- 身边化学问题的探究
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为探究CO2与过量的NaOH溶液确实发生了化学反应,甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置,请回答下列问题:
(1)请写出CO2与过量的NaOH溶液发生反应的化学方程式:______.
(2)选择任意一种实验装置,简述预计出现的实验现象,解释产生该实验现象的原因.你选择的实验装置是______,实验现象是______.______解释产生该实验现象的原因______.
(3)甲、乙、丙同学设计的三个方案中,有一个方案在实际操作中可行性和安全性存在问题,该方案是______.(填甲、乙或丙)
(4)请设计一个实验检验生成的产物中含有Na2CO3.(简述所用试剂、实验现象和结论.)______.______.
正确答案
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
甲
试管内液面明显上升
.
NaOH与CO2发生反应,使容器内气压变小,产生气压差
乙
取少量生成物的溶液于试管,加入盐酸,生成无色无味的气体,则溶液中含有CO32-
.
解析
解:(1)甲装置中CO2与过量的NaOH反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,
故答案为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)选择的实验装置是①;实验现象为:试管内液面明显上升;产生该实验现象的原因是:NaOH与CO2发生反应,使容器内气压变小,产生气压差,
故答案:甲;试管内液面明显上升;NaOH与CO2发生反应,使容器内气压变小,产生气压差;
(3)甲、乙、丙同学设计的三个方案中,乙方案在实际操作中安全性存在问题,因为氢氧化钠滴入和二氧化碳反应后压强减小,气球会膨胀,有可能爆炸,
故答案为:乙;
(4)碳酸钠可以利用加入盐酸生成额一氧化碳气体的现象分析,操作步骤为:取少量生成物的溶液于试管,加入盐酸,生成无色无味的气体,则溶液中含有CO32-,
故答案为:取少量生成物的溶液于试管,加入盐酸,生成无色无味的气体,则溶液中含有CO32-.
从防止污染、减少用酸量之可持续发展的角度分析,下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最好的是( )
正确答案
解析
解:假设都制取1mol硝酸铜.
A.铜与浓硝酸制取硝酸铜时的方程式是:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,生成的NO2会造成大气污染,不环保,制取1mol硝酸铜需消耗1mol铜、4mol硝酸;
B.铜与稀硝酸制取硝酸铜时的方程式是:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成的NO也会造成大气污染,不环保,制取1mol硝酸铜需消耗1mol铜、mol硝酸;
C.此过程用方程式可表示为:2Cu+O22CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,从过程可以看出该过程不会产生有毒气体,制取1mol硝酸铜需消耗1mol铜、2mol硝酸,环保且没有多消耗原料;
D.铜和浓硫酸反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,CuSO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+Cu(NO3)2,需要加热消耗能量高,且反应过程中生成的二氧化硫有毒,有污染,制取1mol硝酸铜需消耗1mol铜、1mol硝酸钡,生成1mol硫酸钡;
制取相同物质的量的Cu(NO3)2,A、B、C方案中C所消耗的HNO3的量最少(原料的利用率最高)且不产生污染环境的气体,C、D方案中C原料的利用率最高,且不产生污染环境的气体;
故选C.
下列有关化学实验原理、现象或结论的描述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.无水CoCl2为深蓝色,吸水后能变成粉红色的水合物CoCl2•6H2O,湿度不同颜色不同,所以可以用CoCl2溶液浸泡过的棉花制成简易湿度计,悬挂在家中,以粗略估计空气的湿度,故A正确;
B.NaF和AlCl3反应生成络合物Na3AlF6,溶液中不存在铝离子,所以再滴加氨水时没有白色沉淀生成,则整个过程都无明显现象,故B正确;
C.制取氢氧化铜悬浊液时NaOH应该过量,该选项NaOH较少,无法实现该实验,故C错误;
D.中和滴定时,锥形瓶水洗后未用待测液润洗,碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,会导致使用NaOH体积偏大,则测定结果偏大,故D正确;
故选C.
下列甲、乙、丙、丁所示的装置或操作能达到实验目的是( )
正确答案
解析
解:A.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,放在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,火焰的颜色呈紫色说明溶液中有钾元素,故A正确;
B.导管长进短出,否则将液体排除,故B错误;
C.因温度计测量的是蒸汽的温度,故应放在支管口,冷凝水下进上出,故C错误;
D.NO能与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,故D错误.
故选A.
下列有关离子检验的操作和实验结论都正确的是( )
正确答案
解析
解:A.某溶液中加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,再加盐酸酸化,沉淀不溶解,该溶液中可能含有SO42-或Ag+,但二者不能同时存在,故A错误;
B.向某溶液中同时加入几滴KSCN溶液和少量新制的氯水,溶液变为红色,该溶液中可能含有Fe2+或Fe3+,或二者都有,若检验亚铁离子,应先加几滴KSCN溶液,不变色,再加氯水,故B错误;
C.向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,气体可能为二氧化硫或二氧化碳,则溶液中可能存在HCO3-、SO32-、HSO3-、CO32-,故C错误;
D.铵盐与碱反应生成氨气,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则向某溶液加入NaOH并微热,产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体,该溶液中一定含有NH4+,故D正确;
故选D.
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