2020-2021全国高考化学钠及其化合物的综合高考模拟和真题分类汇总含答案

2020-2021全国高考化学钠及其化合物的综合高考模拟和真题分类汇总含答案
一、高中化学钠及其化合物
1．某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样（已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为190.720g），利用如图装置测定混合物中Na2O2的质量分数，每隔相同时间读得电子天平的数据如下表：
（1）写出Na2O2和H2O反应的化学方程式_______。

（2）计算过氧化钠质量分数时，除了试样的质量，锥形瓶和水的质量，还必需的数据是______，不必作第6次读数的原因是______。

（3）根据上述数据，过氧化钠的质量分数是_____（保留2位小数）。

（4）测定上述样品（1.560g）中Na2O2质量分数的另一种方案，其操作流程如图：
①操作Ⅰ的名称是_____。

②需直接测定的物理量是_____。

③操作Ⅱ需要的仪器除了酒精灯，还需要_____（固定、夹持仪器除外）。

④在转移溶液时，如溶液转移不完全，则Na2O2质量分数的测定结果_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑第4次或第5次的读数第5次与第4次的读数相同，锥形瓶内质量已达恒重 0.84 溶解生成NaCl的质量玻璃棒、蒸发皿偏大
【解析】
【分析】
（1）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气；
（2）、（3）计算过氧化钠质量分数时，应用过氧化钠完全反应的数据，根据称量的锥形瓶+水+试样总质量变化以及还有第4次或第5次读数，计算生成氧气的质量，根据氧气的质量计算过氧化钠的质量；由表中数据可知，第4、5次读数相等，锥形瓶内的质量已达到恒重；
（4）①由流程图可知，操作Ⅰ是将样品在稀盐酸中溶解；
②操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体为氯化钠，需直接测定氯化钠的质量；
③操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体，蒸发浓缩、冷却结晶，需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿；
④在转移溶液时，如溶液转移不完全，烧杯内壁沾有少量的氯化钠，测定的氯化钠的质量偏小，样品中钠元素的质量分数偏低，故过氧化钠的质量分数偏大。

【详解】
（1）Na 2O 2和H 2O 反应的化学方程式：2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑；
（2）计算过氧化钠质量分数时，应用过氧化钠完全反应的数据，根据称量的锥形瓶+水+试样总质量变化计算生成氧气的质量，根据氧气的质量计算过氧化钠的质量，故需要知道试样的质量、锥形瓶+水的质量，还有第4次或第5次读数；由表中数据可知，第4、5次读数相等，锥形瓶内的质量已达到恒重，不必作第6次读数；
（3）2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑，由反应方程式可知，由于过氧化钠与水反应生成氧气，反应前后质量减少，质量的变化量就是氧气的质量，即m(O 2)= 1.560g +190.720g-192.010=0.270g ，n(O 2)=10.270g 32g mol -⋅ =0.0084mol ，在化学反应中，反应物、生成物的物质的量变化之比等于化学计量数之比，故n(Na 2O 2) =2(O 2)=0.0168mol ，过氧化钠的质量分数是： 1
0.016878100%1.560mol g mol g
-⨯⋅⨯ =84% ； （4）①由流程图可知，操作Ⅰ是将样品在稀盐酸中溶解；
②最终蒸发浓缩、冷却结晶得到的晶体为氯化钠，故应测定生成NaCl 的质量；
③操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体，蒸发浓缩、冷却结晶，需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿；
④在转移溶液时，如溶液转移不完全，烧杯内壁沾有少量的氯化钠，测定的氯化钠的质量偏小，样品中钠元素的质量分数偏低，由于过氧化钠中钠元素的质量分数小于氧化钠中钠元素的质量分数，故过氧化钠的质量分数偏大。

2．锂离子电池历经半个世纪岁月的考验，作出重大贡献的三位科学家被授予2019 年诺贝尔化学奖。

磷酸亚铁锂( LiFePO 4)是新型锂离子电池的正极材料。

某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为Li 2O · Al 2O 3·4SiO 2，含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂，进而制备LiFePO 4的工艺流程:
已知：LiO 2·
Al 2O 3·4SiO 2＋H 2SO 4(浓) Li 2SO 4＋Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ↓
回答下列问题: （1） LiFePO 4含有锂、铁两种金属元素，它们焰色反应的颜色分别是_____________(填序号)。

A ．紫红色、无焰色反应
B ．黄色、无焰色反应
C ．黄色、紫色
D ．洋红色、黄绿色
（2）滤渣1的主要成分是_____________；向滤液1中加入适量的CaCO 3细粉用于消耗硫酸并将Fe 3+转化为红褐色沉淀，若()
()33+n CaCO n Fe =3,反应的离子方程式为__________; 滤渣2
的主要成分是Fe(OH)3、________、 CaSO 4,其中 Fe(OH)3 脱水后可生成一种元素种类不变且摩尔质量为89 g ·mol -1的新化合物，其化学式为_______________。

（3）已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小，上述流程中趁热过滤的目的是________。

（4）煅烧制备LiFePO 4时，反应的化学方程式为_____________________。

（5）某种以LiFePO 4,作正极材料的锂电池总反应可表示为: LiFePO 4+C 垐垎?噲垐?充电放电
Li 1-x FePO 4 +CLi x 。

放电时正极的电极反应式为__________。

【答案】A Al 2O 3·
4SiO 2·H 2O Fe 3++3H ++3CaCO 3= Fe(OH)3+3Ca 2++3CO 2↑或Fe 3++3H ++3CaCO 3+3SO 42-= Fe(OH)3+3CaSO 4+3CO 2↑ Mg(OH)2 FeO(OH)或FeOOH 减小LiCO 3的溶解损失 Li 2CO 3+H 2C 2O 4+2FePO 4
煅烧 2LiFePO 4+3CO 2↑+H 2O↑ Li 1-x FePO 4+xLi ++xe - =LiFePO 4
【解析】
【分析】
锂辉石(主要成分为Li 2O·
Al 2O 3·4SiO 2，含少量铁、钙、镁)加入浓硫酸共热，根据已知信息可知得到的沉淀1主要成分为Al 2O 3·
4SiO 2·H 2O ，滤液中的主要阳离子有Fe 3+、Mg 2+、Ca 2+、Li +；加入碳酸钙和石灰乳可以将过量的氢离子和Fe 3+、Mg 2+除去，滤渣2主要为Fe(OH)3、Mg(OH)2以及硫酸钙；滤液主要杂质离子有Ca 2+和SO 42-；再加入碳酸钠将钙离子除去，得到硫酸锂和硫酸钠的混合溶液，蒸发浓缩后加入饱和碳酸钠溶液，趁热过滤得到碳酸锂沉淀；提纯后加入草酸和磷酸铁经煅烧得到LiFePO 4。

【详解】
(1)锂元素的焰色反应为紫色；铁元素无焰色反应，所以选A ；
(2)根据分析可知，滤渣1主要为Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ；得到的红褐色沉淀应为Fe(OH)3，再结合()
()33+ CaCO Fe n n =3以及溶液中有过量的硫酸，所以离子方程式为Fe 3++3H ++3CaCO 3=
Fe(OH)3+3Ca 2++3CO 2↑，考虑到溶液中有大量硫酸根也可以写成Fe 3++3H ++3CaCO 3+3SO 42-= Fe(OH)3+3CaSO 4+3CO 2↑；根据分析可知滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2以及CaSO 4；摩尔质量为89 g·mol -1，则该物质的式量为89，Fe(OH)3的式量为107,107-89=18，说明脱水过程失去一分子水，所以新物质的化学式为：FeO(OH)；
(3)碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小，所以趁热过滤可以减小碳酸锂的溶解度，减少碳酸锂的损耗；
(4)煅烧制备过程的原料为Li 2CO 3、H 2C 2O 4和FePO 4，产物中有LiFePO 4，铁元素的化合价降低，则该过程中某种物质被氧化，根据元素化合价变化规律可知草酸中的C 元素被氧化，由+3价升高为+4价，结合电子守恒和元素守恒可知方程式为：
Li2CO3+H2C2O4
+2FePO4煅烧
2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑；
(5)放电时正极得电子发生还原反应，负极失电子被氧化，根据总反应可知负极应为CLi x-xe-=xLi++C，正极反应等于总反应减去负极反应，所以正极反应为：即Li1-x FePO4+xLi++xe-
=LiFePO4。

【点睛】
第5题电极方程式书写为本题难点，首先要注意本题中的总反应最后中逆反应为放电反应，其次要注意到该电池中Li电极为负极，其负极的电极反应式比较好写，则可用总反应减去负极反应即可得到正极反应。

3．向200mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应，测得最后溶液的pH>7。

（1）此时溶液的溶质如果是单一成分，可能是___；如果是多种成分，可能是___。

（2）在上述所得溶液中，逐滴缓慢滴加2mol·L-1的盐酸，所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：
①加入盐酸200mL之前，无气体产生，写出OA段发生反应的离子方程式___。

②B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是__ (溶液体积的变化忽略不计)。

（3）将标准状况下的2.24LCO2通入150mL1mol·L-1NaOH溶液中，c(HCO3-)与c(CO32-)的关系是___。

【答案】Na2CO3或NaHCO3 NaOH和Na2CO3或Na2CO3和NaHCO3 OH−+H+═H2O、
CO32−+H+═HCO3− 1.2mol/L c(HCO3−)>c(CO32−)
【解析】
【详解】
（1）CO2与NaOH反应可生成Na2CO3或NaHCO3，二者溶液都呈碱性，则如果是单一成
分，可能是Na2CO3或NaHCO3，如果是多种成分，若1<
()
()
2
n NaOH
n CO
<2，溶质是NaHCO3、
Na2CO3，若
()
()
2
n NaOH
n CO
>2，溶质是Na2CO3、NaOH，故答案为：Na2CO3或NaHCO3；NaOH
和Na2CO3或Na2CO3和NaHCO3；
（2）①加入盐酸200mL时开始生成气体，当加入盐酸300mL时不再产生气体，A→B段发生NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，而O−A段消耗的盐酸为A→B的二倍，应为NaOH和Na2CO3的混合物，都可与盐酸反应，反应的离子方程式分别为：OH−+H+═H2O、
CO32−+H+═HCO3−，故答案为：OH−+H+═H2O、CO32−+H+═HCO3−；
②B点时，反应所得溶液中溶质为NaCl，由盐酸的物质的量可知为0.3L×2mol/L=0.6mol，
则的物质的量浓度是0.2L 0.6mol +0.3L
=1.2mol/L ，故答案为：1.2mol/L ； （3）标准状况下，2.24LCO 2的物质的量为： 2.24L =0.1mol 22.4L/mol
，150mL1mol/LNaOH 溶液中含0.15molNaOH ，二者发生反应2CO 2+3NaOH=Na 2CO 3+NaHCO 3+H 2O ，生成等浓度的Na 2CO 3、NaHCO 3，HCO 3−、CO 32−部分水解，由于CO 32−水解程度大于HCO 3−，则
c(HCO 3−)>c(CO 32−)，故答案为：则c(HCO 3−)>c(CO 32−)。

【点睛】
本题易错点在于（3），通过计算分析溶液中溶质组成，但不能忽略溶液中存在的水解反应，根据水解程度比较离子浓度。

4．海水是一种丰富的资源，工业上可从海水中提取多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。

如图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。

回答下列问题：
（1）流程图中操作a 的名称为____。

（2）工业上从海水中提取的NaCl ，可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A ，后通入气体B ，充分反应后过滤得到晶体C 和滤液D ，将晶体C 灼烧即可制得纯碱。

①气体A 、B 是CO 2或NH 3，则气体A 应是_____(填化学式)
②滤液D 中主要含有NH 4Cl 、NaHCO 3等物质，工业上是向滤液D 中通入NH 3，并加入细小食盐颗粒，冷却析出不含有NaHCO 3的副产品NH 4Cl 晶体，则通入NH 3的作用是____。

（3）镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

①若要验证所得无水MgCl 2中不含NaCl ，最简单的操作方法是_____。

②操作b 是在___氛围中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl ，写出有关反应的化学方程式：_____。

【答案】蒸发结晶(或蒸发) NH 3 增加NH 4+的浓度，有利于NH 4Cl 的析出，并将NaHCO 3转化为Na 2CO 3而不易析出 用洁净的铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧、若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠(答焰色反应也可) HCl(气流) MgCl 2·6H 2O
Mg(OH)Cl ＋HCl ＋5H 2O
【解析】
【分析】
(1)从溶液中分离出固体溶质用蒸发结晶的方法；
(2)①根据制取纯碱的原理：向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱；
②根据氨水电离成铵根和氢氧根离子，增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来分析，溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度；
(3)①根据焰色反应检验是否含有NaCl；
②如果直接在空气中加热MgCl2•6H2O，则Mg2+会水解生成Mg(OH)Cl和HCl，通入HCl可以抑制其水解。

【详解】
(1)由流程图可知，操作a是从海水中分离出粗盐，即从溶液中分离出固体溶质，应采用蒸发结晶的方法；
(2)①向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱；
②氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根和氢氧根离子，增加NH4+的浓度，有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向进行，溶液碱性增强，并将NaHCO3转化为Na2CO3而不析出，可以提高氯化铵的纯度；
(3)①用铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧，若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠；
②如果直接在空气中加热MgCl2•6H2O，则Mg2+会水解生成Mg(OH)Cl和HCl，通入HCl可以抑制其水解；其反应方程式为：MgCl2•6H2O Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O。

5．按要求填空
(1)1mol Na2O2固体与水完全反应时转移的电子数_____________，反应的离子方程式为
________________。

(2)工业上由辉铜矿生产铜的主要反应为：Cu2S+O2高温
2Cu+SO2，该反应中被还原的元素
是__________(填元素符号)。

(3)反应(2)中产生的SO2尾气可用NaOH溶液吸收，若用1L 1mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下22.4L SO2，反应的离子方程式为____________。

【答案】N A(或6.02×1023) 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ Cu、O SO2+OH-=HSO3-
【解析】
【分析】
(1) Na2O2与水完全反应产生NaOH和O2，根据元素化合价与电子转移关系判断电子转移数目，结合离子方程式书写原则书写离子方程式；
(2)根据元素化合价的升降与发生的反应类型分析判断；
(3)根据SO2、NaOH的物质的量关系书写离子方程式。

【详解】
(1) Na2O2与水完全反应产生NaOH和O2，反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，在这个反应中，Na2O2中的O一部分化合价升高变为O2中的0价，一部分化合价降低，变为NaOH中的-2价，每有1molNa2O2反应，转移1mol电子，转移的电子数目为N A；该反应用离子方程式表示为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；
(2)在该反应中Cu、O元素的化合价降低，获得电子被还原；
(3)n(NaOH)= 1L×1mol/L=1mol，n(SO2)=22.4L÷22.4L/mol=1mol，n(NaOH)：n(SO2)=1：1，所以NaOH溶液吸收SO2的反应方程式为：SO2+OH-=HSO3-。

【点睛】
本题考查了化学方程式、离子方程式的书写及氧化还原反应中物质的作用及电子转移关系。

氧化还原反应和离子反应是两种重要的反应类型，掌握氧化还原反应中反应特征与反应实质的关系及物质的作用及离子方程式的物质拆分原则是本题解答的关键。

6．化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验。

请你参与并完成对有关问题的解答：
(1)甲同学用如图所示装置测定CO2的质量。

实验时稀硫酸是与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是______，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是__________。

(2)乙同学用如图所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。

①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的
______________________________，则装置气密性良好。

②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的______(填“体积”或“质量”)。

(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：
①操作Ⅰ涉及的实验名称有：__________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、
__________。

②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为__________。

【答案】Na2CO3分液漏斗除去CO2中的水蒸气液面上升体积过滤称量
106y/197x
【解析】
【详解】
（1）依据装置和试剂分析，硫酸和样品中的碳酸钠反应，仪器b是加入液体的仪器可以控制加入的量，是分液漏斗；反应过程中含有水蒸气，可以利用浓硫酸干燥二氧化碳气体；（2）①使用注射器改变瓶内气体的多少而改变瓶内压强；当将针筒活塞向内推压时，瓶内气体被压缩，压强增大，瓶内液体则会被压入长颈漏斗内，b下端玻璃管中液面上升，可
以说明装置气密性良好；②在实验完成时，反应后可以利用注射器读取生成气体的体积，能直接测得的数据是CO2的体积；
（3）①流程分析可知，加入氢氧化钡溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，通过过滤得到沉淀，洗涤后称重得到沉淀碳酸钡质量；②由流程分析判断：碳酸钡沉淀质量为yg，根据原
子守恒可知样品中Na2CO3质量为106
197
y
g，因此样品中Na2CO3的质量分数为
106
197
y
x。

7．(1)147gH2SO4的物质的量是_______；
(2)氧化铜在高温下发生分解反应：4CuO2Cu2O +O2↑，若反应过程中生成1molO2分子，则转移电子数为________mol。

(3)反应：2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2，其中_____元素化合价升高，则该元素被_____，_____元素化合价降低；______作还原剂，_____发生还原反应。

(4)钠在空气中燃烧的化学方程式：_____，1mol钠完全燃烧转移电子的个数为______(阿伏伽德罗常数为N A)。

【答案】1.5mol 4 碘（或I）氧化铁(或Fe) KI FeCl3 2Na+O2Na2O2 N A
【解析】
【分析】
(1)根据n=m
M
计算硫酸的物质的量；
(2)根据反应过程中电子转移的物质的量等于元素化合价升降数目计算；
(3)根据氧化还原反应的规律判断分析；
(4)钠与氧气在点燃时反应产生过氧化钠，根据元素化合价升降数目判断电子转移数目。

【详解】
(1)n(H2SO4)=m
M
=
147g
98g/mol
=1.5mol；
(2)在反应中O元素的化合价部分由-2价升高到0价，每生成1molO2，元素化合价升高4价，所以生成1molO2分子，转移电子数为4mol；
(3)在反应2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2中，I元素化合价由KI中的-1价变为反应后I2的0价，化合价升高，I元素失电子，被氧化，所以KI为还原剂；Fe元素的化合价由反应前FeCl3中的+3价变为反应后FeCl2中的+2价，Fe元素的化合价降低，得电子，被还原，所以FeCl3作氧化剂，被还原；
(4)钠在空气中燃烧生成过氧化钠，反应的化学方程式为：2Na +O2Na2O2，在该反应中，Na元素的化合价由反应前Na单质的0价变为反应后Na2O2中的+1价，化合价升高，失去电子。

由于Na元素化合价升高1价，所以1mol钠完全燃烧转移1mol电子，转移电子数目为N A。

【点睛】
本题考查了物质的量的有关计算及氧化还原反应的知识，掌握物质的量的有关计算公式、氧化还原反应的实质与特征及发生的反应关系是本题解答的关键。

8．工业制得的纯碱中往往含有少量的NaCl固体，现设计以下两种方案测定样品中纯碱的
纯度。

完成下列填空：
方案一：测量装置如图所示，称取样品m克装入Y型试管中。

（1）检查装置气密性的方法是__________。

（2）量气管中的液体应为__________（填编号）。

a 饱和Na2CO3溶液
b 饱和NaHCO3溶液
c 饱和NaCl溶液
（3）Y型试管另一端应装入试剂为__________（填编号）。

a 盐酸
b 硫酸
c 硝酸
方案二：装置如图二所示，A中样品质量为m克。

（4）根据图中所用实验装置，可以判断需要测定的实验数据是__________。

（5）仔细分析该装置，由此测的的数据计算出的实验结果有可能偏高也有可能偏低，分析原因并对装置进行相应的改进（已知：装置气密性良好）；
（i）偏低的原因是____________，改进方法是__________。

（ii）偏高的原因是_____________，改进方法是_________。

【答案】上提水准管，使左右两边形成液面差，一段时间内液面差不变，则气密性良好 b b C装置反应前后的质量 CO2未全部被吸收通入氮气，使CO2全部进入C装置中空
气中的CO2和H2O进入C装置中在C装置后再接一个干燥装置
【解析】
【分析】
方案一、该实验设计的原理为通过纯碱样品与没有挥发性的硫酸反应生成二氧化碳，用饱
和碳酸氢钠溶液测定反应生成的二氧化碳的体积，达到测定样品中纯碱的纯度的目的；
方案二、该实验设计的原理为纯碱样品与稀硫酸反应生成二氧化碳，用浓硫酸干燥二氧化碳，用碱石灰吸收反应生成的二氧化碳，通过测定干燥管前后质量的变化，达到测定样品
中纯碱的纯度的目的。

【详解】
（1）检查装置气密性，可上提右边的水准管，使水准管和量气管两边形成液面差，若装置气密性良好，一段时间内液面差不变，否则漏气，故答案为：上提水准管，使左右两边形
成液面差，一段时间内液面差不变，则气密性良好；
（2）纯碱与酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能溶于水，用饱和碳酸氢钠溶液可以降低二氧
化碳的溶解度，减小实验误差，故答案为：b；
（3）盐酸和硝酸具有挥发性，挥发出的氯化氢和硝酸能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，使所测结果偏高，则Y型试管另一端应装入没有挥发性的硫酸，减小实验误差，故答案为：b；
（4）由图可知，该实验设计的原理为通过测定干燥管前后质量的变化，达到测定样品中纯碱的纯度的目的，故答案为：C装置反应前后的质量；
（5）（i）根据实验原理，保证纯碱样品与稀硫酸反应产生的二氧化碳被碱石灰完全吸收是实验的关键，若反应生成的二氧化碳没有被完全吸收，会导致所测结果偏低，为减小实验误差，应在纯碱样品与稀硫酸完全反应后，通入氮气使反应生成的二氧化碳被碱石灰完全吸收，故答案为：CO2未全部被吸收；通入氮气，使CO2全部进入C装置中；
（ii）碱石灰能够吸收空气中的二氧化碳和水，导致所测结果偏高，为减小实验误差，应在在C装置后再接一个盛有碱石灰的干燥装置，吸收空气中的二氧化碳和水，故答案为：空气中的CO2和H2O进入C装置中；在C装置后再接一个干燥装置。

【点睛】
要测定碳酸钠的含量，可以通过与酸反应生成的二氧化碳的质量进行求算，而要测定二氧化碳的质量，需排除空气中二氧化碳和水蒸气对生成的二氧化碳的质量的影响是解答关键。

9．过氧化钠常作漂白剂、杀菌剂、消毒剂。

过氧化钠保存不当容易吸收空气中CO2而变质。

（1）某课外活动小组欲探究某过氧化钠样品是否已经变质，取少量样品，溶解，加入
__________溶液，充分振荡后有白色沉淀，证明Na2O2已经变质。

（2）该课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的纯度，他们称取a g样品，并设计用下图装置来测定过氧化钠的质量分数。

①A中发生反应离子方程式为_____________________。

②将仪器连接好以后，必须进行的第一步操作是_____________________。

③B装置出来的气体是否需要干燥_________________。

（填“是”或“否”）
④写出装置C中发生的所有反应的化学方程式_____________，______________。

⑤D中NaOH溶液的作用_______________________。

⑥实验结束时，读取实验中生成气体的体积时，不合理的是_______________。

a.直接读取气体体积，不需冷却到室温
b.上下移动量筒，使得E 、F 中液面高度相同
c.视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积
⑦读出量筒内水的体积后，折算成标准状况下氧气的体积为V mL ，则样品中过氧化钠的质量分数为__________________。

⑧实验完成后E 到F 之间导管内残留水的体积会使测量结果__________。

（填“偏大”、“偏小”或“不影响”）
【答案】CaCl 2或BaCl 2（合理答案均可） CaCO 3+2H +=Ca 2++H 2O+CO 2↑ 检查装置的气密性 否 2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2 2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑ 吸收未反应的CO 2 a 39V %56a
偏小 【解析】
【分析】
【详解】
（1）Na 2O 2易变质，与空气中CO 2反应，生成Na 2CO 3，Na 2CO 3与BaCl 2溶液或Ba(NO 3)2溶液等易反应，生成白色BaCO 3沉淀，而Na 2O 2与水反应所得溶液不能与BaCl 2溶液或Ba(NO 3)2溶液反应；
（2）①A 中发生反应离子方程式为CaCO 3+2H += Ca 2++ H 2O+CO 2↑；
②根据题意，该实验成功的关键是准确测量反应生成氧气的体积，因此必须检查整套装置是否漏气；
③由于需要排水法测量体积，因此B 装置出来的气体不需要干燥；
④生成的CO 2中含有水蒸气，则装置C 中发生的所有反应的化学方程式为2Na 2O 2+2CO 2= 2Na 2CO 3+O 2、2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑；
⑤D 中NaOH 溶液的作用是吸收未反应的CO 2；
⑥a 、C 中反应是放热反应，产生的氧气温度高于室温，故不冷却读数导致氧气体积偏大，a 错误；
b.上下移动量筒，使得E 、 F 中液面高度相同，b 正确；
c.视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积，c 正确；
答案选a ；
⑦n(O 2)=-3-1V 10L 22.4L mol
⨯⨯，由反应式2CO 2+2Na 2O 2=2Na 2CO 3+O 2可知，n(Na 2O 2)=2n(O 2)=2×-3-1V 10L 22.4L mol ⨯⨯，由n•M 可知，m(O 2)=2×-3-1V 10L 22.4L mol
⨯⨯×78g•mol -1，则样品中Na 2O 2的质量分数=2m(O )m()样品×100%=-3-1-1V 10L 278g mol 22.4L mol a g
⨯⨯⨯⨯⨯×100%=0.39V 56a ×100%或39V %56a ； ⑧该实验成功的关键是准确测量反应生成氧气的体积，E 到F 之间导管内水的体积没有办法测量会引起氧气体积减小，测定结果偏小。

【点晴】
综合实验设计题的解题思路：（1）巧审题，明确实验的目的和原理。

实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。

实验原理可从题给的化学情景（或题首所给实验目的）并结合元素化合物等有关知识获取。

在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。

（2）想过程，理清实验操作的先后顺序。

根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。

（3）看准图，分析各项实验装置的作用。

有许多综合实验题图文结合，思考容量大。

在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。

（4）细分析，得出正确的实验结论。

实验现象（或数据）是化学原理的外在表现。

在分析实验现象（或数据）的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。

10．某化学兴趣小组为研究过氧化钠与SO2的反应情况，进行如下探究。

(1)[提出假设]
向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设：
假设一：反应后固体中只有Na2SO3，证明SO2未被氧化；
假设二：反应后固体中只有Na2SO4，证明SO2完全被氧化；
假设三：反应后固体______，证明SO2部分被氧化。

(2)[定性研究]
为验证假设三，该小组进行如下研究，请你完成下表中内容。

实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论
取适量反应后的固体放入试管中，__________
(3)[定量研究]
通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如图：
①装置B中所盛装试剂的名称为________。

②装置D的作用是__________。

③请画出实验装置E_____。