内容正文:
(满分100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.科学家为人类社会的进步作出了巨大的贡献。下列研究成果与科学家的对应关系不符合事实的是( )
A.屠呦呦因发现抗疟药青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖
B.侯德榜发明的侯氏制碱法推动了我国制碱工业的发展
C.道尔顿发现的元素周期律推动了人们对物质世界的认识
D.拉瓦锡提出的氧化学说使近代化学取得了革命性的进展
解析 2015年中国女药学家屠呦呦因发现抗疟疾药物青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖,A正确;侯德榜发明的侯氏制碱法为我国制碱工业作出了卓越贡献,推动了我国制碱工业的发展,B正确;1803年,英国科学家道尔顿提出原子论,为近代化学的发展奠定了坚实的基础,1869年,俄国科学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,C错误;1777年,法国科学家拉瓦锡提出氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展,D正确。
答案 C
2.实验室中需要配制2 mol/L的NaCl溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl的质量分别是( )
A.950 mL 111.2 g B.500 mL 117 g
C.1 000 mL 117 g D.任意规格 111.2 g
解析 实验室中需要配制2 mol/L的NaCl溶液950 mL,配制时应选用1 000 mL的容量瓶,称取的NaCl的质量m=1 L×2 mol/L×58.5 g/mol=117 g。
答案 C
3.下列各物质所含原子数由多到少的顺序是( )
①6.72 L CH4(标况) ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3
A.①③②④ B.①②③④
C.③④①② D.④②③①
解析 ①6.72 L CH4(标况)的物质的量n(CH4)==0.3 mol,CH4分子中含有5个原子,则其中含有的原子的物质的量为0.3 mol×5=1.5 mol;②3.01×1023个HCl分子的物质的量n(HCl)=0.5 mol,HCl是双原子分子,则其中含有的原子的物质的量为0.5 mol×2=1.0 mol;③13.6 g H2S的物质的量n(CH4)==0.4 mol,H2S分子中含有3个原子,则其中含有的原子的物质的量为0.4 mol×3=1.2 mol;④NH3分子中含有4个原子,则0.2 mol NH3中含有的原子的物质的量为0.2 mol×4=0.8 mol。根据N=n·NA可知原子的物质的量越多,其中含有的原子数目就越多,故各物质所含原子数由多到少的顺序是①③②④。
答案 A
4.下列实验现象描述正确的是( )
A.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
B.将久置的氯水滴在蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色
C.铁丝在氯气中燃烧,产生红棕色烟,产物溶于水得浅绿色溶液
D.铜在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,产物溶于水得蓝色溶液
解析 钠在空气中燃烧,反应产生Na2O2,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,A错误;氯水久置变为稀盐酸,该物质具有酸性,能够使蓝色石蕊试纸变为红色,但不能使试纸变为无色,B错误;铁丝在氯气中燃烧,反应产生FeCl3,产生红棕色烟,产物溶于水得黄色溶液,C错误;铜在氯气中燃烧,产生CuCl2,反应过程中会看到棕黄色烟,产物溶于水得蓝色CuCl2溶液,D正确。
答案 D
5.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多
碳酸钠可与硫酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
将Na2O2加入酚酞溶液中,酚酞变红色
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
金属钠保存在煤油中以隔绝空气
常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
过氧化钠能和CO2、H2O反应生成氧气
Ⅰ对,Ⅱ对,有
解析 Ⅰ、Ⅱ的陈述都对,但二者没有关系,胃酸中主要是盐酸,不是硫酸,A错误;Ⅰ、Ⅱ的陈述都对,B错误;Ⅱ的陈述错误,常温下金属钠在空气中生成氧化钠,C错误;Ⅰ、Ⅱ的陈述都对,因为Na2O2可以和CO2、H2O反应放出O2,所以Na2O2可以用作航天员的供氧剂,D正确。
答案 D
6.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.10 g 46%的乙醇(C2H5OH)水溶液中所含H原子数为0.6NA
B.20 ℃,101 kPa下,35.5 g Cl2含有的电子数为17NA
C.11.2 L CO2含有氧原子数为NA
D.7.8 g Na2O2中含有的阴离子的数目为0.2NA
解析 除溶质乙醇分子中含有H原子外,溶剂水分子中也含有大量H原子,故10 g 46%的乙醇(C2H5OH)水溶液中所含H原子数大于0.6NA,A错误;35.5 g Cl2的物质的量是0.5 mol,由于Cl原子核外有17个电子,则0.5 mol Cl2中含有的电子数目是0.5 mol×2×17NA/mol=17NA,B正确;气体体积受外界温度、压强影响,题目未指明气体所处的温度和压强,因此不能确定11.2 L CO2含有的氧原子数,C错误;Na2O2是离子化合物,2个阳离子Na+与1个阴离子O之间以离子键结合,7.8 g Na2O2物质的量是0.1 mol,则其中含有的阴离子的数目为0.1NA,D错误。
答案 B
7.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④敞口久置的氯水 ⑤盐酸 ⑥用盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
解析 起漂白作用的物质是HClO,新制氯水中含有HClO,而氯气、液氯中均无HClO;久置的氯水实际为盐酸;⑥中盐酸与次氯酸钙反应生成CaCl2、HClO。
答案 C
8.下列关于容量瓶的使用操作中正确的是( )
A.使用容量瓶前应先检查它是否漏水
B.容量瓶先用蒸馏水洗净,再用待配液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到液面距刻度线1~2 cm处,再改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线
D.浓硫酸稀释后马上转移到容量瓶中
解析 容量瓶使用前一定要检查是否漏水,但不能用待配液润洗。配制溶液时,无论试样是固体还是液体,都不能直接倒入容量瓶中,而要在烧杯中溶解或稀释并冷却后方可转移到容量瓶中。容量瓶上的刻度是在标定温度下的容积,温度改变,容积也会改变,所以在将液体转移到容量瓶之前,一定要将被转移的液体冷却到规定的温度,以确保所配溶液浓度的准确性。
答案 A
9.下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是( )
A.同浓度的三种物质的溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,溶液体积之比为3∶2∶1,则SO浓度之比为3∶1∶3
B.将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1
C.将100 mL 5 mol·L-1的盐酸加水稀释至1 L,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D.标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
解析 假设三种溶液的浓度均为1 mol/L,则Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中SO浓度分别=1 mol/L×1=1 mol/L、1 mol/L×1=1 mol/L和1 mol/L×3=3 mol/L,即浓度之比为1∶1∶3,故A错误;1 mol·L-1的NaCl溶液中c(Cl-)=1 mol/L×1=1 mol/L,0.5 mol·L-1的BaCl2溶液中c(Cl-)=0.5 mol/L×2=1 mol/L,故两者混合后,不考虑体积的变化,c(Cl-)=1 mol·L-1,故B错误;溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后盐酸物质的量浓度==0.5 mol/L,溶液具有均一性、稳定性,所以稀释后溶液中盐酸浓度都是相同的,与溶液体积大小无关,5 mL溶液物质的量浓度为0.5 mol/L,故C正确;1 L为水的体积,不是溶液的体积,则溶液体积未知不能计算盐酸的物质的量浓度,故D错误。
答案 C
10.除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3,应采用下列方法中的( )
A.加入过量的盐酸
B.加入过量的Ca(HCO3)2溶液
C.通入过量的CO2气体
D.将溶液进行加热
解析 Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应生成NaCl、H2O、CO2,A项错误;Na2CO3能与Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀,虽除去了Na2CO3,但在NaHCO3溶液中又混进了过量的Ca(HCO3)2,B项错误;通入过量CO2气体发生反应Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3,C项正确;将溶液加热,Na2CO3和NaHCO3都不发生变化,D项错误。
答案 C
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.下列关于漂白粉的叙述正确的是( )
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置后能变质
C.工业上制取漂白粉作杀菌消毒剂而不直接用HClO的原因是次氯酸盐比HClO稳定
D.把Cl2通入石灰水可制得漂白粉
解析 漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2,A项错误;漂白粉中的Ca(ClO)2在空气中能与CO2和H2O反应转化为CaCO3而变质,B项正确;由于HClO不稳定易分解,故工业上制取漂白粉作杀菌消毒剂而不直接用HClO的原因是次氯酸盐比HClO稳定,C项正确;由于石灰水的浓度很小,故工业上是把Cl2通入石灰乳制取漂白粉,D项错误。
答案 BC
12.0.2 L由NaCl、MgCl2、BaCl2组成的混合溶液中,部分离子浓度如图所示,下列关于该混合液组成的说法错误的是( )
A.含有NaCl的物质的量为0.2 mol
B.含有MgCl2的质量为9.5 g
C.含有BaCl2的物质的量为0.1 mol
D.将该混合液加水稀释至0.5 L,稀释后溶液中c(Ba2+)=0.1 mol·L-1
解析 n(Na+)=1.0 mol/L×0.2 L=0.2 mol,则NaCl物质的量为0.2 mol,A正确;n(Mg2+)=0.5 mol/L×0.2 L=0.1 mol,n(MgCl2)=0.1 mol,m(MgCl2)=0.1 mol×95 g/mol=9.5 g,B正确;根据电荷守恒,c(Na+)+2c(Mg2+)+2c(Ba2+)=c(Cl-),得1.0 mol/L+2×0.5 mol/L+2c(Ba2+)=3 mol/L,解得c(Ba2+)=0.5 mol/L,n(BaCl2)=n(Ba2+)=0.5 mol/L×0.2 L=0.1 mol,C正确;稀释前后Ba2+物质的量不变,则稀释后Ba2+物质的量浓度为0.1 mol÷0.5 L=0.2 mol/L,D错误。
答案 D
13.某同学购买了一瓶84消毒液,包装说明如下:
净含量:1 000 mL 密度:1.19 g·cm-3
主要成分:25%NaClO
使用方法:稀释100倍(体积比)后使用
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2而变质
请根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是( )
A.该84消毒液的物质的量浓度约为4.0 mol·L-1
B.一瓶该84消毒液敞口放置一段时间后浓度会变小
C.取100 mL该84消毒液稀释100倍后用以消毒,稀释后的溶液中c(Na+)约为0.04 mol·L-1
D.参阅该84消毒液的说明,欲用NaClO固体配制含25%NaClO的消毒液480 mL,需要称量的NaClO固体质量为143 g
解析 c(NaClO)=≈4.0 mol·L-1,A项正确;HClO易分解生成HCl和O2,则一瓶该84消毒液敞口放置一段时间后浓度会变小,B项正确;稀释过程中Na+的物质的量不变,溶液体积变为原来的100倍,则稀释后Na+的浓度变为原来的,即0.04 mol·L-1,C项正确;实验室无480 mL容量瓶,应用500 mL容量瓶配制,则n(NaClO)=0.5 L×4.0 mol·L-1=2.0 mol,m(NaClO)=2.0 mol×74.5 g·mol-1=149 g,D项错误。
答案 D
14.如图所示,分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器体积的)H2和O2的混合气体,在标准状态下,若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为( )
A.2∶7 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶1
解析 通过题图分析,在同温同压下,原来空气和混合气体的体积比为1∶4,假设空气为1 mol,则氢气和氧气的混合气体为4 mol,点燃后,氢气和氧气反应生成水,气体剩余1 mol,根据方程式2H2+O22H2O分析,反应消耗的氢气物质的量为2 mol氧气为1 mol则原来氢气和氧气的物质的量比可能为3∶1,或2∶2=1∶1。
答案 BD
15.将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水,配成1 L溶液,取出50 mL溶液,然后滴加一定物质的量浓度的盐酸与它反应,得到的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.标注NaCl的直线代表产生的CO2的物质的量
B.原混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1∶1
C.盐酸的浓度是0.05 mol·L-1
D.盐酸加到150 mL时,放出CO2气体2.24 L(标准状况下)
解析 0~50 mL时发生的反应为Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,没有CO2产生,A项错误;从图中Na2CO3、NaHCO3的起点(0,2.5)、NaHCO3(50,5)和Na2CO3(50,0)可以看出,原混合物中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1,B项正确;由图可知,加入盐酸50 mL时Na2CO3完全转化为NaHCO3和NaCl,由Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3可知:n(Na2CO3)=n(HCl)=0.002 5 mol,c(HCl)=0.002 5 mol÷0.05 L=0.05 mol·L-1,C项正确;50~150 mL时,发生反应为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,可知,n(CO2)=n(HCl)=100×10-3L×0.05 mol·L-1×22.4 L·mol-1=0.112 L=112 mL,D项错误。
答案 BC
三、非选择题(本题共5小题,共60分。)
16.(10分)按要求完成下列填空:
(1)某金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5 g·mol-1,取该金属氯化物26.7 g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1 g白色沉淀。则金属M的摩尔质量为________。
(2)某物质A加热时按化学方程式2A===2B+C+3D分解,产物均为气体,测得相同条件下由生成物组成的混合物气体对H2的相对密度为20,则反应物A的相对分子质量为________。
(3)10 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液分别恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸铜两种溶液中的SO完全转化成沉淀,则硫酸铁、硫酸铜两种溶液的物质的量浓度之比是________。
(4)一定量的液态化合物XY2,在一定量O2中恰好完全反应:XY2(l)+3O2(g)===XO2(g)+2YO2(g),冷却后在标准状况下,测得生成物的体积为672 mL,则(l表示液态,g表示气态):
①反应前O2的体积是________ mL。
②在XY2分子中,X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y两元素的相对原子质量之比为________。
解析 (1)金属氯化物26.7 g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1 g即=0.6 mol AgCl白色沉淀,所以氯离子的物质的量是0.6 mol,金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5 g/mol,该金属氯化物质量是26.7 g,物质的量为=0.2 mol,解得x=3,所以金属M的摩尔质量为133.5 g/mol-(35.5 g/mol×3)=27 g/mol。
(2)令A的物质的量为2 mol,由方程式2A===2B+C+3D,可知混合气体总物质的量为2 mol+1 mol+3 mol=6 mol,混合气体对氢气的相对密度为20,则混合气体平均摩尔质量=2 g/mol×20=40 g/mol,混合气体总质量=6 mol×40 g/mol=240 g,由质量守恒定律可知A的质量等于混合气体总质量,故A的摩尔质量= =120 g/mol,A的相对分子质量为120。
(3)由相同的Ba2+恰好可使相同体积的两种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则Ba2++SO===BaSO4↓,SO~Fe2(SO4)3~CuSO4,又体积相同的溶液,溶质的物质的量之比等于盐溶液的物质的量浓度之比,则两种硫酸盐溶液的浓度之比为∶1=1∶3。
(4)①根据方程式可知,反应前后气体的总体积不变,所以反应前O2的体积也是672 mL。
②参加反应的氧气的物质的量==0.03 mol,质量为0.03 mol×32 g/mol=0.96 g,则XY2的物质的量是0.01 mol。设X、Y的摩尔质量分别为x、y,由XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16,得∶=1∶2,故=。
答案 (1)27 g/mol (2)120 (3)1∶3
(4)①672 ②3∶8
17.(9分)盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子的方法。现需配980 mL 3 mol/L的NaCl溶液用于选种。
(1)需用托盘天平称取NaCl固体________ g。
(2)除量筒、烧杯外,还缺少的玻璃仪器是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)配制溶液时正确的操作顺序是________(填序号)。
①用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液注入容量瓶,摇动容量瓶
②用天平称量NaCl固体于烧杯中,加适量蒸馏水用玻璃棒搅拌,使固体全部溶解
③将NaCl溶液沿玻璃棒注入容量瓶
④盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀
⑤改用胶头滴管加蒸馏水至溶液凹液面恰好与刻度线相切
⑥继续往容量瓶内小心加入蒸馏水,直到液面离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm
(4)下列实验操作会导致所配NaCl溶液浓度偏高的是________(填字母)。
A.未洗涤溶解NaCl的烧杯
B.定容时,俯视容量瓶上的刻度线
C.往容量瓶转移溶液时,有少量液体溅出
D.托盘天平称量时砝码放在左盘
E.定容后经振荡、摇匀、静置后,发现液面下降,再加适量的蒸馏水
解析 (1)配制1 000 mL 3 mol/L的NaCl溶液,需要溶质的质量为:1 L×3 mol/L×58.5 g/mol=175.5 g;
(4)未洗涤溶解NaCl的烧杯,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,A错误;定容时,俯视容量瓶上的刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,B正确;往容量瓶转移溶液时,有少量液体溅出,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,C错误;托盘天平称量时砝码放在左盘,用到游码,称量物品质量偏小,所配溶液浓度偏低,D错误;定容后经振荡、摇匀、静置后,发现液面下降,再加适量的蒸馏水,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,E错误。
答案 (1)175.5 (2)1 000 mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒 (3)②③①⑥⑤④ (4)B
18.(12分)某实验小组对氯水的成分和性质进行研究,实验如图:
(1)氯水呈黄绿色,说明其中含有________________(填化学式)。
(2)实验一的现象表明,氯水具有酸性和________性。
(3)用化学方程式说明实验二中“红色不褪去”的原因:_______________________。
【实验四】
(4)实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致,补充所加试剂和现象:________、________。
(5)进一步探究实验三中“红色不褪去”的原因。
【实验五】取实验三中的白色沉淀,洗涤,用饱和氯化钠溶液浸泡,取上层清液,滴加2滴紫色石蕊试液,一段时间后,颜色褪去。
写出氯水和硝酸银溶液反应的化学方程式:_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)氯气呈黄绿色,氯水中其他成分都无色,所以氯水呈黄绿色说明其中含有Cl2。
(2)向氯水中加入紫色石蕊试液后溶液变红色,说明氯水呈酸性,后来溶液褪色,说明氯水具有漂白性。
(3)红色不褪去,说明在太阳光下放置较长时间后溶液中不存在HClO,原因是HClO不稳定,光照条件下易分解生成HCl和氧气,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
(4)实验四证明了实验三中“红色不褪去”不是因为氯水被稀释所致,应该加入等量溶剂使溶液变稀检验红色是否褪去,所以实验四中加入1 mL蒸馏水,红色溶液一段时间后褪色。
(5)取实验三中的白色沉淀,洗涤,用饱和氯化钠溶液浸泡,取上层清液,滴加2滴紫色石蕊试液,一段时间后,颜色褪去,说明浸泡后有HClO生成,则沉淀中应该含有AgClO,氯水和AgNO3溶液反应的化学方程式为Cl2+2AgNO3+H2O===AgCl↓+AgClO↓+2HNO3。
答案 (1)Cl2 (2)漂白
(3)2HClO2HCl+O2↑
(4)1 mL蒸馏水 红色褪去
(5)Cl2+2AgNO3+H2O===AgCl↓+AgClO↓+2HNO3
19.(14分)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的试剂只有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中液体试剂应选用______________,理由是____________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置B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________。
解析 (1)装置A是用来制备CO2的,所以A中的液体应选择6 mol·L-1盐酸。
(2)由于HCl能与Na2O或Na2O2反应而干扰试验,所以装置B的作用是通过反应NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑除去气体中的HCl。为了使Na2O和Na2O2完全反应,在反应中CO2是过量的,所以碱石灰的作用是吸收装置D中剩余的CO2。
(3)Na2O和Na2O2都能与CO2反应,反应方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、Na2O+CO2===Na2CO3。
(4)根据题目信息可知,生成O2 0.01 mol,则Na2O2为0.02 mol,质量为1.56 g,Na2O2的质量分数为×100%=78%。
答案 (1)6 mol·L-1盐酸 H2SO4与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3固体表面,使反应不能继续进行
(2)除去气体中的HCl 吸收装置D中未反应的CO2
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Na2O+CO2===Na2CO3
(4)78%
20.(15分)Ⅰ.过氧化钠可用于呼吸面具中的供氧剂,某课外活动小组设计如图装置,证明二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
(1)装置①中反应的化学方程式是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置②中的试剂为________(填字母)。
A.饱和NaHCO3溶液
B.浓H2SO4
C.饱和NaCl溶液
D.NaOH溶液
(3)装置③中的试剂作用是________。
(4)进行实验。步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火量的木条放在a处。a处带火星的木条复燃的是步骤________(填“1”或“2”)。
Ⅱ.Na2O2常用于医药、印染、漂白及分析试剂等。某兴趣小组利用如图装置(夹持仪器省略),用金属钠和空气来制备Na2O2(不考虑空气中N2与Na反应)。
(5)若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的接口顺序(每个装置只用一次)是:________________________。
(6)装置Ⅰ中反应的化学方程式:________________________。
(7)装置Ⅱ的作用是______________________;若没有装置Ⅳ可能导致生成的Na2O2中含有________________(填化学式)。
解析 Ⅰ.①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,②用于除去HCl,应为饱和NaHCO3溶液,③用于干燥CO2,试剂应为浓硫酸,④⑤为对比试验,用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应,⑥可避免空气中的水、二氧化碳进入④⑤,最后用带火星的木条检验是否生成氧气;
Ⅱ.金属钠与O2在装置Ⅰ中加热时发生反应产生Na2O2,但空气中含有的CO2及H2O会影响实验,因此要先将混合气体通过盛有浓NaOH溶液的装置Ⅳ除去CO2气体,再通过盛有浓硫酸的装置Ⅲ来干燥空气,然后使净化的空气与Na在装置Ⅰ中加热时发生反应,最后还应使用装置Ⅱ来防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ中。
答案 (1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ (2)A (3)干燥CO2 (4)2
(5)h→g→f→e→a(b)→b(a)→c
(6)2Na+O2Na2O2
(7)防止空气中的水蒸气和CO2进入装置Ⅰ
Na2CO3
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