高考化学复习《钠及其化合物》专项综合练习附详细答案.docx
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高考化学复习《钠及其化合物》专项综合练习附详细答案
高考化学复习《钠及其化合物》专项综合练习附详细答案
一、高中化学钠及其化合物
1.为测定某样品中碳酸氢钠的质量分数(假设仅含杂质氯化钠),某学生设计了如下实验方案:
(1)称量所需要的仪器是_______________;
(2)样品放在_________(仪器名)中灼烧,在_________(仪器名)中冷却;
(3)实验中操作A的名称为_______________;
(4)灼烧后的样品若在空气中冷却,会造成实验结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)样品中碳酸氢钠的质量分数为_________(保留3位有效数字)。
已知该样品碳酸氢钠的质量分数为0.800,则本次实验的相对误差为___________;
(6)将灼烧后的样品加足量稀硫酸溶解,生成的气体在标准状况下的体积为_____毫升(按碳酸氢钠质量分数0.800计算)。
【答案】电子天平坩埚干燥器恒重偏大0.768-4%640
【解析】
【详解】
(1)托盘天平不能精确到小数点后三位,精确称量固体质量的仪器是电子天平,故答案为:
电子天平;
(2)灼烧应放在坩埚中,灼烧后的样品放在空气中冷却,碳酸钠吸水,所以放在干燥器中冷却,故答案为:
坩埚,干燥器;
(3)反复灼烧至固体质量不再变化的实验操作叫恒重法,故答案为:
恒重;
(4)灼烧后的样品放在空气中冷却,碳酸钠吸水,会造成实验结果偏大,故答案为:
偏大;
(5)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,根据化学反应方程式2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑计算,当168gNaHCO3分解时固体质量减少62g,现在减少3.000g-2.150g=0.850g,所以NaHCO3的质量为2.303g,碳酸氢钠的质量分数为
,相对误差
,故答案为:
0.768,-4%;
(6)根据化学反应方程式2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑,当168gNaHCO3参加反应时,产生CO244.8L=44800mL,当3.000g×0.800=2.400g参加反应时生成CO2640mL,故答案为640。
【点睛】
本题考查了测样品纯度的实验设计,易错点是
(2)问中“坩埚”易写成“坩锅”,(5)问中对有效数字理解不清,易误写成0.77。
有效数字应从第一位不为零的数字算起,直到末尾数字为止的数字。
2.某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样(已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为190.720g),利用如图装置测定混合物中Na2O2的质量分数,每隔相同时间读得电子天平的数据如下表:
(1)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式_______。
(2)计算过氧化钠质量分数时,除了试样的质量,锥形瓶和水的质量,还必需的数据是______,不必作第6次读数的原因是______。
(3)根据上述数据,过氧化钠的质量分数是_____(保留2位小数)。
(4)测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如图:
①操作Ⅰ的名称是_____。
②需直接测定的物理量是_____。
③操作Ⅱ需要的仪器除了酒精灯,还需要_____(固定、夹持仪器除外)。
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑第4次或第5次的读数第5次与第4次的读数相同,锥形瓶内质量已达恒重0.84溶解生成NaCl的质量玻璃棒、蒸发皿偏大
【解析】
【分析】
(1)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气;
(2)、(3)计算过氧化钠质量分数时,应用过氧化钠完全反应的数据,根据称量的锥形瓶+水+试样总质量变化以及还有第4次或第5次读数,计算生成氧气的质量,根据氧气的质量计算过氧化钠的质量;由表中数据可知,第4、5次读数相等,锥形瓶内的质量已达到恒重;
(4)①由流程图可知,操作Ⅰ是将样品在稀盐酸中溶解;
②操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体为氯化钠,需直接测定氯化钠的质量;
③操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体,蒸发浓缩、冷却结晶,需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿;
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,烧杯内壁沾有少量的氯化钠,测定的氯化钠的质量偏小,样品中钠元素的质量分数偏低,故过氧化钠的质量分数偏大。
【详解】
(1)Na2O2和H2O反应的化学方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(2)计算过氧化钠质量分数时,应用过氧化钠完全反应的数据,根据称量的锥形瓶+水+试样总质量变化计算生成氧气的质量,根据氧气的质量计算过氧化钠的质量,故需要知道试样的质量、锥形瓶+水的质量,还有第4次或第5次读数;由表中数据可知,第4、5次读数相等,锥形瓶内的质量已达到恒重,不必作第6次读数;
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,由反应方程式可知,由于过氧化钠与水反应生成氧气,反应前后质量减少,质量的变化量就是氧气的质量,即m(O2)=1.560g+190.720g-192.010=0.270g,n(O2)=
=0.0084mol,在化学反应中,反应物、生成物的物质的量变化之比等于化学计量数之比,故n(Na2O2)=2(O2)=0.0168mol,过氧化钠的质量分数是:
=84%;
(4)①由流程图可知,操作Ⅰ是将样品在稀盐酸中溶解;
②最终蒸发浓缩、冷却结晶得到的晶体为氯化钠,故应测定生成NaCl的质量;
③操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体,蒸发浓缩、冷却结晶,需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿;
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,烧杯内壁沾有少量的氯化钠,测定的氯化钠的质量偏小,样品中钠元素的质量分数偏低,由于过氧化钠中钠元素的质量分数小于氧化钠中钠元素的质量分数,故过氧化钠的质量分数偏大。
3.欲测定含少量氯化钠的小苏打固态样品中NaHCO3的质量分数可用以下四种方法。
方法一:
方法二:
方法三:
方法四:
不使用化学试剂,使用实验室常用仪器。
按要求回答下列问题:
(1)方法一:
加入足量的试剂A是___________(填写A的化学式),可将HCO3-转化为沉淀并称重。
操作1、2、3、4的名称依次是溶解、____、洗涤和干燥(烘干);
(2)方法二:
在操作1中所用到的玻璃仪器中,除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要用到的是__________,应选择甲基橙作指示剂;
(3)在方法二中计算该样品中NaHCO3的质量分数为_____________;
(4)在方法三中,根据所用的实验装置,除了称量样品质量外,还需测定的实验数据是_____________________;
(5)仔细分析方法三中的实验装置,若由此测得的数据来计算实验结果,则有可能偏高也有可能偏低,偏高的原因可能是_________,偏低的原因可能是__________(均文字简述);
(6)方法四的实验原理是________________(用化学方程式表示)。
【答案】Ca(OH)2或Ba(OH)2过滤100mL容量瓶0.042V/m×100%装有碱石灰的干燥管在实验前后的质量碱石灰可能还会吸收空气中的水蒸气和CO2气体装置内会留存部分CO2气体2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
【解析】
【分析】
方法一:
(图甲)固态样品加试剂A使碳酸氢跟生成沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥称量沉淀的质量,从而根据碳守恒计算碳酸氢钠的质量,进而计算质量分数;
方法二:
(图乙)固态样品加水溶解成100ml溶液,取20ml加指示剂,用标准盐酸进行滴定,从而计算出碳酸氢钠的质量分数;
方法三:
(图丙)固态样品加稀硫酸充分溶解,再经过浓硫酸干燥,用碱石灰吸收生成的二氧化碳气体,根据二氧化碳的质量计算碳酸氢钠的质量,进而计算质量分数;
方法四:
不用其他化学试剂,就只能是碳酸氢钠的受热分解了,利用固体反应前后的质量差,计算碳酸氢钠的质量分数。
【详解】
(1)与HCO3-反应钠产生沉淀的试剂有Ca(OH)2或Ba(OH)2;操作1、2、3、4的名称依次是溶解、过滤、洗涤、干燥;
(2)方法二操作1的步骤是溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,用到的仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管、100mL容量瓶,还需100mL的容量瓶;
(3)由所用盐酸的体积可计算出20mL的待测液中碳酸氢钠的物质的量,原液是待测液的5倍,所以,样品中NaHCO3的质量分数为V(HCl)×10-3×0.100×5×84/m×100%=
;
(4)方法三利用产生二氧化碳的质量来计算碳酸氢钠的质量分数,所用需要称量装有碱石灰的干燥管在实验前后的质量;
(5)偏高的原因是碱石灰还会吸收空气中的二氧化碳和水使质量增大;偏低的原因是装置中会有残留的二氧化碳未被吸收;
(6)不用其他化学试剂,就只能是碳酸氢钠的受热分解了,利用固体反应前后的质量差,计算碳酸氢钠的质量分数,化学方程式是2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑。
4.(Ⅰ)现有一包固体粉末,其中可能含有如下五种物质:
、
、
、
、
。
已知
难溶于水,
溶液呈蓝色。
现进行如下实验:
①溶于水得无色溶液;②向溶液中加入
溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失。
根据上述实验现象推断:
(1)一定不存在的物质是(填写化学式)_________________________;
(2)一定存在的物质是(填写化学式)_________________________;
(3)可能存在的物质是(填写化学式)_________________________;
(4)检验可能存在的物质所用试剂名称为:
_________________________;
(Ⅱ)(5)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液。
钠钾合金溶于
水生成
氢气。
确定该钠-钾合金的组成(用
的形式表示):
__________;如果所得溶液的体积仍为
,则
溶液的物质的量浓度为___________________。
【答案】CaCO3、Na2SO4、CuSO4Na2CO3NaCl稀硝酸、硝酸银溶液NaK20.2mol/L
【解析】
【分析】
(Ⅰ)由①溶于水得无色溶液,可知一定不含CuSO4、CaCO3;由②向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失,可知白色沉淀为碳酸钡,则一定含Na2CO3,不含Na2SO4,不能确定是否含NaCl,以此来解答;(II)根据发生反应:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2K+2H2O=2KOH+H2↑,根据氢气体积、金属质量列方程计算Na、K物质的量;根据
计算可得。
【详解】
由①溶于水得无色溶液,可知一定不含CuSO4、CaCO3;由②向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失,可知白色沉淀为碳酸钡,则一定含Na2CO3,不含Na2SO4,不能确定是否含NaCl;
(1)一定不存在的物质是CaCO3、Na2SO4、CuSO4,故答案为:
CaCO3、Na2SO4、CuSO4;
(2)一定存在的物质是Na2CO3,故答案为:
Na2CO3;
(3)可能存在的物质是NaCl,故答案为:
NaCl:
(4)由氯离子的检验方法可知,检验可能存在的物质所用试剂为稀硝酸、硝酸银溶液,故答案为:
稀硝酸、硝酸银溶液。
(5)设钠、钾的物质的量分别为amol、bmol,则
0.5a+0.5b=0.15,23a+39b=10.1,计算可得:
a=0.10,b=0.20,n(Na):
n(K)=1:
2,该钠-钾合金化学式为NaK2,c
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- 钠及其化合物 高考 化学 复习 及其 化合物 专项 综合 练习 详细 答案