培优易错试卷钠及其化合物辅导专题训练及答案
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培优易错试卷钠及其化合物辅导专题训练及答案
一、高中化学钠及其化合物
1.化学兴趣小组制取Na2O2,并测定制得的Na2O2样品的纯度。
I.制取Na2O2。查阅资料:
①钠与空气在453~473K之间可生成Na2O,迅速提高温度到573~673K之间可生成
Na2O2。
②4Na+3CO 22Na2CO3+C。
③加热后,Na不与N2反应。
(1)图1为兴趣小组制取Na2O2的装置,得到的固体中不可能混有的杂质是____。
A.Na3N B.Na2CO3 C.Na2O D.NaOH
(2)该小组若要得到相对纯净的Na2O2,请从图2中选择合适的装置(要求从装置A、B、C中选择)净化空气,接口从左至右正确的连接顺序是____。
II.测定制得的Na2O2样品的纯度。
按图2装置中的F→B→C→A→D顺序连接,检查装置气密性后,将制得的10g样品放入 F 装置的烧瓶中,滴入稀硫酸反应后,D中收集到1.12L气体(体积已转换为标况下)。(3)写出样品中Na2O2所发生反应的化学方程式为_____。
(4)B中反应的化学方程式为____,C装置的作用是____。
(5)装置F中仪器i的名称为____;仪器i和烧瓶用一根导管连接,目的是使稀硫酸能顺利流下,也可减少实验产生误差,若没有该导管将导致测定的结果____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)该实验测得样品中Na2O2纯度为_____。
【答案】A edbc 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑ 2NaOH+ CO2=H2O+Na2CO3检验CO2是否除尽分液漏斗偏大 78.0%
【解析】
【分析】
(1)①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠,二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠,与
水反应会得到氢氧化钠,由信息可知钠与氮气不反应;
(2)若要得到相对纯净的过氧化钠,应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气;
(3)过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水;
(4)该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水,用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,用排水法收集氧气,根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量,进而计算样品中过氧化钠的质量分数; (5)分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算;
(6)依据标况下氧气的体积和反应方程式计算过氧化钠的质量,由题给数据计算过氧化钠的纯度。
【详解】
(1)①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠,二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠,与水反应会得到氢氧化钠,由信息可知钠与氮气不反应,则Na 2O 2中可能含有的杂质为Na 2CO 3、Na 2O 、NaOH ,不可能含有Na 3N ,故答案为:A ;
(2)空气中含有的二氧化碳和水会与过氧化钠的反应,使得制得的过氧化钠含有杂质,若要得到相对纯净的过氧化钠,应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气,则净化空气的装置接口从左至右的连接顺序是edbc ,故答案为:edbc ;
(3)过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水,反应的化学方程式为
2Na 2O 2+2H 2SO 4=2Na 2SO 4+2H 2O+O 2↑,故答案为:2Na 2O 2+2H 2SO 4=2Na 2SO 4+2H 2O+O 2↑; (4)该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水,用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,用排水法收集氧气,根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量,进而计算样品中过氧化钠的质量分数,二氧化碳与浓氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2NaOH + CO 2=H 2O+Na 2CO 3,故答案为:2NaOH + CO 2=H 2O+Na 2CO 3;检验CO 2是否除尽;
(5)装置F 中仪器i 的名称为分液漏斗,分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算,导致测定氧气体积偏大,则测定Na 2O 2样品的纯度偏大,故答案为:分液漏斗;偏大;
(6)过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为2Na 2O 2+2H 2SO 4=2Na 2SO 4+2H 2O+O 2↑,标况下
1.12L 氧气的物质的量为 1.122
2.4/L L mol =0.05mol ,由方程式可知过氧化钠的质量为
0.05mol ×2×78g/mol=7.8g ,则过氧化钠的纯度为
7.810g g ×100%=78.0%,故答案为:78.0%。
【点睛】 分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压,使稀硫酸顺利流下,还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积,若没有该导管,排出的空气按生成氧气的体积计算是分析的难点,也是解答的易错点。
2.纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是______。若其它操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是_______。
(2)向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2,结晶,得到9.3 g白色固体,该白色固体的组成是_______(写化学式)。设计实验确认该白色固体中存在的阴离子,试完成下列方案。
实验操作实验现象结论
①取少量白色固体于试管中,加
____________
足量水溶解,再加足量BaCl2溶
液
②过滤,取2 mL滤液于试管
____________
中,滴加酚酞
(3)现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱,部分工艺流程如下:
已知NaHCO3在低温下溶解度较小。反应I为:NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl,处理母液的两种方法如下。
①向母液中加入石灰乳,可将其中_____循环利用,同时得到融雪剂_____。
②向母液中通入NH3,加入细小的食盐颗粒并降温,可得到NH4Cl晶体。试写出通入NH3后,溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式:
______________。
【答案】水沿导管由广口瓶进入烧瓶广口瓶中的长导管口有气泡产生 NaOH和Na2CO3产生白色沉淀原白色固体中有CO32-存在溶液变红溶液中含有氢氧化钠 NH3 CaCl2 HCO3—+NH3=NH4++H2O
【解析】
【分析】