高中化学 关于过氧化钠碳酸钠的实验探究与计算Word文档格式.docx

1、第一组：Na2O2CO2Na2O2SO2第二组：Na2O2FeCl3（溶液）Na2O2FeCl2（溶液）第三组：SO2通入品红溶液中，加热Na2O2加入品红溶液中，加热第四组：NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中Na2O2固体加入紫色石蕊溶液中（1）若第一组不产生气体，用化学方程式解释原因： 。（2）预测第二组中的现象是否可能相同 。（3）预测反应中可能产生的现象并分析原因 。（4）预测反应中可能产生的现象并分析原因 答案：（1）Na2O2SO2=Na2SO4（2）可能相同（3）溶液红色褪去，加热后又恢复红色；溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。前者是因为SO2与品红溶液生成的无色物质不稳定，受热易分

2、解；后者是因为Na2O2具有强氧化性，将品红溶液氧化为无色（4）溶液变蓝，溶液先变蓝后褪色。前者是因为NaOH溶液呈碱性，使紫色石蕊溶液变蓝；后者是因为Na2O2与H2O反应生成NaOH，溶液呈碱性，同时Na2O2又有漂白性2（1）某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？ ，简要说明理由：（2）该同学无法判断反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验（铁架台等装置已略去）装置中B的作用是 ，D的作用是 （3）为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是 （填字母）。A用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否着火燃烧B将C装置中

3、反应后的固体物质溶于适量水配成溶液C在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成D在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成（1）合理由于过氧化钠具有强氧化性，能将4价的硫氧化为6价的硫而生成硫酸钠（2）干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应防止空气中的水蒸气和CO2进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气（3）ABD（二）过氧化钠与CO2、H2O反应中的计算关系电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2O22e，n（e）n（Na2O2）2n（O2）气体体积

4、变化关系CO2、水蒸气（或两混合气体）通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的，等于生成氧气的量，即VV（O2）V（混合）固体质量CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量m（CO2）28 gmol1n（CO2），m（H2O）2 gn（H2O）3过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是（NA表示阿伏加德罗常数）（）选项二氧化碳碳酸钠转移的电子数A1 molNAB22.4 LC106 gD2NA解析：选AC2 mol 2 mol 5

5、6 g 2 mol1 mol 1 mol 28 g 1 mol由上述关系，不难得出A、C项正确；B项中未指明标准状况，错误。4200 时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的总物质的量是（）A0.125 mol B0.25 mol C0.5 mol D1 mol选C根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6 g3.6 g8 g，n（O2）0.25 mol，根据Na2O2与H2O（g）、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O（g）的物质的量之和为0.25 mol20.5 mol。考点二碳酸钠制备、性质实验探究（一）侯

6、氏制碱法）1制备原料食盐、氨气、二氧化碳，其中二氧化碳是合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，反应方程式为CH2O（g） COH2，COH2O（g）CO2H2。2工艺流程3反应原理产生NaHCO3的反应：NH3NaClCO2H2O=NaHCO3NH4Cl。产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。4绿色思想循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。1以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：则下列叙述错误的是（）AA气体是CO2，B气体是NH3B侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异C第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D第步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、

7、结晶选ADA项，利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，错误；B项，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差异，正确；C项，操作是过滤，因此用到玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，正确；D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，错误。2侯氏制碱原理：NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl，需经过制取氨气、制取NaHCO3、分离及干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置能达到实验目的的是（）选CA项，氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和HCl，温度稍低时二者又可化合生成氯化铵；B项，

8、气体应长管进，短管出；C项，从溶液中分离固体，可用过滤的方法；D项，碳酸氢钠不稳定，受热易分解，不能直接加热干燥，且不能在烧杯中加热干燥固体。 （二）碳酸钠质量分数的测定1气体法（1）测定原理：Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2。依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。（2）实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL（已折算为标准状况）。（3）数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol106 gmol1 g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为100%。2沉淀法Na2CO3BaCl2=BaCO32

9、NaCl。依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。100%。3为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（含少量NaCl），准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是（）实验方法实验方案测量数据滴定法将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积量气法将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增加的质量重量法将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸减少的质量

10、将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气排出水的体积选A用酚酞作指示剂时，Na2CO3与盐酸发生反应Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，依据消耗盐酸的量可以计算出样品中Na2CO3的量，进而确定样品中Na2CO3的质量分数，A项正确；测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，B项错误；样品中加入足量盐酸，因盐酸的质量未知，无法通过重量法测量Na2CO3的质量，C项错误；因部分CO2能溶解到水里，与水反应生成H2CO3，故排出水的体积并不是CO2的体积，D项错误。4为了测定NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通

11、过测量反应前后和装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是（）A中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰B硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止C若将装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏大D实验过程中先停止通空气，再停止加热选CD根据实验目的和装置的连接顺序可知：装置用于吸收空气中的CO2和水蒸气，可以使用碱石灰；装置吸收Na2CO310H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2；装置吸收碳酸氢钠分解生成的CO2，使用碱石灰，A项正确；实验前必须将装置中的水蒸气和CO2赶净

12、，避免影响测定结果，硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止，B项正确；若将装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则会增加水的质量，使测得Na2CO310H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C项错误；实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收，D项错误。随堂检测反馈1事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2SO2=Na2SO4、2Na2O22SO3=2Na2SO4O2。下列化学方程式中正确的是（）A2Na2O22N2O4=4NaNO3BNa2

13、O22NO2=2NaNO2O2C2Na2O22N2O3=4NaNO2O2D2Na2O22Mn2O7=4Na2MnO4O2选A Na2O2具有强氧化性，可与还原性物质发生氧化还原反应能生成高价的氧化产物，N2O4中的N为4价，因此和Na2O2反应生成5价N，即生成NaNO3，A正确；Na2O2可把NO2氧化为NaNO3，B错误；Na2O2可把N2O3氧化为NaNO3，C错误；化学方程式中原子不守恒，应为2Na2O22Mn2O7=4NaMnO4O2，D错误。2过氧化钾与水的反应类似于过氧化钠与水的反应，其化学方程式为2K2O22H2O=4KOHO2，当0.5 mol KO2与足量H2O完全反应后，

14、下表对生成物O2的叙述中错误的是（）KO2的质量O2的叙述57 gO2的质量为9 g生成标准状况下O2的体积为5.6 L114 gO2的摩尔质量是32 gmol1生成0.5 mol O2选CD反应的化学方程式为2KO22H2O=2KOH2K18OH18O2，故生成的氧气的摩尔质量是36 gmol1，标准状况下生成的氧气的体积为5.6 L，其质量为9 g，物质的量为0.25 mol，故C、D错误，A、B正确。3.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是（）Aa通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰Bb通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰Ca通入NH3，然后b

15、通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉Db通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉选C由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3，再通入CO2，由于NH3极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，A、B、D均错误；因为NH3是碱性气体，所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收，故答案选C。4实验室按如下装置测定纯碱（含少量NaCl）的纯度。下列说法不正确的是（）A滴入盐酸前，应将装置中含有CO2的空气排尽B装置、的作用是防止空气中的CO2进入装置C必须在装置、间添加盛

16、有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶D反应结束时，应再通入空气将装置中CO2转移到装置中选C根据实验目的和装置图，实验原理为：样品与盐酸反应产生的CO2用足量Ba（OH）2溶液吸收，通过测量装置中产生沉淀的质量计算纯碱的纯度。A项，为了排除装置中含有CO2的空气对CO2测量的影响，滴入盐酸前，应将装置中含有CO2的空气排尽，正确；B项，装置中NaOH溶液的作用是吸收通入的空气中的CO2，防止空气中CO2进入装置中，装置的作用是防止外界空气中的CO2进入装置中，正确；C项，由于盐酸具有挥发性，反应产生的CO2中混有HCl，若在装置、间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，HCl与NaHCO3反应产生

17、CO2，使得测得的CO2偏大，测得纯碱的纯度偏大，错误；D项，为了保证测量的CO2的准确性，反应结束，应继续通入除去CO2的空气将滞留在装置中CO2全部转移到装置中，正确。课时跟踪检测一、选择题（本题共5小题，每小题有一个或两个选项符合题意）1Na2CO3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（）ANa2CO3溶液可除油污：COH2O HCOOHBNaHCO3可作发酵粉：Na2CO3H2OCO2C可用NaOH溶液吸收过量的CO2来制备Na2CO3：2OHCO2=COH2ODNaHCO3与食醋混用，产生CO2气体：HCOH=CO2H2O选CDA项，Na2CO3除油污是因

18、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。2某实验小组通过下图所示实验探究Na2O2与水的反应：A中的大量气泡主要成分是氢气B中溶液变红，说明有碱性物质生成C中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的D中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度选ADA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，

19、正确；D项，二氧化锰主要作用是催化剂，错误。3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（）操作目的制取氨气将其溶于饱和食盐水过滤获得碳酸钠晶体灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠蒸发浓缩氯化铵溶液选BA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。4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。A、中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水B应先向中通入足量NH3，再通入足

20、量CO2C中反应的离子方程式为NH3CO2H2O=NHHCOD装置也可用于制H2选C本实验利用浓氨水与碱石灰混合制取氨气，所以装置中盛装浓氨水，装置中盛装饱和食盐水，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；中反应的离子方程式为NH3CO2NaH2O=NaHCO3NH，C项错误；装置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。5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1.59 g样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出该溶液25.00 mL用0.010 molL1盐酸滴定，得到曲线图。A

21、此样品n（NaHCO3）（28.111.9）104molB计量点溶液中大量存在的阴离子是HCOC计量点之间发生反应的离子方程式为HCOH=H2OCO2D使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量，将会得到1个计量点选BDA项，向混合溶液中滴加稀盐酸时，发生反应的先后顺序是COH=HCO、HCOH=H2OCO2，根据图知，011.9 mL时发生的反应为CO、11.928.1 mL时发生的反应为HCOH=H2OCO2，11.9 mL28.1 mL发生反应的NaHCO3包含原来的和Na2CO3转化的，根据HCOH=H2OCO2知，样品n（NaHCO3）n（HCl）（28.111.9

22、）103L0.01 mol/L10（28.111.9）104mol，正确；B项，溶液pH4显示酸性，溶液中溶质为NaCl、H2CO3，则计量点溶液中大量存在的阴离子是Cl，错误；C项，计量点之间是NaHCO3和稀盐酸的反应，离子方程式为HCOH=H2OCO2，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。二、非选择题（本题共6小题）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Na2O2、H2O试管壁发热；有无色无味气体产生Na2O2、浓盐酸有刺激性气味的气体产生；反应后所

23、得溶液呈浅黄绿色请回答下列问题：实验中：（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 。实验中：（4）根据现象、，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，立即产生与实验相同的气体，原因是 （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2Na2O22H2O=4NaOHO2。（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

24、，过氧化钠氧化浓盐酸生成氯气，化学方程式为Na2O24HCl（浓）=2NaClCl22H2O。（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。（1）放热（2）2Na2O22H2O=4NaOHO2（3）将带火星的木条放在试管口，木条复燃，则证明是氧气（4）Na2O24HCl（浓）=2NaClCl22H2O（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7Na2O2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

25、，该同学设计并进行如下实验。.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K1D停止加热，充分冷却（4）

26、由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为 。.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：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 。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”）.（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Na2O2H22NaOH；.NaCl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；在转移溶液时，若溶液转移不完全，则得到NaC