右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中 NaHCO3的含量将________ ;若撤去E装置,则测得Na2CO3·10H2O的含量将________ 。
(4)若样品的质量为25.0 g,反应后C、D的质量差分别为 9.9 g 、2.2 g,由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为________ 。 【解析】(1) Na2CO3·10H2O可通过H2O的量确定,NaHCO3可通过CO2的量确定,故必须先把装置中的水蒸气和二氧化碳排出去,防止干扰实验。
(2)C装置是吸收水的装置,所以应该盛放吸水的物质,浓硫酸是液体,一般U形管盛放固体,所以C中盛放无水氯化钙(或P2O5等);碱石灰能吸收二氧化碳,D装置可盛放碱石灰。
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,氢氧化钠溶液中的部分水蒸气进入C装置中,导致水的含量增大,则测得氯化钠的含量偏低;因NaHCO3的含量由D吸收的CO2测定,则B中反应管右侧有水蒸气冷凝,对D吸收CO2无影响,测定结果中NaHCO3的含量无影响;若撤去E装置,则测定结果中NaHCO3的含量偏高,导致Na2CO3·10H2O的含量偏低。
(4)C吸收的是水,是Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解得到,D吸收的是CO2,是NaHCO3分解得到,故通过2.2 g CO2可知NaHCO3为8.4 g,则混合物中NaHCO3的质量分数为
×100%=33.6%。
答案:(1)除去装置中的水蒸气和二氧化碳 (2)CaCl2(或P2O5等) 碱石灰 (3)偏低 无影响 偏低 (4)33.6%
一、选择题(本题包括3小题,每题6分,共18分)
1.(2020·衡水模拟)某化学兴趣小组的同学,在学习了钠的性质后,用小刀切割了一小块钠,然后放入盛有空气的集气瓶中,充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着,下面是该兴趣小组的几点推测,你认为不合理的是 ( ) A.黑色固体是碳
B.钠在燃烧时只发生了一个反应
C.钠在金属活动性顺序中排在镁前面,所以钠能与二氧化碳反应(已知: 2Mg+CO2
2MgO+C)
D.钠保存在煤油中,可能滤纸没有完全吸干煤油,煤油不完全燃烧产生碳
【解析】选B。钠及其化合物没有黑色的,所以黑色物质所含元素只能来自煤油或空气,所以只有选项B不合理。
2.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3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CO2的物质的量的关系的是 ( )
【解析】选C。滴加盐酸先发生反应OH-+H+C
+H+
HC
,最后发生反应:HC
+H+
H2O,再发生反应CO2↑+H2O;因
n(OH-)=n(C)=0.01 mol,故加入
0.02 mol HCl后开始有气体生成,C正确。 3.侯氏制碱法的反应之一是NaCl+H2O+NH3+CO2
NaHCO3↓+NH4Cl,某
学习小组先制取NH3和CO2,再模拟侯氏制碱法制碱原理制备Na2CO3,实验过程不需要的实验装置是 ( ) ．．．
【解析】选D。A、装置A是制备氨气或二氧化碳气体的反应装置,选项A不选;B、产生NaHCO3发生的反应为NH3+CO2+H2O+NaCl
NaHCO3↓
+NH4Cl,需要过滤得到NaHCO3晶体,用到装置B,选项B不选;C、制取Na2CO3时,过滤得到NaHCO3晶体洗涤后在装置C中加热灼烧得到碳酸钠,选项C不选;D、实验过程中不需要蒸发结晶,不需要装置D,选项D选。
二、非选择题(本题包括2小题,共32分)
4.(16分)由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。
(1)若A为金属钠,则E为________ ,A与水反应的离子方程式为_____ 。
(2)若A为过氧化钠,则E为________ ,A与CO2反应的化学方程式为_____ ,
A与水反应的离子方程式为 ______________。
(3)A不论是Na还是Na2O2,依据转化关系判断物质C是________ ,物质D是________ 。
(4)向B(NaOH)溶液中通入CO2,CO2的量不同时,所得的产物相同吗?________ (填“相同”或“不相同”),试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式: ______________ 。
(5)如何通过实验的方法鉴别同浓度的C、D溶液? ______________。
【解析】(1) 若A为Na,则E为H2,Na与水反应的离子方程式为2Na+2H2O
2Na++2OH-+H2↑。
(2)若A为过氧化钠, 则E为O2。过氧化钠与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2O2+2H2O
2Na2CO3+O2,过氧化钠与水反应的离子方程式为4Na++4OH-+O2↑。
(3)A不论是Na还是Na2O2, C是Na2CO3、D为NaHCO3。
(4)向NaOH溶液中通入CO2,CO2的量不同时,所得的产物不同,足量CO2时:OH-+CO2
HC
;少量CO2时:2OH-+CO2
C
+H2O。
(5)鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,可用BaCl2(或CaCl2)溶液,也可以用测溶液pH的方法或滴加稀盐酸的方法。 答案:(1)H2 2Na+2H2O(2)O2 2Na2O2+2CO22Na2O2+2H2O
2Na++2OH-+H2↑
2Na2CO3+O2
4Na++4OH-+O2↑
(3)Na2CO3 NaHCO3 (4)不相同 少量CO2时:2OH-+CO2足量CO2时:OH-+CO2
CHC
+H2O,
(5)方法一:分别滴加BaCl2(或CaCl2)溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液,无沉淀生成的为NaHCO3溶液
方法二:分别测量同浓度Na2CO3和NaHCO3溶液的pH,pH大者为Na2CO3溶液,pH小者为NaHCO3溶液
方法三:分别向同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中逐滴加入同浓度的稀盐酸,开始即产生气泡的为NaHCO3溶液,开始无气泡,过一段时间再产生气泡的为Na2CO3溶液(任写一种即可)
5.(16分)(2020·榆林模拟)化学兴趣小组同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(N2不与金属钠反应),可利用的装置如下。回答下列问题:
2021版化学名师讲练大一轮复习方略人教通用版核心素养测评 七 钠及其化合物
