Question

（15分）Ⅰ．某實驗小組把CO₂通入飽和Na₂CO₃溶液制取NaHCO₃，裝置如圖所示（氣密性已檢驗，部分夾持裝置略）：

（1）請結合化學平衡移動原理解釋B中溶液的作用                      。
（2）當D中有大量白色固體析出時，停止實驗，將固體過濾、洗滌，取一定量配成樣液，并加入BaCl₂溶液，出現白色沉淀并有氣體產生，其離子方程是                                     。
Ⅱ．某課外活動小組欲利用氨氣與CuO反應，研究氨氣的性質并測其組成，設計了如下實驗（夾持裝置未畫出）進行實驗。請回答下列問題：

（1）儀器b中可選擇的試劑為（任意填一種）_____________。
（2）實驗中，裝置C中黑色CuO粉末全部轉化為紅色固體（已知Cu₂O也為紅色固體），量氣管中有無色無味的氣體。實驗前稱取黑色CuO 80g，實驗后得到紅色固體質量為68g。則紅色固體成分的化學式為_______________。
（3）F中讀取氣體體積前，應向上或向下移動右管，使得左右兩邊液面相平，若無此操作，而F中左邊液面低于右邊液面，會導致讀取的氣體體積________ （填“偏大”或“偏小”或“無影響”）。
（4）要想測得氨氣分子中氮、氫原子個數比，實驗中應至少測量或讀取哪些數據________（填序號）。
a．B裝置實驗前后質量差mg；     b．F裝置實驗前后液面差VL
c．D裝置實驗前后質量差mg；     d．E裝置實驗前后質量差mg；
（5）E裝置中濃硫酸的作用是__________________________________________。

Answer 1

Ⅰ．（1）CO₂在水中存在平衡：CO₂+H₂OH₂CO₃HCO₃^－+H⁺，有H₂SO₄存在時，可使上述平衡向左移動，從而減少CO₂在水中的溶解，同時吸收揮發出來的HCl氣體
（2）2HCO₃^－+Ba²⁺=BaCO₃↓+ CO₂↑+H₂O
Ⅱ．（1）堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體（
（2）Cu和Cu₂O   （3）偏小  （4）b、c
（5）防止F中水蒸氣進入D中，并吸收氨氣

試題分析：I、（1）由圖可知，A中生成二氧化碳，在D中二氧化碳與碳酸鈉、水反應生成碳酸氫鈉，B中酸可抑制二氧化碳的溶解，則B中溶液的作用為CO₂在水中存在平衡：CO₂+H₂O?H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺，有H₂SO₄存在時，可使上述平衡向左移動，從而減少CO₂在水中的溶解，同時吸收揮發出來的HCl氣體；（2）D中的大量白色固體為NaHCO₃，加入BaCl₂溶液，出現白色沉淀為BaCO₃，氣體應為CO₂，反應方程式為：2HCO₃^－+Ba²⁺=BaCO₃↓+ CO₂↑+H₂O。
II、（1）依據裝置儀器可知，濃氨水滴入錐形瓶中利用固體溶解放熱使一水合氨分解生成氨氣，需要選擇氫氧化鈉固體，氧化鈣固體或堿石灰；（2）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變為紅色固體，量氣管有無色無味的氣體，實驗前稱取黑色CuO 80g，物質的量為1mol，依據銅元素守恒，結合紅色物質可能為銅或氧化亞銅，若為銅質量為64g，若為氧化亞銅質量=0.5mol×144g/mol=72g，實驗后得到紅色固體質量為68g．則紅色固體成分的化學式為Cu和Cu₂O；（3）讀取氣體體積前，應對裝置F進行的操作是慢慢上下移動右邊漏斗，使左右兩管液面相平，保持壓強平衡再讀數；若無此操作，而F中左邊液面低于右邊液面，會導致讀取的氣體體積偏小；（4）若測得干燥管D增重為水物質的量，裝置F測得氣體的體積為為N₂，計算得到氣體物質的量，依據元素守恒得到氮原子和氫原子物質的量之比，所以選擇bc；（5）依據流程分析，濃硫酸是吸收過量的氨氣，阻止F中水蒸氣進入D影響實驗效果。