(13分)根据镁与二氧化碳的反应推测,钠也能在二氧化碳中燃烧,且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。
I、引发CO2与Na反应。操作步骤为:①按图连接装置,检验气密性,并往各装置中加入试剂;②打开装置a上活塞一段时间;③点燃d处酒精灯,使CO2与Na充分反应。停止加热,继续通气体使双通直管冷却。回答下列问题:
(1)操作①时,装置b中装入的试剂是 ;
(2)步骤②时,当观察到 时,才能进入步骤③。
Ⅱ:探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29.2g进行如下实验:
①仔细观察固体,发现有黑色颗粒;
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤,得到1.8 g滤渣(干燥);
③将滤液加水稀释配成250ml的溶液;
④取少量③的溶液,先加足量BaCl2溶液,再加酚酞试液,观察到白色沉淀及溶液变红;
⑤取25.0mL③的溶液,用3.0mol·L-1盐酸滴定,消耗盐酸20.00mL。回答下列问题:
(3)反应后装置d中的固体物质为
(4)通过计算分析:29.2g残留固体中,各组分的质量各是多少?
(5)该探究条件下,钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。
(12分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱,流程如下图。
且知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三种金属离子,且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题:
(1)图中“试剂1”为 。
(2)加入CuO作用是调节溶液pH,则pH的范围为 。
(3)气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时,E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中,应先通入气体是 (填代号及对应物质的化学式)
(4)由溶液C获得CuCl2·3H2O,需要经过 、 、过滤等操作。
(5)已知:常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20。计算Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+反应平衡常数 。
(10分)T℃、2L密闭容器中某一反应不同时刻各物质的量如图(E为固体,其余为气体)。
回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式
(2)反应开始至3 min时,用D表示的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。
(3)T℃时,该反应的化学平衡常数K= 。
(4)第6min时,保持温度不变,将容器的体积缩小至原来的一半,重新达到平衡后,D的体积分数为 。
(5)另有一个2L的密闭容器,T℃、某一时刻时,容器中各物质的量如下表所示:
此时v(正) v(逆)(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(12分)Q、W、X、Y、Z是原子序数逐渐增大的短周期元素。已知Q在所有原子中的原子半径最小,W是形成化合物种类最多的元素,Y的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物。(注:答题应根据题目要求,用元素符号或化学式来表示对应元素或物质)
(1)Z的离子结构示意图
(2)为了提高工业合成XQ3产率(该反应为放热反应),下列措施合理的是
a.升高温度
b.加入催化剂
c.将XQ3分离出去
d.增大反应体系压强
(3)WQ4与Y2反应通过下图装置可将化学能转化为电能。b电极反应式为
(4)标况下2.24LWY2被200mL 1 mol/LZYQ溶液吸收,所得溶液阴离子浓度从大到小的顺序是
(5)下图为某反应体系各物质(均为气体)的量及能量关系,该反应的热化学方程式为 。
(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,其化学方程式是 。
(8分)食盐和工业用盐具有广泛的用途。已知,工业盐含NaNO2,外观酷似食盐并有咸味。NaNO2有氧化性和还原性,遇酸分解放出NO2。
(1)下列试剂可鉴别工业盐和食盐的是
a. H2O b.酸性高锰酸钾溶液 c.盐酸
(2)NaNO2与氢碘酸反应(含氮产物为NO)的离子方程式为 .
(3)某工厂废液中含有2%—5%的NaNO2,直接排放会造成水污染,但加入下列物质中的某一种就能使NaNO2中的氮转化为对空气无污染的气体,该物质是
a.NaCl b.NH4Cl c.浓H2SO4
(4)氯碱工业通过电解饱和食盐水来获得相应的产物。请写出电解食盐水的离子方程式 。
已知:3A(g)+B(g)2C(g),在不同温度和压强时A的转化率如表所示。由此可知,下列图像正确的是 ( )