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【题目】纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业。在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙。某校学生实验小组设计下图所示装置,制取该产品。D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。

Ⅰ.可选用的药品有:

a.石灰石;b.饱和氯化钙溶液;c.6 mol/L盐酸;d.氯化铵;e.氢氧化钙

(1)A中制备气体时,所需药品是(选填字母序号)______________;

(2)B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是______________________________;

(3)写出制取氨气的化学方程式__________________________________;

(4)在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式______________;

(5)检验D出口处是否有氨气逸出的方法是__________________________;

(6)写出制纳米级碳酸钙的化学方程式______________________________。

(7)若实验过程中有氨气逸出,应选用下列_____________装置回收(填代号)。

Ⅱ.经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠。为了测定氯化铵的质量分数,该学生实验小组又设计了如下实验流程:

试回答:

(1)所加试剂A的化学式为______________________________________;

(2)B操作方法是_______________________________________________;

(3)样品中氯化铵的质量分数为___________________________________。

【答案】ac 除去CO2中的HCl 2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O NH3 将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处,若试纸变蓝,则证明有氨气逸出;若试纸不变蓝,则证明没有氨气逸出。(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处,若有白烟,则证明有氨气逸出;若没有白烟,则证明没有氨气逸出。) CaCl2 + H2O + CO2 + 2NH3=CaCO3 + 2NH4Cl b Ca(OH)2或Ba(OH)2或AgNO3和HNO3 过滤 或或53.5W2/143.5W1×100%

【解析】

I.在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙,由图及给出的药品可知,A中制备二氧化碳,B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,可除去二氧化碳中混有的HCl,E中制备氨气,在C中制备纳米级碳酸钙,结合氨气极易溶于水、氨水显碱性解答;

Ⅱ.氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠,为了测定氯化铵的质量分数,结合实验流程可知利用的是沉淀法,结合原子守恒计算。

Ⅰ.(1)分析题意知,装置A为碳酸钙与盐酸反应制二氧化碳,所需药品是石灰石和6mol/L盐酸,答案为:ac;

(2)浓盐酸易挥发,生成的二氧化碳中含有氯化氢,饱和NaHCO3溶液可除去二氧化碳中的氯化氢;

(3)实验室制取氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热,生成氯化钙、氨气和水,方程式为:2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O;

(4)氨气极易溶于水,先通入氨气利于二氧化碳的吸收,所以应先通入NH3;

(5)氨气是碱性气体,能使红色石蕊试纸变蓝;氨气能和浓盐酸反应生成白烟,因此检验D出口处是否有氨气逸出的方法为:将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处,若试纸变蓝,则证明有氨气逸出;若试纸不变蓝,则证明没有氨气逸出。(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处,若有白烟,则证明有氨气逸出;若没有白烟,则证明没有氨气逸出。);

(6)根据原子守恒可知还有氯化铵生成,则制纳米级碳酸钙的化学方程式为:CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+2NH4Cl;

(7)氨气极易溶于水要防止倒吸,答案为:b;

Ⅱ.(1)根据题目信息可知:碳酸氢钠能与氢氧化钡或氢氧化钙反应生成碳酸钡或碳酸钙沉淀,根据沉淀的质量求出碳酸氢钠的质量,最后求出氯化铵的质量以及质量分数;氯化铵能与硝酸酸化的硝酸银反应生成氯化银沉淀,根据沉淀的质量求出氯化铵的质量,最后求出氯化铵的质量分数;所以A为Ca(OH)2或Ba(OH)2或AgNO3和HNO3;

(2)操作B为不溶物和溶液分离操作,用过滤的方法;

(3)若试剂为Ca(OH)2溶液,根据碳守恒得关系式:NaHCO3~CaCO3,计算得NaHCO3的质量为84W2/100g,则氯化铵的质量为(W1—84W2/100)g,氯化铵的质量分数为,若试剂为Ba(OH)2溶液,同理可计算氯化铵的质量分数为,若试剂为AgNO3和HNO3,由关系式NH4Cl~AgCl计算得氯化铵的质量分数为53.5W2/143.5W1×100%。

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下列叙述正确的是

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温度/℃

1000

1150

1300

平衡常数

4.0

3.7

3.5

(1)该反应的正反应为_____反应(填“放热”或“吸热”),欲提高CO的平衡转化率,促进 Fe2O3的转化,可采取的措施是____(选填序号)

a.用更高效的催化剂 b.粉碎矿石,增大接触面积

c.及时吸收或移出CO2 d.增大反应体系的压强

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(1)0~t min内,CH3Cl(g)的反应速率为___________。

(2)反应达到平衡时,CH3OH(g)的物质的量为___________。

(3)计算反应②的平衡常数K2=___________。

(4)当反应到达平衡时,再向体系内通入一定量的CH3OH(g),下列说法正确的是________(填字母)。

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