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上海高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-41钠及其化合物(3)
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这是一份上海高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-41钠及其化合物(3),共16页。试卷主要包含了单选题,实验题等内容,欢迎下载使用。
上海高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-41钠及其化合物(3)
一、单选题
1.(2021·上海奉贤·统考二模)如图向盛有饱和溶液的烧杯中,加入小块金属钠。以下说法错误的是
A.钠浮在液面上四处游动
B.钠熔化成一个光亮的小球
C.恢复到室温时,溶液中的Na+数目减小
D.恢复到室温时,溶液的浓度增大
2.(2021·上海·统考二模)少量小苏打溶液与足量石灰水反应的离子方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
3.(2021·上海·统考二模)下列物质间的每次转化都能通过一步反应实现的是
A. B.
C. D.
4.(2021·上海·统考二模)在反应前后固体质量不变的化学反应是
A.通过灼热的粉末 B.通过粉末
C.与发生铝热反应 D.将铁钉投入溶液
5.(2021·上海杨浦·统考二模)Na2O2能与CO2发生反应,下列叙述错误的是
A.有离子键、共价键的断裂与生成 B.O2既是氧化产物又是还原产物
C.反应物和生成物中都含离子晶体 D.标况下,转移2mol电子,气体体积减小22.4L
6.(2021·上海·统考一模)下列物质与主要成分对应正确的是
A.铝热剂:Al、Fe2O3 B.小苏打:Na2CO3
C.加碘盐:I2、NaCl D.液化石油气:CH4
7.(2021·上海奉贤·统考一模)有些物质既能够与酸反应,又能够与碱反应。以下不符合的是
A.氧化铝 B.氯化铝 C.碳酸铵 D.碳酸氢钠
8.(2021·上海奉贤·统考一模)如果改变某一条件,生成物种类不变的是
A.金属钠与氧气(改变温度) B.氯化铝与氨水(改变氨水浓度)
C.铁和浓硫酸(改变温度) D.CO2气体与氢氧化钠溶液(改变氢氧化钠浓度)
9.(2021·上海·统考一模)为测定某Na2O2试样(含少量Na2O)中Na2O2的质量分数,设计如下实验:
下列分析错误的是
A.操作Ⅰ和Ⅱ都需要玻璃棒 B.需称量样品和NaCl的质量
C.操作Ⅱ若损失部分固体,测定结果偏大 D.若溶液转移不完全,测定结果偏小
10.(2021·上海嘉定·统考一模)将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是
选项
①中物质
②中物质
预测中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠、氢氧化钠混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
亚硫酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
A.A B.B C.C D.D
11.(2021·上海金山·统考一模)下列各组溶液中的反应,无论反应物的相对量是多少,都能用同一离子方程式表示的是
A.AlCl3与NaOH B.Ba(OH)2与H2SO4
C.HCl与Na2CO3 D.NaHCO3与Ca(OH)2
12.(2021·上海松江·统考一模)关于侯氏制碱法,下列说法错误的是
A.在饱和食盐水中应先通入氨气,再通入二氧化碳
B.析出固体后的母液为碳酸氢钠和氯化铵的饱和溶液
C.母液中通氨、冷冻、加食盐析出氯化铵
D.原料NaCl利用率比较高
13.(2021·上海·统考二模)已知有钠、钾及钠钾合金,对于它们三者熔点高低比较正确的是
A.钠钾合金>钠>钾 B.钠>钾>钠钾合金
C.钠>钠钾合金>钾 D.钾>钠钾合金>钠
14.(2021·上海·统考二模)向下列溶液中通入过量CO2,最终会有固体析出的是( )
A.澄清石灰水 B.硝酸钡溶液 C.氯化钠溶液 D.饱和碳酸钠溶液
15.(2021·上海崇明·统考二模)下列各组物质充分反应后,只能得到一种气体的是
A.木炭和浓硫酸共热 B.足量的铜跟一定量的浓硝酸反应
C.Na2O2与足量的稀硫酸反应 D.汽油在汽车发动机中燃烧后排出的气体
16.(2021·上海崇明·统考二模)下列金属化合物中最方便用于潜水艇舱内供氧的是
A.KMnO4 B.KClO3 C.KNO3 D.Na2O2
17.(2020·上海奉贤·统考二模)在生活中 Na2CO3和NaHCO3都可作食用碱。下列对其性质的描述用化学方程式或离子方程式表示正确的是
A.NaHCO3可作发酵粉:2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑ + H2O
B.饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2:+CO2+ H2O=2
C.Na2CO3溶液呈碱性:+ 2H2O⇌H2CO3+ 2OH-
D.饱和Na2CO3溶液除去CH3COOC2H5中的CH3COOH:+2H+ =CO2↑+ H2O
18.(2020·上海松江·一模)联合制碱中,对于从母液中提取NH4Cl无帮助的操作是( )
A.通二氧化碳 B.通氨 C.冷冻 D.加食盐
19.(2020·上海松江·一模)下列物质,漂白原理不同于其他三者的是( )
A.过氧化钠 B.新制氯水 C.二氧化硫 D.漂粉精
20.(2020·上海嘉定·二模)下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
①
②
③
④
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
21.(2020·上海徐汇·统考二模)向下列溶液中加入少量过氧化钠固体,肯定不会产生沉淀的是
A.氯化铁溶液 B.饱和碳酸氢钠溶液 C.硫化钠溶液 D.饱和氢氧化钙溶液
22.(2020·上海奉贤·统考二模)可用于检验久置的FeSO4溶液是否变质的试剂
A.过氧化钠 B.铁粉 C.盐酸 D.KSCN溶液
23.(2020·上海浦东新·统考二模)下列反应不能生成黄色固体的是( )
A.氯气通入碘化钾溶液中 B.金属钠在空气中燃烧
C.碘水滴入硝酸银溶液中 D.硫化氢气体通入亚硫酸中
24.(2020·上海崇明·统考二模)向盛有下列固体的试管中逐滴加入盐酸至过量,盐酸只发生一个化学反应的是( )
A.硝酸银 B.生锈的铁 C.碳酸钠 D.次氯酸钠
二、实验题
25.(2021·上海松江·统考一模)为测定Na2CO3·10H2O、NaHCO3的混合物中NaHCO3的含量,设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后③装置质量的变化,测定该混合物中NaHCO3的质量分数。
完成下列问题:
(1)U形管①②③盛装的均为固态物质,可选试剂依次为___________、___________、___________(选填编号)。U形管③吸收的气体为___________。
a.碱石灰 b.无水氯化钙 c.无水硫酸铜
(2)干燥管中无水硫酸铜的作用是___________。实验装置最后的干燥管中碱石灰的作用___________。
(3)实验停止加热后,继续通入空气一段时间的原因是___________。
(4)再设计一种测定上述混合物中NaHCO3含量的方案,并注明需要测定的物理量___________。
26.(2020·上海松江·统考二模)某同学设计如图装置,用过量浓硫酸与铜反应制取SO2,并探究SO2与Na2O2反应的产物。
完成下列填空:
(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式__。
(2)细铜丝表面的实验现象是__,使用细铜丝的原因是__。
(3)欲使反应停止,应进行的操作是__,反应一段时间以后,将烧瓶中液体冷却后,可观察到白色固体,推断该白色固体是__,理由是__。
(4)将Na2O2粉末沾在玻璃棉上的目的是__,若Na2O2与SO2完全反应,生成Na2SO3、O2和Na2SO4。为检验混合物中有Na2SO4,实验方案是__。
(5)实验装置中广口瓶的作用是__。在含0.1molNaOH的溶液中不断地通入SO2,得到溶质的质量为8.35g,则烧杯中生产的溶质是__。两者的物质的量之比为__。
参考答案:
1.D
【详解】A. 钠投入饱和NaOH溶液中,发生的反应为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,其现象与钠在水中的反应现象相同,故钠浮在液面上四处游动,A正确;
B. 钠投入饱和NaOH溶液中,发生的反应为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,其现象与钠在水中的反应现象相同,故钠熔化成一个光亮的小球,B正确;
C. 原溶液是饱和的,反应消耗水,析出NaOH固体,故Na+数目减少,故C正确;
D. 原溶液是饱和的,反应消耗水,析出NaOH固体,恢复到室温,溶液仍未饱和溶液,NaOH 溶液的浓度不变,故D错误;
故选D。
2.C
【详解】少量小苏打溶液与足量石灰水反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,其离子方程式为:,C项符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.氮气不能一步反应生成二氧化氮,转化不能通过一步反应实现,A项错误;
B.氧化铁不能一步反应生成氢氧化铁,B项错误;
C.氯化钠和碳酸氢铵反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠,C项正确;
D.氯化铝不能一步生成铝单质,D项错误;
答案选C。
4.C
【详解】A.与反应生成和水,反应前固体为,反应后固体为,固体质量减小,故A不符合题意;
B.与反应生成和O2,2+2=2+O2,反应前固体为Na2O2,反应后固体为Na2CO3,且二者物质的量相同,所以固体质量增加,故B不符合题意;
C.Al与Fe2O3反应生成Fe和Al2O3,反应物和生成物均是固体,根据质量守恒定律,反应前后固体质量相同,故C符合题意;
D.Fe与反应生成和Cu,反应前固体为Fe,反应后固体为Cu,二者的物质的量相等,Cu的摩尔质量大于Fe,所以固体的质量增大,故D不符合题意;
答案选C。
5.B
【详解】A.Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,有离子键、共价键的断裂与生成,A叙述正确;
B.Na2O2与CO2反应,部分-1价的氧原子化合价升高变为O2,部分降低生成碳酸钠,则氧气是氧化产物,B叙述错误;
C.反应物中过氧化钠和生成物中的碳酸钠都含离子键,为离子晶体,C叙述正确;
D.标况下,转移2mol电子,O原子的化合价由-1变为0,则生成1mol氧气,消耗2mol二氧化碳,气体体积减小22.4L,D叙述正确;
答案为B。
6.A
【详解】A.铝热剂是铝粉和难熔金属氧化物的混合物,常见铝热剂是铝粉和三氧化二铁粉末按一定比例配成的混合物,故A正确;
B.小苏打是NaHCO3的俗称,Na2CO3的俗称是纯碱,故B错误;
C.加碘盐指的在食盐中加入一定比例的碘酸钾而不是碘单质,故C错误;
D.液化石油气是由碳氢化合物所组成,主要成分为丙烷、丁烷以及其他烷烃或烯烃等,故D错误;
故答案为A。
7.B
【详解】A.氧化铝 是两性氧化物,既能够与酸反应,又能够与碱反应,故A符合;
B.氯化铝能与碱溶液发生复分解反应,不能与酸反应,故B不符合;
C.碳酸铵与酸反应生成铵盐、水和二氧化碳气体,与强碱在加热下反应生成碳酸盐、水、氨气,故C符合;
D.碳酸氢钠与酸反应生成生成盐、水和二氧化碳气体,碳酸氢根与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,故D符合;
答案选B。
8.B
【详解】A.随着温度的不同有过氧化钠和氧化钠两种产物,A项错误;
B.生成物始终为氢氧化铝沉淀,B项正确;
C.常温下铁钝化,加热发生反应,C项错误;
D.氢氧化钠浓度低时生成碳酸氢钠,浓度高反应生成碳酸钠,D项错误;
故选B。
9.D
【分析】有题干信息可知,操作Ⅰ是让试样和盐酸充分反应,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,操作Ⅱ是蒸发浓缩,然后冷却结晶,称量所得到的固体NaCl,设试样中Na2O2的物质的量为n1mol,Na2O的物质的量为n2mol,则有78n1+62n2=m(试样) 58.5(2n1+2n2)=m(NaCl),解联合方程即可求出n1=,也就能求出Na2O2的质量分数,据此分析解题。
【详解】A.操作Ⅰ用玻璃棒搅拌,加快反应速率并使反应进行更完全,操作Ⅱ用玻璃棒则可防止暴沸,A正确;
B.有分析可知,要求出Na2O2的质量分数,需称量样品和NaCl的质量,B正确;
C.有分析可求出,n1=,故操作Ⅱ若损失部分固体,导致m(NaCl)偏小,则n1的值偏大,故Na2O2的质量分数测定结果偏大,C正确;
D.由C项分析可知,若溶液转移不完全,导致m(NaCl)偏小,则n1的值偏大,故Na2O2的质量分数测定结果偏大,D错误;
故答案为:D。
10.D
【详解】A.先发生NaOH与盐酸的反应,则开始时无现象,A错误;
B.常温下Al遇浓硝酸发生钝化,不能观察到产生红棕色气体,B错误;
C.氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液,氯化铝与过量的氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠,C错误;
D.亚硫酸能被高锰酸钾酸性溶液氧化,则溶液逐渐褪色,D正确;
故答案为:D。
11.B
【详解】A.AlCl3与NaOH反应,NaOH量多生成偏铝酸钠,量少生成氢氧化铝,两种情况离子方程式不一样,A不符合题意;
B.Ba(OH)2与H2SO4反应,无论两者谁量多量少,都只有一个反应,只有一个对应的离子方程式,B符合题意;
C.HCl与Na2CO3反应,HCl量少生成NaHCO3和NaCl,量多生成NaCl、H2O和CO2,两种情况的离子方程式不一样,C不符合题意;
D.NaHCO3与Ca(OH)2反应,Ca(OH)2量少生成CaCO3、Na2CO3和H2O,量多生成CaCO3、NaOH、H2O,两种情况的离子方程式不一样,D项不符合题意;
本题答案 B 。
12.B
【详解】A.氨气水中溶解度大,极易溶于水,在饱和食盐水中先通入氨气,显碱性,再通入二氧化碳,能更多吸收二氧化碳,故A正确;
B.侯氏制碱法的化学方程式为,析出固体后的母液为氯化铵和少量的碳酸氢钠等其它溶质的溶液,故B错误;
C.母液中通氨,氨水电离出氢氧根离子会不断中和由碳酸氢根电离产生的氢离子, 反应平衡向右移动,最后溶液中的碳酸氢根会被完全消耗,加入氯化钠即加入氯离子,由于氯化铵在水中的溶解度比氯化钠、碳酸钠的溶解度小的多,冷冻之后氯化铵溶解度降低,即会从水中析出,故C正确;
D.制备过程可知,侯氏制碱法最大的优点是使食盐的利用率较高,故D正确;
故选B。
13.B
【分析】合金的熔点比各成分金属的熔点低,碱金属的熔点随原子序数的增大而减小,以此来解答。
【详解】合金的熔点比各成分的熔点低,碱金属的熔点随原子序数的增大而减小,则熔点为钠>钾>钠和钾的合金,
故答案选B。
14.D
【详解】A.澄清石灰水中通入过量CO2,最后生成碳酸氢钙,所以最终不会产生沉淀,故A错误;
B.硝酸钡溶液中通入过量CO2,不反应,所以无明显现象,故B错误;
C.氯化钠溶液中通入过量CO2,不反应,所以无明显现象,故C错误;
D.饱和碳酸钠溶液通入过量的二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠,所以析出沉淀碳酸氢钠,故D正确;
答案选D。
【点睛】化学反应一般遵循强酸制弱酸,难挥发性酸制易挥发性酸的规律。
15.C
【详解】A. 碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,得到两种气体,故A错误;
B. 铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,浓硝酸浓度变稀后和铜反应生成一氧化氮气体,得到两种气体,故B错误;
C. Na2O2与足量的稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水,只能得到一种气体,,故C正确;
D. 汽油在汽车发动机中燃烧后排出的气体为碳氢化合物、NOx、CO、CO2等,故D错误;
故选C。
16.D
【详解】题中KMnO4、KClO3(加入催化剂)只能在加热条件下分解生成氧气,而硝酸钾加热生成氧气的同时还生成二氧化氮气体,都不适合用于制备氧气,而过氧化钠常温下易与二氧化碳、水反应生成氧气,可用于供氧剂,故选D。
17.A
【详解】A.NaHCO3可作发酵粉的原理是利用其分解产生CO2,即2NaHCO3Na2CO3 + CO2↑+ H2O ,故A正确;
B.因为Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,对于饱和Na2CO3溶液,转化成的NaHCO3溶液则是过饱和的,所以会有晶体析出(沉淀生成),正确的离子方程式应该为2Na+++CO2+ H2O =2NaHCO3↓,故B错误;
C.Na2CO3溶液呈碱性是因为的水解,但其水解要分布写,且第一步为主,即+ H2O + OH-,故C错误;
D.CH3COOH是弱酸,写离子方程式时候不能拆,即+2CH3COOH2CH3COO-+CO2↑+H2O,故D错误;
答案为A。
18.A
【分析】饱和NH4Cl溶液中存在溶解平衡:NH4Cl(s)⇌NH4+(aq)+Cl﹣(aq),若要析出氯化铵,应该使平衡向着逆向移动,如:增大铵根离子、氯离子浓度,或者降低温度,以此解答该题。
【详解】A.通入二氧化碳后,对铵根离子和氯离子没有影响,则对母液中析出NH4Cl无帮助,选项A符合;
B.通入氨气后,溶液中铵根离子浓度增大,平衡向着逆向移动,有利于氯化铵的析出,选项B不符合;
C.冷却母液,氯化铵的溶解度降低,有利于氯化铵的析出,选项C不符合;
D.加入食盐,溶液中氯离子浓度增大,平衡向着逆向移动,有利于氯化铵的析出,选项D不符合。
答案选A。
19.C
【详解】A.过氧化钠的漂白是因为其强氧化性所致;
B.新制氯水中含有次氯酸,具有强氧化性而导致其能漂白;
C.二氧化硫的漂白是因为其与有机色素形成不稳定的无色物质所致,不涉及氧化还原反应;
D.漂粉精中含有含有次氯酸盐,有强氧化性,能漂白;
综上所述,过氧化钠、新制氯水、漂粉精的漂白都是因为其强化氧化性,而二氧化硫的漂白不是因为强氧化性,与其它选项的漂白原理不同,答案选C。
20.A
【详解】①Al2O3是两性氧化物,能够与NaOH反应产生NaAlO2,由于碳酸的酸性比Al(OH)3强,向NaAlO2溶液中通入CO2气体,会发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,能够实现给定物质的转化,①正确;
②S与O2点燃产生SO2,不能产生SO3,因此不能实现给定物质的转化,②错误;
③向饱和NaCl溶液中先通入NH3使溶液显碱性,然后再通入CO2气体,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,将NaHCO3过滤,然后加热发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,制取得到Na2CO3,能够实现给定物质的转化,③正确;
④Fe2O3与HCl发生反应产生FeCl3溶液,在FeCl3溶液中发生水解反应产生HCl和Fe(OH)3,加热HCl挥发促进盐的水解,得到Fe(OH)3固体,Fe(OH)3受热分解产生Fe2O3,不能得到无水FeCl3,因此不能实现给定物质的转化,④错误;
综上所述可知:能够实现物质转化的序号是①③,故合理选项是A。
21.B
【详解】A.过氧化钠固体与FeCl3溶液中的水反应,生成的NaOH与FeCl3反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,则出现浑浊,故A错误;
B.过氧化钠固体与饱和碳酸氢钠溶液的水反应,生成的NaOH与碳酸氢钠反应生成Na2CO3溶液,则不会出现浑浊,故B正确;
C.过氧化钠固体具有强氧化性,将硫化钠氧化生成S沉淀,则出现浑浊,故C错误;
D.过氧化钠固体与饱和Ca(OH)2溶液中的水反应,饱和溶液中溶剂减少,则会有Ca(OH)2固体析出,则出现浑浊,故D错误;
故选B。
【点睛】本题考查过氧化钠与水的反应及复分解反应,明确物质之间的化学反应:过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,利用NaOH与选项中的物质的反应来分析是否生成沉淀,易错点D,注意饱和溶液中溶剂和溶质的关系来解答。
22.D
【分析】FeSO4溶液中Fe2+有还原性,容易被氧化变质。
【详解】A.过氧化钠有强氧化性,将Fe2+氧化,从而无法确定原溶液是否变质,A错误;
B.铁粉有还原性,若FeSO4溶液变质了,能将Fe3+还原成Fe2+,但无明显现象,无法确定原溶液是否变质,B错误;
C.加入盐酸,无明显现象,无法确定原溶液是否变质,C错误;
D.若FeSO4溶液变质了,溶液中会有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液变血红色,D正确;
答案选D。
23.A
【详解】A.氯气通入碘化钾溶液中,碘离子被氯气氧化成碘单质,溶液变成黄色,不能生成黄色固体,故A选;
B.钠在空气中燃烧生成过氧化钠,过氧化钠为淡黄色固体,故B不选;
C.碘水与硝酸银反应生成碘化银沉淀,碘化银为黄色沉淀,故C不选;
D.向亚硫酸溶液中通入硫化氢,生成不溶于水的硫沉淀,硫为淡黄色固体,故D不选;
故选A。
24.A
【详解】A.向硝酸银中逐滴加入盐酸至过量,只发生氯离子与银离子的反应,只发生一个化学反应,故A正确;
B.生锈的铁中含有铁和氧化铁,逐滴加入盐酸至过量,盐酸能够与铁反应,也能与氧化铁反应,发生两个化学反应,故B错误;
C.向碳酸钠中逐滴加入盐酸至过量,盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳和水,发生两个化学反应,故C错误;
D.向次氯酸钠中逐滴加入盐酸至过量,盐酸先与次氯酸钠反应生成次氯酸,然后次氯酸会缓慢分解生成盐酸和氧气,同时次氯酸也能将盐酸氧化放出氯气,发生的反应不止一个,故D错误;
故选A。
【点睛】本题的易错点和难点为D,要注意次氯酸钠与盐酸的反应与盐酸的浓度有关,稀盐酸一般反应生成次氯酸,浓盐酸一般反应放出氯气。
25. a b a CO2 检验水蒸气是否已经被完全除去 防止空气中的CO2和水蒸气被③吸收,导致③质量增大 将反应产生的CO2全部赶入装置③ 方案一:取样品m克配成100mL溶液,取出20mL溶液用一定浓度标准盐酸进行滴定(用甲基橙或酚酞作指示),消耗盐酸VmL,数据处理或方案二:取样品m1克,置于已知质量的坩埚中灼烧、冷却、称量,并做恒重操作得m2克,数据处理。
【分析】根据实验装置图可知,该实验方案的原理是:加热样品,发生反应Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,通过测定样品受热产生的CO2的质量确定NaHCO3的含量;为了使CO2测量准确,加热样品前要先通入空气,经U形管①吸收空气中的CO2和H2O(g),用不含CO2和H2O(g)的空气排尽装置中的空气,然后对样品加热,使样品充分反应,U形管②吸收反应生成的H2O(g),无水硫酸铜用于检验反应生成的H2O(g)是否被完全吸收,U形管③吸收反应生成的CO2,U形管③反应前后增加的质量即为反应生成的CO2的质量;为使反应生成的CO2在U形管③中全部被吸收,停止加热后需继续通入一段时间的空气将反应产生的CO2全部赶入U形管③中;为防止外界空气的CO2和H2O(g)进入U形管③中,最后干燥管中的碱石灰用于吸收外界空气的中CO2和水蒸气;据此分析作答。
【详解】(1) U形管①②③盛装的均为固态物质,根据分析,U形管①中试剂用于吸收空气中的CO2和H2O(g),选用碱石灰,选a;U形管②中试剂用于吸收反应生成的H2O(g)、不吸收CO2,选用无水CaCl2,选b;U形管③中试剂用于吸收反应生成的CO2,选用碱石灰,选a;故答案为:a;b;a;CO2。
(2)为使CO2的测量准确,U形管②必须将反应生成的H2O(g)完全吸收,故干燥管中无水硫酸铜的作用是检验水蒸气是否已经被完全除去,若被完全除去,则无水硫酸铜不变蓝;实验装置最后的干燥管中碱石灰的作用是防止外界空气中的CO2和水蒸气被③吸收,导致③质量增大;故答案为:检验水蒸气是否已经被完全除去;防止空气中的CO2和水蒸气被③吸收,导致③质量增大。
(3)停止加热后,有部分CO2残留在硬质玻璃管、U形管②、导管中等,继续通入空气一段时间可将反应产生的CO2全部赶入装置③,使反应生成的CO2全部被③中碱石灰吸收;故答案为:将反应产生的CO2全部赶入装置③。
(4)常用的测定混合物含量的实验方法有:滴定分析法、重量分析法等;根据Na2CO3·10H2O和NaHCO3的性质,可采用滴定分析法,实验方案为:取样品m克配成100mL溶液,取出20mL溶液用一定浓度标准盐酸进行滴定(用甲基橙或酚酞作指示),消耗盐酸VmL,数据处理;也可采用重量分析法,实验方案为:取样品m1克,置于已知质量的坩埚中灼烧、冷却、称量,并做恒重操作得m2克,数据处理;故答案为:方案一:取样品m克配成100mL溶液,取出20mL溶液用一定浓度标准盐酸进行滴定(用甲基橙或酚酞作指示),消耗盐酸VmL,数据处理或方案二:取样品m1克,置于已知质量的坩埚中灼烧、冷却、称量,并做恒重操作得m2克,数据处理。
26. Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 有气泡产生,细铜丝溶解 增大接触面以加快反应速率 先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再撤去酒精灯 无水硫酸铜 浓硫酸具有吸水性,无水硫酸铜固体在浓硫酸中溶解度很小而析出 使Na2O2与SO2充分接触,有利于反应完全进行 取样,滴加足量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,即可证明有Na2SO4生成 防倒吸 Na2SO3、NaHSO3 n(Na2SO3)/n(NaHSO3)=1:2(顺序相反时,则为2:1)
【分析】在圆底烧瓶中,铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜,二氧化硫和水,反应过程中,铜丝溶解,有气泡生成,使用细铜丝来增大接触面积,反应结束后,先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再撤去酒精灯,试验后的烧瓶中含有浓硫酸和硫酸铜,从生成物的角度分析白色固体,玻璃管中Na2O2粉末散附在玻璃棉上可使SO2与Na2O2充分接触,B中发生SO2+Na2O2=Na2SO4,可能混有Na2SO3,且亚硫酸钡可溶于盐酸,硫酸钡不能溶于盐酸,烧杯中NaOH吸收尾气,易发生倒吸,应在烧杯与集气瓶之间加一个防倒吸装置,以此来解答。
【详解】(1)烧瓶中生成SO2的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)实验中可观察到细铜丝表面:有气泡产生,细铜丝溶解;
(3)欲使反应停止,应进行的操作是:先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再撤去酒精灯;烧瓶中液体冷却后,可观察到的现象是有白色固体生成,溶液变为无色,原因是浓硫酸具有吸水性,无水硫酸铜固体在浓硫酸中溶解度很小而析出;
(4)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是:使Na2O2与SO2充分接触,检验混合物中有Na2SO4的实验方案是:取样,滴加足量稀盐酸,排除亚硫酸根的干扰,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,即可证明有Na2SO4生成;
(5)氢氧化钠溶液吸收尾气,会引起倒吸,实验装置中广口瓶的作用是防止倒吸,
SO2与NaOH的溶液反应可能产生亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,或者是亚硫酸钠和硫酸钠的混合物,已知氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=0.1mol,假设生成物全部是亚硫酸钠,发生反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O, 2mol氢氧化钠生成1mol亚硫酸钠,0.1mol氢氧化钠生成0.05mol亚硫酸钠,质量为m=nM=0.05mol×126g/mol=6.3g,假设生成物全部是亚硫酸氢钠,发生反应:SO2+NaOH=NaHSO3,1mol氢氧化钠生成1mol亚硫酸氢钠,0.1mol氢氧化钠生成0.1mol亚硫酸氢钠,质量为m=nM=0.1mol×104g/mol=10.4g,得到溶质的质量为8.35g,故生成物既有亚硫酸钠,又有亚硫酸氢钠,设生成亚硫酸钠反应消耗的氢氧化钠为xmol,生成亚硫酸氢钠反应消耗的氢氧化钠的物质的量为ymol,则有:
x+y=0.1,x×126+104y=8.35,解得x=0.05,y=0.05,=x:y=1:2。
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