(必修1)测试训练05碳酸钠的相关计算-2024-2025学年高中化学期末重难点复习攻略
2024-12-26
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内容正文:
微专题 Na2CO3和NaHCO3的相关计算
测试训练
一、单选题
(23-24高一上·全国·期中)
1.向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸的量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO、NO
B.b点对应的溶液中:K+、H+、MnO、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO、Cl-
D.d点对应的溶液中:Cl-、NO、Fe2+、Mg2+
(21-22高一下·湖北·期中)
2.实验室可通过沉淀重量法测量样品纯度,按如下装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度,下列说法正确的是
A.装置A中药品应为浓硫酸,C中试剂应该为溶液
B.在B~C之间应增添盛有饱和溶液的洗气装置,以除去氯化氢气体
C.只要测定装置C在吸收前后的质量差,就可以确定碳酸钠的质量分数
D.反应结束后,需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定C中沉淀质量
(21-22高一下·浙江杭州·期中)
3.向一定量的溶液中通入一定量气体充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。则下列判断正确的是
A.原溶液的浓度为
B.通入的体积(标准状况下)为
C.所得溶液中溶质成分的物质的量之比
D.所得溶液的溶质成分是和
(20-21高一下·浙江湖州·期末)
4.实验室按如下装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度。下列说法正确的是
A.滴入盐酸前,应先通入一段时间的空气
B.在装置②、③间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,测定结果更准确
C.若省去装置④,对测定结果无影响
D.反应结束后,无需再通入空气
(19-20高一上·黑龙江大庆·阶段练习)
5.将0.8g NaOH和1.06g Na 2CO 3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L -1稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO 2的物质的量的关系的是( )
A.
B.
C.
D.
二、非选择题
(22-23高一上·浙江杭州·期中)
6.数形结合思想是化学学科的重要思维方式。向两份物质的量浓度相同体积均为10mL的NaOH溶液中分别通入一定量的得到溶液甲和乙。再向甲、乙两溶液中分别滴加盐酸,生成体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如下图所示。
请回答相关问题:
(1)当时,甲溶液中发生反应的离子方程式为 。
(2)得到的甲、乙溶液中所通入的物质的量之比为 。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为 。
(20-21高一上·河北石家庄·期中)
7.钠及其化合物在化工生产和日常生活中都有广泛的用途。
Ⅰ.目前,世界多数国家采用电解熔融氯化钠的方法来生产金属钠:。已知物质A、B、C、D、E、F、G有如图转化关系(部分反应条件及产物已省略):
(1)写出上述转化关系中对应物质的化学式:D ,E 。
(2)写出物质A、B在加热条件下发生反应②的实验现象: 。
(3)写出在水溶液中进行反应⑦的离子方程式为 。
(4)若把物质A投入到D的水溶液中,该过程所发生反应的离子方程式为(若为分步反应则分步写离子方程式)
Ⅱ.部分碳酸盐是家庭常用食品膨松剂,例如蒸馒头过程中,面团在微生物作用下发酵时产生气体,从而变得疏松,但同时也会产生一些有机弱酸,这时需要加入纯碱调节酸性。
(5)下列关于纯碱的认识正确的是 。
A.受热易分解 B.水溶液显碱性 C.属于碱 D.可与酸反应
(6)探究用调节面团酸度,而不用的原因。取质量均为1g的与分别与足量酸反应生成时,消耗的量更多的是 (填化学式)。
(7)如果面团发酵得不好,气孔少且略有酸味,可改用替代纯碱。此时的作用有(请用化学方程式结合文字表述) 。
(20-21高一上·辽宁抚顺·期末)
8.碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关,工业上碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取,所得碳酸钠样品中往往含有少量的NaCl,现欲测定样品中的质量分数,某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。
方案Ⅰ:沉淀分析法
(1)把一定质量的样品溶解后加入过量的溶液,将所得沉淀 (填操作名称)、洗涤、烘干、称量。
方案Ⅱ:气体分析法
(2)把一定质量的样品与足量盐酸反应后,用图1所示装置测定产生气体的体积,为了使测量结果准确,B中溶液选用 ,但选用该溶液后实验结果仍然不够准确,可能的原因是 。
方案Ⅲ:质量差分析法
(3)将一定质量的样品与足量的稀硫酸反应,采用如图2所示装置,通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管C的质量,利用其质量差计算样品的纯度。该实验的操作步骤:
a.检查装置的气密性
b.取n g样品装入广口瓶中
c.打开止水夹
d.缓慢鼓入空气数分钟
e.关闭止水夹
f.在干燥管内填满碱石灰质量为
g.缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止
h.再缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管质量为
①图2中盛装稀硫酸的仪器名称 。
②在操作h中,要缓慢鼓入空气数分钟,鼓入空气的作用是 ,装置A的作用是 。
③若去掉装置D,对实验结果的影响是 (填“偏大”,“偏小”或“无影响”),若省略操作h,对实验结果的影响是 (填“偏大”,“偏小”或“无影响”)。
(22-23高一上·江苏镇江·期末)
9.纯碱是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥料、合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用。
(1)工业上“侯氏制碱法”以NaCl、NH3、CO2及水等为原料制备纯碱,其反应原理为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl。生产纯碱的工艺流程示意图1如图:
请回答下列问题:
①析出的NaHCO3晶体中可能含有少量NaCl、NH4Cl等杂质,检验该晶体中是否含有氯离子杂质的操作方法是 。
②该工艺流程中可回收再利用的物质是 。
③若制得的纯碱中只含有杂质NaCl。测定该纯碱的纯度,下列方案中可行的是 (填字母)。
a.向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为bg
b.向m克纯碱样品中加入足量稀盐酸,用碱石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收产生的气体,碱石灰增重bg
c.向m克纯碱样品中加入足量AgNO3溶液,产生的沉淀经过滤、洗涤、干燥,称其质量为bg
(2)常温下在10mL0.1mol•L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol•L-1HCl溶液20mL,溶液中含碳元素的各种微粒的质量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图2所示。根据图示回答下列问题:
①在同一溶液中,CO、HCO、H2CO3 (填“能”或“不能”)大量共存。
②在滴加盐酸的过程中HCO3-的物质的量先增加后减少的原因是 (请用离子方程式表示)。
③将0.84gNaHCO3和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol•L-1稀盐酸。下列图象(图3)能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 (填字母)。
(3)若称取10.5g纯净的NaHCO3固体,加热一段时间后,剩余固体的质量为8.02g。如果把剩余的固体全部加入到100mL2mol•L-1的盐酸中充分反应。求溶液中剩余的盐酸的物质的量浓度 (设溶液的体积变化及盐酸的挥发忽略不计)(写出计算过程)。
(21-22高一上·山东青岛·期中)
10.化学兴趣小组的同学为测定和NaCl混合物中的质量分数,进行了如图实验。
(1)甲同学取一定质量(xg)的样品,用上图示装置测定的质量,反应前先打开弹簧夹,通入一段时间的,然后关闭弹簧夹,接上总质量为m g的干燥管,再打开分液漏斗的活塞,滴加稀硫酸进行反应。待锥形瓶中不再有气泡产生,关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹,再通入一段时间的然后取下干燥管称得其质量为n g。
①仪器a的名称是 ,洗气瓶b中盛放的液体是 。(写名称)
②锥形瓶中发生的反应的化学方程式为 。
③如果没有第一次通入,那么测量的结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”),第二次通入的作用是 。
(2)乙同学用图中所示方法和步骤进行实验:
乙同学测得样品中的质量分数为 。
(21-22高一上·山东日照·期中)
11.某同学用下图所示装置测定与固体混合物中的质量分数。
有如下实验步骤:
①称取m g混合物放入硬质玻璃管中;称量装有碱石灰的U形管D的质量(m1 g);
②按图组装好实验装置并检查气密性;
③关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体;
④打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟;
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟后拆下装置,再次称量U形管D的质量(m2 g)。
回答下列问题:
(1)装置B中发生反应的化学方程式为 。
(2)正确的操作顺序是 。
(3)样品中的质量分数为 (用含m、m1、m2的式子表示)。
(4)若无E装置,则测得的的质量分数将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)使用如图装置也可以测量反应产生气体的体积,则广口瓶中所用试剂最好选用___________(填标号)。
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.饱和氯化钠溶液
(23-24高一上·湖北荆州·期中)
12.回答下列问题
Ⅰ.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献,下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。
(1)沉淀池中总反应的化学方程式为 。
(2)产品碳酸钠中可能含有氯化钠,验证方法为 。
Ⅱ.工业纯碱中常含有少量NaCl,某校化学课外活动小组设计如图所示装置,测定工业纯碱中Na2CO3的含量。
(3)检验装置B气密性的方法是:塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞,夹紧两侧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于瓶内的水面,停止加水后,若 ,说明装置不漏气。
(4)装置A中的试剂为 (填名称),装置C中的试剂为 (填名称)。
(5)实验结束后通入空气的目的: 。
(6)实验前称取28.80g样品,实验后测得D装置增重8.80g,则样品中Na2CO3的质量分数为 (保留小数点后一位);若缺少E装置,会使测定结果 (填“偏高”或“偏低”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,依次发生反应:+H+=,+H+=CO2+H2O,则a点溶液中含有和,b点全部为,c点恰好完全反应生成NaCl,溶液呈中性,d点盐酸过量,溶液呈酸性。
【详解】A.a点溶液中含有和,OH-与不能大量共存,A错误;
B.b点溶液中含有与氢离子不能共存,且酸性条件下和Cl-因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;
C.c点恰好完全反应生成NaCl,溶液呈中性,四种离子都能大量共存,C正确;
D.d点溶液呈酸性,酸性条件下,与Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存,D错误;
故选:C。
2.D
【分析】利用该装置测定纯碱纯度的原理是利用盐酸和纯碱反应产生的二氧化碳气体和足量氢氧化钡溶液反应,然后测量装置C中产生沉淀的质量可求出生成的二氧化碳质量,进而求出纯碱的纯度,为了防止装置中空气中的二氧化碳对实验的影响,需先通过装置A吸收空气中的二氧化碳,为了防止空气从装置C右端导管进入,所以需在装置C后连接装置D防止外界空气中二氧化碳进入装置C。
【详解】A.为了防止空气中的二氧化碳对实验的影响,需先通过装置A吸收空气中的二氧化碳,则装置A中的药品为 NaOH溶液,C中的药品应能与二氧化碳反应生成沉淀,应为Ba(OH)2,故A错误;
B.若B~C之间添加饱和NaHCO3溶液洗气瓶,挥发出的HCl气体会和NaHCO3反应生成CO2气体,对测定纯碱纯度会有影响,故B错误;
C.盐酸易挥发,B中可能有HCl、H2O进入C中,不能通过测定C的质量差来确定CO2的质量,应通过测量C中产生的沉淀质量确定碳酸钠的质量分数,故C错误;
D.沉淀表面可能附着少量水分和溶于水的杂质,应经过洗涤、干燥、称量等操作测定C中沉淀质量,故D正确;
答案选D。
3.D
【分析】假设NaOH溶液通入CO2形成的溶液中溶质只有Na2CO3,逐滴加入盐酸依次发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,则前后2个阶段消耗盐酸的体积相等,由图可知,没有气体生成阶段消耗的盐酸体积大于生成气体阶段消耗的盐酸体积,即盐酸先与剩余的NaOH反应,再与Na2CO3反应,最后与NaHCO3反应,可知NaOH溶液与CO2反应后溶液中的溶质为NaOH、Na2CO3,据此分析解题。
【详解】A.消耗盐酸100mL时,溶液为恰好为NaCl溶液,根据Na+、Cl-离子守恒,可知n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,由于氢氧化钠溶液的体积未知,所以不能计算出原NaOH溶液的浓度,A错误;
B.生成二氧化碳阶段消耗盐酸为25mL,消耗HCl的物质的量为:0.025L×0.2mol/L=0.005mol,由NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,可知生成的二氧化碳为0.005mol,标准状况下生成二氧化碳的体积为:0.005mol×22.4L/mol=0.112L,根据碳原子守恒,则通入CO2在标准状况下的体积为0.112L,B错误;
C.假设NaOH溶液通入CO2形成的溶液中溶质只有Na2CO3,逐滴加入盐酸依次发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,则前后2个阶段消耗盐酸的体积相等,由图可知,没有气体生成阶段消耗的盐酸体积大于生成气体阶段消耗的盐酸体积,即盐酸先与剩余的NaOH反应,再与Na2CO3反应,最后与NaHCO3反应,可知NaOH溶液与CO2反应后溶液中的溶质为NaOH、Na2CO3,所得溶液中溶质成分不含有NaHCO3,C错误;
D.假设NaOH溶液通入CO2形成的溶液中溶质只有Na2CO3,逐滴加入盐酸依次发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,则前后2个阶段消耗盐酸的体积相等,由图可知,没有气体生成阶段消耗的盐酸体积大于生成气体阶段消耗的盐酸体积,即盐酸先与剩余的NaOH反应,再与Na2CO3反应,最后与NaHCO3反应,可知NaOH溶液与CO2反应后溶液中的溶质为NaOH、Na2CO3,D正确;
故选:D。
4.A
【分析】测定纯碱纯度的原理是利用盐酸和纯碱反应产生的二氧化碳气体和足量氢氧化钡溶液反应,然后测量装置③在实验前后的质量差,即可求出生成的二氧化碳质量,进而求出纯碱的质量,进而求出纯碱的纯度,为了防止装置中空气中的二氧化碳对实验的影响,需先通过装置①中氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳、并用不含二氧化碳的空气赶走整套装置里的空气,又为了防止空气从装置③右端导管进入,所以需在装置③后连接装置④防止外界空气中二氧化碳进入装置③,据此分析解答。
【详解】A.测定原理是利用盐酸和纯碱反应产生的二氧化碳气体和足量氢氧化钡溶液反应来计算的,则滴入盐酸前应把装置中含二氧化碳的空气赶走,故A正确;
B.若添加饱和NaHCO3溶液洗气瓶,挥发出的HCl气体会和NaHCO3反应生成CO2气体,根据测定原理,对测定纯碱纯度会有影响的,故B错误;
C.若省去装置④,则装置③右端导管会从外界进入空气,而空气中含有二氧化碳气体,根据测定原理,进入的二氧化碳会对测定结果有影响,故C错误;
D.反应结束后,为了使反应生成的CO2气体能都被氢氧化钡溶液吸收,则需再次通入空气,赶走装置中剩余的CO2气体,故D错误;
本题答案A。
5.D
【分析】对NaOH和Na2CO3混合配成的溶液,当滴加盐酸时,先发生NaOH+HCl=NaCl+H2O,再发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+ NaCl,最后发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
【详解】0.8g NaOH的物质的量是0.02mol、1.06g Na 2CO 3的物质的量是mol;当滴加盐酸时,先发生NaOH+HCl=NaCl+H2O反应,消耗盐酸的物质的量是0.02mol,盐酸体积是0.2L;再发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl消耗盐酸的物质的量是0.01mol,盐酸体积是0.1L,生成碳酸氢钠的物质的量是0.01mol;最后发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,消耗盐酸的物质的量是0.01mol,盐酸体积是0.1L,生成二氧化碳的物质的量是0.01mol,故选D。
6.(1)
(2)4︰1
(3)
【分析】NaOH溶液中通入二氧化碳,反应生成碳酸钠,由于通入的二氧化碳的用量不确定,则反应后溶液中的溶质有四种可能性:①NaOH、Na2CO3②Na2CO3③Na2CO3、NaHCO3④NaHCO3,反应后溶液中加入盐酸,生成二氧化碳气体阶段的反应为:,生成二氧化碳气体之前根据溶质组成可能发生的反应为:、,据此分析解答。
【详解】(1)根据甲生成二氧化碳气体前消耗10mL盐酸,生成二氧化碳阶段消耗盐酸40mL,可知甲溶液中的溶质应为Na2CO3、NaHCO3,加盐酸时发生的反应为:,故答案为:;
(2)生成二氧化碳气体阶段的反应为:,甲溶液中生成二氧化碳时消耗盐酸40mL,乙溶液中生成二氧化碳时消耗盐酸10mL,结合反应可知,消耗盐酸的物质的量之比等于生成二氧化碳的体积之比,即为4:1,故答案为:4:1;
(3)反应到终点时溶液中的溶质恰好为NaCl,根据元素守恒,n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)= ,原NaOH溶液的物质的量浓度为,故答案为:。
7. FeCl3 NaHCO3 钠在氯气中剧烈燃烧,产生大量白烟 , BD 碳酸氢钠受热分解,,产生二氧化碳气体,从而使面团疏松,和乳酸等有机酸反应,减少酸味
【分析】电解熔融的氯化钠生成钠和氯气,而B能与Fe反应生成D,A与水反应生成C,C与D由生成NaCl,则A为Na,B为Cl2,C为NaOH、D为FeCl3,饱和食盐水中通入氨气与G生成E,E加热分解生成F,而氢氧化钠与过量的G反应生成E、与少量的G反应生成F,可知饱和食盐水通入氨气、G的反应为侯德榜制碱法原理,故G为CO2,则E为NaHCO3、F为Na2CO3。
【详解】(1)根据分析D FeCl3,为E为NaHCO3、F为Na2CO3;
(2)物质Na、Cl2在加热条件下发生反应②的实验现象:钠在氯气中剧烈燃烧,产生大量白烟;
(3)在水溶液中进行反应⑦的离子方程式为;
(4) 若把物质A投入到D的水溶液中,该过程所发生反应的离子方程式依次为,
(5)A、碳酸钠受热不分解,A项错误;
B、碳酸钠为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解,水溶液显碱性,B项正确;
C、纯碱是碳酸钠属于盐,不属于碱,C项错误;
D、碳酸钠可与酸反应生成二氧化碳气体,D项正确;
选BD;
(6)根据、可知,质量均为1g,碳酸钠和碳酸氢钠消耗的氢离子分别为、,则消耗氢离子物质的量更多的是碳酸钠;
(7)碳酸氢钠受热分解,,产生二氧化碳气体,从而使面团疏松,和乳酸等有机酸反应,减少酸味。
8.(1)过滤
(2) 饱和NaHCO3溶液 CO2气体中混有的HCl气体可与NaHCO3溶液反应生成CO2
(3) 分液漏斗 使广口瓶中产生的CO2气体全部排出 吸收空气中的CO2气体 偏大 偏小
【分析】将碳酸钠样品与酸反应产生二氧化碳,然后准确测定生成气体的体积或质量,便可确定样品中含有的碳酸钠的质量。该实验成败的关键是二氧化碳的体积或质量测定是否准确,所以测定二氧化碳体积时,需防止滴加酸的体积产生的干扰、CO2中混有HCl气体产生的干扰;测定CO2的质量时,需防止空气中CO2气体产生的干扰。
【详解】(1)样品中的Na2CO3与过量的CaCl2反应生成CaCO3沉淀,为测定沉淀的质量,需将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、称量,故答案为:过滤;
(2)B中的溶液应尽可能不溶解CO2,所以最好采用饱和NaHCO3溶液;但又会与HCl反应,所以选用该溶液后实验结果仍然不够准确,原因是:CO2气体中混有的HCl气体可与NaHCO3溶液反应生成CO2,故答案为:饱和NaHCO3溶液;CO2气体中混有的HCl气体可与NaHCO3溶液反应生成CO2;
(3)①图2中盛装稀硫酸的仪器名称是分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
②反应结束后,装置内会滞留一定量的CO2,从而影响CO2质量的测定,所以在操作h中,要缓慢鼓入空气数分钟,鼓入空气的作用是使广口瓶中产生的CO2气体全部排出;实验前,排尽装置内空气所用的空气中也应不含有CO2,所以装置A的作用是吸收空气中的CO2气体,故答案为:使广口瓶中产生的CO2气体全部排出;吸收空气中的CO2气体;
③若去掉装置D,空气中的CO2和水蒸气会被碱石灰吸收,从而增大装置C的质量,实验结果会偏大;若省略操作h,装置内残留的CO2不能被碱石灰完全吸收,导致测量结果偏小,故答案为:偏大;偏小。
9.(1) 取少量晶体溶于水,加入硝酸银溶液和足量稀硝酸,若产生白色沉淀,则有Cl- CO2 a
(2) 不能 CO+H+═HCO、HCO+H+═H2O+CO2↑ D
(3)0.75mol•L-1
【详解】(1)①检验晶体中是否有氯离子,取少量晶体溶于水,加稀HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,该晶体中含有氯离子,故答案为:取少量晶体溶于水,加入硝酸银溶液和足量稀硝酸,若产生白色沉淀,则有Cl-;
②分析可知二氧化碳参与反应过程,最后又生成,可以循环利用,故答案为:CO2;
③a.只有氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙,根据碳酸钙的量计算碳酸钠的量,所以该方案可行,故a正确;
b.只有碳酸钠能和稀盐酸反应生成CO2,用碱石灰吸收产生的气体,碱石灰增重的量为CO2和水蒸气总质量,不能计算出碳酸钠质量,所以该方案不可行,故b错误;
c.纯碱样品含有NaCl杂质,那么加入硝酸银溶液后就会产生碳酸银和氯化银两种沉淀,所以该方案不可行,故c错误;
故答案为:a;
(2)①由图象可知当pH为8时,CO含量为0,H2CO3含量逐渐增大,则在同一溶液中,CO、H2CO3不能大量共存,故答案为:不能;
②碳酸钠中逐滴滴加盐酸,先生成HCO,然后与酸反应生成二氧化碳和水,涉及离子方程式为CO+H+═HCO、HCO+H+═H2O+CO2↑,故答案为:CO+H+═HCO、HCO+H+═H2O+CO2↑;
③0.84gNaHCO3的物质的量为0.01mol,1.06gNa2CO3的物质的量为0.01mol。向NaHCO3和Na2CO3混合并配成的溶液中滴加盐酸,0.01molNa2CO3发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,不放出气体,消耗0.1mol•L-1盐酸0.1L;此时溶液中碳酸氢钠的物质的量为0.02mol,发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,产生二氧化碳,0.02mol碳酸氢钠完全反应消耗0.1mol•L-1盐酸0.2L,即滴加盐酸至0.3L时产生二氧化碳达到最大值,故答案为:D;
(3)n(NaHCO3)==0.125mol,NaHCO3最终完全转变成NaCl,消耗盐酸的物质的量等于NaHCO3物质的量,则n(HCl)剩余=n(HCl)-n(NaHCO3)=0.1L×2mol•L-1-0.125mol=0.075mol,故c(HCl)剩余=0.075mol/0.1L=0.75mol•L-1,故答案为:0.75mol•L-1。
10.(1) 分液漏斗 浓硫酸 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 偏高 将反应生成的二氧化碳赶到干燥管中被碱石灰完全吸收
(2)×100%
【分析】由题意可知,测定混合物中碳酸钠质量分数的操作为实验前先打开弹簧夹,通入一段时间的氮气,将装置中的排尽后,关闭弹簧夹,接上盛有碱石灰的干燥管,再打开分液漏斗的活塞,滴加稀硫酸进行反应,待锥形瓶中不再有气泡产生,关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹,再通入一段时间的氮气,称量干燥管的质量。
【详解】(1)①由实验装置图可知,仪器a为分液漏斗;装置b中盛放的浓硫酸用于干燥二氧化碳,防止碱石灰吸收水蒸气导致实验结果偏高,故答案为:分液漏斗;浓硫酸;
②锥形瓶中发生的反应为碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,故答案为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;
③由题意可知,如果没有第一次通入氮气,装置中空气中的二氧化碳被干燥管中的碱石灰吸收后,会导致所测结果偏高;第二次通入氮气的目的是将反应生成的二氧化碳赶到干燥管中被碱石灰完全吸收,减小实验误差,故答案为:偏高;将反应生成的二氧化碳赶到干燥管中被碱石灰完全吸收;
(2)由流程图可知,乙同学测得xg样品中碳酸钠与氢氧化钡溶液反应生成yg碳酸钡沉淀,则样品中碳酸钠的质量分数为×100%=×100%,故答案为:×100%。
11.(1)2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑
(2)②①④③⑤
(3)1-
(4)偏小
(5)B
【分析】NaHCO3固体在加热的情况下分解生成CO2和H2O,利用浓硫酸吸收生成的H2O,利用碱石灰吸收生成的CO2,利用生成的CO2的质量求出NaHCO3的质量,以便求出Na2CO3的质量分数。装置A的作用是防止后面鼓入空气时,空气中的CO2会被装置D中的碱石灰吸收,因而带来误差;装置E的目的是防止空气中的水和CO2进入装置D因而带来误差。
【详解】(1)样品中含有NaHCO3,受热分解生成CO2和H2O,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑。
(2)实验时,先搭好实验装置检查气密性,再装药品。因为实验室通过测量CO2的质量来测点NaHCO3的质量,因此需要先排除装置中CO2的质量,因此打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟;再加热样品,关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体;;再通入空气,使产生的气体充分被吸收,打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,再称量,因此实验顺序为②①④③⑤。
(3)反应前后U形管的前后质量差为(m2-m1)g,可知反应生成生成的CO2的质量为(m2-m1)g,根据方程式列等式有
则NaHCO3的质量,则Na2CO3质量分数为。
(4)装置E的目的是防止空气中的水和CO2进入装置D,给实验带来误差。如果没有装置E,空气中的水和CO2进入装置D,会使得m2偏大,根据计算公式,则测得的Na2CO3的质量分数偏小。
(5)通过测量生成的CO2的体积求NaHCO3的质量,因此CO2不能溶于装置内的溶液。
A.CO2会与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,A不符合题意;
B.CO2不溶于饱和NaHCO3溶液,因此可以通过排饱和NaHCO3溶液来测CO2的体积,B符合题意;
C.CO2会与NaOH反应生成Na2CO3,C不符合题意;
D.CO2可以溶于NaCl溶液,D不符合题意;
答案选B。
12.(1)NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
(2)取少量产品于试管中,加入足量的稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若有沉淀产生,则产品中含有氯化钠
(3)漏斗中与广口瓶中的液面差保持不变(或漏斗中的液面不再下降)
(4) 氢氧化钠溶液 浓硫酸
(5)把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收
(6) 73.6% 偏高
【分析】Ⅰ.合成氨厂的氨气、二氧化碳进入沉淀池,沉淀池中氨气、氯化钠、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠、氯化铵,氯化铵为副产品,母液中氯化钠循环使用,碳酸氢钠煅烧生成碳酸钠和二氧化碳,二氧化碳循环利用,据此解答。
Ⅱ.本实验为测定工业纯碱中Na2CO3的含量,装置A为氢氧化钠溶液,用于吸收空气中二氧化碳避免影响碳酸钠含量的测定,B中稀硫酸与纯碱反应生成二氧化碳,装置C是浓硫酸,干燥生成的二氧化碳气体,在D装置中吸收后称量至恒重,连接E,可用于避免空气中的水、二氧化碳进入D,导致实验误差。
【详解】(1)沉淀池中氨气、氯化钠、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠、氯化铵,反应为NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,故沉淀池中的物质为NaHCO3。
(2)根据氯离子可以和银离子反应生成氯化银沉淀,若产品碳酸钠中含有氯化钠,验证方法为取少量产品于试管中,加入足量的稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,若有沉淀产生,则产品中含有氯化钠。
(3)检验装置B气密性的方法是:塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞,夹紧两侧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于瓶内的水面,停止加水后,利用压强变化和液面变化分析判断,若漏斗中与广口瓶中的液面差保持不变(或漏斗中的液面不再下降),证明装置气密性良好。
(4)由分析可知,装置A中的试剂为氢氧化钠溶液(或其他强碱的溶液),装置C中的试剂为浓硫酸。
(5)实验结束后通入空气把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收,减小误差。
(6)实验前称取28.80g样品,实验后测得D装置增重8.80g,为二氧化碳质量,结合碳元素守恒计算,样品中Na2CO3的物质的量等于二氧化碳的物质的量,则样品中Na2CO3的质量分数为;若缺少E装置,导致D吸收空气中的水和CO2,D装置增重偏多,会使测定结果偏高。
答案第1页,共2页
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