2019高考化學(xué) 元素及其化合物必練 專題05 鈉及其化合物.doc

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專題五 鈉及其化合物 1．在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是 A． Fe Fe2O3 FeCl3(aq) B． N2 NH3 NO C． SiO2 H2SiO3 Na2SiO3(aq) D． Al2O3 Al(OH)3 AlCl3(aq) 【答案】B 2．下列說法不正確的是 （ ） A． 鈉燃燒產(chǎn)物為過氧化鈉 B． 鋰燃燒產(chǎn)物為氧化鋰 C． Na2O和Na2O2均屬于堿性氧化物 D． Na2O和Na2O2均與CO2反應(yīng) 【答案】C 【解析】鈉燃燒的產(chǎn)物為過氧化鈉，常溫下與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉，A正確；鋰的金屬性弱于鈉，燃燒產(chǎn)物為氧化鋰，B正確；Na2O屬于堿性氧化物，Na2O2不屬于堿性氧化物，C錯誤；Na2O與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉，Na2O2與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，D正確。 3．下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不正確的是 A． 明礬溶于水后可得到少量的有強(qiáng)吸附性的Al(OH)3，故明礬可作凈水劑 B． Na2O2可用于呼吸面具或潛水艇中的供氧劑 C． 用熱的純堿洗去油污是因為Na2CO3可直接與油污反應(yīng) D． Al2O3熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料 【答案】C 【解析】明礬凈水的原理是：Al3++3H2OAl(OH)3（膠體）+3H+，利用Al(OH)3（膠體）的吸附性進(jìn)行凈水，A正確；過氧化鈉用作潛水艇中的供氧劑是因為過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)都生成氧氣，B正確； 碳酸鈉水解呈堿性，加熱促進(jìn)水解，有利于油脂的水解，碳酸鈉與油脂不反應(yīng)，C錯誤；氧化鋁為離子化合物，熔點(diǎn)高，可用于耐高溫材料，D正確。 4．下列說法正確的是 A． 制硝基苯時將濃硝酸沿著內(nèi)壁慢慢注入盛有濃硫酸的燒懷中，并不斷攪拌 B． 根據(jù)火焰所呈現(xiàn)的特征焰色，可以檢驗金屬或金屬離子的存在 C． 實驗室中少量金屬鈉常保存在煤油中，實驗時多余的鈉不能放回原瓶中 D． 用玻璃棒在過濾器上攪拌以加速硫酸鋇沉淀的洗滌 【答案】B 5．在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 A． NaHCO3(s)Na2CO3(s) NaOH(aq) B． Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s) C． AgNO3(aq)[Ag(NH3)2](aq) Ag(s) D． Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq) 【答案】A 【解析】NaHCO3(s)加熱分解生成Na2CO3(s)，碳酸鈉與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和NaOH，該轉(zhuǎn)化關(guān)系均能實現(xiàn)，A正確；NaAlO2(aq)與過量鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，不會得到Al(OH)3(s)，B錯誤；[Ag(NH3)2]+(aq)與鹽酸反應(yīng)不能生成銀析出，應(yīng)該生成氯化銀沉淀，C錯誤；Fe與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，不會得到FeCl3(aq)，D錯誤。 6．下列操作或裝置能達(dá)到實驗?zāi)康氖牵??。? A． 驗證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性 B． 分離Fe(OH)3膠體 C． 稱取一定量的NaOH D． 制取NaHCO3 【答案】D 7．在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】NaHCO3受熱分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3與飽和石灰水反應(yīng)生成CaCO3和NaOH，兩步反應(yīng)均能實現(xiàn)； Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2，NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反應(yīng)不能實現(xiàn)；AgNO3中加入氨水可獲得銀氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，第二步反應(yīng)不能實現(xiàn)；Al與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Al2O3和Fe，F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2和H2，第二步反應(yīng)不能實現(xiàn)；物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是A項。 8．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是 A． NaHCO3受熱易分解，可用于制胃酸中和劑 B． SiO2熔點(diǎn)高硬度大，可用于制光導(dǎo)纖維 C． Al2O3是兩性氧化物，可用作耐高溫材料 D． CaO能與水反應(yīng)，可用作食品干燥劑 【答案】D 【解析】NaHCO3能與HCl反應(yīng)，NaHCO3用于制胃酸中和劑，NaHCO3用于制胃酸中和劑與NaHCO3受熱易分解沒有對應(yīng)關(guān)系；SiO2傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)，用于制光導(dǎo)纖維，SiO2用于制光導(dǎo)纖維與SiO2熔點(diǎn)高硬度大沒有對應(yīng)關(guān)系；Al2O3的熔點(diǎn)很高，用作耐高溫材料，Al2O3用作耐高溫材料與Al2O3是兩性氧化物沒有對應(yīng)關(guān)系； CaO能與水反應(yīng)，用于食品干燥劑，CaO用于食品干燥劑與CaO與水反應(yīng)有對應(yīng)關(guān)系。 9．下列實驗方案中不能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖? 選項 A B C D 方案 目的 探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 探究催化劑對H2O2分解速率的影響 室溫下比較NaHCO3和Na2CO3的溶解度 探究溫度對化學(xué)平衡的影響 【答案】B 10．下列實驗的現(xiàn)象及相應(yīng)的結(jié)論都正確的是 【答案】B 11．化學(xué)與社會、生活密切相關(guān)，下列說法正確的是（ ） A． 可以利用化學(xué)氧化（鉻酸做氧化劑）的方法使鋁制品表面的氧化膜產(chǎn)生美麗的顏色。 B． 將單質(zhì)銅制成“納米銅”時，具有非常強(qiáng)的化學(xué)活性，在空氣中可以燃燒，說明“納米銅”的還原性比銅片更強(qiáng) C． 直餾汽油、裂化汽油、植物油均能使溴的四氯化碳溶液褪色 D． 高壓鈉燈發(fā)出透霧性能力強(qiáng)的淡紫色光，常做路燈 【答案】A 【解析】經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)拋光后的鋁及鋁合金制件，進(jìn)行陽極氧化處理后，可得到光潔、光亮、透明度較高的氧化膜層，再經(jīng)染色，可得到各種色彩鮮艷奪目的表面，A正確；“納米銅”和銅片是同一種物質(zhì)，還原性相同，由于納米銅顆粒較小，反應(yīng)速率較快，B錯誤；直餾汽油屬于飽和烴，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，裂化汽油、植物油中均含有不飽和鍵（碳碳雙鍵），能夠與溴發(fā)生加成反應(yīng)，導(dǎo)致溴的四氯化碳溶液褪色，C錯誤；高壓鈉燈能發(fā)出透霧能力強(qiáng)的黃色光，D錯誤。 12．根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是 選項 實驗操作和現(xiàn)象 實驗結(jié)論 A 分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體，試管內(nèi)壁均有水珠 兩種物質(zhì)均受熱分解 B 向SO2水榕液中通入H2S氣體，有淡黃色沉淀產(chǎn)生 SO2具有氧化性 C 向無水乙醇中加入濃硫酸，加熱，將產(chǎn)生的氣體通入酸性 KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色 產(chǎn)生的氣體是乙烯 D 取少量食鹽溶于水，加稀硫酸酸化，再滴入淀粉溶液，溶液未呈藍(lán)色 該食鹽中不含有KIO3 【答案】B 13．在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 A． SSO2CaSO4 B． SiSiO2SiCl4 C． FeFe2O3Fe(OH)3 D． NaNaOH(aq) NaHCO3(aq) 【答案】D 【解析】二氧化硫與氧化鈣反應(yīng)生成CaSO3，A錯誤；二氧化硅是酸性氧化物與鹽酸不反應(yīng)，所以二氧化硅無法與鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為四氯化硅，B錯誤；Fe與H2O蒸汽在高溫下反應(yīng)生成Fe3O4，F(xiàn)e2O3與H2O不反應(yīng)，不能生成Fe(OH)3，C錯誤；Na與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH和足量CO2反應(yīng)生成NaHCO3，D正確。 點(diǎn)睛：Fe與H2O蒸汽在高溫下反應(yīng)生成的產(chǎn)物是Fe3O4，而不是Fe2O3。 14．由下列實驗操作和現(xiàn)象所得結(jié)論正確的是 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 用鉑絲蘸取少量某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng) 火焰呈黃色 該溶液一定是鈉鹽溶液 B 將濕潤的KI-淀粉試紙置于集滿某氣體的集氣瓶口 試紙變藍(lán) 該氣體為Cl2 C 向等物質(zhì)的量濃度的NaNO3溶液和NaSiO3溶液中分別滴加3滴酚酞溶液 NaNO3溶液為無色，Na2SiO3溶液變成紅色 非金屬性:N>Si D 將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液 溶液變紅 Fe(NO3)2樣品中一定含有Fe3+ 【答案】C 15．實驗室回收利用廢舊鋰離子電池正極材料錳酸鋰（LiMn2O4）的一種流程如下： （1）廢舊電池可能殘留有單質(zhì)鋰，拆解不當(dāng)易爆炸、著火，為了安全，對拆解環(huán)境的要求是_________。 （2）“酸浸”時采用HNO3和H2O2的混合液體，可將難溶的LiMn2O4轉(zhuǎn)化為Mn(NO3)2、LiNO3等產(chǎn)物。請寫出該反應(yīng)離子方程式_________。 如果采用鹽酸溶解，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以鹽酸代替HNO3和H2O2混合物的缺點(diǎn)是_________。 （3）“過濾2”時，洗滌Li2CO3沉淀的操作是_________。 （4）把分析純碳酸鋰與二氧化錳兩種粉末，按物質(zhì)的量1：4混合均勻加熱可重新生成LiMn2O4，升溫到515℃時，開始有CO2產(chǎn)生，同時生成固體A，比預(yù)計碳酸鋰的分解溫度（723℃）低很多，可能的原因是________。 （5）制備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解；Mn(OH)2開始沉淀的pH=7.7。請補(bǔ)充由上述過程中，制得的Mn(OH)2制備高純MnCO3的操作步驟[實驗中可選用的試劑：H2SO4、Na2CO3、C2H5OH]：向Mn(OH)2中邊攪拌邊加入_________。 【答案】 隔絕空氣和水分 反應(yīng)生成Cl2，污染環(huán)境 沿著玻璃棒向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出，重復(fù)操作 2~3 次 【解析】（1）廢舊電池可能殘留有單質(zhì)鋰，鋰化學(xué)性質(zhì)活潑，鋰可與空氣中的O2和H2O反應(yīng)，對拆解的要求是：隔絕空氣和水分（2）“酸浸”時采用HNO3和H2O2的混合液體，可將難溶的LiMn2O4轉(zhuǎn)化為Mn（NO3）2、LiNO3等產(chǎn)物，LiMn2O4被還原成Mn（NO3）2，則H2O2被氧化成O2，反應(yīng)中1molLiMn2O4參與反應(yīng)得到3mol電子，1molH2O2失去2mol電子，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiMn2O4+10HNO3+3H2O2=2LiNO3+4Mn（NO3）2+3O2↑+8H2O，反應(yīng)的離子方程式為2LiMn2O4+10H++3H2O2=2Li++4Mn2++3O2↑+8H2O。若采用鹽酸溶解，鹽酸作還原劑被氧化成Cl2，以鹽酸代替HNO3和H2O2混合物的缺點(diǎn)是：反應(yīng)生成Cl2，污染環(huán)境。（3）“過濾2”時，洗滌Li2CO3沉淀的操作是：沿著玻璃棒向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出，重復(fù)操作 2~3 次。（4）將分析純碳酸鋰與MnO2按物質(zhì)的量1:4混合均勻升溫到515℃時，開始有CO2產(chǎn)生，比預(yù)計的碳酸鋰的分解溫度低很多，可能的原因是：MnO2作為催化劑，降低了碳酸鋰的分解溫度。（5）根據(jù)題目提供的試劑分析，制備MnCO3的原理為：Mn（OH）2+H2SO4=MnSO4+2H2O、MnSO4+Na2CO3=MnCO3↓+Na2SO4，pH=7.7時開始形成Mn（OH）2沉淀，加入Na2CO3沉淀Mn2+時控制pH7.7；制備MnCO3的步驟為：向Mn（OH）2中加入H2SO4，固體溶解轉(zhuǎn)化為MnSO4溶液，向MnSO4溶液中加入Na2CO3控制pH7.7獲得MnCO3沉淀；由于“MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解”，所以為了減少M(fèi)nCO3的氧化變質(zhì)和分解、以及溶解損失，過濾分離出MnCO3后，用乙醇洗滌，在低于100℃真空干燥。由Mn（OH）2制備高純MnCO3的操作步驟為：向Mn（OH）2中邊攪拌邊加入H2SO4溶液，固體溶解，加入 Na2CO3，并控制溶液 pH＜7.7，過濾，用少量的乙醇洗滌，低于 100℃真空干燥。 16．CO、CO2是化石燃料燃燒的主要產(chǎn)物。 （1）將含0.02 molCO2和0.01molCO的混合氣體通入有足量Na2O2 固體的密閉容器中，同時不斷地用電火花點(diǎn)燃，充分反應(yīng)后，固體質(zhì)量增加_________g。 （2）已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJmol-1，鍵能Eo=o為499.0kJmol-1。 ①反應(yīng)：CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)的△H=_________kJmol-1。 ②已知1500℃時，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)CO(g)+O(g)。反應(yīng)過程中O(g)的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖1 所示，則0~2 min 內(nèi)，CO2 的平均反應(yīng)速率 υ(CO2)=_________。 （3）在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，1molCO2 在不同溫度下的平衡分解量如圖2 所示。 ①恒溫恒容條件下，能表示該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_________ (填字母)。 A．CO 的體積分?jǐn)?shù)保持不變 B．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變 C．容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變 D．單位時間內(nèi)，消耗CO 的濃度等于生成CO2 的濃度 ②分析圖2，若1500℃時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，且容器體積為1L，則此時反應(yīng)的平衡常數(shù) K=_________(計算結(jié)果保留1 位小數(shù))。 ③向恒容密閉容器中充入2molCO2(g)，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)2CO(g) +O2(g)，測得溫度為T℃時，容器內(nèi)O2的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如曲線II 所示。圖中曲線I 是相對于曲線II僅改變一種反應(yīng)條件后c(O2)隨時間的變化，則改變的條件是_________；a、 b兩點(diǎn)用CO濃度變化表示的凈反應(yīng)速率關(guān)系為υa(CO)_________(填“>”“<”或“=”) υb( CO)。 【答案】 0.84g -33.5 310-7molL-1min-1 AC 3.210-8molL-1 升溫 < ΔH=-499.0kJ/mol（I式）；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）ΔH=-566.0kJ/mol（II式），應(yīng)用蓋斯定律，II式-I式得，CO（g）+O2（g）CO2（g）+O（g）ΔH=（-566.0kJ/mol）-（-499.0kJ/mol）=-33.5kJ/mol。 ②根據(jù)圖像υ（O）===310-7mol/（Lmin），根據(jù)同一反應(yīng)中不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則υ（CO2）=υ（O）=310-7mol/（Lmin）。（3）①A項，CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；B項，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，容器中混合氣體的質(zhì)量始終不變，該容器為恒容容器，混合氣體的密度始終不變，混合氣體的密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；C項，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，容器中混合氣體的質(zhì)量始終不變，該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，建立平衡的過程中，氣體分子物質(zhì)的量增加，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量減小，達(dá)到平衡時氣體分子物質(zhì)的量不變，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；D項，單位時間內(nèi)消耗CO的濃度等于生成CO2的濃度僅表示逆反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是AC，答案選AC。②根據(jù)圖像1500℃，反應(yīng)達(dá)到平衡時O2的體積分?jǐn)?shù)為0.2%，設(shè)平衡時O2濃度為xmol/L，用三段式 2CO2（g）2CO（g）+O2（g） c（起始）（mol/L） 1 0 0 c（轉(zhuǎn)化）（mol/L） 2x 2x x c（平衡）（mol/L）1-2x 2x x 則=0.2%，解得x=0.002，平衡時CO2、CO、O2的濃度依次為0.996mol/L、0.004mol/L、0.002mol/L，反應(yīng)的平衡常數(shù)K===3.210-8mol/L。 ③該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng)；曲線I相對于曲線II先出現(xiàn)拐點(diǎn)，曲線I的反應(yīng)速率比曲線II快；曲線I達(dá)到平衡時O2的濃度比曲線II平衡時大；即改變的條件既能加快反應(yīng)速率又能使平衡向正反應(yīng)方向移動，曲線I 是相對于曲線II改變的條件為升高溫度。a點(diǎn)處于曲線II上，b點(diǎn)處于曲線I上，b點(diǎn)溫度高于a點(diǎn)，溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快，則υa（CO）υb（CO）。 17．某小組探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)，實驗步驟及記錄如下： Ⅰ.分別向盛有0.5 g Na2CO3固體、0.5 g NaHCO3固體的燒杯中加入10 mL水(20 ℃)，攪拌，測量溫度為T1； Ⅱ.靜置恒溫后測量溫度為T2； Ⅲ.分別加入10 mL 密度約為1.1 gmL－120%的鹽酸(20 ℃)，攪拌，測量溫度T3。 得到下表1的數(shù)據(jù)： 回答下列問題： （1）Na2CO3溶于水顯堿性，其原因是______________________(用離子方程式表示)。 （2）根據(jù)試題后的附表判斷：步驟Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固體分別是全部溶解還是部分溶解____________________________________。 （3）分析表1的數(shù)據(jù)得出：Na2CO3固體溶于水________，NaHCO3固體溶于水________(填“放熱”或“吸熱”)。 （4）甲同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)得出：Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。 乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該增加一個實驗，并補(bǔ)做如下實驗：向盛有10 mL水(20 ℃)的燒杯中加入10 mL________，攪拌，測量溫度為22.2 ℃。 （5）結(jié)合上述探究，下列說法正確的是________。 A．NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B．不能用稀鹽酸鑒別Na2CO3和NaHCO3固體 C．Na2CO3、NaHCO3固體與稀鹽酸反應(yīng)的能量變化還與物質(zhì)的溶解等因素有關(guān) （6）丙同學(xué)為測定一份NaHCO3和Na2CO3混合固體中NaHCO3的純度，稱取m1g混合物，加熱至質(zhì)量不變時，稱其質(zhì)量為m2g，則原混合物中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用代數(shù)式表示)。 附表：溶解度表 . 【答案】 CO＋H2OHCO＋OH－ Na2CO3和NaHCO3固體都是全部溶解 放熱 吸熱 密度約為1.1 gmL－120%的鹽酸(20 ℃) AC 100% （3）分析表1的數(shù)據(jù)得出：T1/℃，Na2CO3固體溶于水溫度從20℃升高到23.3℃，放熱，NaHCO3固體溶于水溫度從20℃升高到18.5℃，吸熱； （4）強(qiáng)酸溶于水放熱，鹽酸為強(qiáng)酸，所以需增加探究鹽酸溶于水溫度的變化，即10mL密度約為1.1g/mL20%的鹽酸攪拌，測量溫度為22.2℃； （5）A．鹽酸溶于水放熱，測量溫度為22.2℃，T1/℃，NaHCO3固體溶于水溫度從20℃升高到18.5℃，吸熱，兩者反應(yīng)恒溫后測量溫度T3為20.8℃低于22.2℃，所以NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A正確；B．用稀鹽酸鑒別NaHCO3和Na2CO3溶液，反應(yīng)較快的為NaHCO3，能鑒別，B錯誤；C．從上述溫度變化數(shù)值可判別Na2CO3、NaHCO3固體與稀鹽酸反應(yīng)的能量變化還與物質(zhì)的溶解等因素有關(guān)，C正確； （6）設(shè)樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x． 2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 固體質(zhì)量減少 168 106 168-106=62 x m1-m2 樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 18．NaClO2是一種漂白、消毒劑,廣泛應(yīng)用于紙漿、棉紡等物質(zhì)漂白。一種制備NaClO2粗產(chǎn)品的工藝流程如下圖所示： 已知:①純凈的ClO2因易分解而發(fā)生爆炸。 ②NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO23H2O晶體;高于38℃時析出 NaClO2晶體;高于60℃時NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。 試回答下列問題： （1）向發(fā)生器中鼓入足量空氣,其目的是____(選填序號)。 a.將SO2氧化成SO3,以增強(qiáng)酸性 b.稀釋CO2氣體,以防止發(fā)生爆炸 c.將發(fā)生器中氣體全部吹出,以減少ClO2損失 （2）吸收塔中反應(yīng)的離子方程式為___ （3）ClO2發(fā)生器中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________ （4）從吸收塔中可獲得 NaClO2溶液,從NaClO2溶液到NaCO2產(chǎn)品,經(jīng)過的操作步驟依次為:①______℃下減壓蒸發(fā)結(jié)晶;②________；③洗滌;④低溫干燥,得到成品。 （5）“電解”中陽極的電極反應(yīng)式是_________，陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_________。 【答案】 bc 2ClO2＋H2O2＋2OH－ = 2ClO2－＋O2＋2H2O 2NaClO3＋SO2＋H2SO4 === 2ClO2＋2NaHSO4 38℃～60℃ 過濾 2Clˉ－2eˉ = Cl2↑ ClO2－（或NaClO2） 2ClO2＋2NaHSO4；（4）根據(jù)題給信息：NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO23H2O晶體；高于38℃時析出；NaClO2晶體高于60℃時NaClO2分解生成NaClO3和NaCl可知：從吸收塔中可獲得 NaClO2溶液，從NaClO2溶液到NaCO2產(chǎn)品，經(jīng)過的操作步驟依次為：①控溫38℃～60℃下減壓蒸發(fā)結(jié)晶；②過濾；③洗滌；④低溫干燥，得到成品；（5）電解飽和食鹽水，陽極產(chǎn)生氯氣，陽極的電極反應(yīng)式是2Clˉ－2eˉ = Cl2↑ ； ClO2在陰極得電子還原為ClO2－（或NaClO2）。 19．已知：NOx能與Na2O2反應(yīng)；NO和NO2均能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成NO3ˉ和Mn2+。 I.用下圖所示裝置(略去夾持儀器)可制得少量亞硝酸鈉(2NO+Na2O2=2NaNO2)。 （1）B、D的儀器名稱是________，D的作用是________。 （2）通NO前，需先通一段時間N2，目的是________， （3）E中主要反應(yīng)的離子方程式為________， （4）常溫下，測得實驗前后C的質(zhì)量差值為0.30g，則制得NaNO2________g。 Ⅱ.NO2和Na2O2都有較強(qiáng)氧化性，為探究NO2與Na2O2反應(yīng)的產(chǎn)物，提出如下假設(shè)： 假設(shè)i.NO2氧化Na2O2；假設(shè)ii.Na2O2氧化NO2。 甲同學(xué)設(shè)計如圖所示實驗裝置： 請回答下列問題： （5）單向閥在實現(xiàn)氣體單向流通的同時，還有一個作用是___________。 （6）待試管G中收集滿氣體，向試管G中加入適量Na2O2粉末，塞緊塞子，輕輕振蕩試管內(nèi)粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將帶火星的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi)，木條復(fù)燃，甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為假設(shè)i正確。乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能達(dá)到實驗?zāi)康?，為達(dá)到實驗?zāi)康?，?yīng)在F、G之間增加一個M裝置，M中應(yīng)盛裝__________(可供選擇的試劑：堿石灰，濃硫酸飽和氯化鈉溶液)；乙同學(xué)用改進(jìn)后的裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實驗操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失，帶火星的木條未復(fù)燃。得到結(jié)論：假設(shè)ⅱ正確。 請做出正確判斷，寫出NO2和Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式__________ 【答案】 (球形)干燥管 防止水蒸氣進(jìn)入C裝置 排出裝置中的空氣 4H++3MnO4-+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O 0.69g 防止倒吸 濃硫酸 2NO2+Na2O2=2NaNO3 【解析】本實驗分兩部分，I的實驗?zāi)康氖侵迫∩倭縼喯跛徕c，根據(jù)反應(yīng)：2NO+Na2O2=2NaNO2，Na2O2可 （5）單向閥在G和H之間，單向閥內(nèi)部有一個關(guān)鍵的圓錐狀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)氣體單向流通的同時，還有一個作用是可以阻隔液體，防止倒吸；（6）待試管G中收集滿氣體，向試管G中加入適量Na2O2粉末，塞緊塞子，輕輕振蕩試管內(nèi)粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將帶火星的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi)，木條復(fù)燃，說明NO2反應(yīng)完了，且生成O2,但可能是F中的水蒸氣進(jìn)入G，和NO2、Na2O2反應(yīng)，故F、G之間增加一個M裝置，用來吸收水蒸氣，M中應(yīng)盛裝濃硫酸；用改進(jìn)后的裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實驗操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失，帶火星的木條未復(fù)燃，說明反應(yīng)了，但未生成O2，所以是Na2O2氧化NO2，將其氧化成NaNO3，故其反應(yīng)方程式為：2NO2+Na2O2=2NaNO3。 20．I.某學(xué)習(xí)小組做Na2O2與H2O反應(yīng)的實驗，發(fā)現(xiàn)一些有趣的現(xiàn)象： ①取適量Na2O2固體用脫脂棉包好放在石棉網(wǎng)上，然后向脫脂棉上滴加3-4滴水，結(jié)果脫脂棉劇烈燃燒。 ②取適量Na2O2固體置于試管中，加水使其充分反應(yīng)至不再產(chǎn)生氣體為止，滴入幾滴酚酞試液，溶液先變紅后褪色?；卮鹩嘘P(guān)問題。 （1）寫出Na2O2的電子式_______________________。 （2）已知Na2O2可看作二元弱酸H2O2對應(yīng)的鹽，其第一步水解完全進(jìn)行。寫出其第一步水解的離子方程式為___________________________________。 （3）由①實驗現(xiàn)象所得出的有關(guān)結(jié)論是：a.有氧氣生成；b.___________________。 （4）Na2O2與H2O反應(yīng)的離子方程式____________________________________。 II.為探究Na2O2與H2O反應(yīng)的機(jī)理，他們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了下圖所示裝置。連接好裝置，打開K1、K2，通過注射器注入適量蒸餾水，充分反應(yīng)后用氣球鼓氣，Na2S溶液變渾濁，酸性KMnO4溶液褪色。分別取A、C中溶液滴入幾滴酚酞，開始都變紅，以后A中溶液很快褪色，C中溶液緩慢褪色。另取A、C中溶液分別加入少量二氧化錳，充分振蕩，發(fā)現(xiàn)均反應(yīng)劇烈、產(chǎn)生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復(fù)燃，向反應(yīng)后的溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變紅不褪色。 （5）A中冰鹽和C中熱水的作用分別是__________________，___________________。 （6）用化學(xué)方程式表示Na2S變渾濁的原因___________________________________。 （7）用離子方程式表示KMnO4溶液褪色的原因（MnO4－在酸性條件下被還原成Mn2+）__________________________________________。 （8）Na2O2與H2O反應(yīng)的機(jī)理是(用化學(xué)方程式表示)第一步_____________________，第二步_______________________________。 （9）若向Na2O2中滴加適量的稀鹽酸，也能產(chǎn)生同樣的氣體，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________________。 【答案】 Na2O2＋H2O＝2Na＋＋HO2－＋OH－ 反應(yīng)放熱 2Na2O2＋2H2O＝4Na++4OH－＋O2↑ 防止生成的H2O2分解 使H2O2分解 Na2S+H2O2＝S↓+2NaOH 2MnO4－＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O Na2O2＋2H2O＝2NaOH＋H2O2 2H2O2＝2H2O＋O2↑ 2Na2O2＋4HCl＝4NaCl＋2H2O＋O2↑ II.充分反應(yīng)后用氣球鼓氣，Na2S溶液變渾濁，說明有氧氣生成，氧氣氧化硫化鈉生成單質(zhì)硫變渾濁；酸性KMnO4溶液褪色，說明還有過氧化氫生成，高錳酸鉀氧化過氧化氫而褪色。分別取A、C中溶液滴入幾滴酚酞，開始都變紅，說明有氫氧化鈉生成，以后A中溶液很快褪色，C中溶液緩慢褪色。另取A、C中溶液分別加入少量二氧化錳，充分振蕩，發(fā)現(xiàn)均反應(yīng)劇烈、產(chǎn)生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復(fù)燃，進(jìn)一步說明反應(yīng)中還有過氧化氫生成，在催化劑的作用下分解生成水和氧氣。 （5）雙氧水不穩(wěn)定，溫度過高容易分解，則A中用冰鹽冷浴，目的是防止溫度過高時H2O2分解；C中用熱水浴可使H2O2分解；（6）根據(jù)以上分析可知Na2S變渾濁的原因是Na2S+H2O2＝S↓+2NaOH。（7）酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，H2O2使KMnO4溶液褪色，體現(xiàn)了雙氧水的還原性，反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。（8）根據(jù)以上分析可知，過氧化鈉與水反應(yīng)的機(jī)理為：Na2O2與H2O反應(yīng)生成H2O2，H2O2遇熱分解生成氧氣，反應(yīng)方程式分別為Na2O2＋2H2O＝2NaOH＋H2O2、2H2O22H2O＋O2↑。（9）Na2O2中滴加適量的鹽酸，也能產(chǎn)生使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，且最后溶液呈中性，過氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、氧氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋4HCl＝4NaCl＋2H2O＋O2↑。