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7.某学生为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验.(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd)

(1)请将如图各装置连接完整(填写装置中序号)②→④→③→①→⑤.
(2)若用稀盐酸与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,可向装置②长颈漏斗中加入的试剂是AC.
A.CCl4                B.H2SO4溶液   C.硝酸钠溶液          D.植物油
(3)检查装置②的气密性,方法是用弹簧夹夹住C处橡皮管,向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面,且长时间液面差稳定.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,当观察到装置⑤中澄清石灰水变浑浊;排尽装置中空气,以免空气中O2、CO2、H2O干扰实验时再点燃酒精灯.装置④的作用除去二氧化碳中氯化氢气体.
(4)通入CO2的量不同可能会导致生成的产物不同.假如反应过程中有下列两种情况,按要求分别写出两种情况时的化学方程式.
I.当装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀产生,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,写出此情况时钠与CO2反应的化学方程式2Na+2CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO.
Ⅱ.当装置①中钠的质量为0.23g时,充分反应后,将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中,产生112mL的CO2气体(标况下测定),装置⑤PdCl2溶液中没有观察到黑色沉淀产生,写出此情况时钠与CO2反应的化学方程式4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C.

分析 (1)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)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,可加密度比水大且不反应的物质或只提供溶剂作用的物质;
(3)利用液差法检验气密性;实验目的是检验钠与二氧化碳的反应,所以需要排净装置中的空气;装置④用于除去杂质;
(4)I.根据PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd分析反应生成产物;
II.根据金属钠的物质的量,根据标况下二氧化碳的体积计算出二氧化碳的物质的量,根据二者物质的量判断生成产物.

解答 解:(1)根据实验目的,先需要准备二氧化碳,选用二氧化碳发生装置为②,为了便于控制反应,选用的药品是块状碳酸钙,所以只能选用稀盐酸,生成的二氧化碳中混有氯化氢氢气,需要经过装置④饱和碳酸氢钠溶液除去杂质氯化氢,然后干燥二氧化碳,选用装置③浓硫酸,干燥后的二氧化碳通入装置①与金属钠反应,反应后的气体利用装置⑤检验,所以正确的连接顺序为:c→f→g→d→e→a→b→h→i,装置中序号为②④③①⑤,
故答案为:②;④;③;①;⑤;
(2)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,则
A.CCl4密度比水大,且不反应,可使盐酸与碳酸钙接触,故A正确;
B.H2SO4溶液与碳酸钙反应生成硫酸钙,不利于气体的制备,故B错误;
C.硝酸钠溶液使溶剂增多,碳酸钙与盐酸接触,故C正确;
D.植物油的密度比水的密度小,可使碳酸钙与盐酸分离,故D错误;
故答案为:AC;
(3)检查装置②的气密性,方法是用弹簧夹夹住C处橡皮管,向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面,且长时间液面差稳定;反应开始前,需要排尽装置中空气,以免空气中O2、CO2、H2O干扰实验,装置⑤中左端试管中澄清石灰水变浑浊,且导管口产生均匀气泡,开始点燃酒精灯;
装置④的作用为除去二氧化碳中氯化氢气体,
故答案为:用弹簧夹夹住C处橡皮管,向装置②中加水至长颈漏斗液面高于试管液面,且长时间液面差稳定;装置⑤中澄清石灰水变浑浊;排尽装置中空气,以免空气中O2、CO2、H2O干扰实验;除去二氧化碳中氯化氢气体;
(4)I.装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀,说明反应生成了一氧化碳;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,说明生成的固体是碳酸钠,钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和一氧化碳,反应的化学方程式为2Na+2CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO,
故答案为:2Na+2CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO;
II.钠的质量为0.23g,钠的物质的量为0.01mol;反应装置⑤中无现象,说明没有生成一氧化碳和二氧化碳气体;充分反应后,将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生112mL(标准状况)CO2气体,二氧化碳的物质的量为0.005mol,含有碳酸根离子0.005mol,钠与碳酸根离子物质的量为2:1,说明生成了碳酸钠固体;溶液中还有固体残留,说明有固体碳生成,根据以上分析,钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和碳,反应的化学方程式为4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C,
故答案为:4Na+3CO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na2CO3+C.

点评 本题考查性质实验方案的设计,为高频考点,把握实验原理、实验装置的作用、实验基本操作等为解答的关键,侧重分析与实验能力的综合考查,题目难度中等.

练习册系列答案
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18.有机物A(C11H12O5)同时满足下列条件:①含苯环且不含甲基;②苯环上一氯取代物只有2种;③1mol A与足量的NaHCO3反应生成1mol CO2;④遇FeCl3溶液不显色.A有如图所示转化关系:

已知:+NaOH$→_{△}^{CaO}$R-H+Na2CO3
回答下列问题:
(1)A中有3种官能团,H的分子式为C7H4O3Na2.
(2)由C生成G的反应类型是酯化反应.
(3)G的结构简式为,K的结构简式为.
(4)①写出C→D反应的化学方程式;
②写出I→J反应的离子方程式.
(5)①C的同分异构体中能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,b.能发生皂化反应;c.能与Na反应产生H2气,共有5种(不含立体异构).其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6﹕1﹕1的是(写结构简式).
②C的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是A(填标号).
A.元素分析仪   B.质谱仪    C.红外光谱仪   D.核磁共振仪.

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15.设NA为阿伏加德罗常数的6值,下列说法正确的是(  )
A.常温常压下,16 g O2和32g O3的混合物中,含有O原子数目为3NA
B.标准状况下,1 mol Na2O和1 mol Na2O2的混合物中,含有离子总数为7NA
C.1 mol NaBH4中离子键的数目为2NA
D.在K35ClO3+6H37Cl═KCl+3Cl2↑+3H2O中,若生成71 g Cl2,转移的电子数目为$\frac{5}{3}$NA

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2.【化学-选修5:有机化学基础】
衣康酸M是化学合成工业的重要原料,可用于制备高效除臭剂、粘合剂等多种化学产品.衣康酸可经过下列反应路线得到(部分反应条件略):

(1)M的化学式为C5H6O4,其中含氧官能团的名称为羧基,与M属于同类且核磁共振氢谱有5组峰的同分异构体的结构简式为HOOCCH=CHCH2COOH.
(2)写出B→C的化学方程式为+NaOH$→_{△}^{乙醇}$+NaCl+H2O,其反应类型为消去反应.
(3)已知,D经五步转成变成M的合成反应流程为:

①G的结构简式为;
②E→F的化学方程式为;
③已知:
按照上图格式写出D经三步转变成M的合成反应流程(牵涉的有机物都用结构简式表示,第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.Ⅰ.下列有关叙述正确的是BD
A.碱性锌锰电池中,MnO2是催化剂            
B.银锌纽扣电池工作时,Ag2O被还原为Ag
C.放电时,铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大   
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Ⅱ.锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌,某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
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16.MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节.某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:

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C.28g乙烯和丙烯(C3H6)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
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同步练习册答案