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试卷答案

2023届高三化学高考二轮备考无机化合物及性质一与过氧化钠有关的相关计算综合考点训练(答案)考试试卷

22023-03-16试卷答案113
2023届高三化学高考备考无机化合物及性质一与过氧化钠有关的相关计算综合考点训练一、单选题1.1gCO和H2的混合气体

2023届高三化学高考备考无机化合物及性质一与过氧化钠有关的相关计算综合考点训练
一、单选题
1.1gCO和H2的混合气体,其质量比为1∶4,与足量的O2充分燃烧后,将所有产物立即通入足量的Na2O2固体中,完全反应后固体的质量增加
A.1g B.3.6g
C.7.2g D.无法确定
2.在密闭容器中将2 mol NaHCO3(s)和一定量Na2O2混合,在加热条件下让其充分反应,150 ℃下所得气体仅含两种组分,反应后固体的物质的量(n)的取值范围是
A.n≥1 B.13.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g,用电火花引燃,使其完全燃烧,再将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收,Na2O2增重7.5g,则原混合气体中O2的质量分数是
A.36% B.54.5% C.40% D.33.3%
4.密闭容器中装有1mol NaHCO3和0.8mol Na2O2,加热充分反应后,容器内残留的固体是
A.0.8molNa2CO3和0.6molNaOH B.0.5molNa2CO3和1molNaOH
C.0.8molNa2CO3和1molNaOH D.1molNa2CO3和0.6molNaOH
5.将下列四组物质Wg分别在O2中充分燃烧后,再通过装有足量Na2O2的干燥管,干燥管增重的质量大于W g的是(   )
A.C4H8O2 B.C6H12O6
C.C2H4O3 D.H2和CO的混合气体
6.将一定量Na2O2加入100mL0.3mol/L的FeCl2溶液中,反应一段时间后将得到的溶液加热搅拌分离,得到0.01mol纳米Fe3O4固体(忽略体积变化)。下列有关说法正确的是
A.加入Na2O2的质量为0.78g
B.反应中还会有氧气逸出
C.此处的分离操作为过滤
D.分离后所得溶液中c(Na+)=0.6mol/L
7.取ag某物质在足量O2中完全燃烧,将其产物跟足量的Na2O2固体完全反应,反应后的固体质量增加大于ag。则该物质可能是
A.CH3COOCH2CH3 B.HCHO
C.HOOCCOOH D.HCOOH
8.下列关于Na2O、Na2O2的说法正确的是
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.Na2O在空气中变质的最终产物为NaOH
C.等物质的量的Na2O、Na2O2分别加入等量足量的水中,得到溶液的质量分数相等
D.CO和H2混合气a g,将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中,则过氧化钠固体增重的质量小于a g
9.有CO与H2的混合气体共10g在足量的氧气中完全燃烧,在200 ℃时将完全燃烧后的混合气体通过足量的Na2O2,则Na2O2增重的质量为
A.5 g B.15 g C.10 g D.无法计算
10.200℃时,11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O的质量之比是
A.11∶18 B.22∶3 C.1∶9 D.21∶9
11.NA代表阿伏伽德罗常数值,下列说法正确的是
A.100mL1mol/LFeCl3溶液中Fe3+的数目为0.1NA
B.4.2gC3H6中含有碳碳单键的数目一定为0.1NA
C.标准状况下,22.4LSO3中含有的氧原子数目为3NA
D.将CO2通入装有一定量Na2O2的容器中,固体增重2.8g时,反应转移的电子数为0.1NA
12.下列说法不正确的是
A.2.3gNa投入97.7g水中,所得溶液的质量分数为4%
B.62gNa2O 与78gNa2O2投入相同体积的足量水中,所得溶液的质量分数不相同
C.78gNa2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应,二者生成的O2均为0.5mol
D.将28gCO充分燃烧生成的CO2完全通入足量Na2O2中完全反应,固体增28g
二、填空题
13.按要求填空:
(1)将质量比为7∶15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为______;氮原子和氧原子的个数之比为______;22克该混合气体在标准状况下的体积为_________。
(2)在氯化镁和硫酸镁的混合液中,若Mg2+与Cl-的物质的量浓度之比为4∶3时,则Mg2+与SO42-物质的量浓度之比为______。
(3)将8g铁片放入100mL硫酸铜溶液中,溶液中的Cu2+全部被还原时,“铁片”变为8.4g,则原c(CuSO4)为___________mol/L。
(4)使4.48 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到3.36 L(标准状况下)气体,这3.36 L气体的质量是 ________g。
14.Na2O2与H2O、CO2反应的有关计算:
Na2O2分别与CO2、H2O反应的化学方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(1)物质的量关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为 _______。
(2)气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量等于原混合气体体积的_______,也等于生成氧气的量。
(3)电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为_______。
(4)固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”,可以看作发生相应的反应:Na2O2+CONa2CO3、Na2O2+H22NaOH(实际上两反应均不能发生)。
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,W g 该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后,固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足该条件。
常见的符合这一关系的物质有:
a.无机物:H2、CO及H2和CO的混合气体;
b.有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
(5)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O发生反应。
15.有如下物质:①Na;②NaOH溶液;③固体;④;⑤酒精();⑥蒸馏水;⑦溶液;⑧晶体。
(1)以上物质中,属于电解质的是_______(填序号,右同),属于非电解质的是_______。
(2)将②与⑦进行混合,该过程中发生反应的离子方程式是_______。
(3)向氢氧化钡溶液中加入物质③的溶液至恰好沉淀完全,其离子方程式为_______。
(4)向100mL②溶液中通入一定量的④,然后向该溶液中逐滴加入2的盐酸,所加盐酸的体积与产生的体积(标准状况)关系如图所示:
回答下列问题:
①0A段发生反应的离子方程式为_______。
②m=_______mL。
③原②溶液的物质的量浓度为_______。
(5)将0.1mol⑤在足量氧气中充分燃烧,再将全部产物缓慢通过足量的固体,固体质量增加______g。
16.海洋约占地球表面积的,海水淡化与化工生产、能源开发等相结合已经成为海水综合利用的重要方向。海水中含有多种盐类,如、等。目前,通过海水晒盐可制得粗盐,粗盐精制后可制成饱和,然后通入和,使溶解度小的从溶液中析出,加热晶体即可获得。我国化学家侯德榜于1941年提出了著名的侯氏制碱法,食盐利用率可达,并可以与、合成氨工业联合生产,因此也称为“联合制碱法”。侯氏制碱法对我国纯碱工业和国民经济发展做出了巨大贡献,至今仍是我国纯碱生产的主要方法之一,
(1)上述短文标有序号的物质中,属于氢化物的是_______(填序号);能与NaOH溶液反应的是_______(填序号)。
(2)市场上销售的“苏打水”是一种非常受欢迎的饮用水,其溶质是小苏打而不是苏打(Na2CO3),设计一个简单的实验证明“苏打水”中的溶质不是苏打_______。“苏打水”会因储藏温度过高而分解产生少量使口感发涩,写出一种除去改善口感的方法_______(用离子方程式表示)。
(3)侯氏制碱得到的碳酸钠产品中会含少量碳酸氢钠。某兴趣小组称量固体样品,利用下图装置测定产品纯度,装置A中发生反应的化学方程式是_______,装置A中生成的和被B中的全部吸收后,测得增重,该碳酸钠产品的纯度为_______。
17.将10.9g和固体混合物溶于水得到500mL溶液,所得溶液恰好可用100mL稀硫酸中和。回答下列问题:
(1)固体混合物与水反应生成气体的体积为___________L(标准状况)。
(2)若用质量分数为98%,密度为的浓硫酸配制题中所用的稀硫酸。
①应用量筒量取的浓硫酸体积是___________mL,实验中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外还有___________。
②稀释浓硫酸的操作是___________。
③下列操作会引起所配溶液浓度偏高的有___________(填标号)。
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.浓硫酸在烧杯中稀释后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容
D.烧杯中稀溶液往容量瓶转移时,有少量液体溅出
18.按要求回答下列问题
(1)向一定体积一定物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应后,得到含有溶质M和的溶液,则M和不可能是___________(填序号)。
a. NaOH和Na2CO3 b. NaOH和NaHCO3 c. Na2CO3和NaHCO3
(2)200℃时, 11.6gCO2和H2O的混合气体与足量的Na2O2反应,反应后固体增加了3.6g,则原混合气体的平均摩尔质量为___________g mol-1。
(3)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生的是___________(填序号,下同)
①MgSO4溶液②NaHCO3溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥FeCl3溶液⑦NH4Cl溶液
(4)已知软锰矿(主要成分是MnO2)和浓盐酸混合加热能制取氯气:现将一定量软锰矿石与200mL的浓盐酸反应(杂质不参加反应),制得标况下氯气5.6L。
求:参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________;反应后溶液中MnCl2的物质的量浓度___________(反应前后溶液的体积不变)。
19.现有Na2O和Na2O2的混合物14.00g,加入适量水使其充分溶解得到溶液A和1.12L气体B(标准状况下)。请回答:
(1)混合物中Na2O的物质的量为___mol。
(2)在25℃下将溶液A加水稀释至400mL,则该溶液的pH为___。
20.钠元素在自然界都以化合物的形式存在。
(1)过氧化钠中氧元素的化合价为_______价,焰色试验为_______色。
(2)过氧化钠用于呼吸面具的反应方程式为_______,若有2mol的过氧化钠参与反应,转移的电子的物质的量为_______mol。假设每分钟消耗标准状况下的氧气1.12L,若佩戴呼吸面具1小时,需要消耗过氧化钠的质量_______g。
(3)利用下图比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则物质甲的化学式为_______。
(4)若要除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠,发生反应的化学方程式为_______。
21.I.用铝箔包裹0.1 mol金属钠,用针扎若干小孔,放入水中,完全反应后,用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是_______(填字母)。
a.1.12 L b.>1.12 L c.<1.12L
II. 200 ℃时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g,则原混合气体的总物质的量是_______mol
III.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、、中的不同阳离子和阴离子各一种组成,已知:
①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;
②0.1 mol·L-1乙溶液中c(H+)>0.1mol·L-1;
③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。
综上推断,甲为_______,丁为_______。
22.过氧化钠是一种淡黄色固体,有漂白性,能与水、酸性氧化物和酸反应。
(1)一定条件下,m克的H2、CO的混合气体在足量的氧气中充分燃烧,产物与过量的过氧化钠完全反应,过氧化钠固体增重___克。
(2)常温下,将14.0克的Na2O和Na2O2的混合物放入水中,得到400mLpH=14的溶液,则产生的气体标准状况下体积为___L。
(3)在200mLAl2(SO4)3和MgSO4的混合液中,加入一定量的Na2O2充分反应,至沉淀质量不再减少时,测得沉淀质量为5.8克。此时生成标准状况下气体体积为5.6L。则原混合液中c(SO42-)=___mol/L。
(4)取17.88gNaHCO3和Na2O2的固体混合物,在密闭容器中加热到250℃,经充分反应后排出气体,冷却后称得固体质量为15.92g。请列式计算:
①求原混合物中Na2O2的质量B___;
②若要将反应后的固体反应完,需要1mol/L盐酸的体积为多少毫升___?
23.按要求回答下列问题:
(1)用氧化物的形式表示硅酸盐的组成,钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为___。
(2)氢氟酸可刻蚀玻璃,反应的化学方程式为___。
(3)工业上使用漂白粉时常向其中加入稀盐酸,化学方程式为___。
(4)将钠、镁、铝各0.4mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比为___。
(5)向20mL含有1mol/L的氯化铝和一定量盐酸的溶液中逐滴加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加碱的体积如图所示,若由于碱过量,最终产生0.78g白色沉淀,则加入的氢氧化钠溶液的体积是___mL。
(6)将物质的量之比为2:3:4的N2、O2、CO2混合气体通过一定量Na2O2后,气体体积变为原体积的(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为___。
参考答案:
1.A
【详解】CO和氢气在足量氧气中充分燃烧后分别生成二氧化碳和水,产物通入足量过氧化钠时发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑, 从反应方程式可以看出:二氧化碳与足量过氧化钠反应时,过氧化钠增重的质量等于与过氧化钠反应的二氧化碳物质的量相等的一氧化碳的质量;水与足量过氧化钠反应时,过氧化钠增重的质量等于与过氧化钠反应的水物质的量相等的氢气的质量,根据质量守恒定律,过氧化钠增重的质量与原混合气体质量相等,即1g,故选A。
2.C
【分析】加热后,发生如下反应:
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
2mol 1mol 1mol 1mol
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
1mol 1mol
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
1mol 1mol 2mol
【详解】由反应方程式可知,150℃时所得气体中仅含有两种组分,则气体为氧气和水蒸气,二氧化碳全部反应,2mol NaHCO3分解生成1molNa2CO3;若2mol NaHCO3分解生成二氧化碳全部被吸收,则1molCO2与Na2O2反应生成1mol Na2CO3,所以固体的物质的量最少为2molNa2CO3;若2mol NaHCO3分解生成的H2O和CO2被足量的Na2O2吸收时,还可生成1mol Na2CO3和2molNaOH,所以固体最多不超过4mol;答案选C。
3.B
【详解】过氧化钠增重的质量是CO、H2的质量,即氧气的质量是9g,说明氧气的质量分数是9÷16.5×100%=54.5%。故选B。
【点睛】过氧化钠与二氧化碳反应,固体增重的是一氧化碳的质量,与水反应,固体增重的是氢气的质量。
4.D
【分析】根据碳酸氢钠不稳定受热分解生成碳酸钠、水和CO2,及过氧化钠与二氧化碳、水反应规律进行分析。
【详解】碳酸氢钠不稳定受热分解生成碳酸钠、水和CO2,物质的量分别都是0.5mol。生成的CO2首先和过氧化钠反应,消耗0.5mol过氧化钠,生成0.5mol碳酸钠。剩余的0.3mol过氧化钠再和0.3mol水反应生成0.6mol氢氧化钠,所以正确的答案选D。
【点睛】由于过氧化钠和水反应生成氢氧化钠,而氢氧化钠又能和CO2反应生成碳酸钠和水。所以当过氧化钠同时遇到水蒸气和CO2时,过氧化钠首先吸收的是CO2,只有当过氧化钠过量时,再和水蒸气反应。这是该题解题的关键,本题属于中等难度的试题。
5.A
【详解】物质燃烧后生成CO2和H2O,再通过装有足量Na2O2的干燥管,发生的反应分别为①2CO2+Na2O2═2Na2CO3+O2,②2H2O+2Na2O2═4NaOH+O2↑,由方程式可以看出,①反应前后固体的质量增加的部分相当于“CO”的质量,②反应前后固体的质量增加的部分相当于“H2”的质量,原物质wg,干燥管增重的质量一定为wg,则利用分子式的拆写法判断,如分子式能拆写成(CO)m(H2)n则满足增重质量相等,如分子式能拆写成(CO)m(H2)nCx则满足增重质量大于原物质,如分子式能拆写成(CO)m(H2)nOx则满足增重质量小于原物质,A、C4H8O2分子式可理解为(CO)2C2(H2)4,增重质量大于W g,选项A符合;B、C6H12O6分子式可理解为(CO)6(H2)6,增重质量相等,选项B不符合;C、C2H4O3分子式可理解为(CO)2O(H2)2,增重质量小于W g,选项C不符合;D、H2和CO的混合气体符合增重质量相等,选项D不符合。答案选A。
6.A
【分析】将一定量Na2O2加入100mL0.3mol/L的FeCl2溶液中,反应一段时间后将得到的溶液加热搅拌分离,得到0.01mol纳米Fe3O4固体,说明Fe未被完全氧化,据此分析解题。
【详解】A.Fe元素的化合价从+2价变化为Fe3O4中+,所以得到0.01mol纳米Fe3O4固体时,电子转化0.02mol,所以有0.01molNa2O2加入,质量为0.78g,故A正确;
B.据分析可知,Na2O2为少量,反应过程中没有氧气产生,故B错误;
C.纳米级材料的分离操作应为膜分离,故C错误;
D.由A可知,加入0.01molNa2O2,反应后有0.02molNa+,c(Na+)=0.2mol/L,故D错误;
故答案选A。
7.A
【分析】二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,相当于过氧化钠吸收了二氧化碳中的CO,水中的H2,若是ag 物质(CO)m(H2)n在足量O2中完全燃烧生成二氧化碳和水,因此将其产物跟足量的Na2O2固体完全反应,反应后的固体质量增加ag。
【详解】A.CH3COOCH2CH3改写为(CO)2(H2)4C2,多余的碳反应生成二氧化碳,过氧化钠吸收了二氧化碳中的CO,因此反应后固体质量增加,故A符合题意;
B.HCHO改写为(CO)(H2),与足量O2中完全燃烧,将其产物跟足量的Na2O2固体完全反应,反应后的固体质量增加等于ag,故B不符合题意;
C.HOOCCOOH改写为(CO)2(H2)O2,与足量O2中完全燃烧,将其产物跟足量的Na2O2固体完全反应,反应后的固体质量增加小于ag,故C不符合题意;
D.HCOOH改写为(CO)2(H2)O,与足量O2中完全燃烧,将其产物跟足量的Na2O2固体完全反应,反应后的固体质量增加小于ag,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
8.C
【详解】A.Na2O2与酸反应时不止生成盐和水,还生成氧气,不是碱性氧化物,A错误;
B.NaOH也会和空气中的CO2反应,所以变质的最终产物为Na2CO3,B错误;
C.1molNa2O足量水反应生成2molNaOH,使溶液增重的质量即1molNa2O的质量,1molNa2O2与足量水反应也生成2molNaOH,同时产生0.5molO2,所以使溶液增重的质量也为1molNa2O的质量,所以二者最终所得溶液的质量相等,溶质质量相等,则溶液的质量分数相等,C正确;
D.H2、CO在整个过程中发生的化学方程式为:2H2+O2=2H2O、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2CO+O2=2CO2、2Na2O2+2CO2=2Na2 CO3+O2,由反应方程式可知,过氧化钠增加的质量即为H2、CO的质量,所以过氧化钠固体增重的质量等于ag,D错误;
综上所述答案为C。
9.C
【详解】CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应:2CO+O22CO2,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,Na2O2与CO2反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,总方程式为:2CO+2Na2O2=2Na2CO3,可知反应后固体质量增加量为CO的质量;2H2+O22H2O,生成的水与氢气物质的量相等,Na2O2与H2O反应:2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,总方程式为:2H2+2Na2O2=4NaOH,可知反应后固体增加的质量为氢气质量;所以Na2O2增重的质量为CO与H2混合气体的质量,共10g。
故选C。
10.A
【详解】向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,固体只增加3.6g,是因为生成O2,根据质量守恒定律可知m(O2)=11.6g-3.6g=8.0g,所以n(O2)=0.25mol,令混合物中CO2和水蒸气的物质的量分别为xmol,ymol,则:
所以,0.5x+0.5y=0.25,44x+18y=11.6,解得:x=0.1mol,y=0.4mol,故原混合物中CO2和水蒸气的质量比为(0.1×44):(0.4×18)=11:18,故选A。
11.D
【详解】A.Fe3+是弱碱的阳离子会发生水解,数目小于0.1NA,A错误;
B.C3H6的结构可能是烯烃此时碳碳单键的数目为0.1NA,也可能是环烷烃此时碳碳单键的数目为0.3NA,B错误;
C.标准状况下,SO3非气态通过现知条件不能解得氧原子数目,C错误;
D.过氧化钠与二氧化碳反应后固体的增重相当于增加CO的质量,固体量增重2.8g,反应的二氧化碳的物质的量等于一氧化碳的物质的量==0.1mol,根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应中有0.1mol电子转移,D正确;
故选D。
12.AB
【详解】A.反应后溶液质量小于100g,质量分数大于4%,错误;
B.生成NaOH质量相同,溶液质量相同,故溶液的质量分数相同,错误;
C.过氧化钠与二氧化碳和水反应均为歧化反应,生成氧气量相同,均为0.5mol,正确;
D.根据计算式:CO+Na2O2=Na2CO3,故增加质量为28g,正确;
答案选AB。
13. 1∶2 2∶1 16.8 L 8:5 0.5 1.6
【详解】(1)根据n=m/M,两者物质的量之比=7/28:15/30=1:2,氮原子和氧原子个数比等于其物质的量的比值,即为(1×2+2):2=2:1,氮气的质量为22×7/(7+15)=7g,NO的质量为22×15/(7+15) g,混合气体总物质的量为(7/28+15/30)mol=0.75mol,其体积为0.75×22.4L=16.8L;(2)因为是同一溶液,体积相同,因此浓度之比等于物质的量之比,假设n(Mg2+)=4mol,则n(Cl-)=3mol,即n(MgCl2)=3/2moL=1.5mol,n(MgSO4)=(4-1.5)mol=2.5mol,c(Mg2+):c(SO42-)=4:2.5=8:5;(3)发生反应是Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ △m
56 1 64 8
n(Cu2+) 8.4-8 n(Cu2+)=(8.4-8)/8mol=0.05mol,c(Cu2+)=0.05/100×10-3mol·L-1=0.5mol·L-1;(4)发生2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,假设4.48LCO2全部参加反应,产生氧气的体积为4.48/2L=2.24L,但现在为3.36L,说明CO2过量,设参加反应CO2的物质的量为x,生成氧气的物质的量为x/2mol,因此有(4.48/22.4-x+x/2)=3.36/22.4,解得x=0.1mol,产生氧气的质量为0.1×32/2g=1.6g。
14. 2∶1 2Na2O2~O2~2e-
【详解】(1)根据方程式可以看出,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1;
(2)根据第(1)问可知,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1,设CO2或H2O与放出O2的物质的量分别为2a mol和a mol,则气体的减少量为(2a-a)mol=a mol即气体减少的物质的量=氧气的物质的量,与原混合气体的物质的量之比为a mol:2a mol=;
(3)根据反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,过氧化钠在两个反应中即做氧化剂又做还原剂,理论上对应的关系式为:2Na2O2~O2~2e-。
15.(1) ③⑥⑧ ④⑤
(2)
(3)
(4) 、 896 0.9mol/L
(5)3.4
【详解】(1)由电解质与非电解质概念可知,属于电解质的是③固体、⑥蒸馏水、⑧晶体;属于非电解质的是④、⑤酒精;
故答案为:③⑥⑧;④⑤。
(2)将NaOH溶液与进行混合,生成碳酸钠和水,该过程中发生的离子反应方程式是;
故答案为:。
(3)向氢氧化钡溶液中加入物质的溶液至恰好沉淀完全,硫酸氢钠完全反应,其离子方程式为:;
故答案为:。
(4)由图像可知,开始没有二氧化碳生成,是氢氧化钠与盐酸反应、碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠,0A段反应的离子方程式为:、;②结合图像可知,25~45mL发生碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,此时消耗盐酸的物质的量为,依据方程式可知,此时产生二氧化碳的物质的量为0.04mol,则的体积(标准状况)为;③B点溶液为NaCl,根据元素守恒可知,;
故答案为:、;896;0.9mol/L。
(5)酒精完全燃烧的产物是和,,固体增加的质量相当于CO、的质量,根据元素守恒,固体增加的质量为;
故答案为:3.4。
16.(1) ④ ②⑤⑥
(2) 取少量“苏打水”加入试管中,加入少量溶液,没有沉淀生成,证明溶质不是
(3) 83.2
【分析】装置A中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳和水在装置B中和过氧化钠反应生成氧气,据此解答。
【详解】(1)由两种元素组成其中一种是氢元素的化合物是氢化物,属于氢化物的是氨气,答案选④;氯化钠、氨气、碳酸钠、氮气、氢气和氢氧化钠不反应,硫酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,二氧化碳是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应,碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,答案选是②⑤⑥。
(2)碳酸氢钠和稀氯化钙溶液不反应,碳酸钠反应产生白色沉淀,所以实验证明“苏打水”中的溶质不是苏打的实验方案为取少量“苏打水”加入试管中,加入少量溶液,没有沉淀生成,证明溶质不是;碳酸钠吸收二氧化碳和水转化为碳酸氢钠,反应的离子方程式为;
(3)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则装置A中发生反应的化学方程式是;B中反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,因此固体增加的质量相当于是水中的氢元素和二氧化碳中的CO,即1mol水和1mol二氧化碳完全反应后增加的质量分别是2g和28g,已知装置A中生成的和被B中的全部吸收后,测得增重,设生成的水和二氧化碳的物质的量均是xmol,则,解得x=0.01,因此该碳酸钠产品的纯度为。
17.(1)1.12
(2) 8.2 100mL容量瓶 将浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌 AC
【解析】(1)
设10.9gNa2O和Na2O2的固体混合物中Na2O、Na2O2的物质的量分别为x、y,则①62x+78y=10.9g,所得溶液用100mL 1.5mol/L稀硫酸恰好完全中和,反应后溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可得②2x+2y=1.5mol/L×0.1L×2,联立①②,解得x=0.05mol、y=0.1mol,即10.9gNa2O和Na2O2的固体混合物中Na2O为0.05mol,Na2O2为0.1mol,只有过氧化钠与水反应生成氧气,即2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知,0.1molNa2O2完全反应生成氧气的物质的量为n(O2)=0.1mol×=0.05mol,标况下0.05mol氧气的体积为V(O2)=22.4L/mol×0.05mol=1.12L;答案为1.12;
(2)
①设配制该稀硫酸需要质量分数为98%,密度为1.84g/mL的浓硫酸的体积为xmL,配制过程中硫酸的质量不变,则xmL×1.84g/mL×98%=0.10L×1.5mol/L×98g/mol,解得x≈8.2mL;实验中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外还有100mL容量瓶;答案为8.2;100mL容量瓶;
②稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌;答案为将浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌;
③A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度,导致量取浓硫酸体积偏大,溶质物质的量偏大,溶液浓度偏高,故A符合题意;
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度无影响,故B不符合题意;
C.浓硫酸在烧杯中稀释后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故C符合题意;
D.烧杯中稀溶液往容量瓶转移时,有少量液体溅出,导致部分溶质损耗,溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低,故D不符合题意;
答案为AC。
18.(1)b
(2)23.2
(3)①④⑤⑥
(4) 1:2 1.25mol/L
【解析】(1)
CO2通入NaOH溶液中先生成Na2CO3,CO2过量后Na2CO3、H2O和CO2反应生成NaHCO3,所以M和N不可能是NaOH和NaHCO3,(NaOH和NaHCO3会发生反应,也可以判断出M和N不可能是NaOH和NaHCO3),故选b;
(2)
设混合气体中CO2为x mol,H2O为y mol,所以有44x+18y=11.6 ①;CO2与过氧化钠反应时增重为x mol CO的质量,H2O与过氧化钠反应时增重为y mol H2的质量,所以有28x+2y=3.6 ②,①②联立解得x=0.1、y=0.4,所以混合气体的平均摩尔质量为=23.2g/mol;
(3)
钠与溶液反应时,由于溶液中有水,所以一定会产生气体,且生成NaOH,则只需判断能否与NaOH反应生成沉淀、或由于水的减少能否析出晶体即可;钠与硫酸镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀,①符合题意;
②NaOH与NaHCO3不生成沉淀,②不符合题意;
③NaOH与Na2SO4不反应,③不符合题意;
④溶液饱和,由于Na消耗了水,所以会析出氢氧化钙,④符合题意;
⑤NaOH与Ca(HCO3)2反应生成碳酸钙沉淀,⑤符合题意;
⑥NaOH与FeCl3反应生成氢氧化铁沉淀,⑥符合题意;
⑦NaOH与NH4Cl不反应生成沉淀,⑦不符合题意;
综上所述符合题意的有①④⑤⑥;
(4)
二氧化锰与浓盐酸制取氯气的反应方程式为MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,该反应中MnO2化合价降低2价,为氧化剂,部分HCl化合价升高1价,为还原剂,所以参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2;标况下5.6L氯气的物质的量为=0.25mol,根据方程式可知此时生成0.25mol MnCl2,物质的量浓度为=1.25mol/L。
19.(1)0.100
(2)14
【详解】(1)Na2O和水反应生成NaOH,Na2O2和水反应生成NaOH和O2,溶液A是NaOH、气体B为O2,由2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑,得关系式,解的x=0.1mol,则m=(n(Na2O)×62+0.1×78)g=14.00g,解得n(Na2O)= 0.100mol;
(2)0.1molNa2O和0.1molNa2O2的n(Na)=0.4mol,由质量守恒定律可知,生成NaOH为0.4mol,则c(NaOH)=,则c(OH-)=1mol/L,常温下c(H+)=10-14mol/L,pH=-lgc(H+)=14。
20. -1 黄 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2 468 NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
【详解】(1)过氧化钠的化学式为Na2O2,由化合价代数和为0,可知其氧元素的化合价为-1,钠元素的焰色反应呈现黄色;答案为-1,黄。
(2)过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,其反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2;由2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2可知,2个-1价的O失2个电子生成1个O2,则2mol的过氧化钠参与反应,转移的电子的物质的量为2mol;假设每分钟消耗标准状况下的氧气1.12L,若佩戴呼吸面具1小时,消耗标准状况下O2体积为V=1.12L×60=67.2L,物质的量为n(O2)===3mol,则消耗过氧化钠的物质的量为6mol,其质量为m(Na2O2)=6mol×78g/mol=468g;答案为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2;468。
(3)比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性时,应该将碳酸氢钠放置在温度较低位置,在较低温度下碳酸氢钠分解说明碳酸氢钠稳定性不如碳酸钠,则物质甲为NaHCO3,物质乙为Na2CO3;答案为NaHCO3。
(4)除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠,可向碳酸氢钠溶液中通入过量二氧化碳,将碳酸钠转化成碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;答案为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。
21. b 0.5 Ba(OH)2 (NH4)2CO3
【详解】I.用铝箔包裹0.1 mol金属钠,用针扎若干小孔,放入水中,钠与水完全反应生成氢氧化钠和氢气,根据反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑可知,生成氢气的物质的量为0.05mol,标况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,生成的氢氧化钠还可与铝箔反应生成偏铝酸钠和氢气,则完全反应后,用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是大于1.12L,答案选b;
II.将11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应,发生反应为2Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应后固体质量增加了3.6 g,根据质量守恒可知,生成的氧气的质量为11.6g-3.6g=8g,则氧气的物质的量为=0.25mol,根据反应方程式可知,CO2和水蒸气与过氧化钠反应生成的氧气的物质的量之比都为2∶1,则原混合气体的总物质的量是生成的氧气物质的量的两倍,为0.25mol×2=0.5mol;
III.由②0.1 mol·L-1乙溶液中c(H+)>0.1mol·L-1可知,乙为二元酸,则乙是H2SO4;由③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成可知,丙溶液中含有Cl-,在结合①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成,则可以推知甲是Ba(OH)2、丙是MgCl2、丁是(NH4)2CO3。
22. m 1.12 2 7.8g 200mL≤V≤320mL
【分析】(1)利用差量法,根据化学方程式分析:CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应;2CO+O22CO2,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,Na2O2与CO2反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,质量增重△m为2Na2CO3﹣2Na2O2=2CO,可知,反应后固体质量增加量为CO的质量;2H2+O22H2O,生成的水与氢气物质的量相等,Na2O2与H2O反应2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,质量增重△m为2H2O﹣O2=2H2,可知,反应后固体增加的质量为氢气质量;
(2)氧化钠、过氧化钠与水反应后的溶质为氢氧化钠,根据n=计算出氢氧化钠的物质的量,再根据质量守恒、钠原子守恒列式计算出氧化钠、过氧化钠的物质的量,最后根据c=计算出氢氧根离子的物质的量、根据过氧化钠与水的反应方程式计算出生成的标况下氧气的体积;
(3)生成标准状况下气体体积为5.6L,物质的量为:=0.25mol,所以过氧化钠的物质的量为0.5mol,所以氢氧化钠的物质的量为:0.5mol×2=1mol,沉淀质量为5.8克,即氢氧化镁的质量为5.8克,所以氢氧化镁的物质的量为:=0.1mol,生成氢氧化镁消耗氢氧根离子的物质的量为0.1×2=0.2mol,则铝离子转化为偏铝酸根离子消耗氢氧根的物质的量为0.8,所以铝离子的物质的量为0.2mol,所以溶液中硫酸根离子的物质的量为:0.3+0.1=0.4mol,则c==2mol/L;
(4)①结合发生的反应2Na2O2+4NaHCO3=4Na2CO3+2H2O↑+O2↑和2Na2O2+2NaHCO3=2Na2CO3+2NaOH+O2↑计算;
②反应后固体为0.08mol的NaOH和0.12mol的Na2CO3,再结合反应原理计算。
【详解】(1)CO和H2的混合气体燃烧的方程式:2CO+O22CO2,2H2+O22H2O,与Na2O2反应的方程式:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,通过方程式可以看出,固体质量的增加量就是原混合气体的质量为mg;
(2)设14.0g混合物中含有氧化钠xmol,含有过氧化钠ymol,则①62x+78y=14,最后得到的溶质为NaOH,得到400mL pH=14的溶液,氢氧化钠的物质的量为:0.4×1=0.4mol,根据钠原子守恒可得:②2x+2y=0.4,联合①②解得:x=0.1、y=0.1,所以0.1mol的过氧化钠生成0.05mol的氧气,标况下生成的氧气的体积为:V(O2)=22.4L/mol×0.05mol=1.12L;
(3)生成标准状况下气体体积为5.6L,物质的量为:=0.25mol,所以过氧化钠的物质的量为0.5mol,所以氢氧化钠的物质的量为:0.5mol×2=1mol,沉淀质量为5.8克,即氢氧化镁的质量为5.8克,所以氢氧化镁的物质的量为:=0.1mol,生成氢氧化镁消耗氢氧根离子的物质的量为0.1×2=0.2mol,则铝离子转化为偏铝酸根离子消耗氢氧根的物质的量为0.8,所以铝离子的物质的量为0.2mol,所以溶液中硫酸根离子的物质的量为:0.3+0.1=0.4mol,则c==2mol/L,故答案为:2;
(4)①设Na2O2和NaHCO3的物质的量分别为x,y;
15.41<15.92<16.11说明两个反应都发生,所以:78x+84y=17.88、106y+(2x﹣y)×40=15.92,解之得:x=0.1mol、y=0.12mol,故m(Na2O2)=7.8g;
②反应后固体为0.08mol的NaOH和0.12mol的Na2CO3,当反应后溶质为NaCl、NaHCO3时,则需盐酸体积为200mL;当反应后溶质只有NaCl时,则需盐酸体积为320mL,故盐酸体积为200mL≤V≤320mL。
【点睛】本题考查有关物质的量的计算、混合物的计算,注意掌握有关物质的量的计算方法,明确质量守恒定律、极值法在化学计算中的应用,试题有利于提高学生的化学计算能力。
23. CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO 4:1:1 90 1:2:1
【分析】(1)将硅酸盐改写为氧化物形式即可,注意金属氧化物在前,二氧化硅在后,水在最后;
(2)写出氟化氢和二氧化硅的反应即可;
(3)盐酸是强酸,通过强酸来制弱酸(次氯酸);
(4)要注意谁过量的问题,酸过量和金属过量的时候是不一样的,谁少按谁算;
(5)根据不难得出0.78g沉淀即0.01mol,据此来分析即可;
(6)三者中只有和会反应,据此来分析即可。
【详解】(1)钙沸石写成氧化物的形式为;
(2)二者的反应方程式为;
(3)盐酸制次氯酸的方程式为;
(4)首先根据算出盐酸的物质的量为0.1mol,而金属的量为0.4mol,金属明显过量,所以三者能产生的氢气是一样多的(盐酸中的氢元素就0.1mol这么多,能产生的氢气的量只能是0.05mol,羊毛出在羊身上),钠较活泼可以与水反应产生氢气,钠完全转变为,0.4mol钠一共可以失0.4mol电子,每生成1mol氢气需要得2mol电子,则一共可以得到0.2mol氢气,因此钠、镁、铝能产生的氢气的量分别为0.2mol、0.05mol、0.05mol,三者的体积比为4:1:1;
(5)当加入BmL碱时沉淀量最大,为,但是到100mL时沉淀全部溶解,因此若要剩余0.01mol,根据可知只要少加0.01mol的碱即可,碱液浓度已知,根据算出少加的体积,则加入的碱液体积为90mL;
(6)根据,每2份参加反应可以得到1份,气体分子数减少1份,而反应后气体体积变为原体积的,不难看出只有2份参加了反应,因此反应后三者的物质的量之比为。