Question

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，其離子方程式是                                     。
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（3分）[給分要點：吸收HCl氣體、減少CO₂在水中的溶解、H₂SO₄電離出的H⁺使平衡左移]
（2）2HCO₃^－+Ba²⁺=BaCO₃↓+ CO₂↑+H₂O（3分）
Ⅱ．（1）堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體（任意填一種）（2分）
（2）Cu和Cu₂O（3分）   （3）偏小（2分）  （4）b、c（3分）
（5）防止F中水蒸氣進入D中，并吸收氨氣（2分）

試題分析：Ⅰ．（1）7mol?L?¹的鹽酸與CaCO₃反應制取的CO₂氣體中含有HCl，硫酸溶液可吸收HCl，CO₂能溶于水，存在平衡：：CO₂+H₂OH₂CO₃HCO₃^－+H⁺，H₂SO₄電離產生H⁺，使上述平衡向左移動，從而減少CO₂在水中的溶解。
（2）當D中有大量白色固體析出時，CO₂、H₂O與Na₂CO₃反應生成了NaHCO₃，加入BaCl₂溶液，出現白色沉淀為BaCO₃，產生的氣體為CO₂，離子方程式為：2HCO₃^－+Ba²⁺=BaCO₃↓+ CO₂↑+H₂O
Ⅱ．（1）堿石灰或生石灰或氫氧化鈉固體都能與濃氨水作用，產生氨氣。
（2）若CuO全部被還原為Cu，根據關系式：CuO ~ Cu，生成的Cu質量為：80g×64/80=64g；若CuO全部被還原為Cu₂O，根據關系式：2CuO ~ Cu₂O，生成的Cu₂O質量為：80g×144/160=72g，實際得到紅色固體質量為68g，則紅色固體成分為Cu和Cu₂O
（3）F中左邊液面低于右邊液面，說明左邊氣體壓強大于右邊，則會導致讀取的氣體體積偏小。
（4）F裝置實驗前后液面差VL，為NH₃與CuO反應生成的N₂的體積，可求出N原子的物質的量，D裝置實驗前后質量差mg，為NH₃與CuO反應生成的H₂O的質量，可求出H原子的物質的量，由二者可求出氨氣分子中氮、氫原子個數比。
（5）因為D中堿石灰的作用是吸收NH₃與CuO反應生成的H₂O，所以E中濃硫酸可F中水蒸氣進入D中，并吸收未反應的氨氣。