高考化学——钠及其化合物的综合压轴题专题复习及详细答案.docx

高考化学——钠及其化合物的综合压轴题专题复习及详细答案一、高中化学 钠及其化合物1． 化学兴趣小组制取 Na2O2，并测定制得的 Na2O2 样品的纯度I．制取 Na2O2查阅资料：①钠与空气在 453～ 473K 之间可生成 Na2O，迅速提高温度到 573～ 673K 之间可生成Na2O2② 4Na+3CO22Na2CO3+C③加热后， Na 不与 N2 反应1）图 1 为兴趣小组制取 Na2O2 的装置，得到的固体中不可能混有的杂质是 ____A． Na3 N B．Na2CO3 C． Na2OD． NaOH（2）该小组若要得到相对纯净的Na2O2，请从图2 中选择合适的装置（要求从装置A、B、 C 中选择）净化空气，接口从左至右正确的连接顺序是____II．测定制得的按图 2 装置中的Na2O2 样品的纯度F→B→C→A→D顺序连接，检查装置气密性后，将制得的10g 样品放入F装置的烧瓶中，滴入稀硫酸反应后，D 中收集到1.12L 气体（体积已转换为标况下） 3）写出样品中 Na2O2 所发生反应的化学方程式为 _____ 4） B 中反应的化学方程式为 ____，C 装置的作用是 ____。

5）装置 F 中仪器 i 的名称为 ____；仪器 i 和烧瓶用一根导管连接，目的是使稀硫酸能顺利流下，也可减少实验产生误差，若没有该导管将导致测定的结果____（填 “偏大 ”“偏小 ”或“无影响 ”)6）该实验测得样品中Na2O2 纯度为 _____答案】 Aedbc 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4 +2H2O+O2↑2NaOH+ CO2=H2O+Na2CO3 检验CO 是否除尽分液漏斗偏大 78.0%2【解析】【分析】（1）①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠，二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠，与水反应会得到氢氧化钠，由信息可知钠与氮气不反应；（ 2）若要得到相对纯净的过氧化钠，应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气；（ 3）过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水；（ 4）该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水，用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽，用排水法收集氧气，根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量，进而计算样品中过氧化钠的质量分数；（ 5）分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压，使稀硫酸顺利流下，还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积，若没有该导管，排出的空气按生成氧气的体积计算；（ 6）依据标况下氧气的体积和反应方程式计算过氧化钠的质量，由题给数据计算过氧化钠的纯度。

详解】（ 1）①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠，二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠，与水反应会得到氢氧化钠，由信息可知钠与氮气不反应，则Na2O2 中可能含有的杂质为Na2CO3 、Na2O、 NaOH，不可能含有 Na3N，故答案为： A；（ 2）空气中含有的二氧化碳和水会与过氧化钠的反应，使得制得的过氧化钠含有杂质，若要得到相对纯净的过氧化钠，应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，则净化空气的装置接口从左至右的连接顺序是edbc，故答案为： edbc；（3）过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水，反应的化学方程式为2Na2 O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑，故答案为： 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2 O+O2↑；（ 4）该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水，用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽，用排水法收集氧气，根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量，进而计算样品中过氧化钠的质量分数，二氧化碳与浓氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 2NaOH + CO2=H2O+Na2CO3，故答案为：2NaOH + CO2=H2O+Na2CO3 ；检验 CO2 是否除尽；（ 5）装置 F 中仪器 i 的名称为分液漏斗，分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压，使稀硫酸顺利流下，还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积，若没有该导管，排出的空气按生成氧气的体积计算，导致测定氧气体积偏大，则测定 Na2O2 样品的纯度偏大，故答案为：分液漏斗；偏大；（6）过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为 2Na2O2+2H2 SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑ ，标况下1.12L 氧气的物质的量为1.12 L22.4 L / mol =0.05mol，由方程式可知过氧化钠的质量为0.05mol 2 78g/mol=7.8g ，则过氧化钠的纯度为【点睛】7.8 g10g 100%=78.0%，故答案为： 78.0%。

分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压，使稀硫酸顺利流下，还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积，若没有该导管，排出的空气按生成氧气的体积计算是分析的难点，也是解答的易错点2． 如图所示， “二氧化碳是否在有水存在时，才能与过氧化钠反应？ ”这个问题可通过以下实验加以证明1）按图装置，在干燥的试管Ⅲ中装入Na2 221O后，在通入 CO 之前，应事先将活塞（K、K ）关闭好，目的何在？ ____2（2）试管 I 内的试剂 X 是 __时，打开活塞K12、 K ，加热试管Ⅲ约 5 分钟后，将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上，可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化，则所得的结论是____3）试管 I 内试剂为 CO2 饱和水溶液时，其他操作同（2），通过 ____ 的现象，可以证明Na2O2 与潮湿的 CO2 能反应且放出O2 4） CO2 与过氧化钠反应机理也可用示踪原子分析加以证明，请完成下列反应方程式：__Na2O2+____C18O2+____H218O→ ____答案】以防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象浓 H2SO4 过氧化钠与干燥的 CO2 不反应带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃，同时，Ⅲ内固体由淡黄色变为白色 2 2 2═ 2Na2 18 3 22C O +O ↑ +2H O【解析】【详解】(1)本题旨在利用对比实验，探究Na O 与 CO 反应的环境，故实验步骤中，首先让Na O22222与干燥 CO2反应，必须保证整个环境中不能有22HO，故通入反应装置前 CO 必须干燥，故答案为以防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象；(2)二氧化碳必须是干燥的，所以使用试剂X 浓硫酸进行干燥；由带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化，说明干燥的二氧化碳与过氧化钠没有发生反应，故答案为浓H2 42SO ；过氧化钠与干燥的CO 不反应；(3)过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应会生成氧气，所以带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上会复燃；Ⅲ内固体由淡黄色变为白色，说明淡黄色的过氧化钠由于参加了反应生成了白色的碳酸钠，故答案为带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃，同时，Ⅲ内固体由淡黄色变为白色；(4)过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应的实质为：二氧化碳与水结合生成碳酸，碳酸电离的氢离子与过氧化钠反应，碳酸中 18O 完全存在于碳酸根离子中，生成的水中不含 18O，反应的化学方程式为： 2Na2O2 +2C18O2+2H218O═ 2Na2C18O3+O2↑ +2H2O，故答案为 2； 2；2；═ 2Na2C18O3+O2↑ +2H2O。

点睛】本题考查了碱金属及其化合物的性质，该题是高考中的常见考点和题型，试题基础性强，旨在考查学生的逻辑推理能力本题的易错点为(4)，碳酸电离的氢离子与过氧化钠反应，碳酸中 18O 完全存在于碳酸根离子中3．I. 中国的侯德榜对索尔维制碱法进行了改进，将合成氨工业与纯碱工业联合，发明了侯氏制碱法，又称联合制碱法，生产流程可以表示如图所示（代表所需物质，代表产品）在上述工业流程中：（ 1）产品 N 的化学式 __________，所需物质 A 的名称 ____________ ，B 的电子式____________ 2）侯德榜制碱法的原理是 _____________________________________ （用化学方程式表示）操作 X 的名称是 _________________________II. 利用侯德榜原理制备的纯碱中含有少量NaCl 等杂质，利用下列装置可用来测定纯碱中的Na2CO3 的质量分数实验步骤如下：①如图所示，组装好实验仪器，并检查其气密性；②准确称取盛有碱石灰的干燥管 D 的质量（设为 m1g）；③准确称取一定量的纯碱（设为 ng），并将其放进广口瓶 B 内；④从分液漏斗中缓缓滴入一定量的稀硫酸，并从前端缓缓地鼓入空气，至B 反应器。