第二章第一节钠及其化合物同步练习
2022——2023学年人教版(2019)高一化学必修上
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列实验方案中,不能测定和混合物中质量分数的是
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
2.通过测定混合气中含量可计算已变质的含纯度,实验装置如图为弹性良好的气囊。下列分析错误的是
A.干燥管中装入碱石灰
B.气球中产生的气体主要成分为、
C.测定气体总体积必须关闭、,打开
D.读完气体总体积后,关闭,缓缓打开,可观察到气球慢慢缩小
3.下列关于Na2CO3、NaHCO3的叙述正确的是
①在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
②分别向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中滴加少量盐酸,产生CO2气体较快的为NaHCO3溶液
③除去NaHCO3固体中的Na2CO3:将固体加热至恒重
④能用澄清石灰水鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液
⑤相同温度下,溶解度:Na2CO3⑥物质的量相同时,消耗盐酸的量:Na2CO3>NaHCO3
A.①③ B.②⑥ C.④⑤ D.⑥
4.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(常温)中充分反应,则 下列说法正确的是
A.第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大 D.两块钠的反应产物质量一样大
5.给装有下列少量固体物质的试管加热,试管底部物质不可能完全消失的是
A.NH4HCO3 B.NaHCO3 C.NH4Cl D.(NH4)2CO3
6.钠在液氨中溶剂化速度根快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入溶剂化图,钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.钠和液氨可发生以下反应:2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
D.0.1mol钠投入液氨里,Na共失去0.02mol电子
7.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠的性质有
①钠比水轻
②钠的熔点较低
③钠与水反应时放出热量
④钠与水反应后溶液呈碱性
A.①④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
8.五彩缤纷的烟花表演为各种节日增添了许多喜庆的气氛。研究表明,焰火颜色的产生与烟花中含有钠、钾、钙、钡、铜、锶等金属元素有关。下列有关说法中不正确的是
A.进行金属元素的焰色试验时不发生化学变化
B.钠可以保存在煤油中
C.KCl与KNO3灼烧时火焰的颜色不相同
D.进行钾及其化合物的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃
9.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是
A.在Na2O2与水的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是水
B.Na2O2和Na2O都是白色固体,都能与冷水作用得到O2和NaOH
C.相同物质的量的氧化钠和过氧化钠中阴离子物质的量之比为1:1
D.Na2O与Na2O2都能与水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
10.探究Na2O2与水的反应,实验如图。下列分析不正确的是
A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C.②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同
D.沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量:④中反应后的沉淀质量小于③中所得沉淀的质量
11.将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中,可能出现的现象是
A.钠块只在煤油层中游动,并放出气体
B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红
C.钠块在层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
12.下列有关焰色试验操作的描述正确的是
A.在观察焰色时均要透过蓝色钴玻璃,以便排除钠元素的黄光的干扰
B.取一根洁净的细铂丝,放在酒精灯上灼烧至与火焰颜色相同,再蘸取少量溶液,进行焰色试验
C.铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的溶液,重复以上实验
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则该溶液中一定有,没有
13.下列关于和的说法中,不正确的是
A.与中的阴、阳离子数之比均为1∶2
B.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
C.和的颜色不同
D.与都能与水反应生成碱,都属于碱性氧化物
14.不能用来鉴别和两种固体的操作是
A.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B.分别测量两种固体溶于水时,溶液的温度变化
C.分别在这两种固体中,逐滴加入同浓度的稀盐酸
D.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清的石灰水
15.实验室模拟“侯氏制碱法”制取,下列说法错误的是
(提示:浓氨水滴入生石灰中可制备,且极易溶于水)
A.X溶液为饱和碳酸钠溶液,作用是吸收二氧化碳中的氯化氢
B.装置中使用“多孔球泡”可增大的吸收速率
C.实验时,先向饱和溶液中通入较多的再通入足量
D.利用锥形瓶中所得物质制备固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
二、实验题
16.膨松剂反应产生气体的量是检验膨松剂品质的一项重要指标。某膨松剂中起蓬松作用的物质为碳酸氢钠和碳酸氢铵。
(1)某学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下发生的反应和放出的气体的量,设计了以下实验。
实验Ⅰ:将一定质量的固体样品置于试管中,用酒精灯加热片刻,在试管口立即可以闻到刺激性气味;加热足够长时间后,试管中仍有固体残留。
①结合以上实验现象,请写出加热时试管中所发生反应的化学方程式:_______。
②结合运用物质的量的相关计算,说明在碳酸氢钠中添加一定量碳酸氢铵的好处:_______。
实验Ⅱ:测定二氧化碳的质量
按下图所示连接装置(气密性良好,各装置中的试剂皆为足量)。
【资料】
a.浓硫酸常用于吸收水蒸气和氨气。
b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,不与氨气反应。
将一定质量的膨松剂样品装入装置B中,测定实验前后装置_______(填装置对应的字母符号)的质量,其质量差即为样品产生的二氧化碳的质量。加热前,先对已连接好的装置A、B和C通入一段时间的空气,再连接上装置D、E;停止加热后,应继续通入一段时间的空气。这样做的目的是_______。
实验Ⅲ:测定氨气的质量
调整上图装置的连接顺序为_______。取相同质量的膨松剂装入装置B中,测定实验前后装置C的质量,其质量差即为样品产生的氨气的质量。
(2)实验Ⅱ中,若没有装置E,可能会造成测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)若实验Ⅱ和实验Ⅲ所取的膨松剂样品的质量一致,实验Ⅱ测得二氧化碳的质量为6.6g,实验Ⅲ测得氨气的质量为1.7g:
①通过计算分析该样品中碳酸氢钠和碳酸氢铵的物质的量之比_______。
②计算生成的氨气和二氧化碳的体积(STP),体会该膨松剂在加热情况下的体积膨胀效果_______。
17.某小组通过实验探究和Na2CO3的性质。
实验一:探究和Na2CO3的溶解性和水溶液的酸碱性。
步骤 实验操作 观察到的实验现象
Na2CO3
① 在2支试管里分别加入1g和Na2CO3,各加入10mL水,振荡 全部溶解,得到透明溶液 部分溶解,试管底部有少许固体
② 将步骤①的试管中溶液分别分成两份,其中1份溶液中各滴加2滴酚酞溶液 溶液变红色 溶液变浅红色
③ 在步骤②的另两份溶液中各滴加2滴10%盐酸,振荡 没有气泡产生 产生少量气泡
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)常温下,的溶解度________(填“大于”“小于”或“等于”)Na2CO3的溶解度。
(2)下列推断正确的是________(填字母)。A.碳酸钠溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈酸性
B.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液都呈碱性
C.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液都呈酸性
D.碳酸钠溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈中性
实验二:探究和Na2CO3的热稳定性。
观察到的实验现象如下表所示:
物质 装置B中现象 装置C中现象
Na2CO3 无明显变化 开始断断续续产生气泡,一会儿后,没有气泡,溶液保持澄清
白色粉末变蓝色 开始断断续续产生气泡,一会儿后,产生连续气泡,溶液变浑浊
根据上述实验现象,回答下列问题:
(3)加热Na2CO3时,装置C中产生气泡的原因是_______。
(4)实验结论是________。
(5)加热发生反应的化学方程式为_________。
18.研究小组探究Na2O2与水反应。向1.56 gNa2O2粉末中加入40 mL水,充分反应得溶液A(溶液体积变化忽略不计),进行实验。
实验1:向2 mL溶液A中滴入1滴酚酞,溶液变红色,20秒后褪色。
(1)Na2O2与H2O反应的化学方程式为_______。溶液A中NaOH溶液的质量分数为_______。
(2)对实验1中溶液红色褪去的原因进行探究。
【查阅资料】
资料:H2O2是一种在碱性条件下不稳定、具有漂白性的物质。
【提出猜想】
猜想1:Na2O2与H2O反应可能生成了H2O2
猜想2:生成的NaOH浓度太大
【设计并进行实验】
①实验2:向2 mL溶液A中加入黑色粉末_______(填化学式),快速产生了能使带火星木条复燃的气体。
②实验3:向2 mL NaOH质量分数为_______%的NaOH溶液中滴入1滴酚酞,溶液变红色,10分钟后溶液褪色。向褪色的溶液中加入_______,溶液变红色。
【得出结论】
由以上实验可得出的结论是_______。
【反思与评价】
(3)分析实验结果可知,Na2O2与H2O反应的化学方程式如果分两步书写,应为_______、_______,但课本上没有写出中间产物H2O2,可能的原因是_______。
三、工业流程题
19.化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法,其工艺流程图如下:
(1)工艺流程中制得的产品是___________、___________(填化学式)。
(2)循环使用的物质是___________,主要目的是___________。
(3)“煅烧”时发生反应的化学方程式为___________。
(4)为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,可采用的操作为___________、___________。
(5)产品分析:把5.8 g含有少量NaCl杂质的Na2CO3,样品与足量稀硫酸反应后,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重1.4 g,
①气体与Na2O2反应的化学方程式___________;
②产品纯度为___________(保留到小数点后1位)。
20.我国化学工业科学家侯德榜提出了将索尔维法制碱与合成氨联合生产的改进工艺,这就是联合制碱法,也称侯氏制碱法。侯氏制碱法的工业生产分为两个过程,分别为生产纯碱的制碱过程和生产氯化铵的制氨过程。工艺流程如图所示:
该工业中涉及的几种物质溶解度的变化如图所示:
回答下列问题:
(1)合成氨工业中的氮气来源于空气,氢气主要来源于水和碳氢化合物等,侯氏制碱法所用的原料中,可由合成氨工业提供的物质的化学式为___。
(2)“产品1”的化学式为___,“过滤”后得到“产品1”的方法为__,写出“产品2”的一种常见用途__。
(3)写出“碳酸化”时发生反应的化学方程式___。
(4)采用“冷析”的方法分离出“产品2”的原因是___。
(5)下列关于“母液1”的说法正确的是__(填标号)。
A.“母液1”中主要含有NH、Cl-、Na+、HCO
B.“母液1”与“母液2”的成分相同
C.“母液1”中的溶质只有氯化铵
(6)研究表明,“吸氨2”不仅可以促进“产品2”的分离,还可以减少某种杂质的析出,写出“吸氨2”中发生反应的离子方程式___。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.只有碳酸氢钠加热分解,由差量法可计算碳酸氢钠的质量,进一步可测定碳酸钠的质量分数,故A不符合题意;
B.ag Na2CO3和NaHCO3混合物,与盐酸反应后加热、蒸干、灼烧,得bg固体为NaCl,由质量关系、原子守恒可测定碳酸钠的质量分数,故B不符合题意;
C.逸出气体用碱石灰吸收,增重质量为二氧化碳和水的质量,a、b均为混合物的质量,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数,故C符合题意;
D.ag Na2CO3和NaHCO3混合物,与Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得bg固体为碳酸钡,由质量关系、原子守恒可测定碳酸钠的质量分数,故D不符合题意;
故选C。
2.D
【分析】含与稀硫酸反应产生、,关闭、,打开用排水量气法测定气体总体积,读完气体总体积后,关闭、,缓缓打开,干燥管中装入碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气,用排水法收集测氧气体积。
【详解】A.加入硫酸与样品反应在气球中生成、,用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气,在左边量筒中通过排水法收集到氧气,A正确;
B.加入硫酸与样品反应在气球中生成、,B正确;
C.测定气体总体积是利用气球膨胀,把瓶中的空气排入右边排水量气,所以必须关闭、,打开,C正确;
D.读完气体总体积后,应该关闭,缓缓打开、,才可观察到气球慢慢缩小,D错误;
答案选D。
3.B
【详解】①Na2CO3热稳定性好,用酒精灯加热不会分解,①错误;
②向两溶液中滴加少量盐酸时,Na2CO3和HCl反应先生成NaHCO3,NaHCO3与HCl再反应生成CO2,故产生CO2气体较快的为NaHCO3溶液,②正确;
③NaHCO3受热易分解,被除去的是NaHCO3,③错误;
④澄清石灰水和Na2CO3、NaHCO3溶液反应均产生碳酸钙沉淀,不能鉴别,④错误;
⑤相同温度下,溶解度:Na2CO3>NaHCO3,⑤错误;
⑥物质的量相同时,Na2CO3消耗的盐酸的量为NaHCO3消耗盐酸的量的2倍,⑥正确;
②⑥正确,故选B。
4.B
【详解】设两块钠的质量都是23g,即钠的物质的量是1mol,钠在氧气中加热的反应方程式为:2Na+O2Na2O2,23g钠完全燃烧生成39g过氧化钠,转移电子是1mol;钠在氧气在常温下反应为:4Na+O2=2Na2O,23g钠与氧气发生反应,生成氧化钠的质量是31g,转移电子是1mol; 所以两块钠失去电子一样多,第一块钠的反应产物质量大,故选B。
5.B
【详解】A.NH4HCO3加热分解产生氨气、水和二氧化碳,试管底部物质完全消失,故A不选;
B.NaHCO3加热分解产生碳酸钠、水和二氧化碳,试管底部物质为碳酸钠固体,故B选;
C.NH4Cl加热分解产生氨气和HCl气体,试管底部物质完全消失,故C不选;
D.(NH4)2CO3加热分解产生氨气、水和二氧化碳,试管底部物质完全消失,故D不选;
故选B。
6.D
【详解】A.钠沉入液氨说明钠的密度比液氨大,故A正确;
B.液氨中没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电,说明溶液的导电性增强,故B正确;
C.反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子,所以钠和液氨可发生反应2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑,故C正确;
D.钠投入液氨中反应得到H2,故0.1 mol钠反应失去0.1 mol电子,故D错误;
故答案为D
7.D
【详解】将一小块钠投入滴有酚酞的水中,迅速融化成小球,且浮在水面上,发出嘶嘶的响声,且烧杯发烫,溶液变红色;此实验能证明钠的性质有:①浮在水面上说明钠比水轻;②钠迅速融化成小球,说明钠的熔点较低;③烧杯发烫说明钠与水反应时放出热量;④碱性溶液能使酚酞变红,溶液变红色说明钠与水反应后溶液呈碱性;
故答案选D。
8.C
【详解】A.焰色试验是元素的性质,所以进行金属元素的焰色试验时不发生化学变化,故A正确;
B.金属钠的还原性强,易与空气中的氧气和水蒸气反应,为防止金属钠变质,钠可以保存在煤油中,故B正确;
C.氯化钾和硝酸钾都含有钾离子,氯化钾和硝酸钾灼烧时,透过蓝色钴玻璃可观察到火焰的颜色都为紫色,故C错误;
D.黄色光会掩盖紫色光,所以进行钾及其化合物的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,故D正确;
故选C。
9.C
【详解】A.过氧化钠与水发生歧化反应,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,故A错误;
B.过氧化钠为淡黄色固体,氧化钠为白色固体,氧化钠与水反应只生成氢氧化钠,故B错误;
C.氧化钠中阴离子为氧离子,过氧化钠中阴离子为过氧根离子,则相同物质的量的氧化钠和过氧化钠中阴离子物质的量之比为1:1,故C正确;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,不是碱性氧化物,故D错误;
故选:C。
10.D
【分析】过氧化钠和水发生复分解反应生成氢氧化钠和双氧水,双氧水发生分解反应生成水和氧气;双氧水能被酸性高锰酸钾氧化为氧气,高锰酸钾被还原;双氧水中加入氯化钡溶液发生复分解反应生成过氧化钡沉淀和盐酸,过氧化钡悬浊液中加稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和双氧水,双氧水中加二氧化锰,在二氧化锰的催化作用下双氧水分解为水和氧气。
【详解】A.①过氧化钠和水反应生成氧气、⑤中双氧水在二氧化锰催化作用下分解放出氧气,故A正确;
B.①过氧化钠和水发生复分解反应生成氢氧化钠和双氧水,双氧水发生分解反应生成水和氧气;④中BaO2和硫酸发生复分解反应生成硫酸钡沉淀和双氧水,双氧水发生分解反应生成水和氧气;双氧水发生分解反应生成水和氧气,为氧化还原反应,故B正确;
C.②中过氧化氢被高锰酸钾氧化生成氧气,⑤中过氧化氢在二氧化锰催化条件下自身发生氧化还原反应生成水和氧气,KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同,故C正确;
D.③中生成BaO2,④中生成BaSO4沉淀,由Ba原子守恒可知④中反应后的沉淀质量大于③中所得沉淀的质量,故D错误;
选D。
11.D
【详解】钠的密度比煤油的大,比水的小,则钠在水层与煤油层界面处发生反应,产生的氢气使钠块界面处游动并上下跳动,反应生成了氢氧化钠,故水层变红,故选D。
12.B
【详解】A.在观测钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,其他元素不需要,A错误;
B.取一根洁净的细铂丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取溶液,进行焰色反应,B正确;
C.做焰色试验结束后铂丝要用稀盐酸洗涤,不能用稀硫酸洗涤,C错误;
D.黄光能掩盖紫光,该实验只能说明该溶液中含有,无法确定是否含有,确定钾离子的存在,要透过蓝色钴玻璃观察,D错误;
答案选B。
13.D
【详解】A.中阴离子分别为和,阳离子均为,即二者阴、阳离子数之比均为1∶2,A项正确;
B.与水反应生成碱和水外,还生成,可用于供氧,B项正确;
C.为白色固体,为淡黄色固体,二者颜色不同,C项正确;
D.与酸反应只生成盐和水,为碱性氧化物,而与酸反应除了生成盐和水外,还生成,可用于供氧,不属于碱性氧化物,D项错误。
故选D。
14.D
【详解】A.碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可以鉴别,A不符合题意;
B.碳酸钠溶于水,溶液温度升高,碳酸氢钠溶于水,溶液温度降低,可以鉴别,B不符合题意;
C.向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,先无气体产生,当盐酸量较多时,产生气体,向碳酸氢钠溶液中逐滴加入稀盐酸,立即产生气体,现象不同,可以鉴别,C不符合题意;
D.碳酸钠和碳酸氢钠均能与澄清石灰水反应生成沉淀,无法鉴别,D符合题意;
答案选D。
15.A
【分析】浓氨水滴入生石灰中制备,盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的氯化氢,然后与氨气一起通入饱和氯化钠溶液中制备碳酸氢钠,可将实验流程简单梳理如下:
。
【详解】A.由分析可知,X溶液为饱和碳酸氢钠溶液,作用是吸收二氧化碳中的氯化氢,二氧化碳会和饱和碳酸钠溶液反应,A错误;
B.使用“多孔球泡”可增大气体与溶液的接触面积,加快的吸收速率,B正确;
C.极易溶于水,实验时,先向饱和溶液中通入较多的,使溶液呈碱性,利于的吸收,C正确;
D.固体受热分解得固体,利用锥形瓶中所得制备固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程,D正确;
答案选A。
16.(1) 单位质量的碳酸氢铵可以产生更多的二氧化碳 测定实验前后装置D的质量 将滞留在装置中的二氧化碳气体排入装置D中充分吸收 ABDCE
(2)偏大
(3) 1:1 3.36 L
【分析】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水,通过浓硫酸装置吸收水,通过碱石灰装置D吸收二氧化碳,装置E盛有碱石灰可以排除空气中水和二氧化碳的干扰;使用装置A吸收空气中二氧化碳,用空气排出滞留在装置中二氧化碳气体;
【详解】(1)①碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水,在装置B内发生反应的化学方程式是;
②碳酸氢钠和碳酸氢铵受热分解的方程式为:,,根据方程式可知,单位质量的碳酸氢铵可以产生更多的二氧化碳;
由分析可知,将一定质量的膨松剂样品装入装置B中,测定实验前后装置D的质量;实验结束后,需要继续通入一段时间的空气,其目的为将滞留在装置中的二氧化碳气体排入装置D中充分吸收;若要测定氨气的质量,观察得C可以吸收氨气,所以需要排除水对C的干扰,因此将C、D位置互换为ABDCE,D可以吸收二氧化碳和水,E可以防止空气中的水进入C中;
(2)若没有装置E,则空气中的二氧化碳那会倒流如D中,使结果偏大;
(3)①m(CO2)=6.6g,n(CO2)=0.15mol,m(NH3)=1.7g,n(NH3)=0.1mol,根据方程式,,可知n()=n(NH3)=0.1mol,所以碳酸氢铵分解产生的二氧化碳为0.1mol,所以碳酸氢钠分解产生的n(CO2)=0.15mol-0.1mol=0.05mol,根据方程式可知,需要碳酸氢钠的物质的量为0.1mol,故碳酸氢钠和碳酸氢铵的物质的量之比为1:1;
②若上述实验测得二氧化碳的质量为6.6 g,则CO2气体的物质的量n(CO2)=,其在标准状况下的体积V(CO2)=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L。
17.(1)小于
(2)B
(3)加热时排出了装置内的空气
(4)Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强
(5)2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O
【分析】该实验的实验目的是探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质,实验一探究碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性和水溶液的酸碱性,由实验①可知,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,由实验②可知,碳酸钠和碳酸氢钠溶液都呈碱性,但是碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠,由实验③可知,碳酸钠与少量盐酸反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳;实验二探究碳酸钠和碳酸氢钠的的热稳定性,由实验可知,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,而碳酸钠受热不分解。
【详解】(1)由分析可知,常温下,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,故答案为:小于;
(2)由分析可知,碳酸钠和碳酸氢钠溶液都呈碱性,但是碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠,故选B;
(3)由分析可知,碳酸钠受热不分解,则断断续续产生气泡是因为加热时排出了装置内的空气,故答案为:加热时排出了装置内的空气;
(4)由分析可知,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,而碳酸钠受热不分解,说明碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,故答案为:Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强;
(5)由分析可知,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O。故答案为:2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O。
18.(1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 3.88%
(2) MnO2 3.88% 一定量的水 H2O2与NaOH共同作用使溶液红色褪去,过氧化氢起主要作用
(3) Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2 2H2O2=2H2O+O2↑ H2O2在碱性条件下不稳定,易分解,H2O2大部分已分解
【分析】本实验为向1.56 gNa2O2粉末中加入40 mL水,充分反应得溶液A,向2 mL溶液A中滴入1滴酚酞,溶液变红色,20秒后褪色,结合资料,通过验证不同浓度的氢氧化钠对其的影响,来确定褪色的原因,据此分析回答问题。
(1)
Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气,其反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;40 mL水质量为40 g,根据2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知,1.56 g Na2O2粉末与水完全反应,生成1.6 g NaOH和0.32 g O2,则NaOH的质量分数为;
(2)
①实验2:根据双氧水在二氧化锰作用下分解生成氧气和水,即向2 mL溶液A中加入黑色粉末MnO2,快速产生了能使带火星木条复燃的气体;故答案为:MnO2;
②原溶液中NaOH的浓度为3.88%,为了验证试验,因此也要用同样浓度的NaOH溶液,即实验3:向2 mL物质的量浓度为3.88%NaOH溶液中滴入1滴酚酞,溶液变红色,10分钟后溶液褪色。可能是碱的浓度较大,使酚酞褪色,向褪色的溶液中加入一定量的水,溶液稀释了,则溶液变红色;故答案为:3.88%;一定量的水;
③双氧水有漂白性,浓的NaOH溶液能漂白酚酞,因此由以上实验可得出的结论是H2O2与NaOH共同作用使溶液红色褪去,过氧化氢起主要作用;故答案为:H2O2与NaOH共同作用使溶液红色褪去,过氧化氢起主要作用;
(3)
分析实验结果可知,Na2O2与H2O反应的化学方程式可以理解为先生成了双氧水,再是双氧水分解生成水和氧气,如果分两步书写,应为Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2、2H2O2=2H2O+O2↑,但课本上没有写出中间产物H2O2,根据H2O2是一种在碱性条件下不稳定、具有漂白性的物质,即可能的原因是H2O2碱性条件下不稳定,易分解,H2O2大部分已分解;故答案为:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2;2H2O2=2H2O+O2↑;H2O2碱性条件下不稳定,易分解,H2O2大部分已分解。
19.(1) Na2CO3 NH4Cl
(2) 二氧化碳 降低成本,提高原料使用率
(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
(5) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 91.4%
【分析】向精制饱和食盐水中先通入足量氨气,使溶液显碱性,然后通入足量CO2气体,发生反应:NaCl+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,析出NaHCO3晶体,将晶体过滤处理,然后煅烧NaHCO3分解产生Na2CO3,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,分解产生的CO2再用于制取NaHCO3,分离NaHCO3的母液中加入NaCl晶体,可析出NH4Cl固体,用于作化肥或金属加工的除锈剂等。
(1)
根据上述分析可知:工艺流程中制得的产品是Na2CO3、NH4Cl;
(2)
在上述工艺流程中可以循环利用的物质有二氧化碳;其主要目的是降低成本,提高原料使用率;
(3)
“煅烧”时NaHCO3分解产生Na2CO3,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(4)
根据图示可知:NH4Cl的溶解度受温度的影响变化较大,而NaCl的溶解度受温度的影响变化不大,所以为使NH4Cl沉淀充分并分离出来,可采取的操作是蒸发浓缩、冷却结晶;
(5)
①CO2与Na2O2反应产生Na2CO3、O2,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
②向样品中加入H2SO4,Na2CO3发生反应产生CO2气体,反应方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,样品与足量稀硫酸反应后,产生的CO2气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。根据方程式可得关系式:2Na2CO3~2CO2~O2,样品中每有2 mol Na2CO3参加反应,反应产生的气体被Na2O2吸收,固体增重56 g。现在Na2O2固体质量增加1.4 g,则固体样品中含有Na2CO3的质量为m(Na2CO3)=,故样品中Na2CO3的纯度为。
20. NH3、CO2 Na2CO3 煅烧 用作氮肥 NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 在较低温度下,氯化铵的溶解度小于氯化钠的溶解度,冷析有利于氯化铵的析出 A NH3 H2O+HCO=CO+NH+H2O(或NH3+HCO=CO+NH)
【分析】根据流程图及部分物质的溶解度,其流程为向饱和食盐水中加入足量的氨气,再通入过量的二氧化碳,形成碳酸氢钠过饱和溶液,即可生成碳酸氢钠晶体,过滤,产品1为碳酸氢钠再反应制备的纯碱,则母液1中含有碳酸氢钠、氯化铵和氯化钠;母液1吸收氨气,可使碳酸氢根离子变为碳酸根离子,冷析、盐析生成氯化铵,则产品2为氯化铵,母液2主要为氯化钠溶液。
【详解】(1)侯氏制碱法所用的原料为氨气和二氧化碳,可由合成氨工业提供,物质的化学式为NH3、CO2;
(2)“产品1”的化学式为Na2CO3,“过滤”后得到“产品1”的方法为煅烧,“产品2”为NH4Cl,一种常见用途为用作氮肥、制备其他铵盐等。
(3)“碳酸化”时发生反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓。
(4)采用“冷析”的方法分离出“产品2”的原因是在较低温度下,氯化铵的溶解度小于氯化钠的溶解度,“冷析”有利于氯化铵的析出。
(5)“母液1”中主要含NH4Cl和少量NaHCO3、NaCl,故“母液1”中主要含有NH、Cl-、Na+、HCO,A正确;
“母液2”中主要含NaCl,“母液1”与“母液2”的成分不同,B错误。
“母液1”中主要含NH4Cl和少量NaHCO3、NaCl,C错误;
答案为A;
(6)已知“吸氨2”不仅可以促进“产品2”的分离,则为氨气溶于水形成一水合氨,而一水合氨与溶液中的碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和铵根离子与水,离子方程式为NH3 H2O+HCO=CO+NH+H2O(或NH3+HCO=CO+NH)。
答案第1页,共2页
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