新课标化学高三总复习届高考调研教师用书作业及解析7Word格式文档下载.docx
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C项中气球变大,Cl2能被NaOH溶液吸收;
D项能进行Na与Cl2反应。
4.下列关于钠及其化合物的说法中正确的是( )
A.将2.3gNa投入到97.7g水中充分反应,所得溶液的质量分数为4.0%
B.相同质量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,生成气体的物质的量之比为1∶3
C.将CO2和H2O(g)的混合气体amol,与足量的Na2O2固体充分反应,生成的O2在标准状况下的体积为11.2aL
D.120mL含有0.20mol碳酸钠的溶液与200mL盐酸进行滴加反应,不管将前者滴入后者,还是将后者滴入前者,滴加完全后,产生的气体在相同条件下的体积不相等,则盐酸的浓度可能为2mol·
L-1
答案 C
解析 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,溶质的物质的量为n(NaOH)=n(Na)=
mol=0.1mol,NaOH的质量为4g,而溶液的总质量小于100g,故最终溶液的质量分数大于4.0%,A项错误;
根据反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑和2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑,因盐酸和氢氧化钠均过量,因此等量的铝产生氢气的物质的量相等,B项错误;
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,无论是CO2还是H2O(g),消耗2mol气体,产生1molO2,因此amol混合气体,产生氧气的体积在标准状况下为11.2aL,C项正确;
碳酸钠滴入盐酸中:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,盐酸滴入到碳酸钠中依次发生反应:
HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,假设无论前者滴入后者还是后者滴入前者,生成CO2气体的体积相等,盐酸中HCl的物质的量至少为2×
0.2mol=0.4mol,此时盐酸浓度最小为c(HCl)=
mol·
L-1=2mol·
L-1,因此产生气体体积不相等时,盐酸的浓度应小于2mol·
L-1,D项错误。
5.一定量Na2O2和NaHCO3均匀混合物分成质量相等的甲乙两份。
将甲投入100mL稀盐酸,固体完全溶解,收集到标准状况下的干燥气体2.24L。
再将生成的气体全部导入装有乙的干燥管中,充分吸收后,收集到一种单质气体,标准状况下体积为2.016L。
根据以上信息,下列有关推断不正确的是( )
A.甲乙两份混合物中均含Na2O20.16mol
B.甲乙两份混合物中均含NaHCO30.02mol
C.原混合物中Na2O2与NaHCO3物质的量之比无法确定
D.盐酸物质的量浓度可能为3.4mol/L
解析 标准状况下,2.24L混合气体为CO2与O2,共0.1mol,2.016L单质气体为O20.09mol。
则有:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δn
211
n(CO2)0.1mol-0.09mol=0.01mol
所以混合气体中n(CO2)=0.02mol,n(O2)=0.08mol。
甲份完全溶解发生反应:
2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O,NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。
可以得到n(Na2O2)=2n(O2)=0.16mol,n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02mol,参加反应的盐酸n(HCl)=4n(O2)+n(CO2)=0.34mol,若盐酸完全反应时,有c(HCl)=
=3.4mol/L。
故A、B、D三项正确,C项错误。
6.在一定条件下,使CO和O2的混合气体26g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14g,则原混合气体中O2和CO的质量比可能是( )
A.9∶4 B.1∶1
C.7∶6D.6∶7
答案 D
解析 由反应2CO+O2
2CO2,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可推得CO+Na2O2===Na2CO3,所以固体增加的质量即为原来CO的质量。
CO为14g,O2为12g,
=
。
7.(2017·
湖南岳阳模拟)下列叙述中正确的是( )
A.向含有CaCO3沉淀的水溶液中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量的盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
解析 向含有CaCO3沉淀的水溶液中通入CO2会发生反应CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,从而使沉淀溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,不会发生反应,也就不会产生沉淀,A项错误;
向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸时,会发生反应CO32-+H+===HCO3-,因而不会产生气体,B项错误;
等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,因为二者的摩尔质量不同,故等质量时二者的物质的量也不相同,由碳元素守恒可以知道二者产生的气体的物质的量不相同,C项错误;
相同状况下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,故向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会发生反应生成NaHCO3,故有晶体析出,D项正确。
8.向100mLNaOH溶液中通往一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·
L-1的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。
下列判断正确的是( )
A.原NaOH溶液的浓度为0.2mol·
B.通入CO2在标准状况下的体积为448mL
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1
解析 当向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体时,反应有两种可能情况:
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O或NaOH+CO2===NaHCO3,在加入盐酸100mL时,无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3,最终都会生成NaCl,因n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)=0.02mol,NaOH和盐酸的体积相同,那么浓度也相同,即原NaOH溶液的浓度为0.2mol·
L-1,A项正确;
盐酸由25mL滴至100mL时,发生的反应为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,消耗盐酸0.015mol,生成CO20.015mol,即通过CO2在标准状况下的体积为336mL,B项错误;
设所得溶液中的Na2CO3为xmol,NaHCO3为ymol,根据原子守恒:
2xmol+ymol=0.02mol,xmol+ymol=0.015mol,解得x=0.005,y=0.01,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1,C、D两项错误。
9.为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”,某课题研究小组的同学们设计了如图的实验装置,分别进行了甲、乙实验。
实验甲:
在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2,通入CO2之前,关闭K1和K2。
在试管Ⅰ内装入试剂X,保证通入的CO2干燥。
打开K1和K2,通入CO2,几分钟后,将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上,观察到木条不复燃,且Ⅱ中的淡黄色没有变化。
实验乙:
在试管Ⅰ内装入适量的水,其他操作同实验甲。
观察到木条复燃,且Ⅱ中的淡黄色变为白色。
试回答下列问题:
(1)在装入Na2O2后,通入CO2前,关闭K1和K2的目的是__________________________________________________________________________________________________________。
(2)在实验甲中,试剂X是____(填字母,下同);
在实验乙中,I中的水可以换成下列的________。
A.浓硫酸B.氢氧化钠溶液
C.澄清石灰水D.饱和NaHCO3溶液
E.CO2饱和溶液
(3)为了确保实验现象的准确性,制备CO2所用的反应物最好选用________(填编号)。
A.大理石B.小苏打
C.烧碱D.盐酸
E.稀硫酸F.稀硝酸
(4)根据上述两个实验现象,得到的结论是_____________________________________________________________________________________________________________。
(5)CO2与过氧化钠反应机理也可用示踪原子分析加以证明,请完成下列反应方程式:
Na2O2+____C18O2+____H218O―→________。
答案
(1)防止Na2O2受潮
(2)A DE (3)BE
(4)二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应
(5)2Na2O2+2C18O2+2H218O===2Na2C18O3+O2↑+2H2O
解析
(1)因实验目的是探究Na2O2与CO2的反应是否需要水的存在,故反应时可先让Na2O2与干燥的CO2反应,然后再与潮湿的CO2反应。
所以实验前要注意药品Na2O2的防潮,故关闭K1、K2的目的是防止Na2O2受潮。
(2)实验甲中,液态试剂X是为了干燥CO2,故X为浓硫酸。
实验乙中,水起到了能使CO2潮湿的作用,故可选用NaHCO3饱和溶液或CO2的饱和溶液。
(3)因盐酸、硝酸具有挥发性,反应产生的CO2气体中混有HCl等干扰实验,又因硫酸钙微溶,故CO2的制取不能选用稀硫酸与大理石,只能选用稀硫酸和小苏打反应制取。
(5)过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应的实质为:
二氧化碳与水结合生成碳酸,碳酸电离的氢离子与过氧化钠反应,生成过氧化氢,碳酸中18O完全存在于碳酸根离子中,生成的水中不含18O,反应的化学方程式为:
2Na2O2+2C18O2+2H218O===2Na2C18O3+O2↑+2H2O
10.某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。
方案Ⅰ:
甲组同学用质量法,按如图所示的实验流程进行实验:
(1)实验时,蒸发结晶操作中,除了酒精灯外,还要用到的仪器是________。
(2)有同学认为“加入适量盐酸”不好控制,应改为“加入过量盐酸”,便于操作且不影响测定的准确性,该观点________(填“正确”或“不正确”),其原因是________________________________________________________________________________________________。
(3)若实验中测得样品质量为46.4g,蒸发后固体质量为40.95g,则碳酸钠的质量分数为________(保留3位有效数字)。
(4)蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案Ⅱ:
乙组同学的主要实验流程如下:
按如图所示装置进行实验:
(5)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体,装置D的作用是________________________________________________________________________。
(6)有的同学认为为了减小实验误差,在反应前后都通入N2,反应后通入N2的目的是________________________________________________________________________。
方案Ⅲ:
气体分析法
(7)把一定量样品与足量稀硫酸反应后,用如图装置测量产生CO2气体的体积,B中溶液最好采用________(填序号)使测量误差较小。
a.饱和碳酸钠溶液b.饱和碳酸氢钠溶液
c.饱和氢氧化钠溶液d.饱和硫酸铜溶液
答案
(1)铁架台(带铁圈)、蒸发皿、玻璃棒
(2)正确 盐酸易挥发,过量的盐酸在加热过程中挥发,不影响结果
(3)45.7% (4)偏小
(5)吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,以确保U形管中质量增加量的准确性
(6)使A、B装置中残留的CO2全部被C装置中的碱石灰吸收,减小实验误差
(7)b
解析
(1)蒸发结晶操作中用到的仪器为铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。
(2)改为“加入过量盐酸”正确,因盐酸易挥发,过量的盐酸在加热过程中挥发,不影响结果。
(3)设碳酸钠的物质的量为x,碳酸氢钠的物质的量为y,则
解得x=0.2mol,y=0.3mol;
碳酸钠的质量分数为
×
100%=45.7%。
(4)蒸发结晶过程中若有固体飞溅,则NaCl的质量偏小,根据Na2CO3~2NaCl,NaHCO3~NaCl可知Na2CO3的质量偏小,测得碳酸钠的质量分数偏小。
(5)方案Ⅱ是根据二氧化碳的质量测碳酸钠的质量分数,D装置的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,以确保U形管中质量增加量的准确性。
(6)反应后通入N2的目的是使A、B装置中残留的CO2全部被C装置的碱石灰吸收,减小实验误差。
(7)B中的液体应尽可能减小对二氧化碳的吸收,所以B中应加入饱和碳酸氢钠溶液。
11.某研究性学习小组在网上收集到信息:
钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1:
白色物质是Na2O
假设2:
白色物质是Na2CO3
假设3:
白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
【设计实验方案·
验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变
成红色
白色物质
为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白
色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显
现象
【思考与交流】
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是:
________________________________________________________________________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为:
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,________成立。
你的理由是:
________________________________________________________________________
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为:
_______________________________________________________________________________________________________________。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠,你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
答案
(1)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红
(2)Na2CO3
(3)假设2 方案2的①中出现了白色沉淀,说明有CO32-,②中加酚酞无明显现象,说明无Na2O
(4)4Na+3CO2
2Na2CO3+C
(5)不同意,因为反应体系中无氢元素(或其他合理答案)
解析 本题考查了Na与CO2反应的实验探究,意在考查考生对化学实验方案的分析和评价能力。
(1)Na2O、Na2CO3溶于水所得溶液均呈碱性,因此不能通过加入无色酚酞试液后溶液变红判断白色物质为Na2O。
(2)-(3)方案2的①中产生白色沉淀,说明白色物质中有Na2CO3,②中滴加无色酚酞试液溶液不变红色,说明白色物质中无Na2O,因此白色物质为Na2CO3。
(4)根据Na转化为Na2CO3可知,Na作还原剂,则CO2作氧化剂转化为C,化学方程式为:
4Na+3CO2
2Na2CO3+C。
(5)丙同学的观点不正确,因为反应物为Na、CO2,不含氢元素,故不可能生成NaOH。
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