青岛二中届高考化学一轮讲练关于过氧化钠碳酸钠的实验探究与计算答案+详解.docx
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青岛二中届高考化学一轮讲练关于过氧化钠碳酸钠的实验探究与计算答案+详解
过氧化钠、碳酸钠的实验探究与计算
1．实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量，称取1.59g样品，溶于水配成250.00mL溶液，取出该溶液25.00mL用0.010mol·L－1盐酸滴定，得到曲线图。
下列说法不正确的是（ ）
A．此样品n（NaHCO3）＝（28.1－11.9）×10－4mol
B．计量点②溶液中大量存在的阴离子是HCO
C．计量点①～②之间发生反应的离子方程式为HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑
D．使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量，将会得到1个计量点
解析：
选BD A项，向混合溶液中滴加稀盐酸时，发生反应的先后顺序是CO
＋H＋===HCO
、HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑，根据图知，0～11.9mL时发生的反应为CO
＋H＋===HCO
、11.9～28.1mL时发生的反应为HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑，11.9mL～28.1mL发生反应的NaHCO3包含原来的和Na2CO3转化的，根据HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑知，样品n（NaHCO3）＝n（HCl）＝（28.1－11.9）×10－3L×0.01mol/L×10＝（28.1－11.9）×10－4mol，正确；B项，溶液pH＝4显示酸性，溶液中溶质为NaCl、H2CO3，则计量点②溶液中大量存在的阴离子是Cl－，错误；C项，计量点①～②之间是NaHCO3和稀盐酸的反应，离子方程式为HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑，正确；D项，Na2CO3和NaOH混合溶液中滴加稀盐酸，反应先后顺序依次是NaOH、Na2CO3、NaHCO3，所以应该有3个计量点，错误。
2．某小组设计如图所示装置（夹持装置略去），在实验室模拟侯氏制碱工艺中NaHCO3的制备。
下列说法不正确的是（ ）
A．③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水
B．应先向③中通入足量NH3，再通入足量CO2
C．③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋H2O===NH
＋HCO
D．装置①也可用于制H2
解析：
选C 本实验利用浓氨水与碱石灰混合制取氨气，所以装置⑤中盛装浓氨水，装置③中盛装饱和食盐水，A项正确；先通入足量氨气，再通入足量CO2有利于NaHCO3的生成和析出，B项正确；③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋Na＋＋H2O===NaHCO3↓＋NH
，C项错误；装置①适合块状不溶于水的固体和液体反应，可以用其制取氢气，D项正确。
3．Na2CO3和NaHCO3可作食用碱。
下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（ ）
A．Na2CO3溶液可除油污：
CO
＋H2O
HCO
＋OH－
B．NaHCO3可作发酵粉：
2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．可用NaOH溶液吸收过量的CO2来制备Na2CO3：
2OH－＋CO2===CO
＋H2O
D．NaHCO3与食醋混用，产生CO2气体：
HCO
＋H＋===CO2↑＋H2O
解析：
选CD A项，Na2CO3除油污是因为碳酸根能水解生成OH－，正确；B项，NaHCO3作发酵粉，是因为在加热时能分解成二氧化碳气体，使食品疏松多孔，正确；C项，NaOH溶液与过量CO2反应生成NaHCO3，错误；D项，NaHCO3与醋酸反应生成二氧化碳，但是醋酸是弱电解质，在写离子方程式时不能拆开，错误。
4．某实验小组通过下图所示实验探究Na2O2与水的反应：
下列说法不正确的是（ ）
A．②中的大量气泡主要成分是氢气
B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成
C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
解析：
选AD A项，过氧化钠遇水生成氧气，错误；B项，酚酞遇碱变红色，正确；C项，红色褪去可能是含有强氧化性的物质具有漂白性使其褪色，正确；D项，二氧化锰主要作用是催化剂，错误。
5．实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液，下列有关操作错误的是（ ）
选项
操作
目的
A
制取氨气将其溶于饱和食盐水
B
过滤获得碳酸钠晶体
C
灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠
D
蒸发浓缩氯化铵溶液
解析：
选B A项，用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气，正确；B项，侯氏制碱法中溶液析出的晶体为碳酸氢钠，过滤获得碳酸氢钠，且过滤时需要玻璃棒引流，错误；C项，在坩埚中灼烧碳酸氢钠分解制备碳酸钠，正确；D项，蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液，并不断搅拌，正确。
6．甲同学将Na2O2分别与H2O和浓盐酸反应，有如下现象：
实验序号
使用药品
现象
Ⅰ
Na2O2、H2O
①试管壁发热；②有无色无味气体产生
Ⅱ
Na2O2、
浓盐酸
①试管壁发热；②有刺激性气味的气体产生；③反应后所得溶液呈浅黄绿色
请回答下列问题：
实验Ⅰ中：
（1）该反应是（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）反应的化学方程式是。
（3）证明无色无味气体是氧气的方法是。
实验Ⅱ中：
（4）根据现象②、③，推测生成的气体中可能含有Cl2，产生Cl2的化学方程式是。
（5）若往“浅黄绿色溶液”中加入FeCl3溶液，立即产生与实验Ⅰ相同的气体，原因是
。
解析：
（1）试管壁发热，说明反应是放热反应。
（2）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
（3）检验氧气的方法是将带火星的木条放在试管口，木条复燃，则证明是氧气。
（4）有刺激性气味的气体产生，反应后所得溶液呈浅黄绿色，说明生成的气体是氯气，过氧化钠氧化浓盐酸生成氯气，化学方程式为Na2O2＋4HCl（浓）===2NaCl＋Cl2↑＋2H2O。
（5）随反应的进行，浓盐酸变稀盐酸，而稀盐酸与Na2O2可发生复分解反应生成过氧化氢，所以溶液中存在的过氧化氢在氯化铁催化作用下产生氧气。
答案：
（1）放热
（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
（3）将带火星的木条放在试管口，木条复燃，则证明是氧气
（4）Na2O2＋4HCl（浓）===2NaCl＋Cl2↑＋2H2O
（5）浅黄绿色溶液中存在H2O2，加入的FeCl3使H2O2分解速率加快，立即产生氧气
7．Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。
为了验证此推测结果，该同学设计并进行如下实验。
Ⅰ.实验探究
步骤1：
按如图所示的装置组装仪器（图中夹持仪器已省略）并检查装置的气密性，然后装入药品。
步骤2：
打开K1、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。
步骤3：
进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。
（1）组装好仪器后，要检查装置的气密性。
简述检查虚线框内装置气密性的方法：
。
（2）B装置中所盛放的试剂是，其作用是
。
（3）步骤3中的必要操作为打开K1、K2，（请按正确的顺序填入下列步骤的字母）。
A．加热至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间
B．用小试管收集气体并检验其纯度
C．关闭K1
D．停止加热，充分冷却
（4）由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为。
Ⅱ.数据处理
（5）实验结束后，该同学欲测定C装置硬质玻璃管内白色固体中未反应完的Na2O2含量。
其操作流程如下：
①测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外，还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和。
②在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得Na2O2的质量分数（填“偏大”“偏小”或“不变”）
解析：
Ⅰ.
（1）关闭K1，向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面，并形成一段水柱，一段时间后水柱稳定不降，说明启普发生器的气密性良好；
（2）A中生成的H2中混有水蒸气和挥发出的HCl，应利用B装置中所盛放的碱石灰吸收氢气中的水和氯化氢；（3）步骤3中的必要操作为打开K1、K2，应先通一会儿氢气并用小试管收集气体并检验其纯度，当装置内空气完全除去后，加热C中至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间，然后停止加热，充分冷却，最后关闭K1，故操作顺序为BADC；（4）Na2O2与H2反应无水生成，说明产物为NaOH，发生反应的化学方程式为Na2O2＋H2
2NaOH；
Ⅱ.①NaCl溶液蒸发操作需要用玻璃棒搅拌，操作过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外，还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和玻璃棒；②在转移溶液时，若溶液转移不完全，则得到NaCl固体的质量偏低，固体增重量偏低，导致NaOH的含量偏高，测得Na2O2的质量分数偏小。
答案：
（1）关闭K1，向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面，并形成一段水柱，一段时间后水柱稳定不降，说明虚线框内的装置气密性良好
（2）碱石灰 吸收氢气中的水和氯化氢
（3）BADC （4）Na2O2＋H2
2NaOH
（5）①玻璃棒 ②偏小
8．某课外活动小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。
（1）过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是，该反应中，反应物的总能量（填“大于”或“小于”）生成物的总能量。
（2）装置Ⅰ中的试剂是（填字母）。
a．稀盐酸 b．稀硫酸 c．小苏打 d．石灰石
（3）实验时，应先打开弹簧夹（填“K1”或“K2”），观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。
（4）实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。
①为观察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是；
②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是。
（5）为进一步达到实验目的，应补充的实验是：
取最终反应后Ⅲ中所得固体，。
解析：
（1）此反应是放热反应。
（2）依据实验目的，需要干燥CO2，所以装置Ⅰ是制取CO2的装置，因为盐酸易挥发出HCl，所以应选择稀硫酸、小苏打。
（3）先通干燥CO2，然后再通湿润CO2进行对比。
（5）证明反应后固体中含有CO
。
答案：
（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 大于
（2）bc （3）K2 （4）①除去未充分反应的CO2 ②水与Na2O2反应生成O2 （5）加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中（答案合理即可）
9．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。
（可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol·L－1盐酸、6mol·L－1硫酸和蒸馏水）
回答下列问题：
（1）装置A中液体试剂选用。
（2）装置B的作用是，
装置E中碱石灰的作用是。
（3）装置D中发生反应的化学方程式为。
（4）若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL（标准状况），则Na2O2试样的纯度为。
解析：
（1）A是用来制取二氧化碳的装置，碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能继续进行，所以用盐酸而不用硫酸来反应，故装置A中液体试剂选用6mol·L－1盐酸。
（2）碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，可用饱和碳酸氢钠溶液来除去；装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止二氧化碳对氧气的体积测量造成干扰。
（3）装置D中含有氧化钠和过氧化钠，CO2分别与它们发生反应。
（4）根据反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应结束后测得气体体积为224mL（标准状况），即生成的氧气的物质的量为
＝0.01mol，则过氧化钠的物质的量为0.02mol，故试样中过氧化钠的纯度为
×100%＝78%。
答案：
（1）6mol·L－1盐酸
（2）除去气体中的HCl 吸收装置D中反应剩余的CO2
（3）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2===Na2CO3
（4）78%
10．化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验。
请你参与并完成对有关问题的解答：
（1）甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。
实验时稀硫酸是与样品中的（填“Na2CO3”或“NaCl”）发生反应，仪器b的名称是，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是。
（2）乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品（mg）和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的（填“体积”或“质量”）。
（3）丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：
①操作Ⅰ涉及的实验名称有、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、。
②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为。
解析：
（1）NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。
仪器b的名称是分液漏斗。
浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气（或干燥CO2气体）。
（2）①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。
②CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。
（3）①生成沉淀，故操作Ⅰ涉及过滤操作。
要知道固体的质量需要称量。
②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为
。
答案：
（1）Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸气
（2）①液面上升 ②体积
（3）①过滤 称量 ②
11．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如下：
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。
（3）组装好仪器后，首先进行的操作为。
（4）导管g的作用为。
（5）为了减小实验误差，B、C中最好用溶液代替水。
（6）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，应注意的事项如下：
①。
②。
（7）若所取样品的质量为mg，反应前量气管C的读数为V1mL，反应结束后量气管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：
（7）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）②加热前，仪器a和样品的总质量 ③加热冷却后，仪器a和残留物的总质量
Ⅱ.（3）检查装置气密性
（4）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的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除因加入稀硫酸而引起的气体体积误差
（5）饱和NaHCO3
（6）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
（7）
mol
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