
1.(2024·山東濰坊高三檢測(cè))對(duì)如表實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象的解釋不正確的是( C )
[解析] 金屬鈉投入硫酸銅溶液中,首先和溶液中的水反應(yīng),然后是生成的氫氧化鈉和硫酸銅的反應(yīng),不會(huì)置換出金屬銅,C不正確。
2.(2023·遼寧營(yíng)口期末)下列有關(guān)鈉及其化合物的敘述中,正確的是( D )
①金屬鈉著火時(shí)用泡沫滅火器滅火 ②二氧化碳通過Na2O2粉末后固體物質(zhì)的質(zhì)量增加 ③切開的金屬鈉暴露在空氣中發(fā)生反應(yīng)2Na+O2===Na2O2 ④取完后剩余的鈉要放回原試劑瓶
A.①③ B.②③④
C.②③ D.②④
[解析] ①金屬鈉著火時(shí)不能用水或泡沫滅火器滅火,而應(yīng)用細(xì)沙蓋滅,故A錯(cuò)誤;②二氧化碳通過過氧化鈉,二者反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,故固體物質(zhì)的質(zhì)量增大,故B正確;③切開的金屬鈉暴露在空氣中,光亮的表面逐漸變暗:4Na+O2===2Na2O,故C錯(cuò)誤;④如果鈉有剩余,應(yīng)將剩余的鈉放回原試劑瓶,因?yàn)殁c相對(duì)比較活潑,隨意丟棄容易引發(fā)火災(zāi)等安全事故,故D正確。
3.(2024·河北衡水高三檢測(cè))侯氏制堿法原理為NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。下列有關(guān)模擬侯氏制堿法的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? C )
[解析] 直接加熱氯化銨固體無法制得氨氣,應(yīng)加熱氯化銨與消石灰固體混合物制備氨氣,故A錯(cuò)誤;制備碳酸氫銨時(shí),應(yīng)將二氧化碳通入溶有氨氣的飽和食鹽水中,否則無法制得碳酸氫鈉,故B錯(cuò)誤;分離碳酸氫鈉固體時(shí),應(yīng)用過濾的方法分離,故C正確;碳酸氫鈉受熱分解制備碳酸鈉時(shí),應(yīng)在試管中加熱碳酸氫鈉,故D錯(cuò)誤。
4.下列關(guān)于鈉及其化合物的敘述正確的是( C )
①Na2O與Na2O2都能和水反應(yīng)生成堿,它們都是堿性氧化物 ②Na2O2只有氧化性沒有還原性 ③Na2O2與CO2反應(yīng),生成1 ml O2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4NA ④向酚酞溶液中加入Na2O2粉末,溶液先變紅后褪色,并有氣泡生成 ⑤鈉與濃NH4Cl溶液反應(yīng),放出的氣體中含有H2和NH3
A.①③⑤ B.②③④
C.④⑤ D.③④⑤
[解析] Na2O2不是堿性氧化物,故①錯(cuò)誤;Na2O2既有氧化性又有還原性,故②錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,生成1 ml O2時(shí)轉(zhuǎn)移2 ml e-,即轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2NA,故③錯(cuò)誤;向酚酞溶液中加入Na2O2粉末,生成氫氧化鈉和氧氣,溶液先變紅,由于反應(yīng)中可能有H2O2生成,且H2O2具有強(qiáng)氧化性,所以溶液會(huì)褪色,故④正確;鈉與濃NH4Cl溶液反應(yīng),生成NaCl、H2和NH3,故⑤正確。
5.(2024·山東青島高三檢測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組利用傳感器探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)。已知:pH越大,溶液堿性越強(qiáng)。下列分析錯(cuò)誤的是( B )
A.①與②的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本相同,說明②中的OH-未參與該反應(yīng)
B.加入試劑體積相同時(shí),②溶液比③溶液堿性更弱
C.a(chǎn)點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式為Ca2++OH-+HCOeq \\al(-,3)===CaCO3↓+H2O
D.Na2CO3和NaHCO3的稀溶液可利用CaCl2溶液鑒別
[解析] 向澄清石灰水中滴加Na2CO3溶液,發(fā)生反應(yīng):Ca2++COeq \\al(2-,3)===CaCO3↓;滴加NaHCO3溶液,若NaHCO3溶液少量,發(fā)生反應(yīng):Ca2++OH-+HCOeq \\al(-,3)===CaCO3↓+H2O,若NaHCO3溶液足量,Ca(OH)2完全反應(yīng)時(shí),發(fā)生反應(yīng):Ca2++2OH-+2HCOeq \\al(-,3)===CaCO3↓+COeq \\al(2-,3)+2H2O。澄清石灰水中滴加碳酸鈉溶液,發(fā)生反應(yīng):Ca2++COeq \\al(2-,3)===CaCO3↓,①是對(duì)照試驗(yàn),①與②的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本相同,可說明②中的OH-未參與該反應(yīng),A正確;碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液濃度相同,加入試劑體積相同時(shí),二者物質(zhì)的量相同,與氫氧化鈣完全反應(yīng),Na2CO3溶液反應(yīng)不消耗OH-,而NaHCO3反應(yīng)會(huì)消耗OH-,因此反應(yīng)后溶液中OH-的物質(zhì)的量:②>③,而溶液體積相同,故反應(yīng)后溶液中c(OH-):②>③,c(OH-)越大,溶液的堿性就越強(qiáng),因此溶液的堿性:②>③,B錯(cuò)誤;從起始到a點(diǎn),氫氧化鈣過量,碳酸氫鈉完全反應(yīng),故要以不足量的NaHCO3為標(biāo)準(zhǔn),反應(yīng)的離子方程式為Ca2++OH-+HCOeq \\al(-,3)===CaCO3↓+H2O,C正確;Na2CO3和CaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3白色沉淀,而NaHCO3的稀溶液與CaCl2溶液不反應(yīng),無明顯現(xiàn)象,因此可利用CaCl2溶液鑒別二者,D正確。
6.(2023·湖南長(zhǎng)沙期末)下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? D )
A.①驗(yàn)證Na和水反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.②檢驗(yàn)Na2O2與H2O反應(yīng)有O2生成
C.③觀察Na2CO3的焰色
D.④比較Na2CO3、NaHCO3的穩(wěn)定性
[解析] 玻璃的導(dǎo)熱性比較差,外管溫度高,內(nèi)管溫度低,應(yīng)該將Na2CO3放在外管,將不穩(wěn)定的NaHCO3放在溫度較低的內(nèi)管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因此不能達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,D符合題意。
7.(2024·河北邯鄲階段練)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( C )
[解析] 鈉保存在煤油中,其表面覆蓋著煤油,所以用鑷子從煤油中取出金屬鈉后應(yīng)用濾紙吸去其表面的煤油,否則會(huì)阻礙鈉與水的反應(yīng),故A錯(cuò)誤;NaHCO3和Na2CO3都能與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,一般用CaCl2溶液鑒別NaHCO3與Na2CO3,故B錯(cuò)誤;玻璃中含有鈉元素,做焰色試驗(yàn)時(shí)會(huì)干擾焰色的觀察,可將玻璃棒換為鉑絲來鑒別碳酸鈉和碳酸鉀,故D錯(cuò)誤。
8.(2024·廣東廣州模擬)某實(shí)驗(yàn)小組通過如圖所示實(shí)驗(yàn),探究Na2O2與水的反應(yīng):
下列說法錯(cuò)誤的是( A )
A.②中的大量氣泡的主要成分是氫氣
B.③中溶液變紅,說明有堿性物質(zhì)生成
C.④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有漂白性物質(zhì)造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是作催化劑
[解析] 若過氧化鈉與水反應(yīng)生成的是氫氣,因另一產(chǎn)物為氫氧化鈉,那么反應(yīng)中只有元素化合價(jià)降低沒有元素化合價(jià)升高,違背氧化還原反應(yīng)規(guī)律,因此不可能是氫氣,A錯(cuò)誤;酚酞遇堿變紅,溶液變成紅色,說明過氧化鈉與水反應(yīng)生成了堿,即氫氧化鈉,B正確;紅色褪去,指示劑被漂白,說明過氧化鈉與水反應(yīng)生成了有漂白性的物質(zhì),可能生成了過氧化氫,過氧化氫具有強(qiáng)氧化性,能夠使溶液褪色,C正確;溶液中物質(zhì)在二氧化錳作催化劑時(shí)發(fā)生了分解,因此產(chǎn)生大量氣泡,最大的可能是過氧化鈉與水反應(yīng)生成了過氧化氫,過氧化氫在催化劑作用下分解產(chǎn)生了氧氣,D正確。
9.A是一種常見的金屬單質(zhì),B是淡黃色固體,請(qǐng)結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系圖判斷下列說法正確的是( B )
A.A與氧氣還可以生成另一種常見化合物F,B和F中陰離子與陽離子的數(shù)目比分別是1∶1和1∶2
B.完全燃燒W g CO和H2的混合氣體,然后將產(chǎn)物與過量的B反應(yīng),則固體增重W g
C.相同溫度下,分別向盛有適量0.1 ml·L-1 D和E溶液的兩支試管中滴入2滴酚酞溶液,則盛有D溶液的試管中紅色較淺
D.用潔凈的鉑絲蘸取某待測(cè)液,置于火焰上灼燒,透過藍(lán)色鈷玻璃能觀察到火焰呈紫色,則該溶液中一定含有K+和Na+
[解析] A是一種常見的金屬單質(zhì),A與O2點(diǎn)燃生成B,B是淡黃色固體,則A是Na,B是Na2O2。結(jié)合題圖中物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)及條件推知,C為NaOH,D為Na2CO3,E為NaHCO3。鈉還能與氧氣反應(yīng)得到Na2O,Na2O和Na2O2中陰離子與陽離子的數(shù)目比均為1∶2,A錯(cuò)誤;完全燃燒W g CO和H2的混合氣體,然后將產(chǎn)物與過量的B反應(yīng),則固體增重W g,B正確;濃度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液堿性強(qiáng),紅色較深,C錯(cuò)誤;透過藍(lán)色鈷玻璃觀察焰色時(shí),看到火焰呈紫色,證明含有K+,但不能確定是否含Na+,D錯(cuò)誤。
10.(2024·山東聊城模擬)某固體混合物由Na2CO3和NaHCO3兩種物質(zhì)組成,將其分成X、Y兩等份。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,X溶于足量鹽酸,生成CO2的體積為V1 L;Y充分加熱、冷卻后再溶于足量鹽酸,生成CO2的體積為V2 L。下列說法正確的是( C )
A.加熱,蒸干X與足量鹽酸反應(yīng)后的溶液,可得固體eq \f(58.5V2,22.4) g
B.Y充分加熱,固體質(zhì)量減少eq \f(44?V1-V2?,22.4) g
C.X、Y消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為1∶1
D.混合物中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為eq \f(2V2-V1,V1-V2)
[解析] 反應(yīng)涉及的方程式為2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑。假設(shè)每份中碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為x ml,碳酸鈉的物質(zhì)的量為y ml,則有x+y=eq \f(V1,22.4),eq \f(x,2)+y=eq \f(V2,22.4),聯(lián)立兩式解得:x=2×eq \f(V1-V2,22.4),y=eq \f(2V2-V1,22.4),則碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為eq \f(2V2-V1,2V1-2V2),D錯(cuò)誤;X與鹽酸反應(yīng)后的溶液蒸干后得到氯化鈉,根據(jù)以上方程式分析,氯化鈉和二氧化碳的物質(zhì)的量關(guān)系不確定,A錯(cuò)誤;碳酸氫鈉受熱分解,減少的質(zhì)量為水和二氧化碳的質(zhì)量,B錯(cuò)誤;兩個(gè)過程最后都得到氯化鈉,根據(jù)原子守恒分析,X、Y消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為1∶1,C正確。
二、非選擇題:本題共4小題。
11.(2024·山東青島高三檢測(cè))為進(jìn)一步了解金屬鈉與非金屬單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)探究小實(shí)驗(yàn),其記錄如下,請(qǐng)你幫助該同學(xué)完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(1)[金屬鈉與氯氣反應(yīng)]
預(yù)測(cè):鈉是很活潑的金屬,氯氣是很活潑的非金屬單質(zhì),兩者相遇很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這個(gè)反應(yīng)既可以在常溫下進(jìn)行,又可以在加熱的條件下進(jìn)行。
實(shí)驗(yàn)用品:氯氣、金屬鈉、集氣瓶、鐵銼、陶土網(wǎng)、鐵架臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)步驟:
①在盛有黃綠色氯氣的敞口集氣瓶上方用鐵銼銼動(dòng)金屬的表面,使鈉屑掉入集氣瓶中。
現(xiàn)象:鈉屑在從瓶口到瓶底的降落過程中閃爍著黃光,瓶壁和底部有少量白色固體。
結(jié)論: 小塊鈉與氯氣劇烈反應(yīng) 。
②將一個(gè)盛有氯氣的集氣瓶倒扣在陶土網(wǎng)上的鈉塊上方。
現(xiàn)象:片刻后鈉塊開始燃燒,火焰為黃色,產(chǎn)生大量白煙,最后火焰熄滅。
結(jié)論: 大塊鈉與氯氣接觸面積小,反應(yīng)緩慢,直到溫度上升至鈉的著火點(diǎn)時(shí),鈉才開始與氯氣劇烈反應(yīng),故待“片刻后”才看到鈉塊燃燒 。
(2)[金屬鈉與硫的反應(yīng)]
預(yù)測(cè):金屬鈉與硫的反應(yīng)和金屬鈉與氯氣的反應(yīng)相似。
實(shí)驗(yàn)用品:硫粉、金屬鈉、研缽。
實(shí)驗(yàn)步驟:
①將硫粉與金屬鈉在研缽中小心混合接觸。
現(xiàn)象:沒有什么明顯的反應(yīng)現(xiàn)象。
結(jié)論: 鈉與硫粉常溫下接觸面積小,反應(yīng)緩慢 。
②將硫粉與金屬鈉共置于研缽中研磨(或加熱)。
現(xiàn)象:產(chǎn)生黃色的閃光,并伴有“噼噼啪啪”的響聲。
結(jié)論: 鈉與硫粉研磨時(shí)接觸面積大,反應(yīng)劇烈 。
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)(1)和實(shí)驗(yàn)(2)的反應(yīng)條件進(jìn)行分析、對(duì)比,你對(duì)非金屬單質(zhì)氯氣和硫的化學(xué)性質(zhì)又有了哪些新的了解? 它們都是活潑的非金屬單質(zhì);從反應(yīng)條件看,常溫下,氯氣能與金屬鈉反應(yīng),硫只有在加熱(研磨)時(shí)才能與金屬鈉反應(yīng);氯氣比硫活潑 。
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)(1)和實(shí)驗(yàn)(2)的結(jié)論進(jìn)行分析、對(duì)比,你對(duì)金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)又有了哪些新的了解?
金屬鈉易與氯氣等非金屬單質(zhì)直接化合,并且與非金屬單質(zhì)的接觸面積越大,溫度越高,反應(yīng)越迅速 。
[解析] (1)從對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以看出,鈉屑和氯氣立即劇烈反應(yīng),而鈉塊片刻后才開始燃燒,說明接觸面積越大,反應(yīng)速率越快。
(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),研磨可以增大接觸面積,加快硫粉與金屬鈉的反應(yīng)速率。對(duì)比金屬鈉和氯氣、金屬鈉與硫粉反應(yīng)的現(xiàn)象,可以知道,金屬鈉和氯氣更容易反應(yīng),說明氯氣比硫活潑。硫粉與金屬鈉在常溫下不容易反應(yīng),而在加熱條件下容易反應(yīng),說明溫度越高,反應(yīng)速率越快。
12.Ⅰ.某化學(xué)興趣小組采用如圖所示裝置研究NaHCO3分解生成的CO2與Na2O2的反應(yīng)。
回答下列問題。
(1)畫出乙中實(shí)驗(yàn)裝置圖,并標(biāo)出相應(yīng)試劑。 見解析圖
(2)裝置丙中的儀器名稱是 (球形)干燥管 ,其中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為 1∶1 。
(3)裝置丁中NaOH溶液的作用是 除去O2中的CO2 ,裝置戊中澄清石灰水的作用是 檢驗(yàn)O2中是否有CO2 。
Ⅱ.NaHCO3俗稱小蘇打,工業(yè)上可通過侯氏制堿法制取(又稱聯(lián)合制堿法,由我國(guó)近代著名的化學(xué)家侯德榜發(fā)明)。
(4)寫出侯氏制堿法中生成NaHCO3的離子方程式: Na++CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NHeq \\al(+,4) 。操作時(shí),往飽和食鹽水中先通入 NH3 (填氣體化學(xué)式),原因是 氨氣溶解度大而且溶液呈堿性后能吸收更多二氧化碳,增大HCOeq \\al(-,3)濃度,有利于碳酸氫鈉析出 。
(5)在密閉容器中投入一定量的Na2O2和NaHCO3,在300 ℃下充分反應(yīng)。若殘留固體為純凈物,則起始時(shí)eq \f(n?NaHCO3?,n?Na2O2?)應(yīng)滿足的條件是 ≥2 。
[解析] (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯縉aHCO3分解生成的CO2與Na2O2的反應(yīng),碳酸氫鈉分解放出的二氧化碳?xì)怏w中含有水蒸氣,乙裝置的作用是干燥二氧化碳,所以乙裝置是盛有濃硫酸的洗氣瓶,裝置圖為。
(2)根據(jù)圖示,裝置丙中儀器名稱是球形干燥管,其中過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,Na2O2中氧元素的化合價(jià)由-1升高為0、由-1降低為-2,根據(jù)得失電子守恒,氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶1。
(3)由裝置丙出來的氣體中含有氧氣和二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,所以丁中NaOH溶液的作用是除去O2中的CO2,裝置戊中澄清石灰水的作用是檢驗(yàn)O2中是否有CO2。
(4)侯氏制堿法中氯化鈉、二氧化碳、氨氣和水反應(yīng)生成NaHCO3、氯化銨,反應(yīng)的離子方程式為Na++CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NHeq \\al(+,4)。氨氣溶解度大而且溶液呈堿性后能吸收更多二氧化碳,增大HCOeq \\al(-,3)濃度,有利于碳酸氫鈉析出,所以往飽和食鹽水中先通入氨氣。
(5)設(shè)投入x ml Na2O2和y ml NaHCO3,在300 ℃下充分反應(yīng),若殘留固體為純凈物,則固體產(chǎn)物為碳酸鈉,根據(jù)元素守恒得2n(C)≥n(Na),則2y≥(2x+y),則起始時(shí)eq \f(n?NaHCO3?,n?Na2O2?)≥2。
13.(2024·河北保定高三檢測(cè))某興趣小組模擬侯氏制堿法的實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)二氧化碳通入飽和氨鹽水的裝置如圖所示。
①用圖A裝置制備二氧化碳?xì)怏w,該裝置主要玻璃儀器的名稱是 分液漏斗、錐形瓶 。
②用圖B裝置對(duì)二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行凈化,在圖中方框內(nèi)補(bǔ)齊凈化裝置和凈化試劑。
(2)母液中加入NaCl固體并通入NH3,在 0~10 ℃ (填溫度范圍)下析出NH4Cl。
(3)驗(yàn)證產(chǎn)品純堿中是否含有雜質(zhì)NaCl的方法:取少量試樣溶于水后, 先滴加過量稀硝酸,至無氣泡產(chǎn)生,再滴加硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成,證明含有NaCl 。
(4)由實(shí)驗(yàn)流程分析可知,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是 CO2、NaCl (用化學(xué)式表示)。
(5)稱取5.20 g制得的NaHCO3(雜質(zhì)NaCl),配制成100 mL溶液,取出20 mL,用0.600 0 ml·L-1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定(甲基橙作指示劑),消耗鹽酸體積為20.20 mL。
①滴定終點(diǎn)顏色變化: 黃色剛好變?yōu)槌壬?。
②制得的NaHCO3純度為 97.89% 。
③若滴定管用蒸餾水洗滌后,直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定,則測(cè)定的NaHCO3含量 偏高 (填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
[解析] (1)①根據(jù)題圖A裝置,該裝置主要的玻璃儀器是分液漏斗和錐形瓶。②稀鹽酸會(huì)揮發(fā),制得的CO2氣體中含有HCl,可通過飽和的NaHCO3溶液除去。
(2)根據(jù)題表中數(shù)據(jù),NH4Cl的溶解度在0~10 ℃時(shí)小于NaCl的溶解度,因此母液中加入NaCl固體并通入NH3,在0~10 ℃下可析出NH4Cl。
(3)驗(yàn)證產(chǎn)品純堿中是否含有NaCl,可檢驗(yàn)是否有Cl-存在。
(4)由實(shí)驗(yàn)流程可知,CO2、NaCl可循環(huán)使用。
(5)①NaHCO3溶液呈堿性,可使甲基橙溶液呈黃色,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定時(shí),發(fā)生反應(yīng):NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,則達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液呈中性,因此滴定終點(diǎn)的顏色變化為黃色剛好變?yōu)槌壬"谙?.600 0 ml·L-1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的體積為20.20 mL,物質(zhì)的量為0.600 0 ml·L-1×0.020 2 L=0.012 12 ml,根據(jù)NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑可知,20 mL溶液中NaHCO3的物質(zhì)的量為0.012 12 ml,則產(chǎn)品中NaHCO3的物質(zhì)的量為0.012 12 ml×(100 mL÷20 mL)=0.060 6 ml,質(zhì)量為0.060 6 ml×84 g·ml-1=5.090 4 g,因此制得的NaHCO3純度為eq \f(5.090 4 g,5.20 g)×100%≈97.89%。③滴定管用蒸餾水洗滌后,直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定,會(huì)導(dǎo)致稀鹽酸被稀釋,消耗的鹽酸的體積偏大,則測(cè)定的NaHCO3含量偏高。
14.現(xiàn)有含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2和H2O的質(zhì)量,來確定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,首先進(jìn)行的操作是 檢查裝置的氣密性 。
②稱取樣品,并將其放入硬質(zhì)玻璃管中;稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。
③打開K1、K2,關(guān)閉K3,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,其目的是 除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳 。
④關(guān)閉K1、K2,打開K3,點(diǎn)燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體。裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 、 Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+10H2O↑ 。
⑤打開K1,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,然后拆下裝置,再次稱量洗氣瓶C和U形管D的質(zhì)量。
(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)回答下列問題。
①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣,對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是 Na2CO3·10H2O和NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定結(jié)果偏小,NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定結(jié)果偏大 。
②E處干燥管中盛放的藥品是 堿石灰 ,其作用是 防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入D中影響測(cè)定結(jié)果 ;
如果實(shí)驗(yàn)中沒有該裝置,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的NaHCO3的質(zhì)量 偏大 (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
③若樣品質(zhì)量為w g,反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為m1 g、m2 g,則混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 eq \f(286\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m1-\f(18m2,44))),180w)×100% (用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。
[解析] (1)③由于裝置中存在CO2和水蒸氣,應(yīng)先除去裝置中的CO2和水蒸氣。④由物質(zhì)的性質(zhì)可知,在加熱時(shí)裝置B中發(fā)生的反應(yīng)為2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O↑+CO2↑、Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+10H2O↑。
(2)①加熱后有部分CO2和水蒸氣會(huì)殘留在裝置中,必須鼓入空氣使其完全被吸收,若不鼓入空氣,則測(cè)得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小,NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大。②裝置E是防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入裝置D,故干燥管中盛放的藥品是堿石灰,如果沒有該裝置,會(huì)使測(cè)得的NaHCO3的質(zhì)量偏大。③由題目信息知反應(yīng)放出的CO2的質(zhì)量為m2 g,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O↑+CO2↑,可計(jì)算出該反應(yīng)中產(chǎn)生的水的質(zhì)量為eq \f(18m2,44) g,從而計(jì)算出Na2CO3·10H2O分解產(chǎn)生水的質(zhì)量為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m1-\f(18m2,44)))g,再根據(jù)Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+10H2O↑計(jì)算出Na2CO3·10H2O的質(zhì)量,最后計(jì)算出混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象
解釋
A
新切開的金屬鈉表面有銀白色金屬光澤,露置在空氣中很快變暗
金屬鈉被氧氣氧化
B
久置的氯水不能使有色布條褪色
久置的氯水中無HClO
C
將金屬鈉投入硫酸銅溶液中,有氣體放出,但無紅色沉淀生成
說明金屬鈉的還原性弱于金屬銅的
D
金屬鈉可以在氯氣中燃燒
說明燃燒不一定需要氧氣
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>實(shí)驗(yàn)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,切下一塊黃豆大小的鈉,小心放入裝水的燒杯中
B
區(qū)分NaHCO3溶液與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用棉花包裹置于坩堝中,向棉花上通CO2氣體,棉花燃燒說明是放熱反應(yīng)
D
區(qū)分Na2CO3溶液與K2CO3溶液
用玻璃棒分別蘸取溶液,在酒精燈外焰上灼燒,透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰的顏色
溫度/℃
0
10
20
30
40
NaCl溶解度/g
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
NH4Cl溶解度/g
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
這是一份2025版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第3章金屬及其化合物第9講鐵及其重要化合物的性質(zhì)和應(yīng)用提能訓(xùn)練,共9頁。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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