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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...

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):

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(1)D中产生NaHCO3的化学方程式是     

(2)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用      

(3)当D中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分,实验小组设计方案如下(称取一定质量的固体,配成1000 mL溶液作为样液,其余固体备用):

① 方案1:取样液与澄清的Ca(OH)2溶液混合,出现白色沉淀。

实验小组对现象产生的原理进行分析,认为该方案不合理,理由是      

② 方案2:取样液与BaCl2溶液混合,出现白色沉淀并有气体产生。

实验小组认为固体中存在NaHCO3,其离子方程式是     

该小组认为不能确定是否存在Na2CO3,你认为该结论是否合理?_____。

③ 方案3:实验小组中甲、乙同学利用NaHCO3的不稳定性进行如下实验:

甲同学:取样液400 mL,用pH计测溶液pH,再水浴加热蒸发至200 mL,接下来的操作是       ,结果表明白色固体中存在NaHCO3。为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO3 ,结合甲同学实验,还应补充的实验是     

乙同学:利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线,如下图所示。

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a. 根据A点坐标得到的结论是     

b. 根据B点坐标,计算残留固体中n(NaHCO3:n(Na2CO3))=        满分5 manfen5.com

通过上述实验,该小组认为,可以向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2制备NaHCO3

 

(1)Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3 (2分) (2)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(2分) (3)① Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca(OH)2溶液发生反应生成白色沉淀,无法确定固体的成分中是否含有NaHCO3。(2分) ② 2HCO3-+Ba2+=BaCO3↓+ CO2↑+H2O(2分) 合理(1分) ③ 接下来的操作:冷却到室温,加水至溶液体积为400 mL,再次测定pH(2分) 补充实验:取相同质量的纯净的NaHCO3配成1000 mL溶液,取400 mL,重复甲的实验,进行对照。(2分) a.白色固体为NaHCO3 (2分) b.71:42(或1.69)(1分) 【解析】 试题分析: A装置中反应制备CO2,其中有杂质HCl、H2O(g),B装置既减少CO2的溶解,又能吸收HCl,C装置干燥CO2,D装置制备碳酸氢钠。(3)Na2CO3和NaHCO3都能和Ca(OH)2反应生成白色沉淀,方案1不合理,方案2 Na2CO3和BaCl2反应有白色沉淀,NaHCO3和BaCl2反应有白色沉淀和气体,因此可以确定NaHCO3存在,但不能确定Na2CO3的存在。方案3 Na2CO3和NaHCO3溶液都显碱性,但水解程度不同,可通过比较PH值前后大小进行区别。乙同学在温度为180时,残留率正好符合NaHCO3完全分解的计算,B点根据差量法进行计算,设原来有100克NaHCO3,反应后剩余80克,减少20克是CO2和H2O的质量,列方程组计算。 考点:考查化合物的制备、基本实验原理、实验设计、方程式的书写、物质的量的计算
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考点分析:
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由废铁制备FeCl2的主要过程如下:

Ⅰ.按下图所示过程制备FeCl3•6H2O

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(1)①中产生气体的电子式是     

(2)用离子方程式表示过程②中稀硝酸的作用      ,在该过程中要不断向溶液中补充盐酸,目的是     

Ⅱ.由FeCl3 • 6H2O制得干燥FeCl2的过程如下:

ⅰ.向盛有FeCl3 • 6H2O的容器中加入SOCl2,加热,获得无水FeCl

ⅱ.将无水FeCl3置于反应管中,通入①中产生的气体一段时间后加热,生成FeCl2

ⅲ.收集FeCl2,保存备用

(3) SOCl2与水接触会迅速产生白雾和SO2。加热分解FeCl3 • 6H2O不能得到无水FeCl3,而步骤ⅰ中可得到无水FeCl3,结合必要化学方程式解释得到无水FeCl3的原因    

(4)过程ⅱ中产生FeCl2的化学方程式是     

Ⅲ.FeCl2的包装上贴有安全注意事项,部分内容如下:

品 名

氯化亚铁

理化特性

白色,遇空气易变成黄色,易吸水,有腐蚀性……

注意事项

避免接触空气、碱等;聚乙烯塑料桶包装;避免受热

 

(5)下列说法正确的是     

a.密闭保存、远离火源

b.可以与强氧化剂共同存放、运输

c.不宜用铁制容器包装而要用聚乙烯塑料桶包装

(6)FeCl2在空气中受热可生成氯化铁、氧化铁等,反应的化学方程式是     

 

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硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意如下:          

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(1)焦炭在过程Ⅰ中作______剂。

(2)过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的化学方程式是    

(3)整个制备过程必须严格控制无水。

①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,反应的化学方程式是     

②干燥Cl2时,从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入到浓H2SO4中。冷却的作用是    

(4)Zn还原SiCl4的反应如下:

反应1:  400℃~756℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) 满分5 manfen5.com Si(s) + 2ZnCl2(l)   ΔH1 <0 

反应2:  756℃~907℃ ,SiCl4(g) + 2Zn(l) 满分5 manfen5.com Si(s) + 2ZnCl2(g)  ΔH2 <0 

反应3:  907℃~1410℃,SiCl4(g) + 2Zn(g) 满分5 manfen5.com Si(s) + 2ZnCl2(g)  ΔH3 <0 

① 对于上述三个反应,下列说法合理的是_____。

a.升高温度会提高SiCl4的转化率      b.还原过程需在无氧的气氛中进行

c.增大压强能提高反应的速率         d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4

② 实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是    

③ 已知Zn(l)=Zn(g)  ΔH = +116 KJ/mol 。若SiCl4的转化率均为90%,每投入1mol SiCl4,“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。

(5)用硅制作太阳能电池时,为减弱光在硅表面的反射,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2,最后转化为H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程     

 

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铅蓄电池是最常见的二次电池,其构造示意图如下。发生反应的化学方程式为:

Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) 满分5 manfen5.com 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

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下列说法不正确的是

A.放电时,正极反应为:PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) +2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)

B.充电时,应将外接直流电源的正极与铅蓄电池的接线柱A相接

C.实验室用铅蓄电池做电源精炼粗铜时,应将粗铜与接线柱B相连接

D.铅蓄电池做电源电解Na2SO4溶液时,当有2 mol O2产生时,消耗8 mol H2SO4

 

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温度为T时,向2 L恒容密闭容器中充入1 mol PCl5,发生PCl5(g) 满分5 manfen5.com PCl3(g) + Cl2(g)反应。反应过程中c(Cl2) 随时间变化的曲线如下图所示,下列说法不正确的是

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A.反应在0 ~50 s 的平均速率v(Cl2) =1.6×10-3mol/(L·s)

B.该温度下,反应的平衡常数K = 0.025

C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol/L,则该反应的ΔH <0

D.反应达平衡后,再向容器中充入 1 mol PCl5,该温度下再达到平衡时,0.1 mol/L<c(Cl2)<0.2 mol/L

 

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关于下列三种化合物的说法正确的是

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A.均不存在顺反异构体

B.不同化学环境的氢原子均为7 种

C.都可以发生加成反应、酯化反应、氧化反应

D.可以用金属钠和银氨溶液进行鉴别

 

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