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):(1)D中产生NaHCO3的化学方程式是     。(

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):(1)D中产生NaHCO3的化学方程式是     。(

题型:不详难度:来源:
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):

(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。

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))=       
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
答案
(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。
举一反三
含有一定量NaOH溶液中,逐渐通入一定量 CO2,充分反应后,将溶液在一定条件下进行蒸干,得到晶体物质。其质量m 与通入气体体积V(CO2)的关系如图。如下说法正确的是
A.晶体物质:a点是NaOH;b点是Na2CO3;c点是NaHCO3
B.a→b 和 b→c 两段过程得到的晶体,含有相同的晶体物质
C.整个过程中的溶液,一定存在恒等式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CO32-)+c(HCO3-)
D.若通入V2=1.344 L (标况) 气体,则m2=13.12 g

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将一定量的H2、CO和CO2的混合气体通入盛有足量Na2O2粉末(Na2O2体积忽略不计)的密闭容器中,用电火花引燃直至反应完全。恢复到原温度,容器内的压强为原来的1/4,则原混合气体的平均相对分子质量不可能是
A.15B.28C.30D.36

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向盛有少量过氧化钠的试管中加入少量水,对实验现象描述错误的是 
A.反应剧烈进行B.产生大量气泡,该气体使带火星的木条复燃
C.试管底部发烫D.反应后即向试管中加2滴酚酞,振荡,溶液呈红色

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氨碱法(索氏)和联合制碱法(侯氏)是两大重要的工业制碱法,下列表达不正确的是
 
 
氨碱法
联合制碱法
A
原料
食盐、氨气、生石灰
食盐、氨气、二氧化碳
B
可能的副产物
氯化钙
氯化铵
C
循环物质
氨气、二氧化碳
氯化钠
D
评价
原料易得;设备复杂;能耗高
原料利用率高;废弃物少

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钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
完成下列计算:
(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若78克叠氮化钠完全分解,产生标准状况下氮气___________________L 。
(2)钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠-钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。计算溶液中氢氧化钠的物质的量浓度______________________(忽略液体体积变化)。
(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:  2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。己知通入二氧化碳112 L(标准状况下),生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比为4:5。若向该溶液中通入的二氧化碳为224L(标准状况下),计算生成的 Al(OH)3和Na2CO3的物质的量的最大值。
(4)为测定某硫酸吸收含氨气废气后,所得铵盐中氮元素的质量分数,现将不同质量的铵盐固体分别加入到50.00mL相同浓度的氢氧化钠溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果如下表:
铵盐的质量/g
10.00
20.00
30.00
50.00
浓硫酸增加的质量/g
m
m
1.29
0
 
试回答:
该铵盐的成分为_______________________________。
该铵盐中氮元素的质量分数为:_______________________________(须列式计算)。
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