OH-+H+===H2O、H++CO
===HCO
D.B曲线表明原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为112mL
解析 根据图象可知,当加入75mL盐酸时,CO2的物质的量不再发生变化,所以生成的氯化钠是0.0075mol,所以根据原子守恒可知,每一份中氢氧化钠的物质的量是0.0075mol,则其浓度是0.75mol·L-1,A项不正确。
由于碳酸钠和盐酸反应是分步进行的,即碳酸钠首先生成碳酸氢钠,然后碳酸氢钠再和盐酸反应生成CO2,所以根据图象可知A曲线表示的溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠,而B曲线表示的是碳酸钠和碳酸氢钠,B项和C项不正确;B曲线中生成CO2所消耗的盐酸是50mL(75mL-25mL),所以CO2是0.005mol,标准状况下的体积是112mL,选项D正确。
答案 D
二、非选择题(本大题共4小题,共50分)
11.(12分)(2015·大连模拟)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:
钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
[实验]将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁
上粘附着白色物质。
[提出假设]
假设1:
白色物质是Na2O。
假设2:
白色物质是Na2CO3。
假设3:
白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
[设计实验方案验证假设]该小组对燃烧后白色产物进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
[思考与交流]
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是___________________________________________________________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为________________________。
(3)通过方
案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,________成立。
你的理由是________________________________。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为____________________________________________________________________________。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。
你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
__________________________________________________________________________________
________。
解析 根据溶于水溶液呈碱性,不能得出一定含有Na2O,因为Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞试液变红。
方案2加入过量的CaCl2溶液出现白色沉淀,滤液不能使酚酞试液变红,则白色固体为Na2CO3,不含Na2O,所以假设2成立。
丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠,这是不可能的,因为反应物中没有氢元素,不会生成氢氧化钠。
答案
(1)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红,还有可能是Na2O和Na2CO3的混合物
(2)Na2CO3
(3)假设2 方案2,①中出现的白色沉淀是CaCO3;方案2,②中滴加无色
酚酞试液无明显现象,说明燃烧后的白色产物中没有Na2O存在,所以燃烧后的白色产物中仅有Na2CO3
(4)4Na+3CO2
2Na2CO3+C
(5)不同意;因为反应物中无氢元素(或违背质量守恒定律)
12.(12分)(2015·石家庄检测)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3),某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数,设计如下实验方案:
Ⅰ.加热分解法
利用图1装置,充分加热小苏打样品。
(1)仪器a的名称为________。
(2)在实验过程中,需要测量的实验数据有:
①仪器a的质量;
②________________;
③________________。
Ⅱ.测量气体体积法
利用图2装置,测定反应生成气体的体积。
(1)组装好仪器后,首先进行的操作为________。
(2)导管g的作用为________________________________。
(3)为了减小实验误差,B、C中最好用________溶液代替水。
(4)待反应结束,气体冷却至室温后,利用图示装置读取气体体积时,应注意的事项有:
①_________________________________________________;
②__________________________________________________。
(5)若所取样品的质量为mg,反应前滴定管C的读数为V1mL,反应结束后滴定管C的读数为V2mL,则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。
解析 Ⅰ.
(1)仪器a是坩埚。
(2)还需要测量的实验数据有
“加热前,仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后,仪器a和残留物的总质量”。
Ⅱ.
(1)涉及气体的实验装置连接好后第一步是检查装置气密性。
(2)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压,使液体顺利流下;滴下锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。
(3)由于生成的二氧化碳溶于水,造成误差,所以采用饱和NaHCO3溶液代替水,从而减小误差。
(4)①读数时上下移动C管,使B、C两管液面相平,减小由于压强不同引起的体积误差;②视线与液面最低处相平,减小由于读数引起的体积误差。
(5)根据碳原子守恒,1mol碳原子对应1mol二氧化碳,二氧化碳的物质的量为
mol,所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为
mol。
答案 Ⅰ.
(1)坩埚
(2)加热前,仪器a和样品的总质量 加热冷却后,仪器a和残留物的总质量
Ⅱ.
(1)检查装置气密性
(2)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气
压,使液体顺利流下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差
(3)饱和NaHCO3
(4)①读数时应上下移动C管,使B、C两管液面相平 ②视线与液面最低处相平
(5)
mol
13.(13分)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为
非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。
(反应条件图中已省略。
)
(1)A、B、D代表的物质分别为____________、__________、____________(填化学式)。
(2)反应①中的C、D均过
量,该反应的化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________________。
(3)反应②中,若B与F物质的量之比为4∶3,G、H分别是________、________(填化学式)。
(4)反应③产物中K的化学式为______________。
(5)反应④的离子方程式为___________________________。
解析 D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口,根据中学化学知识基本锁定Na2O2,能与水和CO2反应,但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水,则G为CO2;再依据K能溶于水,说明K为Na2CO3,F为O2;题给信息黑色单质B与F(O2)反应得到G(CO2),说明B为C;依据F(O2)与E反应生成C(H2O)可知E为氢气,再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气,可得到A为Al。
答案
(1)Al C Na2O2
(2)2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)CO2 CO
(4)Na2CO3
(5)2AlO
+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
14.(13分)(2015·重庆卷)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。
当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为________。
(2)Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为________(已知该反应为置换反应)。
(3)KClO4是助氧化剂
,反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。
KClO4含有化学键的类型为________________,K的原子结构示意图为______________________________________。
(4)NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为____________________________
______。
(5)100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N233.6L(标准状况)
①用碱石灰除去的物质为________;
②该产气药剂中NaN3的质量分数为________。
解析
(1)两个N原子之间形成3条共价键,其电子式为N⋮⋮N。
(2)Fe2O3与Na反应时,Na为还原剂,被氧化为Na2O,Fe2O3
为氧化剂,被还原为Fe,故还原产物为Fe。
(3)KClO4中,K+与ClO
之间以离子键结合,ClO
中Cl原子与O原子之间以共价键结合,所以KClO4中含有离子键和共价键。
K的核电荷数为19,其原子结构示意图为
。
(4)NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O,反应方程式为2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O。
(5)①产气药剂产生的气体为N2、CO2、H2O,其中CO2、H2O能被碱石灰吸收。
②根据反应:
2NaN3
2Na+3N2↑,标准状况下33.6LN2为1.5mol,则消耗的NaN3为1mol,其质量为65g,所以NaN3的质量分数=
×100%=65%。
答案
(1)N⋮⋮N
(2)Fe
(3)离子键和共价键
(4)2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
(5)①CO2、H2O ②65%
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