内容正文:
题型03 有关钠、氯的实验探究和无机推断
1.(23-24高一上·天津滨海新·期中)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。某同学选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取的装置,发生反应的离子方程式是 。
(2)B中的试剂是 溶液,发生反应的离子方程式是 。
(3)C中的用途 。
(4)D中的试剂是NaOH溶液,其作用是 。
(5)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是 ,说明过氧化钠可作供氧剂。
2.(23-24高一上·天津南开·期中)氯气是一种重要的化工原料,某实验小组的同学为制备并探究氯气的性质,进行了如下实验。回答下列问题:
(1)该小组同学利用如下装置制备
①写出装置A烧瓶中反应的化学方程式: 。
②装置B用于收集,请将图中装置B的导气管补充完整 。
③欲在 B中收集纯净干燥的应在装置A与B之间添加除杂装置, 以除去 。
④装置C中发生反应的离子方程式为 。
(2)该小组同学将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后观的现象为 。
(3)该小组同学将(通入冷的石灰乳中制得漂白粉,写出反应的化学方程式: 。漂白粉置于空气中易发生反应,写出存白粉的合理建议: 。
(4)目前很多自来水厂用(来杀菌、消毒,该小组同学欲检验自来水中是否有残留,需要用到的试剂为 。
3.(23-24高一上·天津·期中)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如下图:
(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母): 。
E接___________,___________接___________,___________接___________,___________接F。
(2)产生氯气的化学方程式为 。
(3)在装置中:
①饱和食盐水起的作用是 。
②NaOH溶液的作用是 ,并写出相应的离子方程式 。
(4)化学实验中检验是否有Cl2产生常用湿润的淀粉-KI试纸。如果有Cl2产生,可观察到的现象是 。
(5)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,采集实验过程中各种物理变化的数据并记录和呈现,通过软件对数据进行分析,获得实验结论。下面是某同学通过数字化实验获得光照新制氯水的pH变化、氯离子浓度变化数据图。
用化学方程式说明两图中曲线变化的原因: ;据此,新制的氯水应该保存在 中;实验中能用pH试纸测新制氯水的pH值吗? (填“能”或“不能”),理由 。
4.(23-24高一上·天津北辰·期中)Ⅰ.某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,并检查装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U形管的质量,为b g
④从分液漏斗滴入的稀硫酸,直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量,为c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U形管的质量基本不变,为d g
请回答下列问题:
(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明 。
(2)装置中干燥管B的作用是 。
(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)步骤⑤的目的是 。
(5)步骤⑦的目的是 。
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为 (用含a、b、d的代数式表示)。
Ⅱ.现需要0.1mol/L的溶液980mL,用98%、密度为的浓硫酸配制。
(7)需要的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要
(8)应用量取的浓硫酸体积为 mL。
(9)试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响(填:偏高、偏低、无影响)
①量取浓硫酸时眼睛俯视量筒刻度线,会导致所配溶液浓度会 ;
②未冷却到室温就移液、定容 。
③移液前容量瓶中有水 。
5.(23-24高一上·天津·期中)钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。
I.
(1)金属钠要隔绝空气密封保存,请用化学方程式表示原因(Na参与的反应) 、 。
(2)加热条件下,Na可以在氧气中燃烧,反应的化学方程式为 ;现象是 。
II.某课外活动小组设计了下列装置,证实二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(3)装置①中反应的离子方程式是 。
(4)装置②中的试剂是为了除去中混有的HCl,则可选用的试剂为 。
a.饱和NaOH溶液 b.饱和溶液 c.饱和溶液
(5)装置③中的试剂是 。
【进行实验】
步骤1:打开弹簧夹,关闭,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,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(6)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 、 。
(7)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移: 。
6.(23-24高一上·天津滨海新·期中)某同学为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。
已知:装置①中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2;PbCl2能和CO反应生成黑色的
(1)装置②中的试剂是 ,作用是 。
(2)检查完装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到 时再点燃酒精灯;此操作的目的是 。
(3)若反应过程中CO2足量,探究与CO2充分反应后生成物可能的情况。甲同学认为钠与CO2充分反应生成物仅为 固体,乙同学认为这是不可能的,请说出乙同学看法的理由 。
(4)若装置⑤PbCl2溶液中观察到有黑色沉淀生成,装置④中的固体成分只有一种,且向该固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。则该情况下Na与 CO2反应的化学方程式为 。
7.(23-24高一上·天津河东·期中)如图是实验室研究潜水艇中供氟体系反应机理的装置图并获得氧气(夹持仪器略)。
(1)B中所装试剂为饱和溶液,反应的离子方程式为
(2)C装置为的发生装置,反应的化学方程式是 现象是 。
(3)检验C装置中固体成分的实验方案为:取少量C装置中反应后的固体溶于水,向溶液中滴入过量溶液若有白色沉淀生成,则证明固体中含有 ,过滤,向滤液中滴入几滴酚酞溶液,若现象为 ,则证明固体中含有NaOH而不含有。
(4)写出下列除杂,括号内的物质为杂质。
固体();写方程式
溶液();写试剂
8.(23-24高一上·天津和平·期中)某学习小组探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应的产物,进行如图实验:
请回答:
(1)试剂X是 。
(2)请写出装置A中的离子方程式 。
(3)装置C中潮湿的Cl2和Na2CO3以等物质的量反应,生成NaHCO3气体Cl2O和NaCl,试写出该反应化学方程式 。
(4)写出氯气进入装置E发生反应的化学方程式 。
(5)用下列两种方法制取氯气,则所得氯气______。
①用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应
②用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应
A.②比①多 B.①比②多 C.一样多 D.无法比较
(6)将Cl₂通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。当NaCl和NaClO3的物质的量之比为15:2时,的物质的量之比为 。
9.(23-24高一上·天津·期中)如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式: 。
(3)当有少量Cl2通过后,观察到装置C中有蓝色现象出现,写出Cl2与KI反应的离子方程式 。
(4)当Cl2持续通过时,装置D中现象为 。
(5)若要证明干燥的Cl2无漂白性,则必须在装置 (填字母)之前增加装有浓硫酸的洗气装置。
(6)装置E的作用是 。该反应的离子方程式为 。
(7)工业上制备漂白粉的方法是把氯气通入石灰乳中,写出反应的化学方程式 。
10.(23-24高一上·天津·期中)过氧化钠常作漂白剂、杀菌剂、消毒剂。过氧化钠保存不当容易吸收空气中而变质。某课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的纯度,他们称取ag样品,并设计用如图装置来测定过氧化钠的质量分数。
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。
(2)B装置出来的气体是否需要干燥 (填“是”或“否”)。写出装置B中溶液的作用 。
(3)D中NaOH溶液的作用 。
(4)实验结束时,读取实验中生成气体的体积时,下列叙述不合理的是 (填字母序号)。
a.直接读取气体体积,不需冷却到室温
b.上下移动量筒,使得E、F中液面高度相同
c.视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积
(5)读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下氧气的体积为VmL,则样品中过氧化钠的质量百分数为 。
11.(23-24高一下·天津·期中)下图中均是含有钠元素的物质,其中是固体金属单质,燃烧时火焰呈黄色。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A. , , C. , 。
(2)写出下列转化的化学方程式:
①: 。
②: 。
③: 。
12.(23-24高一上·天津·期中)现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G,它们之间的转化关系如图所示(部分产物和反应条件省略).
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B 、丙 .
(2)写出下列反应的离子方程式:
反应① ;
反应④ .
(3)黄绿色气体乙的用途 (列举一例即可)
13.(23-24高一上·天津·期中)如图所示,A为化学学习中常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常用化合物,它们的焰色均为黄色。请按要求回答下列问题。
(1)写出下列物质的化学式:B ;E 。
(2)以上反应中属于氧化还原反应的有 (填写编号)。
(3)写出A→C反应的离子方程式: 。
(4)写出B→D反应的化学方程式: 。
(5)加热5.00 g D和E的固体混合物,使E完全分解,固体混合物的质量减少了0.31 g,则原混合物中D的质量为 。
14.(23-24高一上·浙江杭州·期中)现有A、B、C、D、E、F、G、H、M九种物质,其中为淡黄色粉末,为黄绿色气体单质,为无色气体单质,的水溶液与石灰水混合可得的溶液,它们之间的相互转化关系如图,其他与题无关的生成物均已略去。请回答下列问题:
(1)写出M的化学式 。
(2)写出②的离子方程式 。
(3)写出少量F的水溶液与石灰水混合可得D的化学方程式 ,设计实验证明F已完全反应 。
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题型03 有关钠、氯的实验探究和无机推断
1.(23-24高一上·天津滨海新·期中)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。某同学选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取的装置,发生反应的离子方程式是 。
(2)B中的试剂是 溶液,发生反应的离子方程式是 。
(3)C中的用途 。
(4)D中的试剂是NaOH溶液,其作用是 。
(5)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是 ,说明过氧化钠可作供氧剂。
【答案】(1)
(2)饱和
(3)供氧剂、漂白剂等
(4)吸收二氧化碳气体
(5)把试管F移出水面,将带火星的木条伸入试管,木条复燃
【分析】A中盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳中含有HCl,通过饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的HCl,C中为过氧化钠,二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气、碳酸钠,D中为NaOH溶液,用于吸收多余的CO2,最后氧气通过排水集气法收集在试管F中。
【解析】(1)A中盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙和水,离子方程式为。
(2)B中试剂为饱和碳酸氢钠溶液,用于除去二氧化碳中的HCl,离子方程式为。
(3)C中Na2O2可用作供氧剂,Na2O2具有强氧化性,也可用作漂白剂。
(4)D中NaOH溶液的作用为吸收多余的CO2。
(5)试管F中收集满气体后,将试管F移出水面,将带火星的木条伸入试管,木条复燃,则证明有氧气生成,过氧化钠可作供氧剂。
2.(23-24高一上·天津南开·期中)氯气是一种重要的化工原料,某实验小组的同学为制备并探究氯气的性质,进行了如下实验。回答下列问题:
(1)该小组同学利用如下装置制备
①写出装置A烧瓶中反应的化学方程式: 。
②装置B用于收集,请将图中装置B的导气管补充完整 。
③欲在 B中收集纯净干燥的应在装置A与B之间添加除杂装置, 以除去 。
④装置C中发生反应的离子方程式为 。
(2)该小组同学将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,一段时间后观的现象为 。
(3)该小组同学将(通入冷的石灰乳中制得漂白粉,写出反应的化学方程式: 。漂白粉置于空气中易发生反应,写出存白粉的合理建议: 。
(4)目前很多自来水厂用(来杀菌、消毒,该小组同学欲检验自来水中是否有残留,需要用到的试剂为 。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O HCl和水蒸气 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(2)有色鲜花褪色
(3)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 干燥、密封
(4)AgNO3溶液和稀硝酸
【分析】装置A制备氯气,装置B收集氯气,装置C尾气处理,据此分析解答。
【解析】(1)①根据分析可知,装置A中反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②Cl2的密度比空气大,收集时,应该采用向上排空气法收集,故装置B中的导气管应该如图所示;
③生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,欲在B中收集纯净干燥的Cl2,应在装置A与B之间添加除杂装置,以除去HCl和水蒸气,故答案为:HCl和水蒸气;
④装置C中氢氧化钠溶液的作用是吸收氯气,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)该小组同学将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,由于含有水,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,因此一段时间后观的现象为有色鲜花褪色,故答案为:有色鲜花褪色;
(3)Cl2通入冷的石灰乳中制得漂白粉,反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉置于空气中易与空气中CO2、H2O发生反应,漂白粉保存时,应该干燥、密封保存,以隔绝空气,故答案为:有色鲜花褪色;干燥、密封;
(4)氯化银不溶于水也不溶于酸,检验自来水中是否有Cl-残留,需要用到的试剂为AgNO3溶液和稀硝酸,故答案为:AgNO3溶液和稀硝酸。
3.(23-24高一上·天津·期中)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如下图:
(1)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母): 。
E接___________,___________接___________,___________接___________,___________接F。
(2)产生氯气的化学方程式为 。
(3)在装置中:
①饱和食盐水起的作用是 。
②NaOH溶液的作用是 ,并写出相应的离子方程式 。
(4)化学实验中检验是否有Cl2产生常用湿润的淀粉-KI试纸。如果有Cl2产生,可观察到的现象是 。
(5)数字化实验将传感器、数据采集器和计算机相连,采集实验过程中各种物理变化的数据并记录和呈现,通过软件对数据进行分析,获得实验结论。下面是某同学通过数字化实验获得光照新制氯水的pH变化、氯离子浓度变化数据图。
用化学方程式说明两图中曲线变化的原因: ;据此,新制的氯水应该保存在 中;实验中能用pH试纸测新制氯水的pH值吗? (填“能”或“不能”),理由 。
【答案】(1)C→D→A→B→H→G
(2)MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O
(3)除去氯气中混有的HCl气体 吸收多余氯气,防止污染空气 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(4)湿润的淀粉-KI试纸变蓝
(5)Cl2+H2O=HCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑ 棕色试剂瓶 不能 氯水中有次氯酸具有漂白性,能使pH试纸褪色
【分析】实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,反应原理为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O,用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,浓硫酸干燥氯气,用向上排空气法收集氯气,并用NaOH溶液吸收过量的氯气,据此分析解答。
【解析】(1)根据分析可知,制取完氯气后,饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,浓硫酸干燥氯气,用向上排空气法收集干燥纯净的氯气,并用NaOH溶液吸收过量的氯气,故连接顺序为E→C→D→A→B→H→G→F。
(2)二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O;
(3)①HCl极易溶于水,氯气在饱和食盐水中可减少其溶解,饱和食盐水的作用是除去挥发的HCl气体;②氯气是有毒气体,NaOH溶液是为了吸收过量的氯气,防止污染空气;③Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)Cl2具有强氧化性,可以将I-氧化成I2,I2可以是淀粉溶液变蓝,因此观察到的现象为试纸变蓝。
(5)Cl2溶于水中,发生反应Cl2+H2O=HCl+HClO,光照条件下HClO易分解:2HClO2HCl+O2↑,因此溶液中Cl-、H+浓度不断增大,溶液的pH降低,所以氯水应该保存在棕色试剂瓶中,因为氯水中有次氯酸具有漂白性,能使pH试纸褪色,因此不能用pH试纸测定其pH值。
4.(23-24高一上·天津北辰·期中)Ⅰ.某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,并检查装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U形管的质量,为b g
④从分液漏斗滴入的稀硫酸,直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量,为c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U形管的质量基本不变,为d g
请回答下列问题:
(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明 。
(2)装置中干燥管B的作用是 。
(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)步骤⑤的目的是 。
(5)步骤⑦的目的是 。
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为 (用含a、b、d的代数式表示)。
Ⅱ.现需要0.1mol/L的溶液980mL,用98%、密度为的浓硫酸配制。
(7)需要的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要
(8)应用量取的浓硫酸体积为 mL。
(9)试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响(填:偏高、偏低、无影响)
①量取浓硫酸时眼睛俯视量筒刻度线,会导致所配溶液浓度会 ;
②未冷却到室温就移液、定容 。
③移液前容量瓶中有水 。
【答案】(1)样品重,砝码轻
(2)防止空气中的和水蒸气进入U形管
(3)偏高
(4)把反应产生的全部导入U形管中
(5)判断反应产生的是否全部被排出并被U形管中的碱石灰吸收
(6)
(7)1000mL容量瓶,胶头滴管
(8)5.4mL
(9) 偏低 偏高 无影响
【分析】试样溶液中加入稀硫酸,碳酸钠与硫酸反应生成二氧化碳,A处鼓入空气,空气先经过NaOH溶液除去CO2,随后将生成的CO2往后压入含有浓硫酸的试剂瓶中除去CO2中的水蒸气,干燥后的CO2被U形管中的碱石灰吸收,碱石灰质量增大,重复该操作数次,保证碳酸钠充分反应完且生成的CO2被U形管中的碱石灰充分吸收,B中碱石灰作用为吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止其进入U形管干扰实验。
【解析】(1)托盘天平左侧放置物品,天平指针向左偏转说明样品重,砝码轻。
(2)装置中干燥管B的作用为防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管,干扰实验。
(3)盐酸具有挥发性,挥发出来的HCl能被U形管中碱石灰吸收,导致碱石灰增加的质量偏大,测定结果偏高。
(4)步骤⑤的目的是将反应产生的CO2全部导入U形管中,确保实验的准确性。
(5)步骤⑦的目的是判断反应产生的二氧化碳是否全部被排出并被U形管中的碱石灰吸收。只要U形管质量不再改变说明反应生成的二氧化碳已被全部吸收。
(6)U形管质量增加为(d-b)g,增加的质量为二氧化碳的质量,则根据化学方程式Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,样品中含有Na2CO3质量为g,试样中纯碱的质量分数为。
(7)配制溶液需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒,还有胶头滴管、100mL容量瓶。
(8)配制1000mL0.1mol/L的硫酸溶液,需要硫酸的物质的量为0.1mol,质量为9.8g,则需要98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为V==5.4mL。
(9)①量取浓硫酸时眼睛俯视量筒刻度线,导致量取的浓硫酸体积偏小,所配制溶液浓度偏低。
②未冷却到室温就移液、定容,溶液温度高,体积偏大,导致加入的蒸馏水的量偏少,所配制溶液的浓度偏高。
③移液前容量瓶中有水,对溶液的配制没有影响,对所配制溶液的浓度无影响。
5.(23-24高一上·天津·期中)钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。
I.
(1)金属钠要隔绝空气密封保存,请用化学方程式表示原因(Na参与的反应) 、 。
(2)加热条件下,Na可以在氧气中燃烧,反应的化学方程式为 ;现象是 。
II.某课外活动小组设计了下列装置,证实二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(3)装置①中反应的离子方程式是 。
(4)装置②中的试剂是为了除去中混有的HCl,则可选用的试剂为 。
a.饱和NaOH溶液 b.饱和溶液 c.饱和溶液
(5)装置③中的试剂是 。
【进行实验】
步骤1:打开弹簧夹,关闭,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,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(6)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 、 。
(7)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移: 。
【答案】(1)4Na+O2=2Na2O 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2) 剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到淡黄色固体
(3)
(4)c
(5)浓硫酸
(6)不复燃 复燃
(7)
【分析】①中碳酸钠和盐酸反应制备二氧化碳,②中饱和碳酸氢钠除二氧化碳中的氯化氢,③中盛放浓硫酸干燥二氧化碳,④验证干燥得二氧化碳和过氧化钠不反应,⑤验证湿润的二氧化碳和过氧化钠反应,⑥中碱石灰除氧气中的二氧化碳,a处用带火星的木条检验是否有氧气放出。
【解析】(1)金属钠要隔绝空气密封保存,原因是钠在空气中和氧气反应生成氧化钠,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应方程式为4Na+O2=2Na2O、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
(2)加热条件下,Na可以在氧气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到淡黄色固体,反应的化学方程式为 ;
(3)装置①中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,反应的离子方程式是;
(4)a.NaOH溶液能与二氧化碳反应,不能用饱和NaOH溶液除去中混有的HCl,故不选a;
b.溶液能和二氧化碳反应,不能用饱和溶液除去中混有的HCl,故不选b;
c.溶液能和二氧化碳不反应,吸收HCl放出二氧化碳气体,所以可用饱和溶液除去中混有的HCl,故选c;
选c。
(5)证实二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,④、⑤中的过氧化钠分别与干燥得二氧化碳和湿润的二氧化碳反应,则装置③干燥二氧化碳,试剂是浓硫酸。
(6)实验证实二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。步骤1,过氧化钠和干燥的二氧化碳不反应,a处带火星的木条不复燃;步骤2,过氧化钠和湿润的二氧化碳反应放出氧气,a处带火星的木条复燃;
(7)过氧化钠跟二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠中氧元素化合价由-1升高为0、氧元素化合价由-1降低为-2,用双线桥标出电子转移为。
6.(23-24高一上·天津滨海新·期中)某同学为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。
已知:装置①中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2;PbCl2能和CO反应生成黑色的
(1)装置②中的试剂是 ,作用是 。
(2)检查完装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到 时再点燃酒精灯;此操作的目的是 。
(3)若反应过程中CO2足量,探究与CO2充分反应后生成物可能的情况。甲同学认为钠与CO2充分反应生成物仅为 固体,乙同学认为这是不可能的,请说出乙同学看法的理由 。
(4)若装置⑤PbCl2溶液中观察到有黑色沉淀生成,装置④中的固体成分只有一种,且向该固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。则该情况下Na与 CO2反应的化学方程式为 。
【答案】(1)饱和碳酸氢钠溶液 除掉二氧化碳中的氯化氢气体
(2)澄清石灰水变浑浊 排出装置内的空气,防止钠与空气中氧气反应
(3)根据氧化还原规律,金属钠化合价升高,则有化合价降低的元素,碳化合价应该降低,因此应该还生成其他物质
(4)2Na+2CO2+CO
【分析】碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,用饱和碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳中的氯化氢气体,用浓硫酸干燥二氧化碳气体,用二氧化碳排出装置内的空气至到澄清石灰水变浑浊,再点燃酒精灯,根据氧化还原反应原理得到反应生成碳酸钠和CO。
【解析】(1)碳酸钙和碳酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,由于盐酸易挥发,因此二氧化碳中含有氯化氢气体,则装置②中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液,作用是除掉二氧化碳中的氯化氢气体;故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;除掉二氧化碳中的氯化氢气体。
(2)由于装置内还有空气,空气中氧气会与金属钠反应,因此让CO2充满整个装置,当观察到澄清石灰水变浑浊时再点燃酒精灯;此操作的目的是排出装置内的空气,防止钠与空气中氧气反应;故答案为:澄清石灰水变浑浊;排出装置内的空气,防止钠与空气中氧气反应。
(3)若反应过程中CO2足量,探究与CO2充分反应后生成物可能的情况。甲同学认为钠与CO2充分反应生成物仅为 固体,乙同学认为这是不可能的,请说出乙同学看法的理由根据氧化还原规律,金属钠化合价升高,则有化合价降低的元素,碳化合价应该降低,因此应该还生成其他物质;故答案为:根据氧化还原规律,金属钠化合价升高,则有化合价降低的元素,碳化合价应该降低,因此应该还生成其他物质。
(4)若装置⑤PbCl2溶液中观察到有黑色沉淀生成,说明有CO生成,装置④中的固体成分只有一种,且向该固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明有二氧化碳生成。则该情况下Na与 CO2反应的化学方程式为2Na+2CO2+CO;故答案为:2Na+2CO2+CO。
7.(23-24高一上·天津河东·期中)如图是实验室研究潜水艇中供氟体系反应机理的装置图并获得氧气(夹持仪器略)。
(1)B中所装试剂为饱和溶液,反应的离子方程式为
(2)C装置为的发生装置,反应的化学方程式是 现象是 。
(3)检验C装置中固体成分的实验方案为:取少量C装置中反应后的固体溶于水,向溶液中滴入过量溶液若有白色沉淀生成,则证明固体中含有 ,过滤,向滤液中滴入几滴酚酞溶液,若现象为 ,则证明固体中含有NaOH而不含有。
(4)写出下列除杂,括号内的物质为杂质。
固体();写方程式
溶液();写试剂
【答案】(1)
(2) 淡黄色固体变为白色粉末
(3)Na2CO3 溶液变红且不褪色
(4)
【分析】A装置的作用是制取CO2,B装置的作用是除去CO2中混有的HCl,此时CO2中还混有水蒸气,通入C装置中,Na2O2分别与CO2和H2O反应,生成Na2CO3和NaOH,接着未反应的CO2和生成的O2通入D装置,CO2被吸收,E装置用排水法收集O2,据此进行分析;
【解析】(1)制取的二氧化碳气体中有盐酸挥发出的氯化氢气体杂质,需经饱和碳酸氢钠溶液除杂,离子方程式:;
故答案为:;
(2)二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应方程式;反应现象为:淡黄色固体逐渐变为白色;
故答案为:;淡黄色固体逐渐变为白色;
(3)取少量C装置中反应后的固体溶于水,向溶液中滴入过量CaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则证明固体中含有Na2CO3,过滤,向滤液中滴入几滴酚酞溶液,若现象为溶液变红且不褪色,则证明固体中含有NaOH而不含有Na2O2;
故答案为: Na2CO3;溶液变红且不褪色;
(4)向碳酸氢钠溶液中通入NaOH,将碳酸氢钠转化为碳酸钠,;
向碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体,生成碳酸氢钠溶液,;
故答案为:。
8.(23-24高一上·天津和平·期中)某学习小组探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应的产物,进行如图实验:
请回答:
(1)试剂X是 。
(2)请写出装置A中的离子方程式 。
(3)装置C中潮湿的Cl2和Na2CO3以等物质的量反应,生成NaHCO3气体Cl2O和NaCl,试写出该反应化学方程式 。
(4)写出氯气进入装置E发生反应的化学方程式 。
(5)用下列两种方法制取氯气,则所得氯气______。
①用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应
②用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应
A.②比①多 B.①比②多 C.一样多 D.无法比较
(6)将Cl₂通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。当NaCl和NaClO3的物质的量之比为15:2时,的物质的量之比为 。
【答案】(1)饱和食盐水
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+Cl2O+2NaCl
(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(5)A
(6)2:5
【分析】装置A中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气;装置B中,用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl;装置C中,潮湿Cl2与Na2CO3以等物质的量反应,生成NaHCO3气体Cl2O和NaCl;装置D用于收集反应生成的Cl2O;装置E用于处理尾气。
【解析】(1)装置B中,用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,则试剂X是饱和食盐水。
(2)装置A中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(3)装置C中,潮湿的Cl2和Na2CO3以等物质的量反应,生成NaHCO3气体Cl2O和NaCl,该反应化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+Cl2O+2NaCl。
(4)氯气进入装置E中,与NaOH发生反应,生成NaCl、NaClO等,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
(5)①用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应,由于氯化氢有剩余,所以生成的氯气小于1mol;
②用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应,MnO2完全反应,生成氯气1mol;
则用两种方法制取氯气,所得氯气②比①多,故选A。
(6)将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。当NaCl和NaClO3的物质的量之比为15:2时(设NaCl为15mol),依据得失电子守恒,生成NaClO的物质的量为=5mol,则的物质的量之比为2:5。
【点睛】Cl2O是HClO对应的酸性氧化物。
9.(23-24高一上·天津·期中)如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式: 。
(3)当有少量Cl2通过后,观察到装置C中有蓝色现象出现,写出Cl2与KI反应的离子方程式 。
(4)当Cl2持续通过时,装置D中现象为 。
(5)若要证明干燥的Cl2无漂白性,则必须在装置 (填字母)之前增加装有浓硫酸的洗气装置。
(6)装置E的作用是 。该反应的离子方程式为 。
(7)工业上制备漂白粉的方法是把氯气通入石灰乳中,写出反应的化学方程式 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)
(4)有色布条褪色
(5)D
(6)吸收多余的Cl2,防止污染空气
(7)
【分析】装置A为氯气的发生装置,MnO2与浓盐酸共热产生氯气,因为盐酸具有挥发性,需用盛有饱和食盐水的洗气瓶B除去氯气中的HCl,氯气具有氧化性,可氧化装置C溶液中的I−,生成I2,淀粉遇I2变蓝,氯气能与水反应生成HClO,HClO具有漂白性,能使装置D中的有色布条褪色,而氯气有毒,需要用烧杯E中的NaOH溶液吸收多余的氯气,以防污染空气;
【解析】(1)根据仪器a结构特点可知为分液漏斗;
(2)MnO2与浓盐酸共热产生氯气,化学方程式:;
(3)氯气具有氧化性可将I−氧化生成I2,离子方程式:;
(4)氯气能与水反应生成HClO,HClO具有漂白性,能使装置D中的有色布条褪色;
(5)若要证明干燥的Cl2无漂白性,则必须在装置D之前增加装有浓硫酸的洗气装置;
(6)氯气有毒,需要用NaOH溶液吸收多余的氯气,以防污染空气;
(7)工业上制备漂白粉的方法是把氯气通入石灰乳中,反应的化学方程式:;
10.(23-24高一上·天津·期中)过氧化钠常作漂白剂、杀菌剂、消毒剂。过氧化钠保存不当容易吸收空气中而变质。某课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的纯度,他们称取ag样品,并设计用如图装置来测定过氧化钠的质量分数。
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。
(2)B装置出来的气体是否需要干燥 (填“是”或“否”)。写出装置B中溶液的作用 。
(3)D中NaOH溶液的作用 。
(4)实验结束时,读取实验中生成气体的体积时,下列叙述不合理的是 (填字母序号)。
a.直接读取气体体积,不需冷却到室温
b.上下移动量筒,使得E、F中液面高度相同
c.视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积
(5)读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下氧气的体积为VmL,则样品中过氧化钠的质量百分数为 。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)否 吸收挥发的HCl气体
(3)吸收未反应的
(4)a
(5)
【分析】装置图中A为生成二氧化碳的装置,B为洗气装置,除去二氧化碳中的氯化氢气体,C为二氧化碳与过氧化钠反应的装置,D为吸收多余的二氧化碳的装置,E和F是测量生成氧气的体积的装置,根据标况下氧气的体积转化为物质的量,根据氧气和过氧化钠的物质的量关系,计算出过氧化钠的物质的量,转化为质量,质量与样品的质量的比值得到质量分数,由此分析。
【解析】(1)①实验探究测定方法是测定二氧化碳和过氧化钠反应生成的氧气,装置中必须是气密性完好,将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是检查装置的气密性;
(2)B装置出来的气体不需要干燥,二氧化碳、水蒸气和过氧化钠反应生成氧气的反应,过氧化钠反应生成氧气的物质的量定量关系相同对测定过氧化钠质量分数无影响,所以不需要干燥除去水蒸气;装置B中溶液的作用吸收挥发的HCl气体;
(3)D为吸收多余的二氧化碳的装置,防止多余的二氧化碳进入量气装置,否则导致测得的氧气的体积偏大;
(4)a.直接读取气体体积,不冷却到室温,会使溶液体积增大,读出结果产生误差,故a不正确;b.调整量筒内外液面高度使之相同,使装置内压强和外界压强相同,避免读取体积产生误差,故b正确;c.视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积是正确的读取方法,故c正确;故答案为a;
(5)测定出量筒内水的体积后,折算成标准状况下氧气的体积为VmL,则,由于,则样品中过氧化钠的质量分数为:。
11.(23-24高一下·天津·期中)下图中均是含有钠元素的物质,其中是固体金属单质,燃烧时火焰呈黄色。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A. , , C. , 。
(2)写出下列转化的化学方程式:
①: 。
②: 。
③: 。
【答案】(1)Na Na2O2 NaOH Na2CO3
(2)2Na+O2Na2O2 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
【分析】如图所示A是固体金属单质,燃烧时火焰呈黄色,则可判断A为Na。由转化关系可知B为Na2O2,C为NaOH,D为Na2CO3,以此解答该题。
【解析】(1)由以上分析可知A为Na、B为Na2O2、C为NaOH、D为Na2CO3,故答案为:Na;Na2O2;NaOH;Na2CO3;
(2)①A→B的反应为钠点燃反应生成过氧化钠,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2;
②过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2;
③钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑。
12.(23-24高一上·天津·期中)现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G,它们之间的转化关系如图所示(部分产物和反应条件省略).
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:B 、丙 .
(2)写出下列反应的离子方程式:
反应① ;
反应④ .
(3)黄绿色气体乙的用途 (列举一例即可)
【答案】(1)Fe HCl
(2)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(3)用于制作漂白粉和漂粉精等
【分析】
金属A焰色为黄色,则A为Na,钠与水反应生成气体甲为氢气,物质C为NaOH,氢气与黄绿色气体乙生成气体丙,则气体乙为氯气,气体丙为HCl,HCl溶于水生成物质D为盐酸,物质F与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀G,则物质F为氯化铁,G为氢氧化铁沉淀,则物质E为氯化亚铁,金属B为铁。氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,在空气中长时间放置被氧化生成氢氧化铁。
【解析】(1)根据分析可知,B为Fe、丙为HCl。
(2)反应①Na与水反应生成氢气和氢氧化钠,离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。
反应④亚铁离子被氯气氧化生成铁离子,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
(3)氯气的用途较多,比如能用于制作漂白粉和漂粉精等。
13.(23-24高一上·天津·期中)如图所示,A为化学学习中常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常用化合物,它们的焰色均为黄色。请按要求回答下列问题。
(1)写出下列物质的化学式:B ;E 。
(2)以上反应中属于氧化还原反应的有 (填写编号)。
(3)写出A→C反应的离子方程式: 。
(4)写出B→D反应的化学方程式: 。
(5)加热5.00 g D和E的固体混合物,使E完全分解,固体混合物的质量减少了0.31 g,则原混合物中D的质量为 。
【答案】(1)Na2O2 NaHCO3
(2)①②③④
(3)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(4)2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2
(5)4.16 g
【分析】A为化学学习中常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常用化合物,它们的焰色均为黄色,说明A、B、C、D、E中均含有Na元素,则A为Na单质;Na和氧气点燃条件下反应生成Na2O2,则B为Na2O2,反应①为氧化还原反应;Na和水反应生成NaOH和H2,则C为NaOH,反应②为氧化还原反应;Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2,则D为Na2CO3,反应④为氧化还原反应;NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3,则E为NaHCO3,反应⑤为复分解反应;反应⑥,NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,反应⑥为分解反应,且不属于氧化还原反应。反应③,Na2O2和H2O反应生成NaOH和O2,属于氧化还原反应。
【解析】(1)由分析可知,B为Na2O2;E为NaHCO3;
(2)由分析可知,以上反应中属于氧化还原反应的有①②③④;
(3)Na和水反应生成NaOH和H2,离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(4)Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2,化学方程式为2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+O2;
(5)加热5.00 g D和E的固体混合物,使E完全分解,固体混合物的质量减少了0.31 g,则剩余固体质量为4.69g,设固体混合物中NaHCO3的物质的量为x mol,Na2CO3的物质的量为y mol,根据,x mol NaHCO3完全生成mol Na2CO3,则有,解得x=0.01,则原混合物中D的质量为。
14.(23-24高一上·浙江杭州·期中)现有A、B、C、D、E、F、G、H、M九种物质,其中为淡黄色粉末,为黄绿色气体单质,为无色气体单质,的水溶液与石灰水混合可得的溶液,它们之间的相互转化关系如图,其他与题无关的生成物均已略去。请回答下列问题:
(1)写出M的化学式 。
(2)写出②的离子方程式 。
(3)写出少量F的水溶液与石灰水混合可得D的化学方程式 ,设计实验证明F已完全反应 。
【答案】(1)HClO
(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH 取少量F溶液与试管中,加入氯化钡溶液,若没有白色沉淀生成,则证明碳酸钠已完全反应
【分析】现有A、B、C、D、E、F、G、H、M九种物质,A为淡黄色粉末,则A为Na2O2,A能与C反应得到E与F,且C为气体,E为气体单质,可推知C为CO2,E为O2,F为Na2CO3,F的水溶液与澄清石灰水混合可制得D的溶液,则D为NaOH,而A与B反应得到D,故B为H2O,G为黄绿色气体单质,为Cl2,与氢氧化钠溶液反应得到H,H与二氧化碳、水反应得到M,M光照可以生成氧气,可推知M为HClO,H为NaClO,以此解答该题。
【解析】(1)由分析可知,M为HClO;
(2)由分析可知,②为氯气和氢氧化钠溶液的反应,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3)根据以上分析可知F的水溶液与石灰水反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;碳酸根离子可以和钡离子反应生成白色沉淀,故检验方法为:取少量F溶液与试管中,加入氯化钡溶液,若没有白色沉淀生成,则证明碳酸钠已完全反应。
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