关系符合④,则溶质为____________________________;
(3)将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数,则下面图像正确的是________(填图像符号);
(4)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)________c(NH3·H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)________c(OH-)。
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【题目】在1200时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应:
H2S(g)+3/2O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1
2H2S(g)+SO2(g)=3/2S2(g)+2H2O(g) △H2
H2S(g)+1/2O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3
2S(g)=S2(g) △H4
则△H4的正确表达式为
A. △H4= 2/3(△H1+△H2- 3△H3) B. △H4= 2/3(3△H3-△H1-△H2)
C. △H4= 3/2(△H1+△H2- 3△H3) D. △H4= 3/2(△H1-△H2- 3△H3)
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【题目】Cu粉放入稀H2SO4中,加热后无现象,当加入一种盐后,Cu粉质量减少,而溶液变蓝,同时有气体生成,此盐是
A.氯化物B.硫酸盐C.硝酸盐D.碳酸盐
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【题目】用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是( )
A.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生
B.a电极上发生的反应方程式为:2H+ +2e- = H2↑和 4OH--4e- = 2H2O + O2↑
C.从P到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12g·mol-1
D.曲线0~P段表示H2和O2混合气体的体积变化,曲线P~Q段表示O2的体积变化
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【题目】某有机物A可用于合成药物达菲,其结构简式如图,
下列关于A的说法不正确的是( )
A. 分子式为C7H6O5
B. 和溴水既可以发生取代反应,又可以发生加成反应
C. 1 mol该化合物最多可以与含4 mol NaOH的溶液反应
D. 既可以和FeCl3溶液发生显色反应,又可以和NaHCO3溶液反应放出CO2气体
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【题目】(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2;在不同温度时K1、K2的值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
①反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH的平衡常数为K,则ΔH=________(用ΔH1和ΔH2表示),K=________(用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)是_____________________反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是_______(填字母)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示。
①该条件下反应的平衡常数为______;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为______mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时增大的是________(填字母)。
A.升高温度 B.增大压强
C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
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