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PAGEPAGE45PAGE高一化學第 2 章 堿金屬節(jié)隨堂例解1.鈉例題2-1-1 把一小塊金屬鈉暴露在空氣中,觀察到以下現象: ①金屬鈉表面逐漸變暗; ②過一段時間以后又逐漸變潮濕; ③再過些時候又變成白色固體; ④又過一段時間白色固體變成白色粉末。 試寫出以上發(fā)生的各種現象的有關方程式。解析與答案金屬鈉為活潑金屬,極易被空氣中的氧氣氧化生成氧化鈉,所以表面逐漸變暗且無光澤;氧化鈉在空氣中溶于水,表面變潮濕而生成氫氧化鈉;氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳和水蒸氣反應,生成碳酸鈉晶體,即含有10個結晶水的碳酸鈉;再過一段時間,含有結晶水的晶體風化失水而變成粉末狀物質。答案: ①4Na+O2=2Na2O; ②Na2O+H2O=2NaOH;風化 ③2NaOH+CO2+9H2O=;風化 ④=Na2CO3+10H2O。例題2-1-2 將一定質量的鈉投入到12.3gt℃H2O中,得到t℃時的NaOH飽和溶液15.6g。試計算:①該溫度下NaOH溶液的溶解度是多少?②反應掉Na的質量是多少克?解析與答案此題未給出實際參加反應的Na的質量,有一定的難度,最好的方法就是差量法求出生成的NaOH的質量,反應掉水的質量,繼而求出溶解度。設:反應掉Na、H2O的質量為x、y,生成NaOH的質量為z,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2×232×182×4044xyz15.6-12.3=3.3 列式,求得x=3.45g,y=2.7g,z=6g 所以S(NaOH)==62.5g答案:①該溫度下NaOH的溶解度為62.5g; ②反應掉3.45gNa。例題2-1-3 取一支大試管,加入15mL的水與苯(),靜置。取黃豆大的金屬鈉(Na=),輕輕放入這支裝有水和苯的試管,試推測能觀察到的實驗現象是____________________。解析與答案因為<<,所以當將Na塊輕輕放入這支裝有水和苯的試管時,鈉剛好落在界面上。又由于Na與水反應有H2產生,H2又使Na塊上浮,當附著在Na塊表面的H2逸出后,Na塊又下沉到界面上,又發(fā)生反應,重復發(fā)生上述現象直至鈉塊反應耗盡,逐漸消失。答案:鈉塊在苯和苯、水的界面上下起伏,并有氣泡產生。煤油鈉例題2-1-4煤油鈉 為防止藥品變質,實驗室通常采用密封的方法保存藥品。少量的金屬鈉是放在盛有煤油的廣口試劑瓶中,而不是直接放在密封的廣口瓶中。 (1)請解釋原因; (2)若金屬鈉直接露置在空氣中,有下列現象:a.變成白色粉末b.變暗c.變成白色固體d.固體表面變潮濕,上述現象出現的先后順序是_____。解析與答案本題是利用鈉的性質,解決實際問題。物理性質: 銀白色,密度小(0.97g/cm3)物理性質:金屬Na 熔沸點低,電、熱的良導體金屬Na點燃

化學性質(強還原性) 與非金屬4Na+O2=點燃

化學性質(強還原性) 2Na+O2Na2O22Na+S=Na2S與化合物2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na+2HCl=2NaCl+H2↑分析:Na有強還原性,可直接與空氣中的O2和H2O反應,因此在保存少量鈉時,必須禁止Na直接與空氣接觸。若直接放在空廣口瓶中,Na也可以與瓶內空氣中的O2和少量水蒸氣反應。而放在煤油中,因Na的密度大于煤油,且不與煤油反應,所以沉在煤油下面,通過煤油與空氣隔絕。若Na露置在空氣中,發(fā)生的主要變化為:H2ONaNa2ONaOHNa2CO10H2ONa2CO3H2O銀白色變暗潮解吸水白色固體白色粉末狀通過反應,推斷現象。答案 (1) 鈉的密度大于煤油,沉在煤油下面,且鈉不與煤油反應,所以通過煤油,將鈉與空氣和水隔絕。少量的鈉放在空瓶中,即使是密封瓶中也含有氧氣,鈉會與氧氣反應而變質。 (2) b、d、c、a例題2-1-5玻璃管大頭針鈉塊滴有酚酞的水溶液 有人設計了如圖所示的實驗裝置,目的是做鈉與水反應的實驗并驗證:玻璃管大頭針鈉塊滴有酚酞的水溶液②鈉與水反應的產物是什么。 (1)當進行適當操作時還需要的儀器有____________。 (2)如何進行操作?_______________。解析與答案(1) 由于實驗目的是做鈉和水的反應,驗證鈉的物理性質并驗證鈉和水反應的產物是什么,所以要收集產生的氣體,并驗證氣體的可燃性。(2) 要由鈉和水反應來驗證鈉的物理性質,使自由的鈉塊與水接觸,就要想辦法將鈉塊放入水中。答案(1)還需要小試管和酒精燈。 (2) 將大頭針向上提,使鈉塊落入水中,將小試管扣在導管上收集反應產生的氣體,用拇 指堵住試管口移近酒精燈,松開拇指點燃試管中的氣體。例題2-1-6 將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來,并放在石棉網上加熱,反應后生成的固體是()A.黃色固體混合物 B.氧化鈉與硫化鈉C.硫與硫化鈉 D.過氧化鈉與硫化鈉△解析與答案△本題容易錯認為只發(fā)生:2Na+SNa2S這個反應,而并未注意條件中:①鈉是過量的;②未隔絕空氣對反應物進行加熱。全面考慮后,在加熱條件下,鈉既能與硫化合生成Na2S,也能與空氣中的氧氣反應生成Na2O2,鈉又是過量的,故生成物是Na2O2和Na2S的混合物。答案D例題2-1-7 有一塊表面被氧化成氧化鈉的金屬鈉,質量是10.8g。將它投入到100g水中完全反應后,收集到0.2g氫氣,試計算。 1.未被氧化的金屬鈉的質量是多少克? 2.被氧化成氧化鈉的金屬的質量是多少克? 3.反應后所得溶液中溶質的質量分數。解析與答案解析:解好有關化學方程式的計算題的關鍵應從下面3點出發(fā): 1. 確定所發(fā)生的反應 2. 找出物質間的量的關系 3. 依數值列算式求解本題涉及反應: Na2O+H2O=2NaOH 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 4Na+O2=2Na2O解題思路:由H2的質量求出金屬Na質量求出Na2O質量被氧化的Na的質量生成NaOH質量生成NaOH質量 總NaOH質量答案 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2232402 m(Na)m(NaOH)0.2g m(Na)=4.6g,m(NaOH)=8g m(Na2O)=10.8g-4.6g=6.2g ∵4Na+O2=2Na2O Na2O+H2O=2NaOH 存在: Na2O2Na2NaOH 62 223 240 6.2 m(Na) m(NaOH) m(Na)=4.6g m(NaOH)=8g ∴ 未被氧化的Na為4.6g,被氧化成氧化鈉的金屬Na為4.6g,溶液中溶質的質量分數為: w(NaOH)=100%=14.5%2.鈉的化合物例題2-2-1 將70

g過氧化鈉和氧化鈉的混合物跟98

g水充分反應,所得氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為50%,試寫出過氧化鈉跟水反應的化學方程式,并計算原混合物中過氧化鈉和氧化鈉的質量各為多少?解析與答案本題解題關鍵是對所得NaOH溶液的溶質質量分數50%的分析,可以有兩種理解:(1) 根據溶質質量分數的概念進行計算: w(NaOH)=×100%(2) 根據所生成溶液中溶質和溶劑的質量相等進行計算.解:發(fā)生的反應為: Na2O+H2O=2NaOH;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 設混合物中含Na2O2和Na2O質量分別為x,y。 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑; 2×782×184×4032 xxxx Na2O+H2O=2NaOH 62182×40 yyy[解法一][解法二]解得:x=39g;y=31g。答案: ①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑; ②原混合物中含Na2O239

g,Na2O31g。例題2-2-2 今有Na2CO3、NaHCO3和NaCl的混合物100g,加熱到質量不再減少為止,剩余殘渣為84.5g,將殘渣溶于水,滴入足量AgNO3溶液得到白色沉淀,加足量稀HNO3后大部分沉淀消失,剩余沉淀為12.26g,試計算混合物中Na2CO3、NaHCO3和NaCl的質量分數各是多少?解析與答案要計算Na2CO3、NaHCO3和NaCl的質量分數,必須求出它們在100g混合物中各自的質量。從條件分析,這三種物質加熱,只有NaHCO3受熱分解,而Na2CO3、NaCl不分解,加熱后剩余殘渣為84.5g,減少的質量是NaHCO3加熱分解跑走的CO2和H2O的質量,以此為突破口求出NaHCO3的質量;然后滴加AgNO3溶液,再加足量稀HNO3,剩余沉淀為12.26g是AgCl的質量,根據方程式再求出NaCl的質量,最后求出Na2CO3的質量?!鹘猓涸O混合物中含NaHCO3的質量為x,NaCl的質量為y?!?2NaHCO3=Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 2×84184462 x100g-84.5g=15.5g 求得:x=42g。 NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓ 58.5143.5 y 12.26g 求得:y=5g m(Na2CO3)=100-x-y=100-42-5=53g。 w(Na2CO3)=×100%=53%, w(NaHCO3)=×100%=42%, w(NaCl)=1-53%-42%=5%。答案: 混合物中NaHCO3的質量分數為42%, Na2CO3的質量分數為53%, NaCl的質量分數為5%。例題2-2-3 200℃時,11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應后固體質量增加了3.6g,求原混合物中CO2和H2O的質量比。解析與答案本題涉及Na2O2與CO2和H2O的兩個反應,且兩個反應中均生成O2,所以11.6g的混合氣體與Na2O2反應后固體只增重了3.6g,其差量11.6g-3.6g=8g為生成的O2的質量。設: CO2和H2O的質量分別為x、y,則 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2↑ 2×4432 xx 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑ 2×1832 yy依題意,得:求得: x=4.4g,y=7.2g, x∶y=4.4∶7.2=11∶18。答案:原混合物中CO2和H2O的質量比為11∶18。例題2-2-4 18.4g由NaOH和NaHCO3組成的固體混合物,在密閉容器中加熱到約250℃,經充分反應后排出氣體,冷卻后稱得剩余固體質量為16.6g。試計算原混合物中NaOH的質量分數。解析與答案△題中涉及兩個反應:△NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O↑①△當兩者反應后,若NaHCO3過量,則過量的NaHCO3還會發(fā)生下面反應:△2NaHCO3=Na2CO3+H2O↑+CO2↑ ②因題中并未明確NaHCO3和NaOH哪個過量,故n(NaHCO3)∶n(NaOH),應分以下三種情況討論:(1)n(NaHCO3)∶n(NaOH)=1∶1,(2)n(NaHCO3)∶n(NaOH)>1∶1,(3)n(NaHCO3)∶n(NaOH)<1∶1?!骷僭On(NaHCO3)∶n(NaOH)=1∶1,則根據差量法計算18.4g混合物反應后理論上失重為m(理論)△NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O↑181818.4gm(理論)可得:m(理論)=2.67g,而真實失重為:18.4g-16.6g=1.8g,m(真實)<m(理論),說明反應是按n(NaHCO3)∶n(NaOH)<1∶1,即NaOH過量進行的,所以應以NaHCO3的量為計算依據?!髟O: 混合物中NaHCO3的質量為x,△ NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O↑ 8418 x1.8g 可得:x=8.4g, 混合物中NaOH的質量分數為:×100%=54.3%。答案:混合物中NaOH的質量分數為54.3%。例題2-2-5 如圖2-1所示,燒瓶內有一只活的小鼠,U形管內裝有紅色水溶液,使a,b兩端的液面處于同一水平面。兩天后,U形管內液面發(fā)生的變化是()babaA.a端下降,b端上升 B.a端上升,b端下降C.a,b兩端都下降 D.a,b兩端都上升解析與答案此題根據壓強原理。因為小鼠吸氧呼出CO2氣,且CO2又被NaOH吸收,故燒瓶內的氣體越來越少,壓強變小,而b端仍是一個大氣壓,所以a端上升,b端下降。答案:B例題2-2-6 將一定量的NaOH與NaHCO3的混合物X,放在一個密閉容器中加熱,充分反應后生成氣體V1L(V10)。將反應后的固體殘留物Y與過量鹽酸反應,又生成CO2V2L。(氣體體積在標準狀況下測定) (1) Y的成分是_____A.Na2CO3和NaOHB.Na2CO3和NaHCO3C.Na2CO3D.NaOH (2) X中NaOH和NaHCO3共_____mol; NaOH和NaHCO3物質的量之比為_____。解析與答案本題可用列方程組求解并運用碳元素的守恒求解。因為V10,X受熱發(fā)生反應后必無NaOH和NaHCO3剩余,X中的Na+完全轉移到Na2CO3(其物質的量為)中。則X中的Na+共,所以NaOH和NaHCO3共。X中的碳元素全部轉化為CO2,共。所以X中的NaHCO3為。X中的NaOH為,所以NaOH與NaHCO3物質的量之比為。答案:(1)C(2)X中NaOH與NaHCO3共;它們的比:。例題2-2-7 在干燥管A中為塊狀白色固體,B中為淡黃色粉末,C中為白色固體,并將A、B、C按如圖2-2所示連接,當打開活塞(Ⅰ)(Ⅱ)時,D中蠟燭火焰明亮;打開活塞(Ⅰ)(Ⅲ)時,D中蠟燭火焰熄滅;關閉活塞(Ⅰ)時,A中反應自行停止。 試根據上述實驗事實,回答以下各問題: (1) A中發(fā)生的化學反應是_____。 (2) 在裝置B中的淡黃色粉末是_____。 (3) 在干燥管C中的白色固體應為_____。解析與答案此題以蠟燭火焰的明亮和熄滅為突破口。明亮一定是通入了O2,而熄滅一般是CO2。由此可確定B中是Na2O2(淡黃色粉末)和CO2的反應;從而可知A是產生CO2的簡易啟普發(fā)生器,C中是一個不與CO2反應的白色固體,即是中性或酸性的固體干燥劑。答案: (1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O (2)Na2O2 (3)CaCl2或P2O5例題2-2-8 將70gNa2O2和Na2O的混合物跟98g水充分反應后,所得NaOH溶液的質量分數為50%,試分別寫出Na2O2和Na2O與H2O反應的化學方程式,并計算混合物中Na2O2和Na2O的質量各是多少克?解析與答案此題有多種解法,其中常見的可利用二元一次方程,還可利用一元一次方程法。方法一:設混合物中Na2O2為xg,Na2O為yg2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑……①2×784×4032xNa2O+H2O=2NaOH……②622×40y解得:x=39g,y=31g方法二:設混合物中Na2O2為xg,則Na2O為y=(70-x)g,同上述②反應,再列出一元一次方程:=50%解得x=39g,所以Na2O=70-39=31g。答案:m(Na2O2)=39g,m(Na2O)=31g例題2-2-9 下列關于Na2O和Na2O2的敘述正確的是() A.都是白色固體 B.都是堿性氧化物 C.都能和水反應形成強堿溶液 D.都是強氧化劑解析與答案本題是考查對堿金屬氧化物和過氧化物的認識。其知識核心見表。組成Na2ONa2O2電子式陽離子與陰離子個數比2:12:1顏色、狀態(tài)白色粉末淡黃色粉末氧元素價態(tài)-2-1化學性質堿性氧化物氧化性、還原性H2OCO2H+SO2Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+2H+=2Na++H2ONa2O+SO2=Na2SO32Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O2+2H+=2Na++H2O22H2O2=2H2O+O2↑Na2O2+SO2=Na2SO4化學特性用途無氧化性、漂白性強氧化性、漂白性醫(yī)用消毒水、生氧劑、漂白劑通過比較可知:雖然兩種氧化物的組成元素相同,但其結構、性質上的差異很大。答案:C例題2-2-10將70g過氧化鈉和氧化鈉的混合物跟98g水充分反應,所得氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為50%,試寫出過氧化鈉跟水反應的化學方程式,并計算原混合物中過氧化鈉和氧化鈉的質量各為多少?解析與答案本題解題關鍵是對所得NaOH溶液的溶質質量分數為50%的分析,可以有兩種理解:(1) 根據溶質質量分數的概念進行計算:w(NaOH)100%(2) 根據生成溶液中溶質和溶劑的質量相等進行計算 解:發(fā)生的反應為:Na2O+H2O=2NaOH;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 設混合物中含Na2O2和Na2O的質量分別為x,y 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑; Na2O+H2O=2NaOH 278218 44032 62 18 240 xxxxyyy解得:x=39g;y=31g.答案 (1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ (2)原混合物中含Na2O239g,Na2O31g。CO2、H2ONa2OCO2、H2ONa2O2固體200℃時,11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應后固體質量增加3.6g,求原混合物中CO2和H2O的質量比。解析與答案O2Na2O2固體CO2、H2O解題思路: ,本題涉及Na2O2與COO2Na2O2固體CO2、H2O兩個反應,且兩個反應中均生成O2,所以11.6g的混合氣體與Na2O2反應后固體只增重了3.6g,其差量11.6g-3.6g=8g為生成的O2的質量。設:CO2和H2O的質量分別為x,y,則2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑244 32 218 32xy答案: 原混合物中CO2和H2O的質量比為11:18。例題2-2-12 CO與H2的混合氣體3g,在150℃時和足量的氧氣燃燒后,將所得CO2和H2O通入到足量的Na2O2后,Na2O2增重的質量為()A.1.5g B.3g C.6g D.無法計算解析與答案反應過程如下由合并的③、⑥兩式看出,Na2O2增重的質量就是CO和H2的質量。答案:B例題2-2-13 試列表比較Na2CO3、NaHCO3在物理、化學性質方面的異同及兩者的相互轉化和工業(yè)制備。解析與答案Na2CO3、NaHCO3的比較名稱Na2CO3NaHCO3俗名蘇打、純堿小蘇打物理性質顏色狀態(tài)白色粉末細小白色晶體水溶性易溶于水較易溶于水化學性質熱穩(wěn)定性比較穩(wěn)定不易分解△易分解△2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑H+CO32-+2H+=H2O+CO2↑HCO-3+H+=H2O+CO2↑較Na2CO3快OH與NaOH不反應與Ca(OH)2反應生成沉淀Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2OCO2Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3若是飽和Na2CO3溶液,將產生NaHCO3晶體不反應BaCl2或CaCl2CO32-+Ba2+=BaCO3↓CO32-+Ca2+=CaCO3↓不反應相互轉化CO+HOCO+HO加熱或加NaOHNaHCO3Na2CO3工業(yè)制備△熔燒NaHCO3△2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑飽和氨鹽水中通入CO2NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl例題2-2-14今有Na2CO3、NaHCO3和NaCl的混合物100g,加熱到質量不再減少為止,剩余殘渣為84.5g,將殘渣溶于水,滴入足量AgNO3溶液得到白色沉淀,加足量稀HNO3后大部分沉淀消失,剩余沉淀為12.26g。試計算混合物中Na2CO3、NaHCO3和NaCl的質量分數各是多少?解析與答案 解題思路:△△滴加AgNO3加足量稀HNO3AgCl)(AgCl)(COAg)COAgNaCl(s)(s)NaHCO(s)CONa3232332仍為溶解溶解白色生成白色生成白色生成分解后生成Na2CO3(s)不反應、仍為Na2CO3(s)不反應仍為NaCl(s)△設:混合物中含NaHCO3的質量為x,NaCl的質量為y△ 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑m 284 18 44 62 x 100g-84.5g=15.5g NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 58.5 143.5 y 12.26g 求得:x=42g y=5g 則:m(Na2CO3)=100-x-y=53g。 各物質的質量分數分別為: w(Na2CO3)100%=53%; w(NaHCO3)100%=42%; w(NaCl)100%=5%。例題2-2-15向含NaOH8g的NaOH溶液中通入CO2,生成鹽的質量為13.7g, 求參加反應的CO2的質量。解析與答案解析:首先要分析產物13.7g是Na2CO3還是NaHCO3,或是兩者的混合物??刹捎脴O限法加以討論(即8gNaOH只生成Na2CO3或只生成NaHCO3時其質量各是多少)。2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 80 106 8g m(Na2CO3)m(Na2CO3)=10.6gNaOH+CO2=NaHCO3 4084 8gm(NaHCO3)m(NaHCO3)=16.8g因為10.6g<13.7g<16.8g所以產物是Na2CO3與NaHCO3組成的混合物。設參加①反應的NaOH為xg,參加②反應的NaOH為yg。① 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;②NaOH+CO2=NaHCO3 80 44106 40 44 84 xggg yggg∴參加反應的總CO2為g+g=6.6g3.堿金屬元素例題2-3-1 銣和另一種堿金屬的合金7.8

g,與足量的水完全反應后,放出氫氣0.20

g,則合金中另一種堿金屬可能是()A.Li B.Na C.K D.Cs解析與答案對于兩種物質的混合物,可根據混合物的平均質量、平均體積、平均相對原子(分子)質量等,求出混合物的組成、質量比等。解:因合金是由堿金屬組成,故設:合金為R,平均相對原子質量為。 2R+2H2O=2ROH+H2↑ 22 7.8

g0.2

g得:=39由于合金的平均相對原子質量為39,銣的相對原子質量是85.5,所以另一種堿金屬的相對原子質量必定小于39。Li為6.9,Na為23,符合題意。答案:A、B例題2-3-2 取10.8g由堿金屬(B)及其氧化物(R2O)組成的混合物,使之與足量的水反應,蒸發(fā)后溶液得16.0g無水晶體。問:(1)該金屬是哪種金屬?(2)原混合物中R和R2O的質量各是多少?解析與答案解決此題可用“極端假設”法,其依據仍為平均值原理。設: 此堿金屬的相對原子質量為M,則16g的固體為ROH。(1) 假設10.8g全部是堿金屬R,則: 2R+2H2O=2ROH+H2↑ 2×M2(17+M) 10.8g16g 列出比例求得M=35.3 假設10.8g全部是該金屬氧化物R2O,則: R2O+H2O=2ROH 2M+162(M+17) 10.8g16g 列出比例求得M=10.69 由平均值原理:10.69<M<35.3,符合此條件的堿金屬是鈉。(2) 設10.8g混合物中Na和Na2O質量分別為xg,yg,則: 解得: M(Na)=x=4.6g M(Na2O)=y(tǒng)=6.2g答案: (1)此堿金屬為鈉 (2)M(Na)=4.6gM(Na2O)=6.2g例題2-3-3 銣在氧氣中劇烈燃燒生成棕色的過氧化銣(Rb2O2)和深棕色的超氧化銣(RbO2)的混合物。測得某次燃燒后所得混合物中銣的質量分數為則其中過氧根離子(O22-)和超氧根離子(O2-)的物質的量之比為()A.1∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.任意比解析與答案根據題意,在混合物中Rb+與O22-及O2-的物質的量之比為:∶=3∶2.5,那么在混合物中兩種氧離子的平均化合價為=-1.2,根據十字交叉法:O22-20.21.2O2-10.8 所以:n(O22-)∶n(O2-)=1∶4答案:C例題2-3-4 某物質的分子組成為CxHyOz,取該物質mg在足量的O2中充分燃燒后,將產物全部進入過量的Na2O2中,若Na2O2固體的質量也增加mg,則該物質分子組成中必須滿足()A.x=y(tǒng)=z B.x=y(tǒng) C.y=z D.x=z解析與答案根據質量守恒首先將此化合物的燃燒方程寫出:CxHyOz+(x+→xCO2+2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2x2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑要達到題目中的要求需:x=z答案:D例題2-3-5 金屬鉀在氧氣中燃燒生成超氧化鉀KO2,KO2與CO2或H2O反應均生成O2。先將一定量的鈉鉀合金在足量氧氣中燃燒,再將反應物投入水中,并通入足量的CO2,充分反應后,放出氧氣的最大體積是被吸收的CO2最大體積的,則原鈉鉀合金中鈉和鉀的質量比為()解析與答案點燃因為吸收CO2最多,則可認為KO2、Na2O先與CO2反應,水只提供反應所需溶液,這樣吸收CO2最多。可發(fā)生反應如下:點燃K+O2=KO24KO2+2H2O=4KOH+3O2↑CO2+KOH=KHCO3點燃合并化簡得:4K~4KO2~4CO2~3O2即K~CO2~O2,由1個鉀原子生成O2與消耗CO2的體積比為,點燃同理:4Na+O2=2Na2O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑NaOH+CO2=NaHCO3合并化簡得:4Na~2Na2O2~4CO2~O2即Na~CO2O2,由1個鈉原子生成O2與消耗CO2的體積比為, K Na 所以鉀原子個數與鈉原子個數比為1∶5 m(Na)∶m(K)=5×23∶39=115∶39答案:115:39例題2-3-6 下列各物質的學名是:Na2S2O3叫硫代硫酸鈉;CaSx叫多硫化鈣;Na2O2叫過氧化鈉;KO2叫超氧化鉀。試綜合上述命名規(guī)律,分析回答:Na2CS3應讀做()A.硫代碳酸鈉 B.多硫碳酸鈉C.過硫碳酸鈉 D.超硫碳酸鈉解析與答案此題為信息遷移題。據題意分析:硫代硫酸鈉(Na2S2O3)表明Na2SO4分子中的一個氧原子被一個硫原子代替,代替氧的硫原子化合價仍為-2價,而多硫化鈣表明普通硫化鈣又與硫結合后的產物,硫的價態(tài)發(fā)生了改變;過氧化物中含有過氧根離子即O22-,超氧化物中含有超氧根離子即O2-,它們的價態(tài)都與原先氧的價態(tài)不同,綜上分析應選A。答案:A例題2-3-7 某物質灼燒時,焰色反應呈黃色,下列判斷正確的是()A.該物質一定含鈉元素B.該物質一定是鈉的化合物C.該物質一定是金屬鈉D.不能確定該物質中是否含鉀元素解析與答案焰色反應的作用是檢驗某些金屬或金屬離子的存在。焰色為黃色證實有Na元素,可能是單質,也可能是化合物。K元素的確定應是:透過鈷玻璃濾去黃光呈紫色。答案A、D例題2-3-8 將1.40g堿金屬(M)及其氧化物(M2O)的混合物與水反應,蒸發(fā)、結晶得干燥的MOH1.79g。 (1)該堿金屬是何種金屬? (2)混合物中堿金屬單質所占的質量分數。解析與答案解析:由于堿金屬不能直接確定,傳統(tǒng)解法中可采用排除法進行計算,就是將每一種堿金屬逐一代入進行嘗試,缺點是計算繁雜、耗時多。 另一種方法就是采用極限討論法:假定1.40g只是堿金屬或只是氧化物,分別求得兩種情況時堿金屬的相對原子質量,再進行比較分析、判斷。解: 設M的相對原子質量為x,M2O的相對原子質量為2x+16 若1.40g只是堿金屬:2M+2H2O=2MOH+H2↑ 2x 2(x+17)1.40g1.79gx=61.03 若1.40g只是M2O:M2O+H2O=2MOH 2x+162(x+17) 1.40g 1.79g x=24.3所以,該堿金屬的相對原子質量應滿足24.3<x<61.03,只有K符合。設a、b分別為K和K2O的質量:依反應方程式得∴w(K)100%=35.6%例題2-3-9有一在空氣中暴露過的NaOH固體,經分析知其含水7.65%,含Na2CO34.32%,其余是NaOH,若將1g該樣品放入含有3.65gHCl的鹽酸中,使其完全反應后,多余的酸再用50g濃度為2%的NaOH溶液恰好中和完全,蒸發(fā)所得溶液至干,求所得固體的質量。解析與答案此題數據眾多,反應繁雜,若使用傳統(tǒng)計算方法,耗時多,效率低。如果依反應過程分析體系中粒子的種類,結合元素原子守恒,NaNa2CO3NaOHH2ONa+H+Cl-Na+Cl-NaCl固體3.65gHClNaOH中和蒸干存在Cl元素守恒: NaClCl-HCl 58.536.5 m(NaCl)3.65g m(NaCl)=5.85g章綜合例解例題2-1 現有四瓶已失去標簽的溶液,分別為:Na2CO3、K2CO3、NaCl、K2SO4,試用化學方法將其一一鑒別,并寫出有關的離子方程式。解析與答案NaNa2CO3K2CO3NaClK2SO4焰色反應焰色反應透過藍色鈷玻璃呈紫色黃色透過藍色鈷玻璃呈紫色黃色Na2CONa2CO3NaClK2CO3K2SO4K2CO3K2SO4稀HCl稀HCl稀HCl有氣泡有氣泡NaNa2CO3NaClK2CO3K2SO4離子方程式為:+2H+=H2O+CO2↑例題2-2 根據右圖所示裝置回答:廣口瓶中的新鮮綠藻浸在溶有適宜濃度的Na2CO3和NaHCO3的液體中(綠藻能生活),實驗前B管中水柱與C中液面齊平。 (1)Na2CO3和NaHCO3起什么作用?寫出反應方程式。 (2)光照一段時間,B管中水柱會怎樣變化?為什么? (3)去掉光源,在黑暗室內放置一段時間后,B管水柱會怎樣變化?為什么?解析與答案本題涉及化學學科、生物學科、物理學科的知識,解題關鍵是“新鮮的綠藻在水中能生活”。進一步分析,B管中水柱高度的改變,與壓強變化有關,也就是由于條件的改變,導致綠藻的生活有所變化,光合作用和呼吸作用的交替進行,使得B管中壓強變化,水柱高度或升或降。答案:(1) 作用為:穩(wěn)定氣體中CO2的含量,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。(2) 光照一段時間后,B管中水柱下降,因為光合作用產生O2,消耗CO2(部分CO2由NaHCO3分解提供),導致A中氣壓上升,故B中水柱下降。(3) 關掉光源,在黑暗室內放置一段時間后,B管水柱上升,因為呼吸作用消耗O2,產生的CO2又被溶液吸收,導致A中氣壓下降,故B中水柱上升。例題2-3 工業(yè)生產的純堿中常含有少量的NaCl等雜質,下圖是測定產品中Na2CO3質量分數的實驗裝置。 實驗步驟有: (A)在干燥管內填滿堿石灰,質量為mg; (B)取ng樣品裝入廣口瓶中; (C)檢查裝置的氣密性; (D)緩緩鼓入空氣數分鐘,再稱干燥管的質量為Wg; (E)關閉止水夾; (F)打開止水夾; (G)緩緩加入稀H2SO4至不再產生氣體為止; (H)緩緩鼓入空氣數分鐘。 (1) 正確的操作順序是(填序號): C_____F_____E_____G_____D (2) 操作D中,要緩緩鼓入空氣數分鐘,鼓入空氣的作用是_____; (3) 裝置乙中濃硫酸的作用是_____。 (4) 裝置甲中NaOH的作用是_____。 (5) 依實驗數據,計算純堿中Na2CO3的質量分數的數學表達式為_____。 (6) 若去掉裝置甲,測定結果會_____;若去掉裝置乙,測定結果將會_____。(填“偏大”、“偏小”、 “無影響”)解析與答案解好實驗題的關鍵是要明確實驗目的、儀器和藥品的作用等方面。此題的實驗目的為:測定樣品中Na2CO3的質量分數;測定原理為: 利用堿石灰的質量差值,求得樣品與酸反應時生成的二氧化碳質量:即m(CO2)=W-m;再利用Na2CO3和CO2的轉化關系,求得樣品中Na2CO3的質量分數。符合的條件: ② 堿石灰不能吸收水蒸氣。因此,乙裝置利用濃H2SO4的吸水性吸收CO2中的水。 ③ 堿石灰不能吸收外界的酸性氣體。因此,甲裝置的NaOH可吸收空氣中的CO2。計算過程:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O 106 44 w(Na2CO3)ng (W-m)g ∴w(Na2CO3)100%或為100%答案:(1)BHAF (2)使廣口瓶內產生的CO2全部被堿石灰吸收 (3)除去CO2中的水蒸氣 (4)除去空氣中的CO2 (5)w(Na2CO3)100% (6)偏大偏大例題2-4 將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來,并放在石棉網上加熱,反應后生成的固體是() A.黃色固體混合物 B.氧化鈉與硫化鈉C.硫與硫化鈉 D.過氧化鈉與硫化鈉△解析與答案△本題容易認為只發(fā)生:2Na+S=Na2S這個反應,而并未注意條件中:①鈉是過量的;②未隔絕空氣對反應物進行加熱。全面考慮后,在加熱條件下,鈉既能與硫化合生成Na2S,也能與空氣中的氧氣反應生成Na2O2,鈉又是過量的,故生成物是Na2O2和Na2S的混合物。答案:A、D例題2-5 金屬鉀投入到氯化鐵溶液中,產物可能是()A.KOH和H2 B.Fe(OH)3、KCl、H2C.Fe和KCl D.HCl、Fe(OH)3、KCl解析與答案堿金屬單質投入到鹽溶液中,容易認為是簡單的置換反應,其實不然。金屬鉀具有強還原性,很活潑,遇鹽溶液首先應與水發(fā)生置換反應,然后再考慮產物(氫氧化鉀)與鹽能否起復分解反應。本題鉀投入到氯化鐵溶液中,先是2K+2H2O=2KOH+H2↑,然后生成物KOH與FeCl3溶液反應:3KOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3KCl,故最終生成物為Fe(OH)3、KCl與H2。答案:B例題2-6 Na2CO3溶液中NaHCO3雜質應如何除去?解析與答案△(1)沒有注意條件:溶液與固體的區(qū)別,錯誤地認為利用加熱方法除去雜質,但加熱只適用于Na2CO3,固體中混有NaHCO3雜質,利用NaHCO3受熱易分解這一性質,即:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O↑,而若是溶液的混合,只能利用反應NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O除去雜質NaHCO3?!?2)除雜質過程中又引入新的雜質,即沒加入NaOH溶液而加入KOH溶液,雖也能反應,但又添入了K+這一雜質粒子。(3)除雜過程中,加入的試劑不僅將雜質除去,而且也將所要的物質除去了,例如:加入鹽酸溶液等。答案:應向溶液中加入適量NaOH溶液。例題2-7 下列說法中,正確的是()A.Na2O2是堿性氧化物,溶于水生成相應的強堿B.金屬鈉應保存在磨口玻璃瓶中C.金屬鈉在常溫下和氧氣反應生成氧化鈉D.固體NaOH暴露在空氣中,極易吸收空氣中的CO2,其溶液中必然含有CO32-、HCO3-、OH-等解析與答案(1)堿性氧化物的概念不清。堿性氧化物是與水反應只生成堿的氧化物,而Na2O2與水反應不僅生成堿,還生成O2,故Na2O2不是堿性氧化物。A答案不正確。(2)因為鈉的性質非常活潑,常溫情況下就能與氧氣反應生成Na2O,故鈉應保存于煤油中,只放在磨口瓶中不行,因為瓶里可能含有空氣,故B答案不正確。(3)NaOH水溶液中的HCO3-和OH-不能共存,故D答案也不正確。答案:C例題2-8 現有蘇打和小蘇打的混合物6.85g,加熱灼燒至質量不再減輕,冷卻將所得固體再跟足量的鹽酸反應放出2.2g二氧化碳,計算原混合物中蘇打和小蘇打各是多少克?解析與答案本題是典型的用差量法解決混合物的計算。閱讀題目時,容易忽略題中隱含的條件,即與鹽酸反應放出的2.2g二氧化碳,是由原混合物中的蘇打和由小蘇打受熱分解產生的蘇打二者之和一起與鹽酸反應產生的,故不能簡單地認為只是原混合物中的蘇打與鹽酸反應產生的二氧化碳。正確解題思路為:△設:原混合物中蘇打的質量為x,小蘇打的質量為y。△ 2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O↑ 2×84106yyNa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 106 44 x+y2.2g 依題意: 解得:x=2.65g,y=4.2g答案:原混合物中蘇打為2.65g,小蘇打為4.2g。例題2-9 某混合氣體,可能含有N2、HCl、CO。把混合氣體依次通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO,氣體體積都沒有變化;再通過足量的Na2O2固體,氣體體積減??;最后通過灼熱的銅網,經充分反應后,氣體體積又減小,但還有剩余的氣體。以下對混合氣體組成的判斷,不正確的是()A.一定沒有N2,CO和HCl中至少有一種B.一定有N2,CO和HCl中至少有一種C.一定有N2,可能有CO和HClD.一定有N2和CO,沒有HCl解析與答案△此題隱含陷阱的條件是通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO,氣體體積都沒有變化,不少學生誤認為二者均沒有發(fā)生反應。實際上HCl與NaHCO3或CO與CuO都可發(fā)生反應,但反應前后氣體體積均不發(fā)生變化:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O;CuO+CO=Cu+CO2。因為兩個反應都生成CO2氣體,故與下一步Na2O2反應,使氣體體積減小:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。因為含有氧氣,混合氣體通過灼熱的銅網會使O2體積減小。最后還有氣體剩余,必是化學性質較穩(wěn)定的N2。△總之,凡是肯定有HCl無CO或有CO無HCl都是不全面的。應該說一定有N2,HCl和CO至少有一種,不能排除CO和HCl同時存在的可能性。答案:A、D例題2-10 欲除去小蘇打溶液中少量蘇打雜質,加入的物質最宜選用()A.鹽酸 B.干冰 C.碳酸氫鈉 D.氫氧化鈣解析與答案此題不少學生誤選C。要除盡雜質,所加除雜質的試劑必須稍過量。加鹽酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O;同時HCO3-+H+=CO2↑+H2O,顯然除去了小蘇打,錯;B加干冰可發(fā)生:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,2NaHCO3,從反應方程式看可行,但加入適量的Ca(HCO3)2操作極不容易,加少了除不盡雜質,加多了引入了新的雜質,所以不是最適宜的試劑;D加入Ca(OH)2:Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O顯然把小蘇打也除去了,錯。答案:B例題2-11 通常用盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶來除去混在CO2中的HCl氣體,而不能用NaOH和Na2CO3溶液的原因______________。解析與答案除去雜質氣體的原則是:①除去雜質氣體;②不能使原來氣體減少;③不能引入新的雜質。因為NaHCO3不與CO2反應,能與HCl反應生成CO2,離子方程為:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,同時CO2在飽和NaHCO3溶液中的溶解度小。若用NaOH吸收HCl,同時CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,而用Na2CO3溶液,則發(fā)生反應CO32-+CO2+H2O=2HCO3-,CO2也被吸收了,所以不允許。答案: 因為用NaOH和Na2CO3溶液雖然能除去HCl氣體,同時也將CO2除掉了,故不能用NaOH和 Na2CO3溶液。例題2-12 下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是()A.干冰滅火劑 B.黃砂C.干粉滅火劑(含NaHCO3) D.泡沫滅火劑點燃解析與答案點燃鈉著火實際上是鈉與氧氣在點燃情況下反應,生成過氧化鈉,即:2Na+O2=Na2O2。A、C、D答案中的滅火劑實質都是利用CO2滅火,而生成的過氧化鈉與二氧化碳反應,即2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,產生氧氣又助燃,故A、C、D答案均不正確。答案:B例題2-13 向碳酸鈉的濃溶液中逐滴加入稀鹽酸,直到不再生成二氧化碳氣體為止,則在此過程中,溶液中碳酸根離子濃度變化趨勢可能是()(全國)A.逐漸減小 B.逐漸增大C.先逐漸增大,而后減小 D.先逐漸減小,而后增大 你的選擇是_____。(填正確選項的標號)試用化學方程式和簡要文字表述其理由。解析與答案因為Na2CO3=2Na++CO32-,CO32-+H+=HCO3-,所以溶液中HCO3-的濃度逐漸增大;而后因為HCO3-+H+=H2CO3,H2CO3=H2O+CO2↑,所以溶液中HCO3-的濃度減小。本題為元素和電解質溶液知識的綜合題,主要應從碳酸鈉濃溶液中逐滴加入稀鹽酸,直到不再生成二氧化碳氣體為止這個條件去分析。運用學過的知識,即隨著H+濃度的增大,CO32-轉換成HCO3-,而H+濃度的繼續(xù)增大,HCO3-又轉化成H2O和CO2,這就決定了HCO3-濃度由逐漸增大到逐漸減小的實質。答案:C;解釋略例題2-14 向20mL0.2mol/LNaOH溶液中,緩緩通入一定量CO2氣體,將溶液在一定條件下蒸干,若得到白色固體是純凈物,則通入的CO2的體積應為_____mL(標準狀況)。寫出有關離子方程式______________。將上述白色固體加水溶解,加鹽酸至pH=7再蒸干得白色固體質量為_____g。(上海市)解析與答案(1)此題前部分是成鹽種類的計算,即:由于CO2量的不同,產物不同。由CO2與NaOH反應方程式可知:當n(OH-)∶n(CO2)=2:1時,生成正鹽,即n(CO2)=2×10-3mol,V(CO2)=44.8mL;當n(OH-)∶n(CO2)=1:1時,生成酸式鹽,即n(CO2)=4×10-3mol,V(CO2)=89.6mL。其它情況均生成混合物。(2)當白色固體加入鹽酸中和后,不管生成什么鹽,從反應的NaOH分析,其Na+的量不變,所以最后得到的n(NaCl)=n(NaOH),即m(NaOH)=58.5g/mol×20mL×0.2mol/L×10-3L/mL=0.234g。例題2-15 現有一定量含有Na2O雜質的Na2O2試樣,請從下面圖2-3中選用適當的實驗裝置,設計一個最簡單的實驗,測定Na2O2試樣的純度。(可供選用的反應物只有CaCO3固體,6mol/L鹽酸和蒸餾水)圖圖2-3 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?(1)寫出在實驗中Na2O2和Na2O分別發(fā)生反應的化學方程式。 (2)應選用的裝置是(只要求寫出圖中裝置的標號)_________。 (3)所選用裝置的連接順序是(填各接口的字母,連接膠管省略)________________________。(全國)解析與答案本題主要考查Na2O2和Na2O在性質方面的不同點,即Na2O2不是堿性氧化物,與水反應可生成O2,然后再利用生成的氧氣將水排出,測定水的體積,即可得到氧氣的體積,間接得到樣品中Na2O2的量,從而求得試樣中Na2O2的純度。答案: (1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH; (2) 所用儀器為:⑤、①、④; (3) 連接順序為:G、A、B、F。例題2-16 在一定條件下,使H2和O2的混合氣體26g充分發(fā)生反應。所得產物在適當溫度下跟足量的固體Na2O2反應,使固體增重2g。求原混合氣體中O2和H2的質量。(2002年廣東、河南)解析與答案此題可能發(fā)生的反應:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 = x=18g 2H2+O2=2H2O y=2g == z=16g 已知H2和O2共26g,而反應用了H22g,O216g,共18g,所以剩余氣體:26-18=8g (1)當O2過量時:m(O2)=16g+8g=24g,m(H2)=2g (2)當H2過量時:m(O2)=16g,m(H2)=2g+8g=10g答案: ①氧氣過量時:m(O2)=24g,m(H2)=2g ②氫氣過量時:m(O2)=16g,m(H2)=10g例題2-17 Ag/-Al2O3是石油化學工業(yè)的一種重要催化劑,其中Ag起催化作用,-Al2O3是載體且不溶于硝酸,該催化劑的回收實驗如下圖所示。其中的轉化反應為:6AgCl+Fe2O3=3Ag2O+2FeCl3。(Ⅰ)酸溶((Ⅰ)酸溶(Ⅱ)過濾,洗滌(Ⅲ)沉淀(Ⅳ)NOx-Al2O3AgCl(固)NaNO3(溶液)(Ⅷ)吸收(Ⅶ)NaOH溶液Fe2O3(Ⅵ)酸溶(Ⅴ)轉化HNO3AgNO3晶體FeCl3NaCl蒸餾水HNO3Ag/-Al2O3 閱讀上述實驗流程,完成下列填空:abc (1) Ag/-Al2O3加酸溶解應選用圖2-abc (2) 在實驗操作(Ⅱ)中,如果用自來水代替蒸餾水進行洗滌,將會發(fā)生化 學反應的離子方程式_______________________。 (3) 實驗操作(Ⅳ)所需的玻璃儀器為_____、_____、_____。(填寫三種) (4) 實驗操作(Ⅶ)從AgNO3溶液獲得AgNO3晶體需要進行的實驗操作依 次為:__________。(多選扣分)。 a.蒸餾b.蒸發(fā)c.灼燒d.過濾e.冷卻結晶 (5) 已知:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O; 2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O NO和NO2的混合氣體組成可表示為NOx。該混合氣體通入NaOH溶液完全被吸收時,x的值為_____。a.x≤1.5 b.x=1.2 c.x≥1.5 (6) 已知Ag/-Al2O3中Ag的質量分數,若計算Ag的回收率,還必須知道的實驗數據為_____和_____。(2002年上海市)解析與答案在(Ⅰ)的操作中需將固體加酸溶解并產生氣體,所以用分液漏斗控制酸量,且反應放出氣體,故另一導管口應位于液面之上,選a;因為自來水中含有Cl-離子,(Ⅱ)操作目的是分離AgNO3和-Al2O3,如果用自來水清洗必會發(fā)生Ag+與Cl-的反應;操作(Ⅳ)要分離AgCl和NaNO3,所以需用過濾裝置;欲從AgNO3溶液中獲得AgNO3,基本操作是蒸發(fā)、冷卻和過濾;第(5)問中題干給出2個方程,從而看出有NO必然伴有NO2一起與NaOH反應:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,N與O關系是2:3;所以x=1.5;或者無NO,只生成NO2與NaOH反應,此時x=2,所以x≥1.5不會<1.5或=1.2;要想算出Ag的回收率,必須知道原來在催化劑中含Ag多少,還要知道回收的AgNO3含Ag多少,列出比例求出回收率,現已知道在催化劑中Ag的質量分數,所以再知道催化劑的總質量和回收后的AgNO3的質量,即可算出Ag的回收率。本題考查學生敏捷地接受題目所給出的信息,并結合學過的知識綜合分析判斷的能力。答案: (1)a;(2)Ag++Cl-=AgCl↓;(3)漏斗,燒杯、玻棒; (4)b、e、d;(5)c;(6)催化劑的質量和AgNO3的質量。例題2-18 天平的兩個托盤上放兩個等質量的燒杯,分別加入3.65g的鹽酸,再分別加入xg的NaHCO3與yg的KHCO3,反應后天平仍平衡,則x,y的正確關系是()A.x>y≥8.4g B.y>x≥10g C.x=y(tǒng)≥8.4g D.x=y(tǒng)≥10g解析與答案欲使反應后天平仍平衡,應使兩只燒杯中反應完成后增重質量相等。一般分三種情況討論:①鹽酸過量,NaHCO3和KHCO3完全反應;②鹽酸不足量,NaHCO3和KHCO3均有剩余;③鹽酸與一種反應物完全反應,另一種有剩余。本題中發(fā)生的反應為: NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 84g36.5g44g KHCO3+HCl=KCl+CO2↑+H2O 100g36.5g44g 由于燒杯中的鹽酸均是3.65g,所以當鹽酸恰好完全反應時,消耗NaHCO38.4g,消耗KHCO310g,同時都跑掉4.4gCO2,要使反應后天平仍平衡,就要增重質量相等,只能NaHCO3過量,10gNaHCO3反應8.4g,還剩余1.6g在燒杯中,所以x=y(tǒng)≥10g符合題意。答案:D例題2-19 為了測定工業(yè)純堿中Na2CO3的質量分數(含有少量的NaCl),某學生設計了如圖2-5所示的實驗裝置。稀硫酸稀硫酸堿石灰樣品圖2-5 (1)①準確稱取盛有堿石灰的干燥管的質量(設為m1);②準確稱取一定質量的純堿樣品(設為m0),并放入廣口瓶中。從分液漏斗緩緩滴入稀硫酸,待不再生成氣體后,稱干燥管的總質量(設為m2)。設該生導出的計算式為:w(Na2CO3)= 試回答:(1)m2-m1表示__________。 (2)如果不計稱量誤差,該生的實驗結果有無誤差(填有或無),如果有,是偏大還是偏小(如果無誤差,此空和后面的空不用填寫)。產生誤差的原因是__________,如何改進實驗進行補救__________。解析與答案(1)m2-m1理應是CO2的質量,但實際是部分CO2和H2O的質量。(2)隨著CO2逸出少量的水蒸氣也跟著逸出,但因為量很少,所以對實驗結果的影響(偏大)較小。而反應后滯留在廣口瓶和導管中的CO2未被堿石灰吸收,是導致誤差偏小的主要因素,所以實驗結果總體偏小。稀硫酸空氣堿石灰濃硫酸樣品NaOH溶液圖稀硫酸空氣堿石灰濃硫酸樣品NaOH溶液圖2-6例題2-20 將amolNa2O2和bmolNaHCO3固體混合物在密閉容器中加熱到250,讓其充分反應后排出氣體。 (1)當剩余固體為Na2CO3,排出氣體為O2和H2O(g)時,=_____。 (2)當剩余固體為Na2CO3和NaOH,排出氣體為O2和H2O(g)時,=_____。 (3)當>1時,剩余固體為_____,排出氣體為_____。 (4)當排出O2和H2O(g)為等物質的量時,=_____。解析與答案△Na2O2和NaHCO3組成的固體混合物在密閉容器中加熱,可發(fā)生如下反應:△2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O↑2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2↑2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑當Na2O2和NaHCO3的物質的量之比()不同時,反應情況也不同,剩余固體的成分和逸出氣體的成分也不同。固體剩余只能是Na2O2、Na2CO3和NaOH的一種或幾種,所以可用2個通式表示: ①aNa2O2+bNaHCO3=bNa2CO3+(2a-b)NaOH+(b-a)H2O+O2↑ 一配碳二配鈉三配氫四配氧 ②aNa2O2+bNaHCO3=(a+)Na2CO3+(-a)CO2↑+H2O+O2↑ 一配鈉二配碳三配氫四配氧上述兩式a、b均是任意的正數。當某生成物系數為0時,說明該生成物不存在,當某生成物為負數時,不僅說明該生成物不存在,而且某一反應物必然過量。根據給出條件,運用此法可迅速解出答案: (1) 剩余固體只有Na2CO3按②式計算,排出的氣體只有氧氣和H2O(g),所以nCO2=0,即-a=0,=; (2) 剩余固體為Na2CO3和NaOH,按①式計算: 即而可得: (3) >1,代入①式,Na2CO3,NaOH,O2均為正數,水的系數為負數,說明產物中沒有H2O,且Na2O2過量。所以剩余固體為Na2O2,Na2CO3和NaOH,排出的氣體只有O2; (4) 排出的O2和H2O(g)等物質的量,應代入①式,n(O2)=n(H2O),得出b-a=,=。答案: (1)=(2)<<1 (3)剩余固體Na2O2,Na2CO3和NaOH;O2 (4)=例題2-21 將18.4gNaOH和NaHCO3的固體混合物在密閉容器中加熱到250,經充分反應后排出氣體,冷卻,稱得固體質量為16.6g,求原混合物中NaOH的質量分數?!鹘馕雠c答案△250℃混合物加熱時的化學方程式為:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O↑,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,總方程式為:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2250℃844010618第一步:判斷混合物在加熱反應時是恰好完全反應,還是哪種物質過量。判斷方法有3種:(1) 設18.4g混合物恰好按84:40比例混合,則反應后剩余的固體為Na2CO3,設為xg:=,x=15.7g<16.6g,可見NaOH過量。(2) 利用反應前后質量差也可判斷哪種物質過量。假設混合物恰好按84∶40比例

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