Question

I．在濃CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得納米級(jí)碳酸鈣（顆粒直徑為1～100納米）和一種氮肥．請(qǐng)根據(jù)要求答問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）判斷所得碳酸鈣為納米級(jí)的方法是

 

．
Ⅱ．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)圖1裝置測(cè)定SO₂轉(zhuǎn)化成SO₃的轉(zhuǎn)化率．已知SO₃的熔點(diǎn)16.8℃，沸點(diǎn)是44.8℃．

（1）發(fā)生裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

；根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，請(qǐng)從圖2A～E裝置中選擇最合適的裝置，連接在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處，它們的字母序號(hào)依次是

 

；
（2）在檢查完裝置氣密性后，從乙處均勻通入O₂，在實(shí)驗(yàn)中先加熱催化劑后滴加濃硫酸，這樣操作后在裝置I和裝置Ⅱ之間發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（3）發(fā)生裝置的分液漏斗上接橡皮管甲的目的是

 

；
（4）用126g Na₂SO₃粉末與足量濃硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，繼續(xù)通入O₂一段時(shí)間，若測(cè)得裝置Ⅲ增重了12.8g，則實(shí)驗(yàn)中SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：Ⅰ、（1）根據(jù)二氧化碳和氨氣的溶解性判斷先通入的氣體，由反應(yīng)物和生成物寫(xiě)出反應(yīng)方程式；
（2）碳酸鈣樣品顆粒如果為納米級(jí)，納米級(jí)的顆粒在膠體范圍內(nèi)，所以根據(jù)膠體的性質(zhì)確定實(shí)驗(yàn)方；
Ⅱ、（1）圓底燒瓶中所發(fā)生的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）

△   .

Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；二氧化硫的干燥用濃硫酸，當(dāng)溫度低于16.8℃可以獲得三氧化硫的晶體，尾氣處理用燒堿溶液；
（2）先加熱催化劑再進(jìn)行滴加濃硫酸操作，是為保證生成的二氧化硫盡可能的轉(zhuǎn)化為三氧化硫；
（3）發(fā)生裝置的分液漏斗上接橡皮管甲的目的是保持恒壓，使分液漏斗中液體順利流下；
（4）根據(jù)S元素守恒計(jì)算消耗的物質(zhì)的量，可計(jì)算轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：Ⅰ、（1）氨氣極易溶于水，二氧化碳不易溶于水，所以應(yīng)先通入氨氣；氨氣溶于水生成氨水，溶液呈堿性，二氧化碳是酸性氣體，能和堿反應(yīng)生成碳酸銨，碳酸銨和氯化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化銨：CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl，反應(yīng)的離子方程式為：Ca²⁺+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄⁺；
故答案為：Ca²⁺+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄⁺；
（2）碳酸鈣樣品顆粒如果為納米級(jí)，納米級(jí)的顆粒在膠體范圍內(nèi)，所以具有膠體的性質(zhì)，運(yùn)用膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)判斷，
故答案為：取少量樣品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出現(xiàn)一條光亮的通路，則是納米級(jí)，否則不是；
Ⅲ、（1）圓底燒瓶中所發(fā)生的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）

△   .

Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；SO₂轉(zhuǎn)化成SO₃之前必須對(duì)二氧化硫進(jìn)行干燥，可以用濃硫酸，SO₃的熔點(diǎn)是16.8℃，沸點(diǎn)是44.8℃，當(dāng)溫度低于 16.8℃時(shí)，三氧化硫以晶體狀態(tài)存在，二氧化硫、三氧化硫的尾氣處理用燒堿溶液吸收，字母序號(hào)依次B；D；C；
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）

△   .

Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；BDC；
（2）為保證生成的二氧化硫盡可能多的轉(zhuǎn)化為三氧化硫，應(yīng)先加熱催化劑再進(jìn)行滴加濃硫酸操作，保證生成的二氧化硫盡可能的參與反應(yīng)，這樣操作后在裝置I和裝置Ⅱ之間發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃；
故答案為：2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃；
（3）發(fā)生裝置的分液漏斗上接橡皮管甲的目的是保持恒壓，使分液漏斗中液體順利流下；
故答案為：保持恒壓，使分液漏斗中液體順利流下；
（4）用126g Na₂SO₃粉末物質(zhì)的量=

126g

126g/mol

=1mol，與足量濃硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，繼續(xù)通入O₂一段時(shí)間，若測(cè)得裝置Ⅲ增重了12.8g，根據(jù)元素守恒Na₂SO₃～SO₂，則1mol會(huì)生成二氧化硫1mol，裝置Ⅲ增重了12.8g，說(shuō)明剩余的二氧化硫?yàn)?2.8g，物質(zhì)的量=

12.8g

64g/mol

=0.2mol，
所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

(1mol-0.2mol)

1mol

×100%=80%，
故答案為：80%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法，該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題；試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作能力．