高考化学二轮 钠及其化合物 专项培优 易错 难题含答案解析Word格式.docx
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(3)写出样品中Na2O2所发生反应的化学方程式为_____。
(4)B中反应的化学方程式为____,C装置的作用是____。
(5)装置F中仪器i的名称为____;
仪器i和烧瓶用一根导管连接,目的是使稀硫酸能顺利流下,也可减少实验产生误差,若没有该导管将导致测定的结果____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)该实验测得样品中Na2O2纯度为_____。
【答案】Aedbc2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑2NaOH+CO2=H2O+Na2CO3检验CO2是否除尽分液漏斗偏大78.0%
【解析】
【分析】
(1)①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠,二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠,与水反应会得到氢氧化钠,由信息可知钠与氮气不反应;
(2)若要得到相对纯净的过氧化钠,应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气;
(3)过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水;
(4)该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水,用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,用排水法收集氧气,根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量,进而计算样品中过氧化钠的质量分数;
(5)分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算;
(6)依据标况下氧气的体积和反应方程式计算过氧化钠的质量,由题给数据计算过氧化钠的纯度。
【详解】
(1)①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠,二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠,与水反应会得到氢氧化钠,由信息可知钠与氮气不反应,则Na2O2中可能含有的杂质为Na2CO3、Na2O、NaOH,不可能含有Na3N,故答案为:
A;
(2)空气中含有的二氧化碳和水会与过氧化钠的反应,使得制得的过氧化钠含有杂质,若要得到相对纯净的过氧化钠,应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,则净化空气的装置接口从左至右的连接顺序是edbc,故答案为:
edbc;
(3)过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑,故答案为:
2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑;
(4)该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水,用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,用排水法收集氧气,根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量,进而计算样品中过氧化钠的质量分数,二氧化碳与浓氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2NaOH+CO2=H2O+Na2CO3,故答案为:
2NaOH+CO2=H2O+Na2CO3;
检验CO2是否除尽;
(5)装置F中仪器i的名称为分液漏斗,分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算,导致测定氧气体积偏大,则测定Na2O2样品的纯度偏大,故答案为:
分液漏斗;
偏大;
(6)过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑,标况下1.12L氧气的物质的量为
=0.05mol,由方程式可知过氧化钠的质量为0.05mol×
2×
78g/mol=7.8g,则过氧化钠的纯度为
×
100%=78.0%,故答案为:
78.0%。
【点睛】
分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算是分析的难点,也是解答的易错点。
2.某兴趣小组的学生根据Mg与CO2反应原理推测钠也能在CO2中燃烧,为了确定其产物并进行试验论证,某同学设计了下列装置进行试验(已知PdCl2能被CO还原为Pd),请回答下列问题:
(1)上图装置2中应盛放__________溶液.
(2)为了使反应随开随用,随关随停,上图方框内应选用_____装置(填上图字母代号).
(3)检查装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前,应先进行1装置的操作,待装置______(填数字编号)中出现_______________现象时,再点燃酒精灯.
(4)①若装置6中有黑色沉淀(Pd)生成,装置4中残留固体(只有一种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_________.
②若装置6中溶液无明显现象,装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸后有能澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_____________.
【答案】饱和碳酸氢钠C5澄清石灰水变浑浊的2Na+2CO2
Na2CO3+CO4Na+3CO2
2Na2CO3+C
(1)根据二氧化碳的实验室制法可知二氧化碳中可能含有HCl气体,所以应除去HCl,则装置B中盛放的溶液是饱和碳酸氢钠溶液;
答案为:
饱和碳酸氢钠;
(2)为了使反应随开随用,随关随停,上图方框内应选用C装置,因为C装置可以达到固液分离的目的,起到随开随用,随关随停的作用;
C;
(3)因为该实验是验证二氧化碳与Na的反应,所以应排除空气中的氧气,所以先通入二氧化碳使5中澄清石灰水变浑浊后,再点燃酒精灯;
澄清石灰水变浑浊的;
5;
(4)①若装置6中有黑色沉淀(Pd)生成,装置4中残留固体(只有一种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,说明该固体是碳酸钠,则Na与二氧化碳反应生成CO和碳酸钠,化学方程式是2Na+2CO2
Na2CO3+CO;
2Na+2CO2
②若装置6中溶液无明显现象,说明无CO生成,装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸后有能澄清石灰水变浑浊的气体放出,则一种固体为碳酸钠,另一种是C单质,化学方程式是4Na+3CO2
4Na+3CO2
2Na2CO3+C;
3.
(1)常温下Na2CO3、NaHCO3、NaOH的溶解度分别为15.9、8.4、109.0g/100g水。
①欲在NaOH溶液中通入CO2产生Na2CO3沉淀,NaOH的质量百分数至少为多少___?
(保留1位小数,xx.x%)
②NaHCO3溶解度明显低于Na2CO3,在上述NaOH浓溶液中通入CO2,为什么不考虑在Na2CO3沉淀之前先产生NaHCO3沉淀?
___。
(2)形式多样的硅酸盐是无机矿物的重要基石。
SiO44-是一种四面体形的离子(属硅酸根),其结构可用图a表示,硅原子位居该四面体中心(图中不可见),四个氧原子各占一个顶点。
图b和图c则是复合硅酸根离子中的两个实例,均为无支链的单环状,分别由数个硅氧四面体a通过共用氧原子的形式构成。
①求b的化学式。
___
②若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3),则其化学式为__。
③绿柱石是铍、铝的此类硅酸复盐,其化学式中含6个硅原子,该复盐的化学式是___。
【答案】11.0%在NaOH存在的条件下不会先生成NaHCO3Si3O96-SinO3n2n-Be3Al2Si6O18(或3BeO·
Al2O3·
6SiO2)
(1)①设100g水中溶有NaOHag,根据方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O计算生成碳酸钠、水的质量,产生Na2CO3沉淀,此时碳酸钠为饱和溶液,结合碳酸钠溶解度列方程计算,进而计算氢氧化钠溶液质量分数;
②在NaOH存在的条件下不会先生成NaHCO3;
(2)①根据每个四面体中心含有1个Si原子及图b中四面体数目判断硅原子、氧原子数目,再根据氧元素和硅元素的化合价进行判断;
②根据b、c的化学式找出规律,然后推断硅原子数目为n时含有的氧原子、硅原子数目及所带电荷数,从而确定其化学式;
③含有6个硅原子的化学式为Si6O1812−,带有12个单位的负电荷,然后根据铍的化合价为+2、铝的化合价为+3计算出绿柱石化学式。
(1)①设100g水中溶有NaOHag,则:
碳酸钠溶解度为15.9g/100g水,则
:
(100g+
)=15.9:
100,
解得a=12.3,故NaOH的质量百分数至少为
100%=11.0%,故答案为:
11.0%;
②在NaOH存在的条件下不会先生成NaHCO3,故不需要考虑在Na2CO3沉淀之前先产生NaHCO3沉淀,故答案为:
在NaOH存在的条件下不会先生成NaHCO3;
(2)①b含有氧原子个数为9,含有3个四面体结构,则含有硅原子个数为3,根据化合物中Si的化合价为+4、O氧元素化合价为−2可知,b的化学式为:
Si3O96−,故答案为:
Si3O96−;
②c中含有6个四面体结构,所以含有6个Si原子,含有的氧原子数为18,含有氧原子数比6个硅酸根离子少6个O,带有的电荷为:
6×
(−2)=−12;
根据图示可知:
若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3),则含有n个四面体结构,含有的氧原子比n个硅酸根离子恰好少n个O原子,即:
含有n个Si,则含有3n个O,带有的负电荷为:
n×
(−2)=−2n,其化学式为:
SinO3n2n−,故答案为:
SinO3n2n−;
③根据SinO3n2n−可知,含有6个硅原子,该硅酸盐所带的负电荷为:
−12,设铍的个数为x,铝的个数为y,则2x+3y=12,讨论可得x=3、y=2,其化学式为:
Be3Al2Si6O18,故答案为:
Be3Al2Si6O18(或3BeO·
6SiO2)。
本题
(2)注意掌握确定复杂化学式的方法,能够根据题中信息找出规律是解答本题关键。
4.已知钠与氧气在不同条件下会发生不同的反应。
(1)将金属钠长时间放置于空气中可发生如下一系列变化,写出此变化中①③步转化的化学方程式:
Na
Na2O
NaOH
Na2CO3·
10H2O→Na2CO3
①___________;
③__________。
(2)将钠置于坩埚内,在空气中加热,可燃烧生成一种淡黄色物质。
①钠在空气中燃烧的化学方程式为___________。
②某学习小组通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作
现象
向盛有4.0gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水
剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体,得到的无色溶液a
向溶液a中滴入两滴酚酞
ⅰ.溶液变红
ⅱ.10分种后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色
Na2O2与水反应的离子方程式是_