高考化学备考之钠及其化合物压轴突破训练培优篇及答案解析Word文件下载.docx

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27．6g

V（CO2）（标况）

2．24L

3．36L

①稀硫酸的物质的量浓度为1.5mol/L

②15．7g混合物恰好与稀硫酸完全反应

③加入混合物9．2g时稀硫酸未反应完

④计算出样品中NaHC03和KHC03物质的量之比为1:

1

（3）某同学设计了另一种方案，其操作流程如下：

在转移溶液时，如果溶液转移不完全，则测得的混合物中NaHC03和KHC03物质的量之比______________（选填“偏人”、“偏小”或“不变”）。

【答案】V2-V1②偏大

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由于在密闭体系中注入V1mL的硫酸，导致此时注射器中也应该为V1mL才能维持内部压强相等，所以后来生成的气体会导致体积在V1mL的基础上增大,硫酸消耗引起的体积变化可以忽略不计，所以二氧化碳的体积为两者的差；

即V2-V1mL；

所以本题答案：

V2-V1；

（2）①m（混合物）=15.7gg，V（CO2）标况）=3.36L,m（混合物）=27.6g，V（CO2）标况）=3.36L,说明此时混合物过量，根据HCO3−+H+=H2O+CO2↑，可知c（H+）=n/V=3.36L/22.4L∙mol-1/0.05L=3mol/L,所以稀硫酸的物质的量浓度为1.5mol/L，故①正确；

②由m（混合物）=9.2g，V（CO2）标况）=2.24L,根据HCO3−+H+=H2O+CO2↑可知n（HCO3-）=0.1mol,混合物的平均摩尔质量为=9.2g/0.1mol=92g/mol，15.7g/92g∙mol-1=0.17mol，50mL硫酸中氢离子的物质的量为n（H+）=0.15mol，所以15.7g混合物恰好与稀硫酸不能完全反应，故②错误；

③锥形瓶中发生的反应是碳酸氢钠、碳酸氢钾与稀硫酸的反应，其离子反应方程式为HCO3−+H+=H2O+CO2↑，由表中的数据可知：

m（混合物）=9.2g，V（CO2）标况）=2.24L

此时硫酸有剩余，故③正确；

④由m（混合物）=9.2g，V（CO2）标况）=2.24L,根据HCO3−+H+=H2O+CO2↑可知n（HCO3-）=0.1mol,混合物的平均摩尔质量为=9∙2g/0.1mol=92g/mol，根据

所以样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比为1:

1,故④正确；

②；

（3）NaHCO3和KHCO3的混合物与过量的盐酸反应，溶液中溶质为NaCl和KCl，该实验方案最后称量的是氯化钠和氯化钾质量，如果溶液转移不完全，称量的氯化钠和氯化钾质量偏小。

设样品为ag，如果样品全为NaHCO3，则最后称量的氯化钠质量为：

58.5a/84g；

如果样品全为KHCO3，则最后称量的氯化钾质量为 

74.5a/100g；

因为58.5a/84g<

74.5a/100g, 

即样品中NaHCO3越多或KHCO3越少，最后称量的固体质景越小。

NaHCO3和KHCO3物质的量之比越大；

偏大。

2．1942年，我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。

有关反应的化学方程式如下：

NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；

NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；

2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O

（1）“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产，请写出工业合成氨的化学反应方程式_______

（2）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是_______。

a．碳酸氢钠难溶于水

b．碳酸氢钠受热易分解

c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出

（3）某探究活动小组根据上述制碱原理，欲制备碳酸氢钠，同学们按各自设计的方案进行实验。

第一位同学：

将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。

请回答：

①写出甲中发生反应的离子方程式_______。

②乙装置中的试剂是_______。

③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是_______（填分离操作的名称）。

第二位同学：

用如图装置进行实验（其它装置未画出）。

①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度，实验时，须先从a管通入_______气体，再从b管中通入_______气体。

②装置c中的试剂为_______（选填字母）。

e．碱石灰f.．浓硫酸g．无水氯化钙

【答案】N2+3H22NH3cCaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑饱和碳酸氢钠溶液过滤NH3（氨）CO2（二氧化碳）g

（1）工业合成氨反应，利用N2、H2在高温、高压、催化剂作用下制NH3；

（2）a．碳酸氢钠易溶于水；

b．碳酸氢钠固态时受热易分解，在水溶液中受热不分解；

c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，易结晶析出，促使平衡向生成物方向移动；

（3）第一位同学：

将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠；

甲装置中，CaCO3与盐酸反应制CO2气体，但CO2中混有HCl；

乙中加入饱和NaHCO3溶液，以除去CO2中的HCl；

在丙装置中，CO2通入含氨的饱和食盐水中，生成NaHCO3和NH4Cl；

丁装置用于吸收随未反应CO2逸出的NH3；

用如图装置进行实验（其它装置未画出）；

由于CO2在水中的溶解度不大，所以应先通NH3，后通CO2，最后还需吸收未反应的NH3。

（1）工业合成氨反应，利用N2、H2在高温、高压、催化剂作用下制NH3，反应方程式N2+3H22NH3；

答案为：

N2+3H22NH3；

（2）a．碳酸氢钠易溶于水，a不合题意；

b．碳酸氢钠固态时受热易分解，对侯德榜制碱反应不产生影响，b不合题意；

c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，易结晶析出，促使平衡向生成物方向移动，从而使NaHCO3结晶析出，c符合题意；

故选c；

（3）第一位同学：

①甲中CaCO3与盐酸反应制CO2气体，离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；

CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；

②乙装置的作用是除去CO2中的HCl，所以加入饱和NaHCO3溶液；

饱和碳酸氢钠溶液；

③实验结束后，分离出NaHCO3结晶析出，则分离此固体与液体的操作是过滤；

过滤；

①由于CO2在水中的溶解度不大，所以应先通NH3，后通CO2，即从a管通入NH3（氨）气体，再从b管中通入CO2（二氧化碳）气体；

NH3（氨）；

CO2（二氧化碳）；

②e．碱石灰（氢氧化钠与氧化钙的混合物）不能吸收NH3，e不合题意；

f.．浓硫酸呈液态，不能放在干燥管内，f不合题意；

g．无水氯化钙呈固态，能够放在干燥管内，且能吸收NH3，g符合题意；

故选g。

【点睛】

常温常压下，1体积水约能溶解1体积的二氧化碳气体，二氧化碳是酸性气体，若将其通入碱性溶液中，则由于能与碱发生反应，使其在溶液中的溶解度增大数倍，从而增大了产品的质量，提高了生产效率。

3．2019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。

完全沉淀后离子浓度低于1×

l0-5）mol/L）

④常温下，已知Ksp[Mg（OH）2]=3.2×

10-11mol/L，Ksp[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+C6LixC6+Li1-xCoO2，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-xCoO2

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】ALi2O·

Al2O3·

4SiO2将矿石细磨（搅拌、升高温度或其他合理答案）4.72×

10-41×

10-10净化6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2CD

（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Ksp大于Fe（OH）3的，那么使Al3+完全沉定pH大于Fe3+的，应用Ksp（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；

⑥Li2CO3与Co3O4在敞口容器中反应生成LiCoO2时Co元素的化合价升高，因