内容正文:
专题05 过氧化钠与二氧化碳、水反应的定量分析
建议时间:15分钟
突破一 Na2O2与H2O、CO2反应的电子转移情况
1.在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应中,被氧化与被还原的氧原子数之比为
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶2
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.7.8gNa2O2与足量的CO2反应时转移的电子数为0.1NA
B.1molNa2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为2NA
C.标准状况下,Na2O2与CO2反应生成22.4LO2时转移的电子数目为NA
D.标准状况下,5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
3.过氧化钠是宇宙飞船和潜水艇中氧气的主要来源,其作用原理中包含了反应。用表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.11.2L含个氧原子
B.过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
C.反应中每生成1mol转移4mol电子
D.10.6g溶于100mL水中,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L
突破二 Na2O2与H2O、CO2反应的固体质量变化
4.对固体NaHCO3充分加热,产生的气体通过足量Na2O2,Na2O2增重0.3 g,则固体NaHCO3的质量为
A.0.42 g B.1.68 g C.0.84 g D.3.36 g
5.相同条件下,总质量为2.9g的CO和H2的混合气体在足量的氧气中充分燃烧,然后立即通过足量的Na2O2固体,固体的质量增加
A.1.9g B.2.9g C.2.8g D.无法计算
6.有两块金属钠A、B,B在空气中完全燃烧得到产物C,将A和C分别加入到足量水中,生成的两种气体在一定条件下恰好完全反应,则A、B的质量比为
A.2︰1 B.1︰1 C.23︰78 D.46︰78
7.将和的混合气体15.2g通入,充分反应后,气体质量变为9.6g,原混合气体中的质量是
A.12.8g B.6.4g C.3.2g D.1.6g
8.研究物质时会涉及物质的组成、分类、性质和用途等方面。
(1)属于 (填物质的类别),其阴阳离子的个数之比为 ,检验其组成中所含阳离子的方法是 。
(2)将包有少量淡黄色固体的棉花放入坩埚,用滴管向棉花上滴几滴水,棉花立刻燃烧起来。由该实验你能得出的结论是 。
(3)在潜水艇和消防员的呼吸面具中,所发生反应的化学方程式 , 。从氧化剂和还原剂的角度分析,在这个反应中的作用是 ,每与足量反应,则固体增重 g。
突破三 Na2O2与H2O、CO2反应的气体的量变化
9.在 120℃下, 将 Vml的CO₂和 H₂O(g), 通入足量的过氧化钠, 充分反应后发现电子转移为1mol,则下列说法正确的是
A.整个过程中消耗过氧化钠为 156g
B.充分反应后气体在 120℃的体积为0.4Vml
C.组成过氧化钠的阴阳离子个数比为 1∶1
D.Vml的CO₂和H₂O(g) 质量可能为31g
10.120℃时,将1.6g由、组成的混合气体通入盛有足量的密闭容器中,充分反应后容器中残留的固体比反应前增重0.64g。下列说法错误的是
A.反应过程中生成的质量为0.96g B.1.6g该混合气体的总物质的量为0.06mol
C.该混合气体中的质量分数为 D.该混合气体中氧原子的物质的量为0.08mol
突破三 Na2O2与CO、CO2混合气体反应的分析
11.现有和的混合气体,常温下将其缓缓地通过足量的过氧化钠固体,体积减小了五分之一,则混合气体中与的体积之比是
A.1:4 B.1:2 C.2:3 D.3:2
建议时间:20分钟
1.在一定温度和压强下,将4.48L 和4.48L CO气体通入盛有足量的密闭容器中,在电火花不断引燃的条件下充分反应,恢复为原来的温度和压强,剩余气体的体积及成分为
A.2.24L CO B.4.48L CO 2.24L
C.2.24L D.无剩余
2.取和组成的混合气体,通入到盛足量固体粉末的容器中,并同时加入足量的,不断电火花引燃,充分反应后,称重发现固体粉末的质量增加了3.6g,则原混合气体中和物质的量比为
A.7:2 B.6:5 C.4:1 D.1:4
3.在一定温度和压强下,将4.48L 和4.48L CO气体通入盛有足量的密闭容器中,在电火花不断引燃的条件下充分反应,恢复为原来的温度和压强,剩余气体的体积及成分为
A.2.24L CO B.4.48L CO 2.24L
C.2.24L D.无剩余
4.200℃时,CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了7.2g,下列说法正确的是
A.Na2O2能与水反应生成氢氧化钠,因此过氧化钠为碱性氧化物
B.7.8g Na2O2中含有的离子数目为0.4NA
C.CO2和水蒸气的物质的量分别为0.2mol、0.8mol
D.反应结束后,生成氧气的体积为11.2L
5.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7g,则原混合气体中O2的质量分数是
A.33.33% B.66.67% C.43.75% D.56.25%
6.200℃时,CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了7.2g,下列说法正确的是
A.Na2O2能与水反应生成氢氧化钠,因此过氧化钠为碱性氧化物
B.7.8g Na2O2中含有的离子数目为0.4NA
C.CO2和水蒸气的物质的量分别为0.2mol、0.8mol
D.反应结束后,生成氧气的体积为11.2L
7.现有一定量含有杂质的试样2.0g,用如图所示实验装置测定试样的纯度(可供选用的反应物只有固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水,忽略气体在水中的溶解),下列说法正确的是
A.装置A中液体试剂可选用稀盐酸或稀硫酸
B.图中装置C可省略,不影响测定结果
C.装置E中碱石灰的作用是为了防止F中进入装置D
D.反应结束后测得气体体积为56mL,则可计算出样品的纯度为19.5%
8.分类法是进行化学研究的重要方法。根据不同的标准可以把物质及化学反应分为不同的类别。现有下列物质:①小苏打;②熔融;③;④Fe;⑤;⑥KOH溶液;⑦酒精;⑧过氧化钠;⑨盐酸;⑩;⑪。
(1)上述物质中属于电解质的是 (填标号,下同),属于非电解质的是 。上述状态下可导电的物质是 ,
(2)写出⑧与⑪反应的离子方程式 。
(3)①在水溶液中的电离方程式为 ②在此状态下的电离方程式为 。
(4)在时,将12.4g⑤和⑪的混合气体通入足量⑧中,充分反应后,固体质量增加6g,则原混合气体中⑤和⑪的物质的量之比为 。
9.现有一定量含有杂质的试样,用下图所示的实验装置测定试样的质量分数。(可供选用的试剂,固体、稀盐酸、稀硫酸、饱和溶液、饱和食盐水和蒸馏水)
回答下列问题:
(1)实验前必须先 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式是 。
(3)装置B中所装试剂是 ;装置E的作用是 。
(4)写出装置D中发生反应的化学方程式,并用单线桥标注电子转移的方向和数目 。
(5)若开始时测得样品的质量为2.0g,反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),则试样的纯度为 。
(6)向紫色石蕊试液中加入粉末,振荡,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.最后溶液变蓝
B.溶液先变蓝后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
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专题05 过氧化钠与二氧化碳、水反应的定量分析
建议时间:15分钟
突破一 Na2O2与H2O、CO2反应的电子转移情况
1.在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应中,被氧化与被还原的氧原子数之比为
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶2
【答案】A
【解析】过氧化钠与二氧化碳反应,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,根据反应方程式可知,过氧化钠中部分氧元素由-1价降低为-2价,被还原,部分氧元素的化合价由-1价升高为-2价,被氧化,因此被氧化与被还原的氧原子数之比为1∶1,故A项正确。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.7.8gNa2O2与足量的CO2反应时转移的电子数为0.1NA
B.1molNa2O2与足量CO2充分反应,转移的电子数为2NA
C.标准状况下,Na2O2与CO2反应生成22.4LO2时转移的电子数目为NA
D.标准状况下,5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
【答案】A
【解析】A.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,7.8g过氧化钠物质的量为0.1mol,与足量二氧化碳反应转移电子0.1mol,数目为0.1NA,A正确;B.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,则1mol过氧化钠与足量二氧化碳反应时,转移电子的数目为1mol×1×NAmol—1=NA,故B错误;C.根据反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2~O2~2e-,故标准状况下,Na2O2与CO2反应生成22.4L(1mol)O2时转移的电子数目为2NA,C错误;D.标准状况下,5.6LCO2物质的量为0.25mol,与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA,D错误;答案选A。
3.过氧化钠是宇宙飞船和潜水艇中氧气的主要来源,其作用原理中包含了反应。用表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.11.2L含个氧原子
B.过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
C.反应中每生成1mol转移4mol电子
D.10.6g溶于100mL水中,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L
【答案】B
【解析】A.题目中没有说明在标准状况下,气体摩尔体积未知,故无法求解,A错误;
B.该反应为歧化反应,过氧化钠中的氧既有升价又有降价,B正确;
C.有2mol氧原子失去电子,变为产物中的O2,所以转移的电子数都是2mol,C错误;
D.10.6gNa2CO3溶于水形成的100mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L(在物质的量浓度的配制中,体积指的是溶液的体积,并非指溶剂的体积),D错误;
故选B。
突破二 Na2O2与H2O、CO2反应的固体质量变化
4.对固体NaHCO3充分加热,产生的气体通过足量Na2O2,Na2O2增重0.3 g,则固体NaHCO3的质量为
A.0.42 g B.1.68 g C.0.84 g D.3.36 g
【答案】B
【解析】NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、CO2、H2O,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,分解产生CO2、H2O能够与Na2O2发生反应:2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据反应方程式可知:2 mol NaHCO3分解产生了1 mol CO2、1 mol H2O,它们与足量Na2O2发生反应时分别使固体质量增加28 g、2 g,固体共增加28 g+2 g=30 g。现在Na2O2增重0.3 g,则分解的NaHCO3的物质的量为n(NaHCO3)=×2 mol=0.02 mol,其质量为m(NaHCO3)=0.02 mol×84 g/mol=1.68 g,故合理选项是B。
5.相同条件下,总质量为2.9g的CO和H2的混合气体在足量的氧气中充分燃烧,然后立即通过足量的Na2O2固体,固体的质量增加
A.1.9g B.2.9g C.2.8g D.无法计算
【答案】B
【解析】CO在氧气中完全燃烧生成CO2,CO2和再与Na2O2反应,方程式为2CO+O22CO2、2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,总方程式为:CO+Na2O2=Na2CO3,可知过氧化钠增重为CO的质量;
H2在氧气中完全燃烧,生成H2O,H2O再与Na2O2反应,方程式为2H2+O22H2O、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,总反应方程式为:H2+Na2O2=2NaOH,可知反应后固体质量增加为氢气质量;
故由2.9gCO和H2组成的混合物在足量的O2中充分燃烧,立即通入足量的Na2O2固体,固体质量增加应为CO和H2的质量,即固体增重为2.9g;故选B。
6.有两块金属钠A、B,B在空气中完全燃烧得到产物C,将A和C分别加入到足量水中,生成的两种气体在一定条件下恰好完全反应,则A、B的质量比为
A.2︰1 B.1︰1 C.23︰78 D.46︰78
【答案】B
【解析】B在空气中完全燃烧生成Na2O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,氢气和氧气恰好完全反应,说明生成的氢气的量为氧气的两倍,设金属钠A有xmol,则生成氢气0.5xmol,氧气的量有0.25xmol,则过氧化钠有0.5xmol,金属钠B有xmol,A、B的质量比为1:1,故答案选B。
7.将和的混合气体15.2g通入,充分反应后,气体质量变为9.6g,原混合气体中的质量是
A.12.8g B.6.4g C.3.2g D.1.6g
【答案】B
【解析】将CO2和O2的混合气体15.2g通入Na2O2,发生下列反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,消耗2mol(即88g)二氧化碳,气体质量减少2×44g- 32g=56g,则参与反应的二氧化碳质量为(15.2g-9.6g)×=8.8g,原混合气体中O2的质量是15.2g-8.8g=6.4g,答案选B。
8.研究物质时会涉及物质的组成、分类、性质和用途等方面。
(1)属于 (填物质的类别),其阴阳离子的个数之比为 ,检验其组成中所含阳离子的方法是 。
(2)将包有少量淡黄色固体的棉花放入坩埚,用滴管向棉花上滴几滴水,棉花立刻燃烧起来。由该实验你能得出的结论是 。
(3)在潜水艇和消防员的呼吸面具中,所发生反应的化学方程式 , 。从氧化剂和还原剂的角度分析,在这个反应中的作用是 ,每与足量反应,则固体增重 g。
【答案】(1)金属氧化物/氧化物 焰色试验,火焰呈黄色
(2)过氧化钠与水反应放热,且有氧气产生
(3)
既作氧化剂,又作还原剂 2
【解析】(1)由两种元素组成,其中一种是氧元素,属于金属氧化物/氧化物;过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成,其中阴阳离子个数之比为:1∶2;检验组成中所含钠离子的方法是将其进行焰色反应,现象为火焰呈黄色即说明含有钠离子;
(2)将包有少量浅黄色固体的棉花放在石棉网上,用滴管向棉花上滴几滴水,棉花立刻燃烧起来,从中可以得出:过氧化钠与水反应放热,且有氧气产生;
(3)在潜水艇和消防员的呼吸面具中,所发生反应的化学方程式为: 、;从氧化剂和还原剂的角度分析,在这个反应中的O元素化合价从-1价部分升高到0价,部分降低到-2价,是氧化剂,也是还原剂;根据方程式可知,过氧化钠与水反应,导致过氧化钠增重相当于和水物质的量相等的氢气的质量,则每与足量反应,则固体增重2。
突破三 Na2O2与H2O、CO2反应的气体的量变化
9.在 120℃下, 将 Vml的CO₂和 H₂O(g), 通入足量的过氧化钠, 充分反应后发现电子转移为1mol,则下列说法正确的是
A.整个过程中消耗过氧化钠为 156g
B.充分反应后气体在 120℃的体积为0.4Vml
C.组成过氧化钠的阴阳离子个数比为 1∶1
D.Vml的CO₂和H₂O(g) 质量可能为31g
【答案】D
【解析】A. CO2和H2O(水蒸气),通入足量的过氧化钠,发生的反应是2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,转移1mol电子时,消耗过氧化钠78g,故A错误;
B. 没有给定气体的压强,反应后气体体积无法计算,故B错误;
C. 过氧根离子是原子团,组成过氧化钠的阴阳离子个数比为 1∶2,故C错误;
D. 电子转移为1mol时,生成氧气为0.5mol,由方程式可知消耗水和二氧化碳的总物质的量为1mol,1mol水的质量为18g,1mol二氧化碳的质量为44g,故混合物质量在18g~44g之间,故D正确;
故选D。
10.120℃时,将1.6g由、组成的混合气体通入盛有足量的密闭容器中,充分反应后容器中残留的固体比反应前增重0.64g。下列说法错误的是
A.反应过程中生成的质量为0.96g B.1.6g该混合气体的总物质的量为0.06mol
C.该混合气体中的质量分数为 D.该混合气体中氧原子的物质的量为0.08mol
【答案】C
【分析】反应过程中涉及反应:,,过氧化钠与水和二氧化碳反应,固体实际增加的是H2和CO的质量。
【解析】A.反应过程中混合气体与固体反应同时生成氧气,氧气质量:1.6g-0.64g=0.96g,A正确;
B.设水物质的量为xmol,二氧化碳物质的量为ymol,,得,故1.6g该混合气体的总物质的量为0.06mol,B正确;
C.的质量分数为,C错误;
D.该混合气体中氧原子的物质的量为水物质的量加二氧化碳物质的量的2倍,故为0.04+0.02×2=0.08mol,D正确;
答案选C。
突破三 Na2O2与CO、CO2混合气体反应的分析
11.现有和的混合气体,常温下将其缓缓地通过足量的过氧化钠固体,体积减小了五分之一,则混合气体中与的体积之比是
A.1:4 B.1:2 C.2:3 D.3:2
【答案】C
【解析】设和的物质的量分别为xmol和ymol,与Na2O2反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,过氧化钠过量,故二氧化碳完全反应,生成氧气的物质的量为0.5x,气体体积减少的物质的物质的量为0.5x,故,故,选C。
建议时间:20分钟
1.在一定温度和压强下,将4.48L 和4.48L CO气体通入盛有足量的密闭容器中,在电火花不断引燃的条件下充分反应,恢复为原来的温度和压强,剩余气体的体积及成分为
A.2.24L CO B.4.48L CO 2.24L
C.2.24L D.无剩余
【答案】C
【解析】在一定温度和压强下,将4.48L 和4.48L CO气体通入盛有足量的密闭容器中,与反应:,生成2.24L ,电火花不断引燃,发生反应:,消耗2.24L和4.48LCO,同时生成4.48L ,由于足量,4.48L与反应生成2.24L,剩余气体的体积及成分为2.24L 。故选C。
【速解】由反应后气体体积总是反应前的一半(当反应物全部为水蒸气或二氧化碳时),而CO在氧气作用下,相当于Na2O2+CO=Na2CO3,故CO的体积不影响剩余气体的体积,剩余气体的成分和体积取决于CO2的体积,根据规律可知,剩余气体的体积为CO2体积的一半(2.24L),成分为O2,答案选C。
2.取和组成的混合气体,通入到盛足量固体粉末的容器中,并同时加入足量的,不断电火花引燃,充分反应后,称重发现固体粉末的质量增加了3.6g,则原混合气体中和物质的量比为
A.7:2 B.6:5 C.4:1 D.1:4
【答案】D
【解析】假设混合气体中物质的量为xmol,则物质的量为,加入足量的,电火花引燃,充分反应后,称重发现固体粉末的质量增加了3.6g,则固体粉末增加的质量为和的质量,即,解得x=0.1mol,则原混合物中H2的物质的量为0.5-0.1=0.4mol,则原混合气体中和物质的量比为1:4,答案选D。
3.在一定温度和压强下,将4.48L 和4.48L CO气体通入盛有足量的密闭容器中,在电火花不断引燃的条件下充分反应,恢复为原来的温度和压强,剩余气体的体积及成分为
A.2.24L CO B.4.48L CO 2.24L
C.2.24L D.无剩余
【答案】C
【解析】在一定温度和压强下,将4.48L 和4.48L CO气体通入盛有足量的密闭容器中,与反应:,生成2.24L ,电火花不断引燃,发生反应:,消耗2.24L和4.48LCO,同时生成4.48L ,由于足量,4.48L与反应生成2.24L,剩余气体的体积及成分为2.24L 。故选C。
【速解】由反应后气体体积总是反应前的一半(当反应物全部为水蒸气或二氧化碳时),而CO在氧气作用下,相当于Na2O2+CO=Na2CO3,故CO的体积不影响剩余气体的体积,剩余气体的成分和体积取决于CO2的体积,根据规律可知,剩余气体的体积为CO2体积的一半(2.24L),成分为O2,答案选C。
4.200℃时,CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了7.2g,下列说法正确的是
A.Na2O2能与水反应生成氢氧化钠,因此过氧化钠为碱性氧化物
B.7.8g Na2O2中含有的离子数目为0.4NA
C.CO2和水蒸气的物质的量分别为0.2mol、0.8mol
D.反应结束后,生成氧气的体积为11.2L
【答案】C
【解析】A.碱性氧化物是指能与水反应生成碱的氧化物,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠外,还生成氧气,不符合碱性氧化物的定义,所以Na2O2不是碱性氧化物,A错误;B.Na2O2由2个和1个构成,总共3个离子,7.8g Na2O2的物质的量为,所以7.8g Na2O2含有的离子数目为0.3NA,B错误;C.设二氧化碳的物质的量为xmol,水蒸气的物质的量为ymol,根据化学方程式,固体增加的质量相当于CO的质量,即28xg;,固体增加的质量相当于H2的质量,即4yg,可得方程组,解方程组得,所以二氧化碳和水蒸气的物质的量分别为0.2mol、0.8mol,C正确;D.根据C可知,二氧化碳和水蒸气的物质的量分别为0.2mol、0.8mol,生成氧气的物质的量为,但温度为200℃,不是在标准状况下,不能根据计算氧气的体积,D错误;故选C。
5.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7g,则原混合气体中O2的质量分数是
A.33.33% B.66.67% C.43.75% D.56.25%
【答案】D
【解析】CO燃烧生成二氧化碳,反应方程式为,二氧化碳与过氧化钠发生反应,方程式相加的CO+Na2O2=Na2CO3,固体增加的质量为相当于CO的质量,氢气燃烧生成水,反应方程式为,水与过氧化钠发生反应,二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH,固体增加的质量为相当于H2的质量,CO、H2、O2用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7g就是原混合气体中CO、H2的质量和,所以混合气体中氧气的质量为16g-7g=9g,氧气的质量分数为;故选D。
6.200℃时,CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了7.2g,下列说法正确的是
A.Na2O2能与水反应生成氢氧化钠,因此过氧化钠为碱性氧化物
B.7.8g Na2O2中含有的离子数目为0.4NA
C.CO2和水蒸气的物质的量分别为0.2mol、0.8mol
D.反应结束后,生成氧气的体积为11.2L
【答案】C
【解析】A.碱性氧化物是指能与水反应生成碱的氧化物,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠外,还生成氧气,不符合碱性氧化物的定义,所以Na2O2不是碱性氧化物,A错误;
B.Na2O2由2个和1个构成,总共3个离子,7.8g Na2O2的物质的量为,所以7.8g Na2O2含有的离子数目为0.3NA,B错误;
C.设二氧化碳的物质的量为xmol,水蒸气的物质的量为ymol,根据化学方程式,固体增加的质量相当于CO的质量,即28xg;,固体增加的质量相当于H2的质量,即4yg,可得方程组,解方程组得,所以二氧化碳和水蒸气的物质的量分别为0.2mol、0.8mol,C正确;
D.根据C可知,二氧化碳和水蒸气的物质的量分别为0.2mol、0.8mol,生成氧气的物质的量为,但温度为200℃,不是在标准状况下,不能根据计算氧气的体积,D错误; 故选C。
7.现有一定量含有杂质的试样2.0g,用如图所示实验装置测定试样的纯度(可供选用的反应物只有固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水,忽略气体在水中的溶解),下列说法正确的是
A.装置A中液体试剂可选用稀盐酸或稀硫酸
B.图中装置C可省略,不影响测定结果
C.装置E中碱石灰的作用是为了防止F中进入装置D
D.反应结束后测得气体体积为56mL,则可计算出样品的纯度为19.5%
【答案】B
【分析】由实验装置图可知,装置A中碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳,装置B中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化碳气体,装置D中二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气,装置E中盛有的碱石灰用于吸收未反应的二氧化碳,防止二氧化碳干扰氧气体积的测定,装置F、G用于测定反应生成氧气的体积。
【解析】A.稀硫酸和碳酸钙反应时,反应生成的微溶硫酸钙覆盖在碳酸钙的表面,阻碍反应的继续进行,所以装置A中液体试剂选用稀盐酸而不选用稀硫酸,故A错误;
B.由实验原理可知,该实验的实验目的是利用过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气的体积测定氧化钠的纯度,由分析可知,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥二氧化碳气体,省略装置C,水蒸气与过氧化钠反应也能生成氧气,不会影响过氧化钠生成氧气的体积,所以不影响测定结果,故B正确;
C.由分析可知,装置E中盛有的碱石灰用于吸收未反应的二氧化碳,防止二氧化碳干扰氧气体积的测定,故C错误;
D.缺标准状况,无法计算56mL氧气的物质的量,所以无法计算氧化钠的纯度,故D错误;
故选B。
8.分类法是进行化学研究的重要方法。根据不同的标准可以把物质及化学反应分为不同的类别。现有下列物质:①小苏打;②熔融;③;④Fe;⑤;⑥KOH溶液;⑦酒精;⑧过氧化钠;⑨盐酸;⑩;⑪。
(1)上述物质中属于电解质的是 (填标号,下同),属于非电解质的是 。上述状态下可导电的物质是 ,
(2)写出⑧与⑪反应的离子方程式 。
(3)①在水溶液中的电离方程式为 ②在此状态下的电离方程式为 。
(4)在时,将12.4g⑤和⑪的混合气体通入足量⑧中,充分反应后,固体质量增加6g,则原混合气体中⑤和⑪的物质的量之比为 。
【答案】(1)①②③⑧⑪ ⑤⑦ ②④⑥⑨⑪
(2)
(3)
(4)1:1
【解析】(1)①小苏打是碳酸氢钠,属于电解质,固态时不导电;
②熔融是电解质,完全电离为K+和,能导电;
③是电解质,液态时不能导电;
④Fe是单质,既不是电解质也不是非电解质,可以导电;
⑤为非金属氧化物,是非电解质,不能导电;
⑥KOH溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,可以导电;
⑦酒精不能电离,是非电解质;
⑧过氧化钠是电解质,固体时不能导电;
⑨盐酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,可以导电;
⑩是单质,既不是电解质也不是非电解质,不能导电;
⑪是电解质,可以微弱导电;
综上,上述物质中属于电解质的是①②③⑧⑪,属于非电解质的是⑤⑦,能导电的是②④⑥⑨⑪;
(2)过氧化钠与水反应的离子方程式为;
(3)小苏打在水溶液中的电离方程式为;熔融完全电离为K+和,电离方程式为;
(4)设CO2的物质的量为x,H2O蒸气的物质的量为y,与足量过氧化钠反应时,CO2反应后固体增加的质量相当于是CO的质量,H2O蒸气反应后固体增加的质量相当于是H元素的质量,故有:44x+18y=12.4g,28x+2y=6g,解得x=0.2mol,y=0.2mol,即原混合气体中CO2和H2O的物质的量之比为1:1。
9.现有一定量含有杂质的试样,用下图所示的实验装置测定试样的质量分数。(可供选用的试剂,固体、稀盐酸、稀硫酸、饱和溶液、饱和食盐水和蒸馏水)
回答下列问题:
(1)实验前必须先 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式是 。
(3)装置B中所装试剂是 ;装置E的作用是 。
(4)写出装置D中发生反应的化学方程式,并用单线桥标注电子转移的方向和数目 。
(5)若开始时测得样品的质量为2.0g,反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),则试样的纯度为 。
(6)向紫色石蕊试液中加入粉末,振荡,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.最后溶液变蓝
B.溶液先变蓝后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
【答案】(1)检验装置的气密性
(2)2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑
(3)饱和碳酸氢钠溶液 吸收二氧化碳,防止水蒸气进入D中,防止对氧气的体积测量造成干扰
(4)
(5)78%
(6)B
【分析】装置A制备二氧化碳,装置B除去二氧化碳中混有的氯化氢,装置C干燥二氧化碳,装置D中过氧化钠、氧化钠吸收二氧化碳,装置E除去过量的二氧化碳,装置F排水法收集氧气,装置G测量排除水的体积,据此解答。
【解析】(1)实验前必须先检验装置的气密性。
(2)装置A制备二氧化碳,其中发生反应的离子方程式是2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑。
(3)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,可以用饱和碳酸氢钠来除去,即装置B中所装试剂是饱和碳酸氢钠溶液;装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳,防止水蒸气进入D中,防止对氧气的体积测量造成干扰;
(4)装置D中过氧化钠和二氧化碳反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,用单线桥标注电子转移的方向和数目为。
(5)根据反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),即生成的氧气的量为0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,过氧化钠的物质的量为0.02mol,过氧化钠的纯度=,故答案为:78%。
(6)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,溶液中有气泡产生,氢氧化钠溶液显碱性,过氧化钠有强氧化性,能使紫色石蕊试液因氧化而褪色,所以溶液先变蓝后褪色,故选B。
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