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碱金属(实验) 附答案一/3在120(时寸,将2L H2O、1L N2、1L CO、1L O2和2L CO2组成的混合气体依次缓 缓通过过量的热铜粉,过量过氧化钠和过量炽热木炭粉的三个反应管经充分反应后, 恢复到原来温度和压强其气体体积是( )A 6LB 5LC 3.5L D 2.5L 一/8已知下列各物质的学名依次是:Na2S2O3叫硫代硫酸钠;CaSx叫多硫化钙;Na2O2 叫过氧化钠;KO2叫超氧化钾.请你综合上述命名规律,比较、分析并确定:Na2CS3 应读做A.硫代碳酸钠B.多硫碳酸钠 C.过硫碳酸钠D.超硫碳酸钠一/9 1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的容器中加热充分反应,排 出气体物质后冷却,残留的固体物质是()A. Na2CO3B. Na2O2 Na2CO3C. NaOH Na2CO3D. Na2O2 NaOH Na2CO3二/18现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简 单的实验,测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体,6摩尔/升盐酸和蒸馏水). 请填写下列空白:(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略)二/19测某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样的质量分数.(已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水 的质量为190.720g),利用下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 数据如表:读数次数质里(g)锥形瓶+水+试样第1次192.214第2次192.164第3次192.028第4次192.010第5次192.010测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:(3)操作I的名称是 (4)需直接测定的物理量是(5) 测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯、还需 、 (固定、夹持仪器除外)(6)在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结 二/25 碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(钝度约98)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、CL和SO42-等杂质,提纯工艺路线如下L网匚* H凶一唾唾T试抑级Na2CO3 +蒸发浓水 7 NaOH-|匸业碳峨钠一陲邕I-匱垂|过滤|-T已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示NaiCOj-THiOW占當0 丄一II 丄 丄 一273293 釘333335337377K回答下列问题( 1)滤渣的主要成分为( 2)“趁热过滤”的原因是。( 3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是(写出一种)( 4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是 二/26碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下CI1査-F+,3+, Fe2+sMg2+IUSM左苜说艸乱槪目和耳、请藩sPH旦甘3 2 5 2 312 4 二i2s04, LOH & Li2com303K-dsmf繭a蛊卅 34.2F 12 7g 昔 1 3g (一)笫期 I 刮、.f sn皿常 1(2 )笫竭I召、歸炯讪師腔罟陳一前藩召吟血LfSO42,、迎吟血3+ F+ Fe2+ Mg2+ Ca2+ Na +轴池厠、Mffl器-H昜 (=討对对* “ 咼=i=PH腔6 06 5、滉讪跚師腔炯圧藩。答案:一/3分析:混合气体通过过量的热铜粉,发生反应2Cu+O2=2CuO, CuO+CO=Cu+CO2,相当于 O2+2CO=2CO2,2Cu+02=2Cu0,混合气体中 1LC0、1L 02可以生成C02为1L,剩余氧气与铜反应,即通过过量的热铜粉出来的气体2LH2O、 1L N2和3L C02;出来气体通过过量过氧化钠,发生反应2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2, 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,水、二氧化碳完全反应,生成氧气2.5L,即通过过量过氧化钠, 出来的气体1L N2和2.5LO2;再通过过量炽热的木炭粉,发生反应O2+2C=2CO,生成CO为 5L,即通过过量炽热的木炭粉,最终出来的气体为1L1L N2和5LC0.解答:混合气体通过过量的热铜粉,发生反应2Cu+O2=2CuO, CuO+CO=Cu+CO2,相当于 O2+2CO=2CO2,2Cu+O2=2CuO,混合气体中 1LCO、1L O2,可以生成 V (CO2)=V (CO) =1L,剩余氧气与铜反应,水、氮气未反应,出来气体中二氧化碳为2L+1L=3L,即通过过量 的热铜粉出来的气体2LH2O、1L N2和3L CO2; 出来气体通过过量过氧化钠,发生反应2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2, 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,水、二氧化碳完全反应,由方程式可知,生成氧气V (O2)=吕V C-j(C02)+丄V (H2O) =2x3L+丄X2L=2.5L,即通过过量过氧化钠,出来的气体1L N2和2.5L02;再通过过量炽热的木炭粉,发生反应O2+2C=2CO,由方程式可知生成一氧化氮V (CO) =2V (02)=2.5Lx2=5L,即通过过量炽热的木炭粉,最终出来的气体为1L1L N2和5LCO.即 气体体积为11+5L=6L.故选:A.一/8分析:Na2S2O3为硫酸钠中1个O原子被S原子代替,叫硫代硫酸钠,Na2CS3可以看作碳酸钠中3 个O原子被3个S原子代替,据此进行命名.解答:解:Na2S2O3叫硫代硫酸钠,可以看作硫酸钠中1个O原子被S原子代替形成的,Na2CS3可以看作碳酸钠中3个O原子被3个S原子代替,类比硫代硫酸钠的命名可以读作: 硫代碳酸钠,故选A.一/9分析.由2NaHCO3小Na2CO3+CO2个+H20,可知2mol碳酸氢钠分解生成1moNa2CO3、Na2CO3+CO2 个 +H20,lmolCO2、lmolH2O,然后过氧化钠分别与水和二氧化碳反应,确定最后的固体的物质. 解答:解:2NaHCO =2mol1mol 1mol 1mol2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,1mol 1mol 1mol则过氧化钠恰好与碳酸氢钠分解生成的二氧化碳反应, 排出气体物质后冷却,残留的固体物质为2molNa2CO3; 故选A.二/18分析:(1)氧化钠和过氧化钠均能和水反应;(2) 根据氧化钠和过氧化钠与水反应的区别:过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液的同时, 还会生成氧气,可以用排水量气法测定氧气的体积,进而确定过氧化钠的量及其百分含量;(3) 装置的组装顺序:固体混合物与水反应,用排水量气法测定氧气的体积;其中盛水的试 剂瓶导管一定要短进长出,大气压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氧气的体积.解答:(1)氧化钠和过氧化钠均能和水反应,方程式为:2Na2O2+2H2O-4NaOH+O2个;Na2O+H2O=2NaOH,故答案为:2Na2O2+2H2Of 4NaOH+O2个;Na2O+H202NaOH;(2) 实验的原理是:过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液的同时,还会生成氧气,但氧气中 会有水蒸气,要用浓硫酸吸水,然后可以用排水量气法测定氧体的体积,进而确定过氧化钠 的量及其百分含量,故可选择的装置为卩可,故答案为:(3) 用排水量气法测定氧体的体积时,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,大气压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氧气的体积,故连接次序:(G)接(A) (B)接(F), 故答案为:(G)接(D) (C) (B) (A)接(F).二/19解答:(3) 由流程图可知,操作I是从溶液中获得氯化钠晶体,应采取蒸发结晶,故答案为:蒸发;(4) 最终蒸发冷却结晶得到晶体为氯化钠,故应测定NaCl的质量,故答案为:NaCl的质量;(5) 在烧杯内用盐酸溶解样品,并用玻璃棒搅拌,在蒸发皿中加热蒸发结晶,并用玻璃棒搅拌,用 天平称量氯化钠的质量,故答案为:烧杯;玻璃棒;(6) 转移溶液时,如溶液转移不完全,烧杯内壁放出少量氯化钠,测定氯化钠的质量偏小,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质量分数,故 Na2O2 质量分数偏大,故答案为:偏大;二/25解答:(1)工业碳酸钠(钝度约98%)中含有Mg2+, Fe3+, Ca2+,所以除杂”中加入过量的NaOH 溶液,可生成Mg (OH) 2、Fe (OH) 3、CaCO3沉淀,滤渣的主要成分为Mg (OH) 2、Fe (OH) 3、CaCO3,故答案为:Mg (OH) 2、Fe (OH) 3、CaCO3;(2) 根据所给的坐标图可以发现:温度减少至313K时发生突变,溶解度迅速减少,若不趁 热过滤将析出晶体,所以趁热过滤的原因是使析出的晶体为Na2CO3H2O,防止因温度过 低而析出Na2CO310H20晶体或Na2CO37H20晶体,使后续的加热脱水耗时长,故答案为:使析出的晶体为Na2CO3H2O,防止因温度过低而析出Na2CO310H20晶体或 Na2CO37H20晶体,使后续的加热脱水耗时长;(3) 在实验室进行趁热过滤”时,要注意减少过滤的时间和保持过滤时的温度,可采取的措 施是用预热过滤装置(或已预热的布氏漏斗趁热抽滤,或用常压热过滤漏斗进行过滤)故答 案为:用预热过滤装置(或已预热的布氏漏斗趁热抽滤,或用常压热过滤漏斗进行过滤);(4) 根据流程图内容“母液中存在氯离子和硫酸根离子,若参与循环,将使离子浓度增大, 导致产品纯度降低,故答案为:产品纯度降低;因为循环使用时母液中Cl-与SO42-浓度增 大,导致产品含有NaCl或Na2SO4杂质;二/26解答:(1)固体颗粒越小,化学反应速率越快,同时可使锂元素尽可能多地溶解到酸中,故答案为:(1) 增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率;(2) 所给三种物质中,只有CaCO3能够降低溶液的酸度,提高溶液的pH到6.06.5,可除 去Fe3+、Al3+.,故答案为:石灰石;
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