Question

（15分）Ⅰ．某實(shí)驗(yàn)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(yàn)，部分夾持裝置略）：

（1）請(qǐng)結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋B中溶液的作用                      。
（2）當(dāng)D中有大量白色固體析出時(shí)，停止實(shí)驗(yàn)，將固體過(guò)濾、洗滌，取一定量配成樣液，并加入BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀并有氣體產(chǎn)生，其離子方程是                                     。
Ⅱ．某課外活動(dòng)小組欲利用氨氣與CuO反應(yīng)，研究氨氣的性質(zhì)并測(cè)其組成，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)（夾持裝置未畫(huà)出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）儀器b中可選擇的試劑為（任意填一種）_____________。
（2）實(shí)驗(yàn)中，裝置C中黑色CuO粉末全部轉(zhuǎn)化為紅色固體（已知Cu₂O也為紅色固體），量氣管中有無(wú)色無(wú)味的氣體。實(shí)驗(yàn)前稱取黑色CuO 80g，實(shí)驗(yàn)后得到紅色固體質(zhì)量為68g。則紅色固體成分的化學(xué)式為_(kāi)______________。
（3）F中讀取氣體體積前，應(yīng)向上或向下移動(dòng)右管，使得左右兩邊液面相平，若無(wú)此操作，而F中左邊液面低于右邊液面，會(huì)導(dǎo)致讀取的氣體體積________ （填“偏大”或“偏小”或“無(wú)影響”）。
（4）要想測(cè)得氨氣分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)至少測(cè)量或讀取哪些數(shù)據(jù)________（填序號(hào)）。
a．B裝置實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量差mg；     b．F裝置實(shí)驗(yàn)前后液面差VL
c．D裝置實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量差mg；     d．E裝置實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)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(shí)，可使上述平衡向左移動(dòng)，從而減少CO₂在水中的溶解，同時(shí)吸收揮發(fā)出來(lái)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(jìn)入D中，并吸收氨氣

解析試題分析：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(yīng)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(shí)，可使上述平衡向左移動(dòng)，從而減少CO₂在水中的溶解，同時(shí)吸收揮發(fā)出來(lái)的HCl氣體；（2）D中的大量白色固體為NaHCO₃，加入BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀為BaCO₃，氣體應(yīng)為CO₂，反應(yīng)方程式為：2HCO₃^－+Ba²⁺=BaCO₃↓+ CO₂↑+H₂O。
II、（1）依據(jù)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(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無(wú)色無(wú)味的氣體，實(shí)驗(yàn)前稱取黑色CuO 80g，物質(zhì)的量為1mol，依據(jù)銅元素守恒，結(jié)合紅色物質(zhì)可能為銅或氧化亞銅，若為銅質(zhì)量為64g，若為氧化亞銅質(zhì)量=0.5mol×144g/mol=72g，實(shí)驗(yàn)后得到紅色固體質(zhì)量為68g．則紅色固體成分的化學(xué)式為Cu和Cu₂O；（3）讀取氣體體積前，應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作是慢慢上下移動(dòng)右邊漏斗，使左右兩管液面相平，保持壓強(qiáng)平衡再讀數(shù)；若無(wú)此操作，而F中左邊液面低于右邊液面，會(huì)導(dǎo)致讀取的氣體體積偏�。唬�4）若測(cè)得干燥管D增重為水物質(zhì)的量，裝置F測(cè)得氣體的體積為為N₂，計(jì)算得到氣體物質(zhì)的量，依據(jù)元素守恒得到氮原子和氫原子物質(zhì)的量之比，所以選擇bc；（5）依據(jù)流程分析，濃硫酸是吸收過(guò)量的氨氣，阻止F中水蒸氣進(jìn)入D影響實(shí)驗(yàn)效果。
考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)；制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等知識(shí)。