易错专题11 Na2O2反应的增重问题-【突破易错·冲刺满分】2021-2022学年高一上学期化学期中期末易错专题(人教版2019)(含解析)

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名称 易错专题11 Na2O2反应的增重问题-【突破易错·冲刺满分】2021-2022学年高一上学期化学期中期末易错专题(人教版2019)(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-19 19:09:48

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易错专题11 Na2O2反应的增重问题
突破易错
易错点一 Na2O2与CO2、H2O反应的增重问题
【易错典例】
例1 将10.4g和的固体混合物投入到水中,充分反应后收集到的质量为1.6g,则混合物中的质量分数为
A.20% B.75% C.25% D.66%
例2 将20gCO2和CO的混合气体,通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2g,则原混合气体中CO2的质量分数为
A.32% B.44% C.56% D.88%
【解题必备】
Na2O2与CO2、H2O反应中的关系
反应的化学方程式:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2  ①
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑  ②
(1)物质的量的关系
无论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。
(2)固体质量关系
①2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3+O2  Δm(固体)
2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g (2 mol CO的质量)
即:发生反应①时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
②2Na2O2 + 2H2O===4NaOH+O2↑  Δm(固体)
2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g (2 mol H2的质量)
即:发生反应②时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
(3)电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。
【变式突破】
1.在时,将和的混合气体缓缓通入足量的固体中,充分反应后,固体的质量增加。请计算:
(1)产生的质量_______。
(2)原混合气体中在标准状况下的体积________。
易错点二 CO、H2气体充分燃烧产物与Na2O2反应的增重问题
【易错典例】
例3 4.28 g CO气体在1 mol的氧气中燃烧后,所得的气体通过足量Na2O2固体中充分反应后,下列说法不正确的是
A.CO与氧气反应,只消耗了0.5 mol氧气
B.充分反应后Na2O2固体质量增加了28 g
C.通过以上两步反应后余下氧气物质的量为0.5 mol
D.若2 g H2替代 28 g的CO发生上述反应,则Na2O2固体质量增加了2 g
【解题必备】
由CO、H2在氧气中充分燃烧的化学方程式,以及Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式,结合原子守恒即可计算。
【变式突破】
2.与的混合气体5g,在时和足量的氧气混合,用电火花充分引燃,在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的中,测得固体增重的质量为,则原混合气体中的质量分数为( )
A.25% B.75% C.88% D.32%
易错点三 化学式为CxHyOz的可燃物充分燃烧产物与Na2O2反应的增重问题
【易错典例】
例4 下列物质各3g,在氧气中完全燃烧,于150℃时将产物通过足量的Na2O2固体后,固体增重大于3g的是( )
A.HCOOH B.CH3COOH C.C2H5OH D.C6H12O6
【解题必备】
1.化学式符合(CO)2(H2)m烃的含氧衍生物
例:将2.1g甲醛(HCH0)和甲醇(CH3OH)的混合物在足量的氧气中完全燃烧后,将燃烧产物跟足量的Na2O2反应,则增重多少克
解析:因甲醛和甲醇的组成分别改写为(CO) (H2) 和(CO) (H2)2 的形式,所以在氧气中完全燃烧的产物跟足量的Na2O2反应可以看做是CO和H2的燃烧产物通过Na2O2,因此甲醛增重的质量还是2.1g。
推论一:若某物质化学式符合(CO)m(H) n 的形式,经充分燃烧,产物CO2和H2O通过Na2O2的增重的质量即为原物质的质量。
注意:符合该形式的无机物有CO、H2;常见有机物有CH3OH、CH2OHCH2OH、CH2OHCHOHCH2OH、HCHO、OHCCHO、CH3COOH、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、CH3OOCH、C6H12O6。
2.单质碳、烃及化学式不符合(CO)m(H2)n的烃的含氧衍生物
例:a g CH4与 b g甲酸(HCOOH)在足量的O2中燃烧,将其产物通过足量的Na2O2充反应,则Na2O2增重多少克
解析:因CH4与甲酸(HCOOH) 的组成不符合(CO)(H2)n这一形式,可通过加氧减氧使其符合这一通式,故:
推论二:单质碳、烃及化学式不符合CO)m(H2)n烃的含氧衍生物燃烧产物CO2或H2O通过Na2O2时,其增重的质量可通过加氧或者去氧的方式对其化学式进行变形,使其符合(CO)m(H2)n的形式,然后通过相应的换算确定Na2O2增重的质量。
【变式突破】
3.在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共m g,若加入足量Na2O2,充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全,测得固体质量增加m g,则CO2与CH4的体积比为(  )
A.3∶1 B.2∶1 C.1∶1 D.任意比
冲刺满分
1.标准状况下,4.48L通过一定量的固体后,最终收集到3.36L气体,则这3.36L气体的成分是( )
A. B. C.和 D.无法确定
2.下列说法不正确的是
A.2.3gNa投入97.7g水中,所得溶液的质量分数为4%
B.62gNa2O 与78gNa2O2投入相同体积的足量水中,所得溶液的质量分数不相同
C.78gNa2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应,二者生成的O2均为0.5mol
D.将28gCO充分燃烧生成的CO2完全通入足量Na2O2中完全反应,固体增28g
3.等物质的量的O2、N2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中O2、N2、CO2物质的量之比为
A.9︰6︰0 B.4︰3︰1 C.3︰3︰2 D.7︰6︰3
4.在一定条件下,使12gCO和O2的混合气体充分反应,所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应,结果固体增重7g,则原混合气体中O2的质量分数可能是
①33.3%②41.7%③58.3%④66.7%
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
5.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7.5g,则原混合气体中O2的质量分数是( )
A.33.3% B.40% C.36% D.54.5%
6.将20gCO2和CO的混合气体,通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2g,则原混合气体中CO2的质量分数为( )
A.32% B.44% C.56% D.88%
7.200℃时,23.2g 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7.2 克,则原混合气体的总物质的量是(  )
A.0.25 mol B.0.5 mol C.0.75 mol D.1 mol
8.只含C、H、O三种元素的化合物完全燃烧后生成CO2和H2O。某物质的分子组成CxHyOz,取该物质m g在足量的O2中完全燃烧,将产物全部通过足量的Na2O2,充分反应后,Na2O2的质量增加m g,则该物的分子组成必定满足
A.x=y B.x=y=z C.y=z D.x=z
9.取a g某物质在足量氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是
A.H2 B.CO C.C6H12O6 D.C12H22O11
10.(1)将ag CO、H2的混合气体在足量O2中充分燃烧,把产生的气体(>100℃)通入足量的Na2O2固体中,完全反应后,Na2O2的质量增加___________g。
(2)30g甲醛(HCHO)在足量的O2中充分燃烧,把产生的气体(>100℃)通入足量的Na2O2固体中,完全反应后,Na2O2的质量增加___________g。
11.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L 1盐酸、6 mol·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C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是_________________________。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为_____________________________________。易错专题11 Na2O2反应的增重问题
突破易错
易错点一 Na2O2与CO2、H2O反应的增重问题
【易错典例】
例1 将10.4g和的固体混合物投入到水中,充分反应后收集到的质量为1.6g,则混合物中的质量分数为
A.20% B.75% C.25% D.66%
【答案】C
【解析】生成的物质的量为,设混合物中的物质的量为x,根据题意可得:
解得,混合物中m(Na2O2)=0.1mol×78g/mol=7.8g,,则混合物中的质量分数为。
故选C。
例2 将20gCO2和CO的混合气体,通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2g,则原混合气体中CO2的质量分数为
A.32% B.44% C.56% D.88%
【答案】D
【解析】反应前后固体质量差完全源自CO2与Na 2O 2的反应,所以本题宜用“差量法”求解:
设其中CO2的质量为x ,则
2 Na 2O 2+2CO2===2Na 2CO 3+O 2 Δm
88 56
x 11.2 g
解得x=17.6g
w(CO2)= ×100%=88%。故选D。
【解题必备】
Na2O2与CO2、H2O反应中的关系
反应的化学方程式:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2  ①
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑  ②
(1)物质的量的关系
无论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。
(2)固体质量关系
①2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3+O2  Δm(固体)
2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g (2 mol CO的质量)
即:发生反应①时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
②2Na2O2 + 2H2O===4NaOH+O2↑  Δm(固体)
2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g (2 mol H2的质量)
即:发生反应②时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
(3)电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。
【变式突破】
1.在时,将和的混合气体缓缓通入足量的固体中,充分反应后,固体的质量增加。请计算:
(1)产生的质量_______。
(2)原混合气体中在标准状况下的体积________。
【答案】
【解析】(1)向足量的固体中通入和的混合气体,固体的质量只增加,是因为反应生成了,根据质量守恒可知,;
(2)生成的,设原混合气体中和的物质的量分别为、,
则,,解得,,则原混合气体中在标准状况下的体积为。
易错点二 CO、H2气体充分燃烧产物与Na2O2反应的增重问题
【易错典例】
例3 4.28 g CO气体在1 mol的氧气中燃烧后,所得的气体通过足量Na2O2固体中充分反应后,下列说法不正确的是
A.CO与氧气反应,只消耗了0.5 mol氧气
B.充分反应后Na2O2固体质量增加了28 g
C.通过以上两步反应后余下氧气物质的量为0.5 mol
D.若2 g H2替代 28 g的CO发生上述反应,则Na2O2固体质量增加了2 g
【答案】C
【解析】28g CO气体的物质的量为=1mol,在1mol的氧气中燃烧后,2CO+O22CO2,生成1 mol二氧化碳,剩余0.5 mol氧气,通过足量Na2O2固体发生的反应为2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2,据此分析解答。A.根据上述分析,CO与氧气反应,只消耗了0.5 mol氧气,故A正确;B.2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2,充分反应后Na2O2固体质量的增加量与CO的质量相等,为28 g,故B正确;C.2CO+O22CO2,2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2,通过以上两步反应,余下氧气的量不变,物质的量仍为1mol,故C错误;D.2 g H2的物质的量为=1 mol,燃烧生成水后与过氧化钠反应,2Na2O2 +2H2O =4NaOH+O2 ↑,Na2O2固体质量的增加量等于氢气的质量,为2 g,故D正确;故选C。
【点睛】正确理解过氧化钠与水或二氧化碳反应后固体质量的增加量是解题的关键,可以将Na2CO3看成Na2O2·CO,NaOH看成Na2O2·H2。
【解题必备】
由CO、H2在氧气中充分燃烧的化学方程式,以及Na2O2与CO2、H2O反应的化学方程式,结合原子守恒即可计算。
【变式突破】
2.与的混合气体5g,在时和足量的氧气混合,用电火花充分引燃,在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的中,测得固体增重的质量为,则原混合气体中的质量分数为( )
A.25% B.75% C.88% D.32%
【答案】C
【解析】设混合气中和的物质的量分别是x和y,则。氢气燃烧生成水,水再被过氧化钠吸收,又生成氧气,所以过氧化钠增加的质量就是氢气的质量;二氧化碳被过氧化钠吸收,也生成氧气,所以过氧化钠增加的质量就是一氧化碳的质量,所以,联立解得,,所以原混合气体中的质量分数为,故C正确;
故选C。
易错点三 化学式为CxHyOz的可燃物充分燃烧产物与Na2O2反应的增重问题
【易错典例】
例4 下列物质各3g,在氧气中完全燃烧,于150℃时将产物通过足量的Na2O2固体后,固体增重大于3g的是( )
A.HCOOH B.CH3COOH C.C2H5OH D.C6H12O6
【答案】C
【解析】水、二氧化碳和Na2O2反应方程式分别为2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,根据方程式知,水和Na2O2反应时固体质量增加量相当于H2质量,二氧化碳和Na2O2反应时固体质量增加量相当于CO质量,将可燃物写出H2或CO或(CO)m·Hn方式,如果恰好写为H2或CO或(CO)m·Hn方式,则产物通过足量Na2O2时固体质量不变,如果改写化学式时O原子有剩余,则反应前后固体质量减少,如果C原子有剩余,则固体质量增加,据此分析解答。A. HCOOH可以改写成CO·H2·O,O原子有剩余,所以反应前后固体质量增多少于3g,不符合,故A错误;
B. 该化学式可以改写为(CO)2 (H2)2,所以反应前后固体质量增多等于3g,不符合,故B错误;
C. 该化学式可以改写为CO·(H2)3·C,C有剩余,则反应前后固体质量增多多于3g,符合,故C正确;
D. 该化学式可以改写为(CO)6 (H2)6,则反应前后固体质量增多等于3g,故不符合,故D错误。
答案选C。
【点睛】水、二氧化碳和Na2O2反应方程式分别为2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,根据方程式知,水和Na2O2反应时固体质量增加量相当于H2质量,二氧化碳和Na2O2反应时固体质量增加量相当于CO质量,将可燃物写出H2或CO或(CO)m·Hn方式,如果恰好写为H2或CO或(CO)m Hn方式,则产物通过足量Na2O2时固体质量不变,如果改写化学式时O原子有剩余,则反应前后固体质量减少,如果C原子有剩余,则固体质量增加。
【解题必备】
1.化学式符合(CO)2(H2)m烃的含氧衍生物
例:将2.1g甲醛(HCH0)和甲醇(CH3OH)的混合物在足量的氧气中完全燃烧后,将燃烧产物跟足量的Na2O2反应,则增重多少克
解析:因甲醛和甲醇的组成分别改写为(CO) (H2) 和(CO) (H2)2 的形式,所以在氧气中完全燃烧的产物跟足量的Na2O2反应可以看做是CO和H2的燃烧产物通过Na2O2,因此甲醛增重的质量还是2.1g。
推论一:若某物质化学式符合(CO)m(H) n 的形式,经充分燃烧,产物CO2和H2O通过Na2O2的增重的质量即为原物质的质量。
注意:符合该形式的无机物有CO、H2;常见有机物有CH3OH、CH2OHCH2OH、CH2OHCHOHCH2OH、HCHO、OHCCHO、CH3COOH、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、CH3OOCH、C6H12O6。
2.单质碳、烃及化学式不符合(CO)m(H2)n的烃的含氧衍生物
例:a g CH4与 b g甲酸(HCOOH)在足量的O2中燃烧,将其产物通过足量的Na2O2充反应,则Na2O2增重多少克
解析:因CH4与甲酸(HCOOH) 的组成不符合(CO)(H2)n这一形式,可通过加氧减氧使其符合这一通式,故:
推论二:单质碳、烃及化学式不符合CO)m(H2)n烃的含氧衍生物燃烧产物CO2或H2O通过Na2O2时,其增重的质量可通过加氧或者去氧的方式对其化学式进行变形,使其符合(CO)m(H2)n的形式,然后通过相应的换算确定Na2O2增重的质量。
【变式突破】
3.在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共m g,若加入足量Na2O2,充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全,测得固体质量增加m g,则CO2与CH4的体积比为(  )
A.3∶1 B.2∶1 C.1∶1 D.任意比
【答案】C
【解析】在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共m g,若加入足量Na2O2,充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全,测得固体质量增加m g,则混合气体变形能变为(CO)x( H2)y,即可,故CO2:CH4 = 1:1,故C符合题意,故答案为C。
【点睛】只要能改写成(CO)x( H2)y的有机物或则其他混合物,m g该混合物充分燃烧后通入到足量过氧化钠中,过氧化钠增加的质量为m g。
冲刺满分
1.标准状况下,4.48L通过一定量的固体后,最终收集到3.36L气体,则这3.36L气体的成分是( )
A. B. C.和 D.无法确定
【答案】C
【解析】根据反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,标准状况下,4.48LCO2与足量反应时产生2.24L,但题干告知反应后气体总体积为3.36L,说明4.48L未完全反应,则3.36L气体应为和的混合气体,故答案为:C。
2.下列说法不正确的是
A.2.3gNa投入97.7g水中,所得溶液的质量分数为4%
B.62gNa2O 与78gNa2O2投入相同体积的足量水中,所得溶液的质量分数不相同
C.78gNa2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应,二者生成的O2均为0.5mol
D.将28gCO充分燃烧生成的CO2完全通入足量Na2O2中完全反应,固体增28g
【答案】AB
【解析】A.反应后溶液质量小于100g,质量分数大于4%,错误;
B.生成NaOH质量相同,溶液质量相同,故溶液的质量分数相同,错误;
C.过氧化钠与二氧化碳和水反应均为歧化反应,生成氧气量相同,均为0.5mol,正确;
D.根据计算式:CO+Na2O2=Na2CO3,故增加质量为28g,正确;
答案选AB。
3.等物质的量的O2、N2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中O2、N2、CO2物质的量之比为
A.9︰6︰0 B.4︰3︰1 C.3︰3︰2 D.7︰6︰3
【答案】B
【解析】氧气和氮气都不和过氧化钠反应,二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气,根据反应前后体积的变化判断出二氧化碳有剩余,再根据反应的化学方程式计算混合气体中O2、N2、CO2物质的量之比。设三者的物质的量分别为3 mol,发生的反应方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,反应后气体体积变为原来的8/9(同温同压),即剩余气体的物质的量为8 mol,若二氧化碳完全与过氧化钠反应,则气体的物质的量减少1.5 mol,即剩余气体为7.5 mol,这说明二氧化碳有剩余,设有x mol二氧化碳参加反应,则有3+3+0.5x+(3 x)=8,解得x=2,所以反应后N2的物质的量为3 mol,O2的物质的量为4 mol,CO2的物质的量为1 mol,反应后的混合气体中O2、N2、CO2物质的量之比为4:3:1,答案选B。
4.在一定条件下,使12gCO和O2的混合气体充分反应,所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应,结果固体增重7g,则原混合气体中O2的质量分数可能是
①33.3%②41.7%③58.3%④66.7%
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】A
【解析】设CO2的质量为x,根据差量法可得:
,解得x=11g,n(CO2)==0.25mol;
根据2CO+O2=2CO2,若O2过量,n(CO)= n(CO2)=0.25mol,m(CO)=28g/mol×0.25mol=7g,m(O2)=12g-7g=5g,O2的质量分数为≈41.7%;若CO过量,n(O2)=n(CO)=0.125mol,m(O2)=32g/mol×0.125mol=4g,O2的质量分数为≈33.3%;①②符合题意,故选A。
5.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7.5g,则原混合气体中O2的质量分数是( )
A.33.3% B.40% C.36% D.54.5%
【答案】D
【解析】CO燃烧生成二氧化碳,反应方程式为2CO+O2═2CO2,二氧化碳与过氧化钠发生反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,方程式相加的CO+Na2O2=Na2CO3,固体增加的质量为相当于CO的质量,氢气燃烧生成水,反应方程式为2H2+O2═2H2O,水与过氧化钠发生反应2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH,固体增加的质量为相当于H2的质量,CO、H2、O2用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7.5g就是原混合气体中CO、H2的质量和,所以混合气体中氧气的质量为16.5g-7.5g=9g,氧气的质量分数为 9g/16.5g×100%=54.5%. D项正确;答案选D。
6.将20gCO2和CO的混合气体,通过装有足量过氧化钠的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了11.2g,则原混合气体中CO2的质量分数为( )
A.32% B.44% C.56% D.88%
【答案】D
【解析】反应前后固体质量差完全源自CO2与Na 2O 2的反应,所以本题宜用“差量法”求解:
设其中CO2的质量为x ,则
2 Na 2O 2+2CO2====2Na 2CO 3+O 2 Δm
88 56
x 11.2 g
解得x=17.6g
w(CO2)= ×100%=88%。
故选D。
7.200℃时,23.2g 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7.2 克,则原混合气体的总物质的量是(  )
A.0.25 mol B.0.5 mol C.0.75 mol D.1 mol
【答案】D
【解析】CO2和水蒸气通入Na2O2中,发生反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,固体只增加了7.2g,是因为生成O2,根据质量守恒定律可知m(O2)=23.2g-7.2g=16g,所以n(O2)==0.5mol,根据方程式可知,n(混合气体)=2n(O2)=2×0.5mol=1mol,故选D。
8.只含C、H、O三种元素的化合物完全燃烧后生成CO2和H2O。某物质的分子组成CxHyOz,取该物质m g在足量的O2中完全燃烧,将产物全部通过足量的Na2O2,充分反应后,Na2O2的质量增加m g,则该物的分子组成必定满足
A.x=y B.x=y=z C.y=z D.x=z
【答案】D
【解析】有机物在足量氧气中燃烧生成CO2和H2O,与Na2O2发生反应:2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2↑,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,对生成物变式:Na2CO3~Na2O2 CO,2NaOH~Na2O2 H2,固体增加的质量相当于CO和H2的质量,则有机物应可拆写成(CO)m Hn的形式,
由此可以看出CxHyOz中,x=z,故选D。
【点睛】本题考查有机物分子式的确定,注意把握过氧化钠与二氧化碳和水反应的质量增加的质量关系,根据关系式可以得出固体增加的质量相当于CO和H2的质量。
9.取a g某物质在足量氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是
A.H2 B.CO C.C6H12O6 D.C12H22O11
【答案】D
【解析】氢气燃烧生成水,水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,即氢原子结合的氧原子又重新生成了氧气,所以增加的质量就是氢气的质量,有关反应式为2H2+O22H2O、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑。同样分析可知,CO也符合,有关方程式为2CO+O22CO2、2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2。由此可知如果物质能满足(H2)n(CO)m形式,就能满足题中条件。选项C中可以是(H2)6(CO)6,正确。而选项D是(H2)11(CO)11C,所以选项D不符合。答案选D。
10.(1)将ag CO、H2的混合气体在足量O2中充分燃烧,把产生的气体(>100℃)通入足量的Na2O2固体中,完全反应后,Na2O2的质量增加___________g。
(2)30g甲醛(HCHO)在足量的O2中充分燃烧,把产生的气体(>100℃)通入足量的Na2O2固体中,完全反应后,Na2O2的质量增加___________g。
【答案】a 30
【解析】 (1)由下列反应方程式:2CO+O22CO2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,可得CO+ Na2O2=Na2CO3,同理,2H2+O2=2H2O,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,H2+ Na2O2=2NaOH,所以Na2O2与CO2、H2O反应后增加的质量与原混合气体CO、H2的质量相同。
(2)甲醛(HCHO)可以看成是(CO)m(H2)n,充分燃烧后的气体与足量的Na2O2完全反应,Na2O2增加的质量与原甲醛的质量相同。
11.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L 1盐酸、6 mol·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C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是_________________________。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为_____________________________________。
【答案】(1)6 mol·L 1盐酸
(2)除去气体中的HCl 干燥气体 吸收装置D中反应剩余的CO2
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、Na2O+CO2===Na2CO3
(4)78%
【解析】(1)装置A是碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳,碳酸钙和硫酸反应时,生成的硫酸钙是微溶于水的,会覆盖在碳酸钙的表面,使反应不能持续,所以用盐酸而不用硫酸来反应;(2)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,可以用饱和碳酸氢钠来除去,浓硫酸具有吸水性,可以将二氧化碳干燥,装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳,防止对氧气的体积测量造成干扰;(3)氧化钠和过氧化钠和二氧化碳反应的原理方程式分别为:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,Na2O+CO2===Na2CO3;(4)根据反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况),即生成的氧气的量0.01 mol,过氧化钠的物质的量为0.02 mol,过氧化钠的纯度=×100%=78%。
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