高三化学一轮复习 每天练习20分钟)——钠盐的图像及相关计算(有答案和详细解析)
展开一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.将NaHCO3和Na2O2的固体混合物x g在密闭容器中加热至250 ℃,充分反应后排出气体。将反应后的固体溶于水无气体放出,再逐滴加入盐酸,产生的气体(标准状况)与所加盐酸的体积之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.HCl的浓度为0.2 ml·L-1
B.反应后固体的成分为NaOH与Na2CO3
C.密闭容器中排出气体的成分为O2和H2O
D.x的数值为6.09
2.(2019·吉林中学月考)取两份等物质的量浓度的NaOH溶液A和B,每份10 mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.2 ml·L-1的盐酸,标准状况下产生CO2气体的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.A曲线表示原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3
B.B曲线中消耗盐酸0
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为1.0 ml·L-1
3.(2020·咸阳调研)向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是( )
A.OH-+COeq \\al(2-,3)+2H+===HCOeq \\al(-,3)+H2O
B.2OH-+COeq \\al(2-,3)+3H+===HCOeq \\al(-,3)+2H2O
C.2OH-+COeq \\al(2-,3)+4H+===CO2↑+3H2O
D.OH-+COeq \\al(2-,3)+3H+===CO2↑+2H2O
4.(2019·河北武邑调研)200 mL含有0.10 ml·L-1碳酸钠的溶液和100 mL稀硫酸,不管将前者滴入后者,还是将后者滴入前者,都有气体产生,但最终生成的气体体积不同,则该硫酸的浓度合理的是( )
A.0.2 ml·L-1 B.0.18 ml·L-1
C.1.5 ml·L-1 D.2 ml·L-1
5.(2019·合肥质检)在密闭容器中,将124.0 g氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物加热,充分反应后排出气体,得到剩余固体112.0 g,则原混合物中氢氧化钠的质量为( )
A.26.7 g B.40.0 g C.68.0 g D.80.0 g
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
6.(2019·湖南益阳调研)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 ml·L-1的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L-1
B.通入CO2在标准状况下的体积为336 mL
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1
7.下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
三、非选择题
8.(2020·九江模拟)有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持装置未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是________________________。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是___________________________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为________________________________、______________________________________。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是____________________________________
_______________________________________________________________________________。
②E处干燥管中盛放的药品是____________,其作用是____________________________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为___________________________(用含w、 m1、m2的代数式表示)。
答案精析
1.D [A项,由175 mL到275 mL是盐酸与碳酸氢钠反应,而n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02 ml。
NaHCO3 ~ HCl
1 ml 1 ml
0.02 ml 0.02 ml
所以c(HCl)=eq \f(0.02 ml,275-175×10-3 L)=0.2 ml·L-1,正确;B项,由图像可知,因为175>275-175,所以固体混合物为NaOH、Na2CO3,正确;D项,根据碳原子守恒可知,n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02 ml,275 mL时溶质是单一的氯化钠,根据钠元素守恒可知n(Na2O2)=eq \f(0.2 ml·L-1×0.275 L-0.02 ml,2)=0.017 5 ml,固体的质量为(0.02×84+0.017 5×78)g=3.045 g,故x=3.045,错误;C项,2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+CO2↑+H2O,由方程式可知,生成0.01 ml的二氧化碳和0.01 ml的水,再根据2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,可知密闭容器中排出气体的成分为O2、H2O,正确。]
2.C
3.C [根据题目提供的信息“向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸”,可知首先发生离子反应OH-+H+===H2O,再次是COeq \\al(2-,3)+H+===HCOeq \\al(-,3),最后是HCOeq \\al(-,3)+H+===CO2↑+H2O。如果只发生前两个反应,则总的离子方程式为OH-+COeq \\al(2-,3)+2H+===HCOeq \\al(-,3)+H2O或2OH-+COeq \\al(2-,3)+3H+===HCOeq \\al(-,3)+2H2O,A、B正确;如果三个反应均发生,则总的离子方程式为OH-+COeq \\al(2-,3)+3H+===CO2↑+2H2O,D正确。]
4.B
5.C [由反应NaOH+NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O↑可知,若在密闭容器中将40 g氢氧化钠和84 g碳酸氢钠的混合物加热,充分反应后排出气体,可得到106 g碳酸钠。现将124.0 g氢氧化钠和碳酸氢钠的混合物充分加热反应后排出气体,剩余固体112.0 g,则氢氧化钠过量,原混合物中碳酸氢钠的质量为eq \f(124.0-112.0,18)×84 g=56.0 g,所以原混合物中氢氧化钠的质量为124.0 g-56.0 g=68.0 g,C正确。]
6.AB [当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时,反应有两种可能情况:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O或NaOH+CO2=== NaHCO3,在加入盐酸100 mL时,无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3,最终都会生成NaCl,因n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)=0.02 ml,NaOH和盐酸的体积相同,那么浓度也相同,即原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L-1,A项正确;盐酸由25 mL滴至100 mL时,发生的反应为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,消耗盐酸0.015 ml,生成CO2 0.015 ml,即通入CO2在标准状况下的体积为336 mL,B项正确;设所得溶液中的Na2CO3为x ml,NaHCO3为y ml,根据原子守恒:2x ml+y ml=0.02 ml,x ml+y ml=0.015 ml,解得x=0.005,y=0.01,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1,C、D错误。]
7.C
8.(1)①检查装置气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳 ④2NaHCO3eq \(====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O↑+CO2↑ Na2CO3·10H2Oeq \(====,\s\up7(△))Na2CO3+10H2O↑ (2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大 ②碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大
③eq \f(286m1-\f(18m2,44),180w)×100%
解析 (1)①组装好实验装置后首先应检查装置气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气,应先除去装置中的CO2和水蒸气。④由物质的性质可知,在加热时该装置中发生的反应为2NaHCO3eq \(====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O↑+CO2↑、Na2CO3·10H2Oeq \(====,\s\up7(△))Na2CO3+10H2O↑。
(2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中,必须鼓入空气使其完全被吸收,若不鼓入空气,则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数偏小,NaCl的质量分数偏大。②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D,故干燥管中盛放的药品是碱石灰,如果没有该装置,会使测得的NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知反应放出的CO2的质量为m2 g,根据反应的化学方程式:2NaHCO3eq \(====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O↑+CO2↑,可计算出该反应中产生的水的质量为eq \f(18m2,44) g,从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为(m1-eq \f(18m2,44))g,再根据Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+10H2O↑,计算出Na2CO3·10H2O的质量为eq \f(286m1-\f(18m2,44),180),最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为eq \f(286m1-\f(18m2,44),180w)×100%。
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