高考化学钠及其化合物的综合题试题附详细答案

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高考化学钠及其化合物的综合题试题附详细答案
一、高中化学钠及其化合物
1.化学兴趣小组制取Na2O2,并测定制得的Na2O2样品的纯度。

I.制取Na2O2。

查阅资料:
①钠与空气在453~473K之间可生成Na2O,迅速提高温度到573~673K之间可生成
Na2O2。

②4Na+3CO 22Na2CO3+C。

③加热后,Na不与N2反应。

(1)图1为兴趣小组制取Na2O2的装置,得到的固体中不可能混有的杂质是____。

A.Na3N B.Na2CO3 C.Na2O D.NaOH
(2)该小组若要得到相对纯净的Na2O2,请从图2中选择合适的装置(要求从装置A、B、C中选择)净化空气,接口从左至右正确的连接顺序是____。

II.测定制得的Na2O2样品的纯度。

按图2装置中的F→B→C→A→D顺序连接,检查装置气密性后,将制得的10g样品放入 F 装置的烧瓶中,滴入稀硫酸反应后,D中收集到1.12L气体(体积已转换为标况下)。

(3)写出样品中Na2O2所发生反应的化学方程式为_____。

(4)B中反应的化学方程式为____,C装置的作用是____。

(5)装置F中仪器i的名称为____;仪器i和烧瓶用一根导管连接,目的是使稀硫酸能顺利流下,也可减少实验产生误差,若没有该导管将导致测定的结果____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(6)该实验测得样品中Na2O2纯度为_____。

【答案】A edbc 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑ 2NaOH+ CO2=H2O+Na2CO3检验CO2是否除尽分液漏斗偏大 78.0%
【解析】
【分析】
(1)①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠,二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠,与
水反应会得到氢氧化钠,由信息可知钠与氮气不反应;
(2)若要得到相对纯净的过氧化钠,应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气;
(3)过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水;
(4)该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水,用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,用排水法收集氧气,根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量,进而计算样品中过氧化钠的质量分数; (5)分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算;
(6)依据标况下氧气的体积和反应方程式计算过氧化钠的质量,由题给数据计算过氧化钠的纯度。

【详解】
(1)①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠,二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠,与水反应会得到氢氧化钠,由信息可知钠与氮气不反应,则Na 2O 2中可能含有的杂质为Na 2CO 3、Na 2O 、NaOH ,不可能含有Na 3N ,故答案为:A ;
(2)空气中含有的二氧化碳和水会与过氧化钠的反应,使得制得的过氧化钠含有杂质,若要得到相对纯净的过氧化钠,应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,则净化空气的装置接口从左至右的连接顺序是edbc ,故答案为:edbc ;
(3)过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水,反应的化学方程式为
2Na 2O 2+2H 2SO 4=2Na 2SO 4+2H 2O+O 2↑,故答案为:2Na 2O 2+2H 2SO 4=2Na 2SO 4+2H 2O+O 2↑; (4)该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水,用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,用排水法收集氧气,根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量,进而计算样品中过氧化钠的质量分数,二氧化碳与浓氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2NaOH + CO 2=H 2O+Na 2CO 3,故答案为:2NaOH + CO 2=H 2O+Na 2CO 3;检验CO 2是否除尽;
(5)装置F 中仪器i 的名称为分液漏斗,分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算,导致测定氧气体积偏大,则测定Na 2O 2样品的纯度偏大,故答案为:分液漏斗;偏大;
(6)过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为2Na 2O 2+2H 2SO 4=2Na 2SO 4+2H 2O+O 2↑,标况下
1.12L 氧气的物质的量为 1.122
2.4/L L mol =0.05mol ,由方程式可知过氧化钠的质量为
0.05mol ×2×78g/mol=7.8g ,则过氧化钠的纯度为
7.810g g ×100%=78.0%,故答案为:78.0%。

【点睛】 分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算是分析的难点,也是解答的易错点。

2.我国化学家侯德榜(下图所示)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
(1)请写出碳酸钠的一种用途________。

(2)写出上述流程中X物质的分子式_________。

(3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是_______。

(4)该流程中氨气和二氧化碳的添加顺序是:先通氨气后通二氧化碳,请说明理由:
______。

【答案】制造肥皂、制造玻璃等CO2I过滤氨气在水溶液中的溶解度远远大于二氧化碳,先通入氨气有利于二氧化碳的吸收
【解析】
【详解】
(1)碳酸钠可用于制造肥皂、制造玻璃等;
(2)沉淀池析出的为碳酸氢钠,煅烧炉中加热碳酸氢钠,分解生成二氧化碳,则循环物质X 为二氧化碳;
(3)母液的主要成分为NaCl、NH4Cl、NH3、Na2CO3等,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,应增加I的循环;固液分离方法为过滤;
(4)氨气易溶于水,二氧化碳溶解度相对较小,先通入氨气,有利于二氧化碳的吸收;
3.某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。

已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
任务1:利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。

(1)A和E中制取NH3的装置为____,所用试剂为_____。

装置中制取NO2的化学方程式是_________________。

(2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是_________。

(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。

该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是
①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;
②在此条件下,NO2的转化率极低;
③_________________。

(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是________。

任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。

(5)实验前,该小组同学提出三种假设。

假设1:两者不反应;
假设2:NO2能被Na2O2氧化;
假设3:_______________。

(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验。

①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)_____________。

②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。

经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。

推测B装置中反应的化学方程式为__________。

【答案】A 浓氨水和CaO(合理即可) Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 混合气体颜色变浅在此条件下,该反应的化学反应速率极慢缺少尾气吸收装置 NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可) EDBDF 2NO2+Na2O2=2NaNO3
【解析】
【分析】
(1)干燥氨气不能用无水氯化钙,因而A为氨气发生装置;固液反应制取氨气,要用浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体;铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水;
(2)若红棕色的NO2能够被NH3还原,反应时混合气体的颜色将变浅;
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象,说明此条件下,二氧化氮与氨气不能反应,或者二氧化氮的转化率较低,或者是反应速率极慢;
(4)氮氧化物为有毒气体,不能直接排放到空气中;
(5)Na2O2中氧元素为中间价—1价,既有氧化性又有还原性,NO2中的氮元素为中间价+4价,既可能表现氧化性,也可能表现还原性;
(6)①验证假设2,首先要用E装置制取二氧化氮,因为水能和过氧化钠反应,实验时要除去水的干扰,装置B前后都必须有吸水装置,为防止过量气体污染环境,要连接F咋进行尾气处理;
②由过氧化钠变成白色固体且产物为纯净物,说明过氧化钠和二氧化氮发生化合反应生成硝酸钠。

【详解】
(1)干燥氨气不能用无水氯化钙,因而A为氨气发生装置,E为二氧化氮发生装置;固液反应制取氨气,要用浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体;实验室用浓硝酸与铜反应制备二氧化氮,铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故答案为:A;浓氨水和CaO(合理即可);Cu+4HNO3(浓)=
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)若红棕色的NO2能够被NH3还原,反应时混合气体的颜色将变浅,故答案为:混合气体颜色变浅;
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象,说明此条件下,二氧化氮与氨气不能反应,或者二氧化氮的转化率较低,或者是反应速率极慢,现象不明显,故答案为:在此条件下,该反应的化学反应速率极慢;
(4)氮氧化物为有毒气体,不能直接排放到空气中,否则会污染环境,则该装置的缺陷是缺少尾气吸收装置,故答案为:缺少尾气吸收装置;
(5)Na2O2中氧元素为中间价—1价,既有氧化性又有还原性,NO2中的氮元素为中间价+4价,既可能表现氧化性,也可能表现还原性,则NO2与Na2O2可能不发生氧化还原反应,或过氧化钠做氧化剂,将NO2氧化,或或过氧化钠做还原剂,将NO2还原,故答案为:NO2能被Na2O2还原;
(6)①验证假设2,首先要用E装置制取二氧化氮,因为水能和过氧化钠反应,实验时要除去水的干扰,装置B前、后都必须有吸水装置,为防止过量气体污染环境,要连接F咋进行尾气处理,故答案为:EDBDF;
②由过氧化钠变成白色固体且产物为纯净物,说明过氧化钠和二氧化氮发生化合反应生成硝酸钠,反应的化学方程式为2NO2+Na2O2=2NaNO3,故答案为:。

【点睛】
水能和过氧化钠反应,实验时要除去水的干扰,装置B前、后都必须有吸水装置是解答关键,也是易忽略的易错点。

4.品牌膨松剂中发挥作用的物质为碳酸氢钠。

某化学兴趣小组利用下列有关装置,加热该膨松剂样品,通过放出气体的量来检验其品质。

(1)装置D仪器的名称是_________。

(2)装置E中所盛试剂为____________,其作用是______________。

(3)装置的连接顺序为_____________(填装置序号)。

(4)实验过程中,装置A中发生反应的化学方程式为________________。

(5)实验过程中必须向装置内通入空气,装置C的作用是除去空气中的________(填化学式)。

加热前,通入一段时间空气的具体操作为________________________。

【答案】干燥管浓硫酸干燥CO2 CAEBD 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ CO2先对装置A、C和E通入一段时间的空气,再连接上装置B、D
【解析】
【分析】
碳酸氢钠不稳定,分解生成二氧化碳和水,可测定水或二氧化碳的质量以判断碳酸氢钠的含量,实验时,应用C装置排出装置内的水、二氧化碳,加热A,生成的水可用E干燥,二氧化碳可用B装置吸收,最后连接D,以免空气中的水、二氧化碳进入B,避免实验误差,根据固体质量的变化,可测得碳酸氢钠的含量,以此解答该题;
【详解】
(1)由仪器图可知D为干燥管;
答案为:干燥管;
(2)装置E为浓硫酸,可用于干燥二氧化碳;
答案为:浓硫酸;干燥CO2;
(3)由以上分析可知连接的顺序为CAEBD;
答案为:CAEBD;
(4)碳酸氢钠不稳定,加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,装置A中发生反应的化学方程式为2NaHCO3===∆Na2CO3+H2O+CO2↑;
答案为:2NaHCO3===∆Na2CO3+H2O+CO2↑;
(5)装置C的作用是除去空气中的二氧化碳,加热前,通入一段时间空气的具体操作为先对装置A、C 和E通入一段时间的空气,再连接上装置B、D;
答案为:CO2 ;先对装置A、C 和E通入一段时间的空气,再连接上装置B、D。

5.2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。

(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。

为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈________,可以认为存在锂元素。

A.紫红色 B.紫色 C.黄色
(2)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下:
已知:部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp=--lgKsp)的柱状图如图1。

回答下列问题:
①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,其氧化物的形式为________。

②为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是________。

③向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制pH使Fe3+、
A13+完全沉淀,则pH至少为_______。

(保留到小数点后一位。

已知:完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5)mol/L)
④常温下,已知K sp[ Mg(OH)2]=3.2×10-11mol/L,K sp[Fe(OH)3]=2.7×10﹣39,若将足量的Mg(OH)2和Fe(OH)3分别投入水中均得到其相应的悬浊液,所得溶液中金属阳离子的浓度分别为
____________mol/L、__________mol/L。

⑤“沉锂”过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+,可将其加入到“___________”步骤中。

⑥Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__________
(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LiCoO2+C6 Li x C6+Li1-x CoO2 ,其工作原理如图2。

下列关于该电池的说法正确的是___________(填字母)。

A.电池反应式中过程1为放电过程
B.该电池若用隔膜可选用质子交换膜
C.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度
D.充电时,LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-x CoO2
E.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收
【答案】A Li2O·Al2O3·4SiO2将矿石细磨(搅拌、升高温度或其他合理答案) 4.7 2×10-4
1×10-10 净化 6Li 2CO 3+4Co 3O 4+O 2
高温12LiCoO 2+6CO 2 CD
【解析】
【分析】 (1)焰色反应常用来检测金属元素,钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,利用排除法可以选择出锂元素的焰色;
(2)①根据硅酸盐改写成氧化物形式的方法进行改写;
②流程题目中为提高原料酸浸效率,一般采用的方法有:减小原料粒径或粉碎、适当増加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次浸取等;
③根据柱状图分析可知,Al(OH)3的K sp 大于Fe(OH)3的,那么使Al 3+完全沉定pH 大于Fe 3+的,应用K sp (Al(OH)3)=1×10-33进行计算;
④根据沉淀溶解平衡和溶度积常数进行计算;
⑤“沉锂”过程所获得的母液中仍含有大量的Li +,需要从中2次提取,应回到“净化”步骤中循环利用;
⑥Li 2CO 3与Co 3O 4在敞口容器中反应生成LiCoO 2时Co 元素的化合价升高,因此推断空气中O 2参与反应氧化Co 元素;
(3)根据电池反应式为LiCoO 2+C 6 12
垐垐?噲垐?过程过程Li x C 6+Li 1-x CoO 2进行相关分析与判断。

【详解】
(1)焰色反应常用来检测金属元素,钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,利用排除法可以选择出锂元素的焰色为紫红色,故答案为:A ;
(2)①硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下:a .氧化物的书写顺序:活金属氧化物g 较活波金属氧化物g 二氧化硅g 水;b .各元素的化合价保持不変,且满足化合价代数和为零,各元素原子个数比符合原来的组成;c .当计量数配置出现分数时应化为整数;锂石的主要成
分为LiAlSi 2O 6,根据方法,其氧化物的形式为Li 2O·
Al 2O 3·4SiO 2,故答案为:Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2;
②流程题目中为提高原料酸浸效率,一般采用的方法有:减小原料粒径或粉碎、适当増加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次浸取等;本题中为“酸化焙烧”,硫酸的浓度已经最大,因此合理的措施为将矿石细磨、搅拌、升高温度等,故答案为:将矿石细磨(搅拌、升高温度或其他合理答案);
③根据柱状图分析可知,Al(OH)3的K sp 大于Fe(OH)3的,那么使Al 3+完全沉定pH 大于Fe 3+
的,K sp (Al(OH)3)=1×10-33,c (OH -==1×10-9.3mol/L ,c (H +)=1×10-4.7mol/L ,pH =4.7,即pH 至少为4.7,故答案为:4.7;
④将足量的Mg(OH)2和Fe(OH)3分别投入水中均得到其相应的悬浊液,即为饱和溶液,溶液中离子浓度满足沉淀溶解平衡方程式中化学计量数得关系,所以Mg(OH)2悬浊液中c (Mg 2+)=sp 22-(Mg(OH))
(OH )K c ,c (OH -)=2c (Mg 2+),则
c (Mg 2+-4mol/L ;Fe(OH)3中
c (Fe 3+)=
sp 33-(Fe(OH))(OH )K c ,c (OH -)=3c (Fe 3+),则c (Fe 3+-10mol/L ;故答案为:2×10-4;1×10-10;
⑤“沉锂”过程所获得的母液中仍含有大量的Li +,需要从中2次提取,应回到“净化”步骤中循环利用,故答案为:净化;
⑥Li 2CO 3与Co 3O 4在敞口容器中反应生成LiCoO 2时Co 元素的化合价升高,因此推断空气中O 2参与反应氧化Co 元素,化学方程式为6Li 2CO 3+4Co 3O 4+O 2
高温12LiCoO 2+6CO 2,故答案为:6Li 2CO 3+4Co 3O 4+O 2高温12LiCoO 2+6CO 2;
(3)A .电池反应式为LiCoO 2+C 6 12
垐垐?噲垐?过程过程Li x C 6+Li 1-x CoO 2,由此可知,放电时,负极电极反应式为以Li x C 6-xe -=xLi ++C 6,正极电极反应式为Li 1-x CoO 2+xLi ++xe -=LiCoO 2,石墨电极为放电时的负极,充电时的阴极,过程1为Li +向石墨电极移动,因此为充电过程,A 错误; B .该电池是利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而制作,因此隔膜不能选择质子交换膜,B 错误;
C .石墨烯电池利用的是Li 元素的得失电子,因此其优点是在提高电池的储锂容量的基础上提高了能量密度,C 正确;
D .充电时,LiCoO 2极为阳极,将放电时的正极电极式逆写即可得,即LiCoO 2极发生的电极反应为LiCoO 2-xe -=xLi ++Li 1-x CoO 2,D 正确;
E .对废旧的该电池进行“放电处理”让Li +嵌入LiCoO 2中才有利于回收,E 错误; 故答案为:CD 。

6.化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A .酿酒工艺中加入的“酒曲”与面包工艺中加入的“发酵粉”作用相同
B .氨水显碱性,不能与金属反应,所以运输过程中可以用铁罐车
C .葡萄酒中通常添加微量的SO 2,既可以杀菌消毒,又可以防止营养成分被氧化
D .大多数胶体的胶粒带电,利用这一性质可进行“血液透析”和“静电除尘”
【答案】C
【解析】
【详解】
A 、酒曲与发酵粉的作用不同:在经过强烈蒸煮的白米中,移入曲霉的分生孢子,然后保温,米粒上便会茂盛地生长出菌丝,此即酒曲;酿酒加曲,是因为酒曲上生长有大量的微生物,以及微生物分泌的酶,其中糖分经过部分酶的作用酒化变为乙醇;而发酵粉的主要成分是NaHCO 3,面包工艺中加入发酵粉是为了中和微生物产生的酸,同时生成的CO 2气体可以是面团变为多孔,显得松软可口;A 错误;
B 、一般情况下,氨水不会与金属反应,但是氨水呈弱碱性,若用铁罐车运输,会加快铁罐
的腐蚀速率(吸氧腐蚀),B错误;
C、在葡萄酒的生产过程中,SO2的作用是对生产设备消毒杀菌,还可以杀死酿造完的葡萄酒中的酵母,保证葡萄酒的稳定,最后装瓶也会填入少量SO2,保证葡萄酒不被氧化和生物稳定,C正确;
D、血液是一种胶体,利用渗析的原理可以除去血液中的毒性小分子物质,而血液中的必要成分不能通过透析膜,与胶粒是否带电无关,D错误;
故选C。

7.欲测定含少量氯化钠的小苏打固态样品中NaHCO3的质量分数可用以下四种方法。

方法一:
方法二:
方法三:
方法四:不使用化学试剂,使用实验室常用仪器。

按要求回答下列问题:
(1)方法一:加入足量的试剂A是___________(填写A的化学式),可将HCO3-转化为沉淀并称重。

操作1、2、3、4的名称依次是溶解、____、洗涤和干燥(烘干);
(2)方法二:在操作1中所用到的玻璃仪器中,除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要用到的是__________,应选择甲基橙作指示剂;
(3)在方法二中计算该样品中NaHCO3的质量分数为_____________;
(4)在方法三中,根据所用的实验装置,除了称量样品质量外,还需测定的实验数据是
_____________________;
(5)仔细分析方法三中的实验装置,若由此测得的数据来计算实验结果,则有可能偏高也有可能偏低,偏高的原因可能是_________,偏低的原因可能是__________(均文字简述);
(6)方法四的实验原理是________________(用化学方程式表示)。

【答案】Ca(OH)2或Ba(OH)2过滤 100 mL容量瓶 0.042V/m×100% 装有碱石灰的干燥管在实验前后的质量碱石灰可能还会吸收空气中的水蒸气和CO2气体装置内会留存部分CO2气体 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】
方法一:(图甲)固态样品加试剂A使碳酸氢跟生成沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥称量沉淀的质量,从而根据碳守恒计算碳酸氢钠的质量,进而计算质量分数;
方法二:(图乙)固态样品加水溶解成100ml溶液,取20ml加指示剂,用标准盐酸进行滴定,从而计算出碳酸氢钠的质量分数;
方法三:(图丙)固态样品加稀硫酸充分溶解,再经过浓硫酸干燥,用碱石灰吸收生成的二氧化碳气体,根据二氧化碳的质量计算碳酸氢钠的质量,进而计算质量分数;
方法四:不用其他化学试剂,就只能是碳酸氢钠的受热分解了,利用固体反应前后的质量差,计算碳酸氢钠的质量分数。

【详解】
(1)与HCO3-反应钠产生沉淀的试剂有Ca(OH)2或 Ba(OH)2;操作1、2、3、4的名称依次是溶解、过滤、洗涤、干燥;
(2)方法二操作1的步骤是溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,用到的仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管、100 mL容量瓶,还需100mL的容量瓶;
(3)由所用盐酸的体积可计算出20mL的待测液中碳酸氢钠的物质的量,原液是待测液的5倍,所以,样品中NaHCO3的质量分数为V(HCl)×10-
3×0.100×5×84/m×100%=
()
42V HCl
100% 1000m
⨯;
(4)方法三利用产生二氧化碳的质量来计算碳酸氢钠的质量分数,所用需要称量装有碱石灰的干燥管在实验前后的质量;
(5)偏高的原因是碱石灰还会吸收空气中的二氧化碳和水使质量增大;偏低的原因是装置中会有残留的二氧化碳未被吸收;
(6)不用其他化学试剂,就只能是碳酸氢钠的受热分解了,利用固体反应前后的质量差,计算碳酸氢钠的质量分数,化学方程式是2 NaHCO3Na2CO3+H2O +CO2↑。

8.Ⅰ. (1)用锌片,铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25g,铜表面析出了氢气________L(标准状况下),导线中通过
________mol电子。

(2)将ag Na投入到bg D2O(足量)中,反应后所得溶液的密度为dg/cm3,则该溶液物质的量浓度是_______;
Ⅱ. 将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)
⇌2C (g )+2D (g )。

反应进行到10 s 末时,测得A 的物质的量为1.8 mol ,B 的物质的量为0.6 mol ,C 的物质的量为0.8 mol ,则:
(1)用C 表示10 s 内正反应的平均反应速率为____________。

(2)反应前A 的物质的量浓度是________。

(3)10 s 末,生成物D 的浓度为________。

【答案】1.12 0.1
23a 1000ad 223b a
+-mol /L 0.04mol •L -1•s -1 1.5mol •L -1 0.4mol •L -1 【解析】
【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,锌为负极,电极反应为:Zn -2e -=Zn 2+,铜为正极,电极反应为2H ++2e -=H 2↑,锌片的质量减少了3.25克,则物质的量为 3.25g 65g /mol
=0.05mol ,转移的电子的物质的量为n (e -)=2n (Zn )=2n (H 2)=2×0.05mol =0.1mol ,则V (H 2)=0.05mol ×22.4L /mol =1.12L ,故答案为:1.12;0.1;
(2)将ag Na 投入到bg D 2O (足量)中,发生2Na +2D 2O =2NaOD +D 2↑,ag Na 的物质的量为
23g/mol ag =23a mol ,生成的氢氧化钠为23a mol ,D 2的物质的量为46
a mol ,质量为46a mol ×4g /mol =223a g ,反应后溶液的质量为ag +bg -223a g =(a +
b -223
a )g ,溶液的体积为3223/a a
b g dg cm +-()=223a a b d
+-cm 3,则该溶液物质的量浓度
c =n V =32322310a mol a a b L d
-+-⨯=23a 1000ad 223b a +-mol /L ,故答案为:23a 1000ad 223b a +-mol /L ; Ⅱ.(1)v (C )=0.8210mol
L s
=0.04mol •L -1•s -1,故答案为:0.04mol •L -1•s -1;
(2)3A (g )+B (g )⇌2C (g )+2D (g )。

反应进行到10 s 末时,测得A 的物质的量为1.8 mol ,C 的物质的量为0.8 mol ,则反应的A 为1.2mol ,反应前A 的物质的量浓度是
(1.8 1.2)2mol L
+=1.5mol •L -1,故答案为:1.5mol •L -1; (3)3A (g )+B (g )⇌2C (g )+2D (g )。

反应进行到10 s 末时,测得C 的物质的量为0.8 mol ,则生成的D 为0.8 mol ,10 s 末,生成物D 的浓度为
0.8mol 2L
=0.4mol •L -1,故答案为:0.4mol •L -1 。

【点睛】
本题的难点为I.(2),要注意生成的氢气的质量的计算,同时注意c=n
V
中V的单位是
“L”。

9.已知钠与氧气在不同条件下会发生不同的反应。

(1)将金属钠长时间放置于空气中可发生如下一系列变化,写出此变化中①③步转化的化学方程式:
Na Na2O NaOH Na2CO3·10H2O→Na2CO3
①___________;
③__________。

(2)将钠置于坩埚内,在空气中加热,可燃烧生成一种淡黄色物质。

①钠在空气中燃烧的化学方程式为___________。

②某学习小组通过实验研究Na2O2与水的反应。

操作现象
向盛有4.0gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体,得到的无色溶液a
向溶液a中滴入两滴酚酞ⅰ.溶液变红
ⅱ.10分种后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色
Na2O2与水反应的离子方程式是___________,甲同学认为过氧化钠中阴离子结合水中氢离子生成了H2O2,溶液a中的H2O2将酚酞氧化导致褪色。

用实验证实H2O2的存在:取少量溶液a,加入试剂___________(填化学式),有气体产生。

【答案】4Na+O2=2Na2O 2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3•10H2O 2Na+O2Na2O2
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ MnO2
【解析】
【分析】
(1)反应①是钠和氧气在常温下生成氧化钠;反应③是NaOH和CO2反应生成
Na2CO3•10H2O;
(2)①钠在空气中燃烧生成过氧化钠;
②能使带火星木条复燃的气体是氧气,碱使酚酞变红,说明过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气;双氧水在MnO2的催化作用下发生分解反应生成氧气;
【详解】
(1)反应①是钠和氧气在常温下生成氧化钠,反应方程式是4Na+O2=2Na2O;反应③是NaOH和CO2反应生成Na2CO3•10H2O,反应方程式是2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3•10H2O;。

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