
?一、選擇題
1.(陜西長安一中模擬)鈉及其化合物與人們的生活密切相關(guān),某同學(xué)對其認識不正確的是( )
A.碳酸氫鈉常用于治療胃酸過多
B.熱的純堿溶液可去除油污
C.發(fā)酵粉中主要含有碳酸氫鈉,能使焙制出的糕點疏松多孔
D.金屬鈉著火時,使用泡沫滅火器來滅火
【答案】D
【解析】金屬鈉著火時會生成Na2O2,Na2O2會與泡沫滅火器噴出的CO2反應(yīng)生成O2,加劇燃燒,應(yīng)該用沙土蓋滅。
2.(四川石室中學(xué)質(zhì)檢)下列關(guān)于金屬鈉及其化合物的說法中,不正確的是( )
A.NaCl可用作食品調(diào)味劑
B.相同溫度下NaHCO3的溶解度大于Na2CO3的溶解度
C.Na2CO3的焰色反應(yīng)呈黃色
D.工業(yè)上Na可用于制備鈦、鋯等金屬
【答案】B
【解析】A項,氯化鈉有咸味,可用作食品調(diào)味劑;B項,相同溫度下碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉的溶解度;C項,鈉元素的焰色反應(yīng)為黃色;D項,鈉的活動性比較強,可以從熔融鹽中置換出鈦、鋯等金屬。
3.(湖南衡陽一模)南朝陶弘景在《本草經(jīng)集注》中記載有鑒別消石(KNO3)與樸消(Na2SO4)之法:“以火燒之,紫青煙起,云是真消石也?!痹撹b別方法利用的原理是( )
A.受熱升華 B.顏色反應(yīng)
C.焰色反應(yīng) D.丁達爾效應(yīng)
【答案】C
【解析】含有鉀元素的物質(zhì)在火焰上灼燒,火焰呈現(xiàn)紫色(透過藍色鈷玻璃觀察),該原理為焰色反應(yīng),C正確。
4.(廣東深圳中學(xué)模擬)在研究金屬鈉與水反應(yīng)的實驗中,下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是( )
A.將一小塊Na投入水中,鈉浮于水面,說明鈉的密度比水小
B.將一小塊Na投入滴有酚酞的水中,溶液變紅,說明反應(yīng)生成了堿
C.將一小塊Na投入CuSO4溶液中,生成藍色沉淀,說明Na沒有Cu活潑
D.點燃Na與肥皂水反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡,有尖銳爆鳴聲,說明有H2生成
【答案】C
【解析】鈉比銅活潑,將一小塊Na投入CuSO4溶液中,鈉首先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,然后氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成藍色氫氧化銅沉淀,所以得不到銅,C錯誤。
5.(湖南長沙一中模擬)下列說法正確的是 ( )
A.Na2O2遇到濕潤的紫色石蕊試紙后,石蕊試紙最終變成藍色
B.Na2O2與CO2反應(yīng)生成0.1 mol O2時轉(zhuǎn)移電子0.4 mol
C.Na2O2投入CuCl2溶液中有藍色沉淀及氣泡產(chǎn)生
D.向飽和燒堿溶液中加入2 g Na2O2,充分反應(yīng)完后,溶液中c(Na+)不變
【答案】C
【解析】Na2O2遇濕潤的石蕊試紙時,它最終能氧化石蕊使其褪色,A項錯誤;由2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2及Na2O2中氧為-1價知,每生成1 mol O2時會轉(zhuǎn)移2 mol電子,B項錯誤;Na2O2投入CuCl2溶液中,Na2O2先與水反應(yīng)生成NaOH與O2,NaOH再與CuCl2反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀,C項正確;Na2O2與水反應(yīng)時能放出大量的熱,使溶液溫度升高,NaOH溶解度增大,導(dǎo)致溶液中c(Na+)增大,D項錯誤。
6.(湖北孝感高級中學(xué)模擬)下列實驗操作正確的是 ( )
編號
實驗
操作
A
觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象
用鑷子從煤油中取出金屬鈉,切下綠豆粒大小的鈉,小心放入裝滿水的燒杯中
B
檢驗 NaHCO3 與Na2CO3 溶液
用小試管分別取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
C
證明 Na2O2 與CO2 是放熱反應(yīng)
Na2O2 用棉花包裹,放入充滿 CO2 的集氣瓶中,棉花燃燒,說明是放熱反應(yīng)
D
檢驗 Na2CO3 溶液與K2CO3溶液
用鉑絲分別蘸取溶液,在酒精燈外焰上灼燒,直接觀察火焰的顏色
【答案】C
【解析】應(yīng)將鈉表面的煤油用濾紙吸干且燒杯中不能裝滿水(否則會迸濺出液體),A錯誤;B項都有白色沉淀產(chǎn)生,錯誤;Na2O2與CO2反應(yīng)生成氧氣,如果棉花燃燒說明達到了著火點,能證明是放熱反應(yīng),C正確;觀察鉀的焰色反應(yīng)應(yīng)該透過藍色鈷玻璃,D錯誤。
7.(廣西南寧質(zhì)檢)下列實驗方案中,不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的是 ( )
A.取a g混合物充分加熱,減重b g
B.取a g混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b g固體
C.取a g混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b g
D.取a g混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b g固體
【答案】C
【解析】A項采用差量法,減少的質(zhì)量為碳酸氫鈉分解生成二氧化碳和水的質(zhì)量,由此可求出碳酸氫鈉的質(zhì)量,進而求出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù);B項中b g固體為生成的氯化鈉的質(zhì)量,根據(jù)鈉原子守恒和混合物總質(zhì)量可列式計算出碳酸鈉的質(zhì)量,進而求出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù);C項中堿石灰增加的質(zhì)量為鹽與酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質(zhì)量,因此不能通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計算出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù);D項中沉淀的質(zhì)量即為碳酸鋇的質(zhì)量,根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量和混合物總質(zhì)量可以列式求出碳酸鈉的質(zhì)量,進而求出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。
8.(河北冀州中學(xué)模擬)過氧化鈉具有強氧化性,遇木炭、鋁粉等還原性物質(zhì)時可燃燒。下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.Na2O2與CO2反應(yīng)時,Na2O2是氧化劑,CO2是還原劑
B.熔融過氧化鈉時不可使用石英坩堝
C.過氧化鈉與木炭、鋁粉反應(yīng)時,過氧化鈉均表現(xiàn)出強氧化性
D.過氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)時可生成硫酸鈉
【答案】A
【解析】Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)時,都是Na2O2自身發(fā)生歧化反應(yīng),A項錯誤;石英的主要成分是SiO2,而Na2O2能與SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3,故熔融過氧化鈉時不可使用石英坩堝,B項正確;Na2O2具有強氧化性,而C、Al、SO2均具有還原性,故Na2O2可與C、Al、SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),可將C氧化成CO2,將Al氧化成Al2O3,將SO2氧化成SO,C、D項均正確。
9.(福建泉州五中調(diào)研)下列事實及其解釋不正確的是( )
A.鈉保存在煤油中,是因為煤油不與鈉發(fā)生反應(yīng),鈉比煤油密度大,煤油可以使鈉隔絕空氣和水蒸氣
B.用潔凈的玻璃管向包有Na2O2的脫脂棉吹氣,脫脂棉燃燒,說明CO2、H2O與Na2O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈淺紅色,微熱后紅色加深,是因為NaHCO3分解生成了Na2CO3
D.鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3,原因是鈉與氧氣生成的Na2O與水和二氧化碳反應(yīng)
【答案】C
【解析】C項,對NaHCO3溶液微熱,紅色加深,是因為HCO的水解程度增大,溶液堿性增強。
10.(安徽黃山屯溪一中模擬)下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的敘述中正確的是( )
A.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸,生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶2
B.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng),在同溫同壓下,生成的CO2體積相同
C.相同溫度下物質(zhì)的量濃度相同時,Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液
D.向Na2CO3飽和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶體析出
【答案】D
【解析】根據(jù)化學(xué)方程式Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,當(dāng)碳酸鈉和鹽酸物質(zhì)的量相等時,不會產(chǎn)生二氧化碳,A項錯誤;NaHCO3和Na2CO3都與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng),放出的CO2質(zhì)量不相等,所以同溫同壓下,生成的CO2體積不同,B項錯誤;相同溫度下,在Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中,碳酸根離子和碳酸氫根離子均能水解,導(dǎo)致溶液呈堿性,但是碳酸根離子水解程度大,所以碳酸鈉的堿性強于碳酸氫鈉,即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液,C項錯誤;向Na2CO3飽和溶液中通入CO2,會發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,常溫下Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3大,所以會析出碳酸氫鈉晶體,D項正確。
11.(河北衡水中學(xué)調(diào)研)為探究Na2O2與H2O的反應(yīng),進行了如下實驗:
下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.實驗i中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
B.實驗iii中MnO2做H2O2分解反應(yīng)的催化劑
C.綜合實驗i和iii可以說明Na2O2與H2O反應(yīng)有H2O2生成
D.綜合實驗ii和iii可以說明使酚酞試液褪色的是O2
【答案】D
【解析】根據(jù)實驗i、ii的現(xiàn)象可知,實驗i反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,A正確;實驗iii迅速產(chǎn)生大量使帶火星木條復(fù)燃的氣體,說明MnO2做H2O2分解反應(yīng)的催化劑,使反應(yīng)速率加快,B正確;綜合實驗i和iii,說明Na2O2與H2O反應(yīng)除生成氫氧化鈉放出氧氣外,還有H2O2生成,C正確;綜合實驗ii和iii,說明使酚酞試液褪色的是H2O2,D錯誤。
12.(浙江紹興一中模擬)下列實驗操作正確的是( )
選項
實驗
操作
A
觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象
用鑷子從煤油中取出金屬鈉,切下黃豆大小的鈉,小心地放入裝滿水的燒杯中
B
檢驗NaHCO3與Na2CO3溶液
用小試管分別取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
C
證明Na2O2與CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
Na2O2用棉花包裹,放入充滿CO2的集氣瓶中,棉花燃燒
D
檢驗Na2CO3與K2CO3溶液
用鉑絲分別蘸取溶液,在酒精燈外焰上灼燒,直接觀察火焰的顏色
【答案】C
【解析】應(yīng)將鈉表面的煤油用濾紙吸干且燒杯中不能裝滿水,A錯誤;分別向NaHCO3與Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水,都有白色沉淀產(chǎn)生,無法鑒別,B錯誤;Na2O2與CO2反應(yīng)生成氧氣,棉花燃燒說明達到了著火點,能證明Na2O2與CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),C正確;觀察鉀的焰色反應(yīng)要透過藍色鈷玻璃,D錯誤。
13.(南京師大附中調(diào)研)如圖是模擬侯氏制堿法制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是( )
A.a(chǎn)通入CO2,然后b通入NH3,c中放堿石灰
B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放堿石灰
C.a(chǎn)通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
【答案】C
【解析】侯氏制堿法的原理是向飽和食鹽水中先通入NH3,然后通入CO2,生成的碳酸氫鈉溶解度小而析出。NH3在水中的溶解度大,為了防倒吸,所以a通入NH3,然后b通入CO2,考慮NH3的尾氣處理,所以c中放蘸稀硫酸的脫脂棉,即C選項正確。
14(黑龍江鶴崗一中模擬)下列敘述正確的是( )
①Na2O與Na2O2都能和水反應(yīng)生成堿,它們都是堿性氧化物
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反應(yīng)得到白色沉淀
③鈉在常溫下不容易被氧化
④Na2O2可做供氧劑,而Na2O不行
⑤石蕊試液中加入Na2O2粉末,先變藍后褪色,并有氣泡生成
⑥鈉與濃NH4Cl溶液反應(yīng),放出的氣體中含H2和NH3
A.都正確 B.②③④⑤
C.④⑤⑥ D.②⑤⑥
【答案】C
【解析】①Na2O2和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,不是堿性氧化物,故錯誤;②Na2CO3溶液和CaCl2溶液反應(yīng)得到碳酸鈣沉淀,NaHCO3溶液與CaCl2溶液不反應(yīng),故錯誤;③鈉的性質(zhì)活潑,在常溫下易被氧化生成氧化鈉,故錯誤;④Na2O2能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,Na2O2能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,而Na2O與二氧化碳、水反應(yīng)不會產(chǎn)生氧氣,因此Na2O2可做供氧劑,而Na2O不行,故正確;⑤Na2O2粉末與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,過氧化鈉具有強氧化性和漂白性,所以石蕊試液中加入Na2O2粉末,先變藍后褪色,并有氣泡生成,故正確;⑥鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,生成的氫氧化鈉和濃氯化銨溶液能反應(yīng)生成氯化鈉、氨和水,故正確。
15.(遼寧沈陽二中模擬)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀鹽酸,CO2的生成量與加入鹽酸的體積的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是( )
A.Oa段只發(fā)生中和反應(yīng)
B.a(chǎn)b段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO+2H+===H2O+CO2↑
C.a(chǎn)=0.3
D.原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶2
【答案】C
【解析】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀鹽酸,發(fā)生的反應(yīng)依次為OH-+H+===H2O,CO+H+===HCO,HCO+H+===CO2↑+H2O,據(jù)此可以解答。Oa段發(fā)生的反應(yīng)是OH-+H+===H2O和CO+H+===HCO,不只發(fā)生中和反應(yīng),A錯誤;ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HCO+H+===CO2↑+H2O,B錯誤;從圖像可知,生成0.01 molCO2,根據(jù)離子方程式HCO+H+===CO2↑+H2O可知,消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01 mol,故a=0.3,C正確;根據(jù)離子方程式和圖像可知,Na2CO3的物質(zhì)的量是0.01 mol,共計消耗鹽酸0.02 mol,所以與氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸是0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol,則氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.02 mol,因此原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2∶1,D錯誤。
二、非選擇題
16.(遼寧沈陽二中質(zhì)檢)某班級化學(xué)興趣小組做如下實驗,請回答相關(guān)問題:
(1)甲組做金屬鈉在空氣中燃燒實驗。實驗室取用金屬鈉的方法是__________________
________________________________________________________________________。
(2)金屬鈉燃燒時會生成黑色固體,黑色固體的可能來源是____________、____________。
(3)某同學(xué)想用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2(不考慮空氣中的N2),可利用的裝置如下。
①裝置Ⅳ中盛放的藥品是____________________,若沒有該裝置可能導(dǎo)致生成的Na2O2中含有____________,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。
②若規(guī)定氣流的方向為從左到右,各儀器連接的順序是空氣進入________,________接________,________接________,________接________。(填字母)
③裝置Ⅱ的作用是_________________________________________________________。
【解析】(3)要制備高純度的Na2O2,需要除去空氣中的CO2和水蒸氣。裝置Ⅲ的作用是除去水蒸氣,裝置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO2,如果不除去CO2,則CO2會與Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3;裝置Ⅱ連接在硬質(zhì)玻璃管末端,作用是防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置Ⅰ,所以連接順序為空氣→h→g→f→e→a(b)→b(a)→c。
【答案】(1)打開盛放金屬鈉的試劑瓶,用鑷子取出,放在濾紙上吸干表面的煤油,再用小刀切下所需大小的鈉塊,余下的放回原試劑瓶,蓋好即可
(2)表面的煤油 空氣中的二氧化碳 酒精燈揮發(fā)的酒精 金屬鈉存在雜質(zhì)鐵元素,燃燒時生成鐵的氧化物(答任意兩點即可)
(3)①氫氧化鈉溶液 Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
②h g f e a(b) b(a) c
③防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置Ⅰ
17.(山西平遙中學(xué)模擬)小蘇打長期放置在空氣中會變質(zhì)(部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3),某研究小組欲測定某小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計如下實驗方案:
Ⅰ.加熱分解法
利用圖甲裝置,充分加熱小蘇打樣品。
(1)儀器A的名稱為________。
(2)在實驗過程中,需要測量的實驗數(shù)據(jù)有
①儀器A的質(zhì)量;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
Ⅱ.測量氣體體積法
利用圖乙裝置,測定反應(yīng)生成氣體的體積。
(3)組裝好儀器后,首先進行的操作為__________________________________________。
(4)導(dǎo)管g的作用為_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)為了減小實驗誤差,B、C中最好用____________溶液代替水。
(6)待反應(yīng)結(jié)束,氣體冷卻至室溫后,利用圖示裝置讀取氣體體積時,應(yīng)注意的事項有
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(7)若所取樣品的質(zhì)量為mg,反應(yīng)前滴定管C的讀數(shù)為V1mL,反應(yīng)結(jié)束后滴定管C的讀數(shù)為V2 mL,則樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為________(氣體體積均已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。
【解析】Ⅰ.(1)儀器A是坩堝。(2)還需要測定的實驗數(shù)據(jù)有加熱前儀器A和樣品的總質(zhì)量以及加熱冷卻后儀器A和殘留物的總質(zhì)量。
Ⅱ.(3)涉及氣體的實驗,儀器連接好后第一步是檢查裝置氣密性。(4)導(dǎo)管g的作用是平衡分液漏斗與錐形瓶內(nèi)的氣壓,使液體順利流下;滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差。(5)由于生成的二氧化碳能溶于水,會造成誤差,所以最好采用飽和NaHCO3溶液代替水,從而減小誤差。(6)①讀數(shù)時上下移動C管,使B、C兩管液面相平,減小由于壓強不同引起的體積誤差;②視線與凹液面最低處相平,減小由于讀數(shù)引起的體積誤差。(7)根據(jù)碳原子守恒,1 mol碳原子對應(yīng)1 mol二氧化碳,二氧化碳的物質(zhì)的量為 mol,所以樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之和為 mol。
【答案】
Ⅰ.(1)坩堝 (2)②加熱前儀器A和樣品的總質(zhì)量?、奂訜崂鋮s后儀器A和殘留物的總質(zhì)量
Ⅱ.(3)檢查裝置氣密性
(4)平衡分液漏斗與錐形瓶內(nèi)的氣壓,使液體順利流下;滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差
(5)飽和NaHCO3
(6)①讀數(shù)時上下移動C管,使B、C兩管液面相平 ②視線與凹液面最低處相平
(7) mol
18.(四川成都模擬)某同學(xué)擬用50 mL NaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3溶液。為了防止通入的CO2氣體過量生成NaHCO3,他設(shè)計了如下實驗步驟:
①用25 mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體,至CO2氣體不再溶解;
②小火煮沸溶液1~2 min;
③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使溶液充分混合。
(1)他能否制得較純凈的Na2CO3溶液?____________。理由是____________ ____________________。?
(2)按他的設(shè)計,第①步實驗裝置如圖所示。裝置A中使用的試劑是石灰石和鹽酸溶液。裝置B使用的試劑是________,作用是____________________。?
(3)有人認為實驗步驟②③的順序?qū)φ{(diào),即先混合再煮沸更合理,你認為對嗎?________。為什么?__________________________。?
【解析】用NaOH溶液與CO2氣體制備Na2CO3溶液,不能直接通過吸收CO2氣體來制備,因為若CO2氣體過量則混有NaHCO3雜質(zhì);若CO2氣體不足,則有部分NaOH不能轉(zhuǎn)化為Na2CO3。因而應(yīng)當(dāng)將一半NaOH與過量CO2氣體反應(yīng)生成NaHCO3,再與另一半NaOH恰好反應(yīng),全部生成Na2CO3。
【答案】(1)能 用一半NaOH溶液生成NaHCO3,另一半NaOH和NaHCO3 1∶1反應(yīng)正好生成Na2CO3
(2)飽和NaHCO3溶液 除去CO2氣體中的HCl氣體
(3)不對 多余的CO2不除去會有NaHCO3生成
19.(北京人大附中模擬)現(xiàn)有一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣,用下圖所示的實驗裝置測定Na2O2試樣的純度。(可供選用的試劑只有CaCO3固體、6 mol·L-1鹽酸、6 mol·L-1硫酸和蒸餾水)
回答下列問題:
(1)裝置A中液體試劑選用________,理由是_______________________________ _______________。?
(2)裝置B的作用是______________________________。裝置E中堿石灰的作用是__________________________________。?
(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。?
(4)若開始時測得樣品的質(zhì)量為2.0 g,反應(yīng)結(jié)束后測得氣體體積為224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則Na2O2試樣的純度為________。?
【解析】本題的解題思路是根據(jù)氧化鈉與二氧化碳氣體反應(yīng)無氧氣生成,而過氧化鈉與二氧化碳氣體反應(yīng)會生成難溶于水的氧氣,并且用排水法測定生成的氧氣的體積。所以制二氧化碳的試劑采用6 mol·L-1鹽酸與CaCO3固體,不能用硫酸,硫酸與CaCO3固體反應(yīng)生成的CaSO4微溶于水,會覆蓋在CaCO3固體表面,使反應(yīng)不能持續(xù)。由于從A裝置中出來的CO2中含有少量HCl、H2O,所以先用飽和的NaHCO3溶液吸收HCl,再用濃硫酸干燥CO2氣體,由于CO2與混合物反應(yīng)時會有剩余,為防止影響實驗的測定結(jié)果,要用堿石灰吸收剩余的CO2氣體,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,Na2O+CO2===Na2CO3。根據(jù)2Na2O2~O2的關(guān)系可計算出生成224 mL氣體時,Na2O2的質(zhì)量為1.56 g,則試樣純度為1.56 g÷2.0 g×100%=78%。
【答案】(1)6 mol·L-1鹽酸 硫酸與CaCO3固體反應(yīng)生成的CaSO4微溶于水,會覆蓋在CaCO3固體表面,使反應(yīng)不能持續(xù)
(2)除去氣體中的HCl 吸收裝置D中反應(yīng)剩余的CO2
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2, Na2O+CO2===Na2CO3 (4)78%
20.(江西贛州模擬)將一定質(zhì)量的碳酸鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶于水,制成180 mL稀溶液,然后向該溶液中逐滴加入1 mol·L-1的鹽酸,所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)關(guān)系如圖所示:(提示:假設(shè)V混=V1+V2)
(1)寫出OA段所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。?
(2)當(dāng)加入35 mL鹽酸時,產(chǎn)生CO2的體積為_____________mL?(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(3)原混合物中NaOH的質(zhì)量為________g。?
(4)B點時溶液中鈉離子的物質(zhì)的量濃度為______________mol·L-1。?
【解析】(1)溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉和碳酸鈉,首先發(fā)生中和反應(yīng),則OA段所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式依次是NaOH+HCl===NaCl+H2O、Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3。(2)當(dāng)加入35 mL鹽酸時與碳酸氫根反應(yīng)的鹽酸體積是35 mL-25 mL=10 mL,鹽酸的物質(zhì)的量是0.01 mol,所以根據(jù)方程式NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑可知產(chǎn)生CO2的體積為0.01 mol×22.4 L·mol-1=0.224 L=224 mL。(3)氣體體積不再發(fā)生變化時,與碳酸氫鈉反應(yīng)的鹽酸的體積是20 mL,鹽酸的物質(zhì)的量是0.02 mol,則碳酸氫鈉是0.02 mol,因此碳酸鈉的物質(zhì)的量是0.02 mol,則與碳酸鈉反應(yīng)消耗鹽酸的體積是20 mL,因此與氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸的體積是5 mL,物質(zhì)的量是0.005 mol,則氫氧化鈉的質(zhì)量是0.005 mol×40 g·mol-1=0.2 g;(4)B點時溶液中溶質(zhì)是氯化鈉,根據(jù)氯離子守恒可知氯化鈉的物質(zhì)的量是0.045 L×1 mol·L-1=0.045 mol,則鈉離子的物質(zhì)的量濃度為0.045 mol÷0.225 L=0.2 mol·L-1。
【答案】(1)NaOH+HCl===NaCl+H2O Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3 (2)224 (3)0.2 (4)0.2
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