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1、高考化学钠及其化合物 - 经典压轴题含详细答案一、高中化学钠及其化合物1 某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样（已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为190.720g），利用如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下表：（1）写出 Na2O2 和 H2O 反应的化学方程式_。（2）计算过氧化钠质量分数时，除了试样的质量，锥形瓶和水的质量，还必需的数据是_，不必作第6 次读数的原因是_。（3）根据上述数据，过氧化钠的质量分数是_（保留 2 位小数）。（4）测定上述样品（1.560g）中 Na2O2 质量分数的另一种方案，其操作流程如图：操作的名称是_。需直
2、接测定的物理量是_。操作需要的仪器除了酒精灯，还需要_（固定、夹持仪器除外）。在转移溶液时，如溶液转移不完全，则Na2O2 质量分数的测定结果_（填 “偏大 ”、“偏小 ”或 “不变 ”）。【答案】 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2第 4 次或第 5 次的读数第 5 次与第 4 次的读数相同，锥形瓶内质量已达恒重0.84溶解生成 NaCl 的质量玻璃棒、蒸发皿偏大【解析】【分析】（ 1）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气；（ 2）、（ 3）计算过氧化钠质量分数时，应用过氧化钠完全反应的数据，根据称量的锥形瓶+水 +试样总质量变化以及还有第 4 次或第 5 次读数，计算生成氧气的质量，根
3、据氧气的质量计算过氧化钠的质量；由表中数据可知，第4、 5 次读数相等，锥形瓶内的质量已达到恒重；（ 4）由流程图可知，操作是将样品在稀盐酸中溶解；操作是从溶液中获得的晶体为氯化钠，需直接测定氯化钠的质量；操作是从溶液中获得的晶体，蒸发浓缩、冷却结晶，需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿；在转移溶液时，如溶液转移不完全，烧杯内壁沾有少量的氯化钠，测定的氯化钠的质量偏小，样品中钠元素的质量分数偏低，故过氧化钠的质量分数偏大。【详解】（ 1） Na2O2 和 H2O 反应的化学方程式： 2Na2O2 +2H2 O=4NaOH+O2；（2）计算过氧化钠质量分数时，应用过氧化钠完全反应的数据，根据称量的
4、锥形瓶+水 +试样总质量变化计算生成氧气的质量，根据氧气的质量计算过氧化钠的质量，故需要知道试样的质量、锥形瓶+水的质量，还有第 4 次或第 5次读数；由表中数据可知，第4、5 次读数相等，锥形瓶内的质量已达到恒重，不必作第6 次读数；（3） 2Na2 222O +2H O=4NaOH+O ，由反应方程式可知，由于过氧化钠与水反应生成氧气，反应前后质量减少，质量的变化量就是氧气的质量，即m(O2)= 1.560g +190.720g-0.270g192.010=0.270g， n(O2)= 32g mol 1 =0.0084mol ，在化学反应中，反应物、生成物的物质的量变化之比等于化学计量数
5、之比，故n(Na2 O2) =2(O2)=0.0168mol ，过氧化钠的质量分数是：0.0168mol78 g mol 11.560g100% =84% ；（ 4）由流程图可知，操作是将样品在稀盐酸中溶解；最终蒸发浓缩、冷却结晶得到的晶体为氯化钠，故应测定生成 NaCl 的质量；操作是从溶液中获得的晶体，蒸发浓缩、冷却结晶，需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿；在转移溶液时，如溶液转移不完全，烧杯内壁沾有少量的氯化钠，测定的氯化钠的质量偏小，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的质量分数，故过氧化钠的质量分数偏大。2 过氧化钠是一种淡黄色固体，有漂白性，
6、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 Na2O
7、2 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：求原混合物中 Na2O2 的质量 B_；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_？【答案】 m1.1227.8g200mLV320mL【解析】【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 Na2 O2 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 2Na2C
8、O3 2Na2O22CO，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+2Na2 O2 4NaOH+O2，质量增重 m 为 2H2O O22H2，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 m 计算出氢氧化钠的物质的M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 n 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V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：5.6L 0.25
9、mol，所以过氧化钠22.4L / mo1的物质的量为 0.5mol ，所以氢氧化钠的物质的量为：0.5mol 21mol ，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：5.8g0.1mol ，生成58 g / mo1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 0.4mol 2mol/L ；0.2L(4)结合发生的反应2Na2O2+4NaHCO3 4Na2CO3+2H2O +
10、O2和 2Na2O2+2NaHCO32Na2 CO3+2NaOH+O2计算；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+O22H2 O，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 62x+78y14，最后得到的溶质为 NaOH，得到 400mL
11、 pH 14的溶液，氢氧化钠的物质的量为：0.4 10.4mol ，根据钠原子守恒可得：2x+2y 0.4，联合解得：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 0.05mol1.12L；(3)生成标准状况下气体体积为5.6L，物质的量为：5.6L 0.25mol ，所以过氧化钠22.4L / mo1的物质的量为 0.5mol ，所以氢氧化钠的物质的量为：0.5mol 21mol ，沉淀质量为 5.85.8g0.1mol ，生成克，即氢氧化镁的质量为5.8 克，所以氢氧化镁的物质的量为：58
12、g / mo1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 0.4mol 2mol/L ，故答案为： 2；0.2L(4)设 Na2 O2 和 NaHCO3 的物质的量分别为 x，y；2Na2O2+4NaHCO3 = 4 Na2CO3 + 2H 2O+ O249242417.8815.412Na2O2+2NaHCO3 = 2Na2CO3 + 2NaOH +O232429217.8816.1115.4115.92
13、16.11 说明两个反应都发生，所以：78x+84y 17.88、 106y+(2xy) 4015.92，解之得： x 0.1mol 、 y 0.12mol ，故 m(Na2O2)7.8g；反应后固体为0.08mol 的 NaOH 和 0.12mol 的 Na233CO ，当反应后溶质为NaCl、NaHCO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 200mLV320mL。【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。3 现有下列物质：KCl CH44322 24 N22金刚石
