高中化学之钠及其化合物实验题汇总85题(包括答案和解析)

高中化学之钠及其化合物实验题汇总85题（包括答案和解析）
1．“过碳酸钠”（2Na2CO3·3H2O2）俗称固体双氧水，它既有碳酸盐的性质，又有双氧水的不稳定性和氧化性，是很好的消毒剂和供氧剂，广泛应用于洗涤、印染和医药等领域。

它的制备流程如下：
请回答下列问题：
（1）H2O2在催化或受热条件下易分解，其化学方程式为：；在上述流程中加入稳定剂的作用是：；
（2）在“过碳酸钠”中加入下列物质时，不会导致其变质的是（填序号）
A、二氧化锰
B、稀硫酸
C、硫酸钠
D、石灰水
（3）在制取步骤“洗涤”中，通常采用无水乙醇而不用水洗涤，你认为可能的原因是：；
（4）某化学学习小组为了定性探究铁离子对过碳酸钠的不良影响，取其水溶液100ml，加入25gFeCl3固体，产生大量无色无味的气体（已排除H2的可能），请选用下列试剂和实验用品完成对气体成分的探究过程：10%NaOH溶液、60%NaOH 溶液、氯化钙溶液，稀氢氧化钡溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。

①提出假设：
假设1：气体只有O2；
假设2：气体只有CO2
假设3：；
②
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；防止过氧化氢分解；
（2）C；（3）减少产品的溶解，提高产率；
（4
【解析】
试题分析：（1）双氧水在二氧化锰作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；双氧水在常温
下就能分解，所以在反应前加入稳定剂的作用是防止双氧水分解．
（2）导致碳酸钠变质的原因是与碳酸钠或双氧水反应了，A、加入二氧化锰，使双氧水分解而变质；B加入稀盐酸，与碳酸钠反应而变质；C加入硫酸钠，不能与碳酸钠与双氧水反应，不变质；D加入石灰水，与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠；故选C；
（3）根据题意，“过碳酸钠”（2Na2CO3·3H2O2）俗称固体双氧水，它既有碳酸盐的性质，又有双氧水的不稳定性和氧化性，在制取步骤“洗涤”中，通常采用无水乙醇而不用水洗涤，目的是减少产品的溶解，提高产率，故答案为：减少产品的溶解，提高产率；
（4）②根据实验假设1和假设2，可知假设3是CO2和O2，可以先除去可能存在的二氧化碳，再用带火星的木条检验氧气的存在，故答案为：
考点：考查了双氧水、碳酸钠的化学性质、物质的相互转化和制备的相关知识。

2．某化学小组在实验室制取Na 2O 2。

查阅资料可知：钠与空气在453~473K 之间可生成Na 2O ，迅速提高温度到573~673K 之间可生成Na 2O 2，若温度提高到733~873K 之间
Na 2O 2可分解。

除Li 外其他碱金属不与N 2反应。

（1）甲组设计制取Na 2O 2装置如右图。

①使用该装置制取的Na 2O 2中可能含有的杂质为 。

A Na 3N
B Na 2CO 3
C Na 2O
D NaOH
E NaHCO 3
②该小组为测定制得的Na 2O 2样品的纯度，设计装置如下：
烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是 。

分液漏斗和烧瓶用导管连接可使稀硫酸顺利流下，也可防止产生实验误差，若没有该导管将导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

测定装置的接口从左至右正确的连接顺序是 。

（2）乙组从反应历程上分析该测定反应存在中间产物，从而导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。

为证明其分析的正确性，设计实验方案如下：
在上述实验中，能够证明乙组分析正确的最佳方案是 (填实验序号)。

根据上述实验可知，反应溶液中存在的中间产物与酚酞作用的条件是 。

（3）丙组根据上述提供的有关信息，设计一个方案可准确的测定样品的纯度。

请简述实验操作和需要测定的有关数据 。

【答案】（1）①bcd；②2Na 2O 2 + 2H 2SO 4= 2Na 2SO 4 + O 2↑+ 2H 2O ；偏大；aedfgh(或aedh)（2）偏小；Ⅰ；碱性条件（3）称取一定质量的样品(m)，加热到733-873K 使之分解，使用量气装置侧定常温常压下生成O 2体积(V).然后进行有关计算。

[或称取一定质量的样品(m)，加入少量MnO 2固体，再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O 2体积( V)，然后进行有关计算]
【解析】
试题分析：（1）①由于空气中含有少量的二氧化碳和水蒸气，因此钠与空气反应时产物中可能含有Na 2CO 3和NaOH ，当反应温度在453~473K 之间还有Na 2O 生成，故选bcd ；
②过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠能够与硫酸反应，烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为2Na 2O 2 + 2H 2SO 4= 2Na 2SO 4 + O 2↑+ 2H 2O ；若没有该导管，由于硫酸的流入，会使得收集的气体(含有部分空气)体积偏大，导致测定结果偏大；根据①的分析，需要将生成的二氧化碳除去后再收集氧气，从左至右的连接顺序为aedfgh(或aedh) ，增加澄清石灰水是检验二氧化碳是否除净，故答案为：2Na 2O 2 + 2H 2SO 4= 2Na 2SO 4 + O 2↑+ 2H 2O ；偏大；aedfgh(或aedh) ；
（2）从反应历程上看，过氧化钠与水反应生成过氧化氢，如果过氧化氢没有完全分解，将会导致放出的氧气偏少，测定结果偏小；为了使过氧化氢分解，可以进入少量MnO 2粉末，作为催化剂，使过氧化氢完全分解，故选I ；根据实验
Ⅲ可知，过氧化氢与酚酞作用的条件是碱性条件，故答案为：偏小；Ⅰ；碱性条件；
（3）根据钠与空气在453~473K 之间可生成Na 2O ，迅速提高温度到573~673K 之间可生成Na 2O 2，若温度提高到733~873K 之间Na 2O 2可分解，可以称取一定质量的样品(m)，加热到733-873K 使之分解，使用量气装置侧定常温常压下生成O 2体积(V).然后进行有关计算，也可以称取一定质量的样品(m)，加入少量MnO 2固体，再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O 2体积( V)，然后进行有关计算，故答案为：称取一定质量的样品(m)，加热到733-873K 使之分解，使用量气装置侧定常温常压下生成O 2体积(V).然后进行有关计算。

[或称取一定质量的样品(m)，加入少量MnO 2固体，再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O 2体积( V)，然后进行有关计算]。

考点：考查了物质制备的探究实验、测定物质组成和含量的相关知识。

3．过氧化钙（CaO 2）是一种白色、无毒、难溶于水的固体，能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。

工业生产过程如下：
①在NH 4Cl 溶液中加入Ca （OH ）2；
②在第①步的生成的产物中加入30% H 2O 2，反应生成CaO 2•8H 2O 沉淀；
③经过陈化、过滤，水洗得到CaO 2•8H 2O ，再脱水干燥得到CaO 2。

完成下列填空:
（1）第①步反应的化学方程式为 。

（2）生产中可循环使用的物质是 。

（3）检验CaO 2•8H 2O 是否洗净的方法是 。

（4）已知CaO 2在350℃迅速分解生成CaO 和O 2。

如图是实验室测定产品中CaO 2含量的装置（夹持装置省略）。

若所取产品质量是m g ，测得气体体积为V mL 测得，则产品中CaO 2的质量分数为 （用字母表示）。

过氧化钙的含量也可用重量法测定，需要测定的物理量有 。

【答案】（1）2NH 4Cl+Ca （OH ）2=2NH 3•H 2O+CaCl 2（2）NH 4Cl （3）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀，如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净，否则洗涤干净（4）9%14V m
样品质量和反应后固体质量
【解析】
试题分析：在过氧化钙生产过程中反应原理为NH 4Cl 溶液中加入Ca （OH ）2反应生成CaCl 2和NH 3•H 2O ，反应方程式为：2NH 4Cl+Ca （OH ）2=2NH 3•H 2O+CaCl 2。

再在CaCl 2和NH 3•H 2O 中加入30% H 2O 2生成CaO 2•8H 2O 和NH 4Cl ，NH 4Cl 又可以循环使用。

（1）步骤①反应的化学方程式为：2NH 4Cl+Ca （OH ）2=2NH 3•H 2O+CaCl 2；
（2）生产中可循环使用的物质为NH 4Cl ；
（3）未有洗净含有的杂质为NH 4Cl ，检验Cl -即可，方法为：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加少量硝酸酸化的硝
酸银溶液，观察是否产生白色沉淀，如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净，否则洗涤干净；
（4） CaO 2在350℃迅速分解生成CaO 和O 2，反应方程式为：2CaO 2
2CaO + O 2↑ 测得标准
状况下气体体积为V mL ，根据2n(CaO 2)~n(O 2)可得：n=2n(O 2)=(2Vx10-3)/22.4,%149%1004.22/)102(/72)(32m
V mg mol V mol g CaO =⨯⨯⨯=-ω 过氧化钙的含量用重量法测定时，需要称出样品的质量和反应后剩余固体的质量就可以算出产生的气体的质量，再进行计算。

考点：考查实验方案评价
4．硫代硫酸钠(Na 2S 2O 3)又名大苏打、海波，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。

实验室常以硫化
钠(Na2S)为原料制取Na2S2O3。

实验项目I：工业级硫化钠的纯化。

本实验对Na2S的纯度要求较高，利用图1所示的装置将工业级的Na2S提纯。

已知：Na2S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精。

提纯步骤依次为：
①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中，并加入一定质量的酒精和少量水；
②按图1所示连接仪器，水浴加热；冷凝管的作用是。

向冷凝管中通入冷却水的方向是从口进水(填“a”或“b”)。

③待烧瓶中固体不再减少时，停止加热，将烧瓶取下，趁热过滤，除去不溶物；
④将滤液转移至烧杯中，冷却结晶，过滤；
⑤将所得固体用少量(填试剂名称)洗涤，干燥后得到Na2S·9H2O晶体。

实验项目II：硫代硫酸钠的制备。

制备步骤依次为：
①称取一定质量的硫化钠晶体和碳酸钠固体，溶于水，转移至三颈瓶中；
②按图2所示连接仪器，并在各仪器中加入相应的试剂，打开分液漏斗的活塞，使反应生成的气体较均匀地通入三颈瓶中，并用电磁搅拌器不断搅拌；仪器A的名称为。

写出三颈瓶中发生的反应的化学方程式：。

③随着气体的通入，逐渐有浅黄色的硫析出，继续通入气体至溶液pH接近7，停止通入气体，取下三颈烧瓶，过滤；实验过程中若未及时停止通入气体可能产生的后果为。

④将滤液置于蒸发皿中加热，待时，停止加热，冷却，过滤，即得Na2S2O3·5H2O晶体。

【答案】②冷凝回流 b⑤乙醇②蒸馏烧瓶Na2CO3＋2Na2S＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2③Na2S2O3在酸性环境中不稳定，产率降低④少量晶体析出时
【解析】
试题分析：②根据装置图可知，冷凝管的作用是冷凝回流；为充分冷却，应使冷水充满冷凝管，则应从冷凝管的b处通入水。

⑤Na2S常温下微溶于酒精，所以将所得固体用少量乙醇洗涤；
②根据仪器的特征，仪器A的名称为蒸馏烧瓶；Na2SO3和硫酸反应生成硫酸钠、SO2和水，硫化钠晶体和碳酸钠固体溶于水，然后向混合溶液中通入SO2生成硫代硫酸钠，根据原子守恒，还有CO2生成，则发生反应的化学方程式为Na2CO3＋2Na2S＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2。

③由于在酸性条件下易发生反应S2O32—+2H+＝S↓+H2O+SO2↑，所以通入气体至溶液pH接近7，停止通入气体，若实验过程中未及时停止通入气体可能产生的后果是Na2S2O3在酸性环境中不稳定，产率降低。

④由溶液得到结晶水合物的方法是将滤液置于蒸发皿中加热，待少量晶体析出时，停止加热，冷却，过滤，即得Na2S2O3·5H2O晶体。

考点：考查实验室制备Na2S2O3，化学常见仪器，化学实验基本操作等知识。

5．（一）下图是氮循环示意图，请回答下列问题。

①自然界中的固氮和人工固氮的共同点是将氮元素由游离态转化为__________。

②雷电固氮反应的化学方程式是__________，其中氮元素被__________（填“氧化”或“还原”）。

③根据循环图判断下列说法不正确．．．
的是__________。

a ．氮元素均被氧化
b ．工业合成氨属于人工固氮
c ．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
d ．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
（二）现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
低温
已知反应I 为：NaCl+CO 2+NH 3+H 2O NaHCO 3↓+NH 4Cl
（1）工业生产中，制备NH 3的化学方程式是 ．
（2）海水中含有大量的NaCl ，以及少量的Ca 2+、Mg 2+、SO 42﹣等离子．
①为得到纯净的饱和NaCl 溶液，进行了如下操作．请补全操作步骤：
a ．向浓缩后的海水中加入过量的氢氧化钠溶液后，过滤；
b ．向滤液中 ，过滤；
c ．向滤液中 ，过滤；
d ．向滤液中加入足量的稀盐酸；
e ．加热煮沸一段时间，得到饱和NaCl 溶液．
②步骤c 中反应的离子方程式是 ．
（3）碳酸氢钠加热生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式是 ．
（4）制得的纯碱中含有少量NaCl ．取5.5g 纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120mL CO 2．则样品中纯碱的质量分数是 %（保留1位小数）．
【答案】（一）①化合态 ②N 2＋O 2放电2NO 氧化 ③a（二）（1）N 2＋3H 3
（2）① b．加过量的BaCl 2溶液或Ba(OH)2溶液c ．加过量的Na 2CO 3溶液
② Ca 2+ + CO 32− === CaCO 3↓ Ba 2+ + CO 32− === BaCO 3↓
（3）2NaHCO 3
Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O （4）96.4
【解析】
试题分析：（一）①氮的固定是由游离态转化为化合态。

②雷电固氮反应的化学方程式是N 2＋O 2放电2NO ，其中氮元素化合价升高被还原。

③氮元素均被氧化或被还原；工业合成氨属于人工固氮；含氮无机物和含氮有机物可相互转化 ；碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
（二）（1）工业生产中，用氮气、氢气反应制备NH 3，化学方程式是N 2＋3H 3； （2）①为了除去粗盐中的Ca 2+，Mg 2+，SO 42－除杂试剂分别是碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡，由于过量的钡离子，需要用
碳酸钠除去，因此碳酸钠必须在氯化钡的后面，而过量的碳酸钠用盐酸除去，所以向浓缩后的海水中加入过量的氢氧化钠溶液后，过滤；向滤液中加过量的BaCl 2溶液，过滤；c ．向滤液中Na 2CO 3，过滤；②步骤c 中反应的离子方程式是Ca 2+ + = CO 32− = CaCO 3↓ Ba 2+ + CO 32− = BaCO 3↓；（3）反应II 的化学方程式是2NaHCO 3
Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O ．
（4）设样品含有碳酸钠xg 。

X=5.3g
样品中纯碱的质量分数是5.3100%5.5
⨯=96.4%。

考点：本题考查氮循环。

6．某学习小组利用下列装置进行 CO 2与饱和 Na 2CO 3溶液反应制备 NaHCO 3。

（1）选取必要的实验装置，正确的连接顺序为 (填序号)。

（2）为确定制得的固体样品是纯净的 NaHCO 3，小组同学提出下列实验方案：
甲方案：将样品溶液与饱和澄清石灰水反应，观察现象。

乙方案：将样品溶液与 BaCl 2溶液反应，观察现象。

丙方案：测定 pH 法。

丁方案：热重分析法。

①判定甲方案 (填“可行”或“不可行”)。

②为判定乙方案的可行性，某同学用 NaHCO 3分析纯配制的溶液，与 BaCl 2溶液等体积混合进行实验，结果如下。

(i)此实验已可说明乙方案是不可行的。

请结合以下数据，并通过计算说明产生浑浊的原因。

答：__________________________________________________________。

[已知：0.1mol·L -1NaHCO 3溶液电离出的 c(CO 32-) 为0.0011mol·L -1，Ksp(BaCO 3)=5.1×10-9]
(ii)产生浑浊的离子方程式_______________________________________。

③使用 pH 计测定的丙方案是______________________________________________。

④进行丁方案实验，得到不同升温速率下的热重曲线如下图。

(i)样品的纯度为_________________。

(ii)升温速率对实验结果______________(填“有较大”、“有较小”或“没有”)影响。

【答案】（1）③①②；（2）①不可行；
②(i)Q=c(Ba2+)c(CO32-)=0.2
2
×0.0011=1.1×10-4＞Ksp=5.1×10-9；
(ii)Ba2++2HCO3- = BaCO3↓+H2O+CO2↑；
③取等质量的固体样品和分析纯NaHCO3样品分别溶解于等量的水中，分别用pH 计测pH；
④(i)100%；(ii)没有；
【解析】
试题分析：（1）③为发生装置，盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳气体和氯化钙，其中盐酸易挥发，故应先选取碳酸氢钠除去混合气体中的HCl，故仪器连接顺序为：③①②，故答案为：③①②；
（2）①饱和澄清石灰水与碳酸钠和碳酸氢钠均能反应生成碳酸钙沉淀，故甲方案不可行，故答案为：不可行；
②(i)两种溶液等体积混合后，溶液中钡离子浓度=
.2/
2
0mol L
=0.1mol/L，0.1 mol•L-1NaHC03溶液电离出的c(CO32-)为
0.0011 mol•L-1，故Q=Q=c(Ba2+)×c(CO32-)=0.2
2
×0.0011=1.1×10-4＞5.1×10-9，故会产生沉淀，故答案为：
Q=c(Ba2+)×c(CO32-)=0.2
2
×0.0011=1.1×10-4＞5.1×10-9；
(ii)钡离子与碳酸氢钠电离出的碳酸根结合生成碳酸钡沉淀，从而促进了碳酸氢根的电离，使其向生成碳酸根和氢离子的方向移动，故离子反应方程式为：Ba2++2HCO3-=BaCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：Ba2++2HCO3-=BaCO3↓+CO2↑+H2O；
③丙方案为测定pH法，由于碳酸氢钠属于强碱弱酸盐，故利用准确度较高的pH计进行样品的pH值，然后测量分析纯NaHC03的pH值，最后比较即可，故答案为：取等质量的固体样品和分析纯NaHC03样品分别溶解于等量的水中，分别用pH计测pH；
④(i)碳酸氢钠不稳定，加热易分解，方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，即
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，
168 106
10g x，
168 10g =
106
x
，解得：x=6.30g，
即理论上碳酸氢钠每有10g分解应生成6.3g固体，故由图可知10g样品分解恰好生成固体为6.3g，故此样品纯度为：
6.3 6.3g
g
×100%=100%，故答案为：100%；
(ii)由图可知，温度升高，不影响固体物质的产量，升温速率对实验结果没有影响，故答案为：没有考点：考查了物质的制备方案的设计，混合物的测定的相关知识。

【答案】（1）除去二氧化碳中的氯化氢气体；（2）过滤
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O（3）HCO3-； 1:2 ；
（4）Na2CO3、NaHCO3 1.8mol/L
【解析】
试题分析：（1）在装置甲中发生反应制取CO2气体，由于盐酸有挥发性，所以在CO2气体中含有杂质HCl，装置乙的作用是除去二氧化碳中的氯化氢气体。

（2）碳酸氢钠受热易分解，则由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有过滤、洗涤、灼烧。

NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

（3）向含有Na2CO3、NaHCO3的混合物中加入盐酸，会发生反应：Na2CO3+ HCl＝NaCl+ NaHCO3，所以n(CO32－)会逐渐减少，当该反应恰好完全时，n(CO32－)=0，用c表示；n(HCO3－)首先会逐渐增多，当该反应恰好完全时，n(HCO3－)达到最大值，后会发生反应：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+ CO2↑，n(HCO3－)由消耗而逐渐减少，最后为0，用c表示；而n(Na+)的物质的量始终保持不变，用a表示；n(Cl-)则会随着盐酸的加入而逐渐增多，因此用d表示；曲线c对应的溶液中的离子是CO32－。

根据图示可知n(Na2CO3)＝0.2mol，n(NaHCO3)＝0.3mol—0.2mol＝0.1mol，该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是1:2；
（4）n(CO2)＝2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol，将其通入100mLNaOH溶液中，若完全转化为Na2CO3，根据C守恒可得质量是0.1mol×106g/mol＝10.6g，若完全转化为NaHCO3，其质量是0.1mol×84g/mol＝8.4g，现在得到的固体质量是10.6g ＞10.16g＞8.4g，说明是Na2CO3、NaHCO3的混合物。

假设在混合物中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别是xmol、ymol，则根据C守恒可得x+y＝0.1；根据质量守恒可得106x+84y＝10.16,解得x＝0.08，y＝0.02，所以根据Na元素守恒可得n(NaOH)＝2n(Na2CO3)+ n(NaHCO3)＝2×0.08mol+0.02mol＝0.18mol，所以c(NaOH)＝0.18mol÷0.1L＝1.8mol/L。

【考点定位】本题主要是考查模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3及对CO2与NaOH的反应的产物成分的测定的知识。

【名师点晴】该题的难点是（3）（4），关于图像的分析可知需要明确碳酸钠与盐酸的反应机理，即碳酸钠与盐酸反应是分步进行的。

（4）NaOH与CO2反应产物的判断同样需要明确其反应原理，即2NaOH（过量） + CO2＝Na2CO3 + H2O或NaOH+CO2(过量)＝NaHCO3，因此需要根据方程式进行讨论得出最终的生成物，或者依据数学中的两点三区间利用数轴或图像分析解答。

8．工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C中发生反应如下：
Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)=Na2SO3(aq)＋H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若，则整个装置气密性良好。

装置D的作用。

装置E中为溶液。

（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S与Na2SO3的物质的量之比为。

（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择。

A．蒸馏水B．饱和Na2SO3溶液
C．饱和NaHSO3溶液D．饱和NaHCO3溶液
实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是。

已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是。

反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有。

A．烧杯B．蒸发皿C．试管D．锥形瓶
（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。

利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：。

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O32—＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【答案】
（1）液柱高度保持不变防止倒吸NaOH(合理即得分)；
（2）2∶1
（3）c；控制滴加硫酸的速度(合理即得分) 溶液变澄清(或浑浊消失)；a、d
（4）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即得分)
【解析】
试题分析：（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则气密性良好，D中左侧为短导管可防止液体倒吸，E中盛放NaOH溶液进行尾气处理，防止含硫化合物排放在环境中，故答案为：液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH；
（2）C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，由Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ)，
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)(Ⅱ)，S(g)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(Ⅲ)，可知，(Ⅰ)×2+(Ⅱ)+(Ⅲ)×3，得到总反应为
2Na2S(aq)+Na2SO3(aq)+3SO2(g)3Na2S2O3(aq)，则C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；（3）观察SO2的生成速率，发生强酸制取弱酸的反应，a不生成二氧化硫，bd中物质均与二氧化硫反应，只有c中饱和NaHSO3溶液适合制取二氧化硫；为使SO2缓慢进入烧瓶C，应控制B中滴加硫酸的速度，Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，反应达到终点是S完全溶解，可观察到溶液变澄清(或浑浊消失)；烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网，故答案为：c；控制滴加硫酸的速度；溶液变澄清(或浑浊消失)；ad；
（4）检测产品中是否存在Na2SO4，操作、现象和结论为取少量产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液(或过滤后
取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质，故答案为：取少量产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液(或过滤后取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质。

考点：考查了气密性检验、氧化还原反应及离子检验等相关知识。

9．“套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另外一个玻璃仪器中，经组装来完成原来需要更多仪器进行的实验，因其具有许多优点，被广泛应用于化学实验中，如图实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花糖。

请观察实验装置，分析实验原理。

回答下列问题：
（1）该实验的目的是。

（2）该实验的现象是，
B中发生反应的离子方程式是。

（3）一段时间后结束实验，待装置冷却，取出小试管中固体溶于水，然后滴加1mol/L盐酸，产生CO2的量与盐酸的量的关系如图所示，其中合理的是。

（4）取10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分进行加热，将生成的CO2气体通入足量澄清石灰水中完全吸收，测得生成沉淀4.0g，则原混合物中碳酸钠的质量分数为。

【答案】（1）探究（或证明）碳酸氢钠不稳定，受热易分解产生CO2和H2O，而碳酸钠稳定。

（2分）（2）棉花糖上的粉末变蓝；B中澄清石灰水变浑浊（2分），Ca2＋+ 2OH－+ CO2 = CaCO3↓ + H2O （2分）（3）BC（2分）（4）32.8%（2分）
【解析】
试题分析：（1）两个试管内分别装有Na2CO3、NaHCO3，给它们加热，然后用澄清的石灰水来检验CO2的产生。

所以该实验的目的是探究（或证明）碳酸氢钠不稳定，受热易分解产生CO2和H2O，而碳酸钠稳定；来探究二者的热稳定性的相对大小。

（2）小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花糖，硫酸铜遇水反应生成CuSO4•5H2O，CuSO4•5H2O呈蓝色，根据化学反应2NaHCO3Na2CO3 +2H2O+CO2↑，所以该实验的现象是棉花糖上的粉末变蓝；B中澄清石灰水变浑浊。

CO2与Ca(OH)2反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以B中发生反应的离子方程式是Ca2＋+2OH－+CO2=CaCO3↓+H2O。

（3）NaHCO3不稳定，受热分解。

向固体中加入HCl时首先发生反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3；无气体产生，当该反应完全后，再发生反应 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑，放出气体。

因此，若NaHCO3完全分解，则两步消耗的HCl的物质的量相等，体积也相等。

若它部分分解，则发生第一步消耗的HCl就比第二步少些。

B为部分分解的图像；C为完全分解的图像。

答案选BC。

（4）取10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分进行加热，将生成的CO2气体通入足量澄清石灰水中完全吸收，测得生成沉淀4.0g，沉淀的物质的量为0.04mol，即反应生成CO2 0.04mol，根据化学反应2NaHCO3Na2CO3 +2H2O+CO2↑，混合物中碳酸氢钠的物质的量为0.08mol，质量为0.08mol×84g/mol=6.72g，碳酸钠的质量为10-6.72=3.28g，则原混合物中碳酸钠的质量分数为3.28÷10×100%=32.8%。

考点：考查NaHCO3、Na2CO3的热稳定性及它们与酸反应的情况。

10．（2016春•淄博校级月考）某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出三个可以生成H2的反应：①Zn+盐酸②Na+水③Al+NaOH溶液．
为分析上述三个反应生成的H2，他们设计了如下装置图．
请回答下列问题：
（1）写出Na与H2O反应的化学方程式：．
（2）在点燃H2之前必须先进行，方法是．
（3）实验小组在点燃用装置制得的H2时，①③实验获得成功，②却失败了．他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快，Na的用量太少．于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是．
（4）实验小组查阅钠、苯、水的密度分别用0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL，并据此对实验进行了改进．在改进后的实验中H2的生成速率减慢．原因是．
【答案】（1）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；（2）验纯；用排水法收集一小试管氢气，用拇指堵住，管口向下移近火焰，松开手指，听到尖锐爆鸣声说明不纯，若声音很小，证明纯净；（3）大块的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2和O2的混合气点燃而爆炸；（4）钠处于苯和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，减小了Na与H2O的反应速率．
【解析】（1）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
（2）可燃性气体与空气混合可能发生爆炸，点燃前需要先验纯，检验方法为：用排水法收集一小试管氢气，用拇指堵住，管口向下移近火焰，松开手指，听到尖锐爆鸣声说明不纯，若声音很小，证明纯净；
（3）大块的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2和O2的混合气点燃而爆炸，
（4）钠处于苯和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；
当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，减小了Na与H2O的反应速率，
【点评】本题考查常见气体制备原理及装置选择，题目难度不大，注意钠与水反应时，取用的钠块不能太大．注意（4）要考虑题给密度的关系，确定钠在反应体系中的位置关系．
11．（一）下图是氮循环示意图，请回答下列问题。

①自然界中的固氮和人工固氮的共同点是将氮元素由游离态转化为__________。

②雷电固氮反应的化学方程式是__________，其中氮元素被__________（填“氧化”或“还原”）。

③根据循环图判断下列说法不正确
．．．的是__________。

a．氮元素均被氧化
b．工业合成氨属于人工固氮
c．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
d．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
（二）现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
低温。