《了解純堿的生產(chǎn)歷史》教案【研究目的】純堿是一種重要的化工原料，具有廣泛的用途。通過查閱資料，了解純堿的生產(chǎn)歷史，感受化學(xué)工業(yè)發(fā)展過程中技術(shù)進步的重要性，以及建設(shè)生態(tài)文明的意義。【材料閱讀】1．路布蘭制堿法1791年法國醫(yī)生路布蘭首先取得專利，以食鹽為原料，制得了純堿，稱為路布蘭制堿法。制取原理與步驟(1)先使氯化鈉與硫酸反應(yīng)，生成硫酸鈉：2NaCl＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑。(2)然后用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na2SO4＋4Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Na2S＋4CO↑。(3)最后利用硫化鈉與石灰石的反應(yīng)生產(chǎn)碳酸鈉：Na2S＋CaCO3=Na2CO3＋CaS。2．索爾維制堿法1861年比利時工程師索爾維發(fā)明的純堿制法，是以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來制取純堿。制取原理與步驟(1)在飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳，析出碳酸氫鈉：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。(2)過濾、洗滌、煅燒碳酸氫鈉晶體，得到純堿產(chǎn)品：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳循環(huán)使用。(3)氯化銨濾液與石灰乳混合加熱：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣循環(huán)使用。3．侯氏制堿法1943年我國化學(xué)工程專家侯德榜發(fā)明創(chuàng)建了聯(lián)合制堿法，即將氨堿法(又稱索爾維制堿法)和合成氨法兩種工藝聯(lián)合起來，同時生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品的方法。原料是食鹽、氨和二氧化碳，二氧化碳為合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣。制取原理與步驟侯氏制堿法，低溫下先向飽和食鹽水中通入氨氣，再通入二氧化碳可析出碳酸氫鈉，再加入細鹽末，因氯離子存在及低溫條件使氯化銨溶解度突然降低，而食鹽的溶解度變化不大，所以氯化銨析出而食鹽不析出；再用氨飽和后通二氧化碳，結(jié)果相繼析出NaHCO3和NH4Cl，該法生產(chǎn)的純堿質(zhì)量優(yōu)良，純白如雪?！痉治鲇懻摗?．根據(jù)所閱讀資料，分析后一種制堿法與前一種制堿法相比所具有的優(yōu)勢是什么？提示氨堿法(索爾維制堿法)相比于路布蘭制堿法的優(yōu)點是：原料(食鹽和石灰石)便宜；產(chǎn)品侯氏制堿法與氨堿法相比較，其優(yōu)點是食鹽的利用率大大提高，用等量的食鹽可生產(chǎn)更多的純堿，同時得到氮肥氯化銨，不再產(chǎn)生廢渣氯化鈣，減少了對環(huán)境的污染，并且大大降低了純堿和氮肥的成本，充分體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性。2．從生態(tài)文明建設(shè)的角度，思考侯氏制堿法的意義。提示減少了對環(huán)境的污染，有助于環(huán)境保護和生態(tài)文明建設(shè)，利用率高，產(chǎn)率高，降低了成本，減少了資源的浪費和能源的消耗?！窘Y(jié)果與討論】1．侯氏制堿法的原理反應(yīng)能發(fā)生的原因是什么？提示碳酸氫鈉溶解度小，在此條件下可以生成沉淀，從而使反應(yīng)發(fā)生。2．從原材料的角度綜合考慮，你認為制堿工廠可以與哪些工廠就近建設(shè)。提示合成氨、石灰、水泥廠等。3．侯氏制堿法中先通氨氣至飽和再通二氧化碳的優(yōu)點是什么？提示氨氣易溶于水，且溶于水后顯堿性，有助于吸收二氧化碳，從而析出更多的碳酸氫鈉。1．“NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl”是著名的“侯氏制堿法”的重要反應(yīng)。下面是4位同學(xué)對該反應(yīng)涉及的有關(guān)知識發(fā)表的部分見解。其中不正確的是()答案C解析侯氏制堿法的實質(zhì)就是利用NaHCO3溶解度比其他物質(zhì)小的原理，則A說法正確；析出晶體后的溶液一定為該物質(zhì)的飽和溶液，則C說法錯誤；純堿是Na2CO3的俗名，而NaHCO3的俗名是小蘇打，則B說法正確；NH4Cl是一種可用作氮肥的副產(chǎn)品，D說法正確。2．下圖是侯氏制堿法在實驗室進行模擬實驗的生產(chǎn)流程示意圖，則下列敘述正確的是()A．A氣體是CO2，B氣體是NH3B．第Ⅲ步得到的晶體是Na2CO3·10H2OC．侯氏制堿法的工藝過程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異D．第Ⅳ步操作的主要過程有溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶答案C解析侯氏制堿法中應(yīng)先在飽和食鹽水中通入NH3再通入CO2。因為CO2在飽和食鹽水中的溶解度很小，先通入NH3使食鹽水顯堿性，能夠吸收大量CO2氣體，產(chǎn)生高濃度的HCOeq\o\al(－,3)，才能析出NaHCO3晶體。3．已知碳酸氫鈉的溶解度較小。在飽和的氨和氯化鈉的混合溶液中通入二氧化碳，可析出碳酸氫鈉固體：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。據(jù)此，我國杰出的化學(xué)家侯德榜設(shè)計出了生產(chǎn)純堿的方法：飽和NaCl溶液eq\o(→,\s\up7(①通NH3),\s\do5(②通CO2))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(加熱))Na2CO3，這種方法被人們稱為侯氏制堿法。試回答下列問題：(1)寫出由碳酸氫鈉固體制碳酸鈉的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)如果碳酸鈉固體中混有碳酸氫鈉固體，應(yīng)如何除去？_____________________________________________________________________________________________________(寫出方法)；如果碳酸氫鈉溶液中混有碳酸鈉溶液，應(yīng)如何除去？__________________________________________________________________________________________________(寫出化學(xué)方程式)。答案(1)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑(2)加熱Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3↓解析(1)NaHCO3固體受熱容易分解生成Na2CO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。(2)NaHCO3固體受熱容易分解生成Na2CO3，Na2CO3固體中混有NaHCO3固體可以通過加熱的方法除去；如果NaHCO3溶液中混有Na2CO3溶液，可以在溶液中通入過量二氧化碳氣體。4．侯氏制堿法的步驟如下圖：試回答下列問題：(1)若上述的懸濁液是碳酸氫鈉和氯化銨的混合液，則Ⅰ和Ⅱ的總反應(yīng)化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________。由這一反應(yīng)可知氯化鈉比碳酸氫鈉的溶解度________________________________________。(2)Ⅲ的操作叫__________________________________________________________________。(3)Ⅳ的操作叫__________________________________________________________________。答案(1)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl大(2)過濾(3)灼燒解析(1)從生成物是NaHCO3和NH4Cl兩種物質(zhì)不難寫出Ⅰ、Ⅱ的總反應(yīng)化學(xué)方程式：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。顯然溶解度：NaCl>NaHCO3，所以在NaCl的飽和溶液中才會析出NaHCO3。(2)把不溶晶體與液體分離的方法稱為過濾。(3)Ⅳ的操作是對NaHCO3進行加熱，使其分解，同時使揮發(fā)性物質(zhì)氣化而除去，該操作為灼燒。5．“索爾維制堿法”工藝流程如圖所示，請回答下列問題：(1)向飽和氯化鈉溶液中先通入__________，效果更好。反應(yīng)制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學(xué)方程式為________________________________________________________________。(2)索爾維制堿法除了得到純堿外，還會產(chǎn)生一種廢渣________。侯氏制堿法在此工藝上改進，不再使用碳酸鈣制備CO2，而是在制備NH3的過程中制得CO2，則侯氏制堿法在得到純堿的同時還制得了________，此物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上的用途是________。答案(1)NH3NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl(2)CaCl2NH4Cl作氮肥解析(1)由于氨氣極易溶于水，所以向飽和NaCl溶液中先通入氨氣，效果更好。反應(yīng)制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學(xué)方程式為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。(2)根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)后還有氯化鈣生成。根據(jù)化學(xué)方程式NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl可知侯氏制堿法在得到純堿的同時還制得氯化銨。銨鹽在農(nóng)業(yè)上可作氮肥。6.(2020·北京101中學(xué)高一質(zhì)檢)某化學(xué)興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿并進行后續(xù)實驗。Ⅰ.制備純堿：先以NaCl、NH3、CO2和水等為原料，用下圖所示裝置制取NaHCO3，然后再將NaHCO3制備成Na2CO3。(1)裝置甲中反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________；裝置乙的作用是______________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________。(2)反應(yīng)進行一段時間后，觀察到裝置丙中試劑瓶內(nèi)溶液中有白色固體析出，經(jīng)檢驗該白色固體是NaHCO3。裝置丙中可得兩種產(chǎn)物，分別是NaHCO3和另一種鹽，裝置丙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________。(3)用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時，需要進行的實驗操作有________、洗滌固體、________，最后一步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。Ⅱ.測定所得產(chǎn)品的組成和純度(4)檢驗純堿樣品中是否混有NaHCO3，請選擇下列裝置設(shè)計實驗，并完成下表：選擇的裝置(填編號)實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論樣品中含NaHCO3(5)測定該純堿樣品的純度：稱取m1g樣品，置于小燒杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。將反應(yīng)混合物過濾、洗滌、干燥、稱量，得到固體的質(zhì)量為m2g。則該純堿樣品的純度為______________________________________________________________________________。答案(1)CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O除去CO2中的HCl氣體NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl(3)過濾灼燒2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑(4)A、BB中澄清石灰水變渾濁(或A、CC中物質(zhì)變藍或A、C、BC中物質(zhì)變藍，B中澄清石灰水變渾濁)(5)eq\f(106m2,m1)%解析(1)裝置甲中碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式是CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O；裝置乙中碳酸氫鈉與氯化氫反應(yīng)放出二氧化碳，裝置乙的作用是用碳酸氫鈉除去二氧化碳中的氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為為NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑。(2)裝置丙中氯化鈉、二氧化碳、氨氣反應(yīng)可得兩種產(chǎn)物，分別是NaHCO3和另一種鹽，根據(jù)元素守恒，另一種鹽是氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl。(3)用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時，需要進行的實驗操作有過濾、洗滌固體、灼燒生成碳酸鈉，灼燒碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。(4)用裝置A加熱分解NaHCO3，用澄清石灰水檢驗是否有二氧化碳氣體放出，選擇裝置B，若澄清石灰水變渾濁，則含有NaHCO3。(5)設(shè)樣品中Na2CO3的質(zhì)量為xg，CaCl2與Na2CO3反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉；CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl106100xgm2geq\f(106,xg)＝eq\f(100,m2g)x＝eq\f(106m2,100)樣品純度為eq\f(\f(106m2,100),m1)×100%＝eq\f(106m2,m1)%。課后測評一、選擇題(本題包括10小題,每小題2分,共20分。每小題只有1個選項符合題意)1.(2018浙江11月選考,5)可用于治療胃酸過多的物質(zhì)是()A.碳酸氫鈉 B.氯化鈉C.氯化鉀 D.氫氧化鈉答案A解析碳酸氫鈉可與鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈉、水以及二氧化碳,可用于治療胃酸過多,A項正確;NaCl、KCl不與鹽酸反應(yīng),不能用于治療胃酸過多,B項、C項錯誤;氫氧化鈉具有極強的腐蝕性,對人體有害,不能用于治療胃酸過多,D項錯誤。2.向一小燒杯中分別加入等體積的水和煤油,片刻后再向該燒杯中緩慢地加入一綠豆粒大的金屬鈉,可能觀察到的現(xiàn)象是下圖中的()答案A解析鈉的密度比煤油的大,比水的小,故鈉在水和煤油的交界處與水發(fā)生反應(yīng)生成氫氣,從而可看到氣泡,正確答案為A項。3.植物中山茶花、石榴可以吸收氯氣,紫藤和月季對氯氣的吸收凈化能力也很強。在實驗室制取Cl2時,尾氣一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是()A.氯氣不與石灰水反應(yīng)B.Ca(OH)2微溶于水,澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,不能充分吸收尾氣中的Cl2C.氯氣與Ca(OH)2反應(yīng)生成的CaCl2難溶于水D.澄清石灰水能吸收空氣中的CO2而變渾濁答案B解析Ca(OH)2在水中的溶解度小,吸收Cl2的量較少,吸收不充分。4.將紫色石蕊溶液滴入NaOH溶液中,溶液變藍色,再通入氯氣,溶液由藍色變成紅色,最后顏色慢慢褪去,其原因是()①氯氣有漂白性②氯氣與NaOH溶液反應(yīng)③氯氣的水溶液呈酸性④次氯酸有漂白性⑤氯化鈉有漂白性A.①④ B.②③④C.①②③ D.④⑤答案B解析Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl和NaClO,當Cl2過量時,Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,溶液呈酸性,因此使石蕊溶液變紅色,而HClO有漂白性,又使溶液褪色。5.用漂白粉溶液浸泡過的有色布條晾置在空氣中一段時間,漂白效果更好,原因是()A.漂白粉被氧化了B.有色布條被空氣中的氧氣氧化了C.漂白粉跟空氣中的CO2反應(yīng),生成了較多量的HClOD.漂白粉溶液蒸發(fā)掉部分水,其濃度增大答案C6.(2021河北邯鄲高一檢測)已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法不正確的是()A.3g3He含有的中子數(shù)為NAB.1molK2Cr2O7被還原為Cr3+轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NAC.28gCO和N2的混合物含有的電子數(shù)為14NAD.標準狀況下,4.48L水分子的數(shù)目為0.2NA答案D解析3He的中子數(shù)為3-2=1,則3g3He的中子數(shù)為3g3g·mol-1×NAmol-1=NA,選項A正確;重鉻酸鉀被還原為鉻離子時,鉻元素從+6價降低到+3價,1mol重鉻酸鉀轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3mol×2×NAmol-1=6NA,選項B正確;CO和N2的摩爾質(zhì)量均為28g·mol-1,每個分子所含電子數(shù)均為14,則28g混合物的物質(zhì)的量為1mol,所含有的電子數(shù)等于14NA,選項C正確7.(2020北京朝陽期末質(zhì)量檢測)以不同類別物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為線索,認識鈉及其化合物。下列分析不正確的是()A.反應(yīng)③表明CO2具有酸性氧化物的性質(zhì)B.反應(yīng)④說明NaHCO3的穩(wěn)定性強于Na2CO3C.反應(yīng)⑤⑥可用于潛水艇中氧氣的供給D.上述轉(zhuǎn)化中發(fā)生的反應(yīng)有分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、置換反應(yīng)答案B解析反應(yīng)③為2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,NaOH為堿,Na2CO3為鹽,因此CO2具有酸性氧化物的性質(zhì),A項正確;反應(yīng)④是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,說明Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定,B項錯誤;反應(yīng)⑤⑥分別是2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,因此反應(yīng)⑤⑥可用于潛水艇中氧氣的供給,C項正確;反應(yīng)④為分解反應(yīng),反應(yīng)①為化合反應(yīng),反應(yīng)②為置換反應(yīng),D項正確。8.將鈉和硫分別置于下圖所示的兩個盛滿氧氣的集氣瓶中,燃燒完畢冷卻至室溫后,打開裝置中的兩個活塞,這時觀察到()A.水進入左瓶 B.水進入右瓶C.水同時進入兩瓶 D.水不進入任何一瓶答案A解析由于鈉與氧氣反應(yīng)生成過氧化鈉,使左瓶氧氣減少,壓強減小,而右瓶中的硫與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫,氣體的體積不變,壓強不變,故打開兩個活塞時可觀察到水進入左瓶。9.(2021山東聊城高一檢測)欲配制100mL1.0mol·L-1Na2SO4溶液,下列方法正確的是()①將14.2gNa2SO4,溶于100mL水中②將32.2gNa2SO4·10H2O溶于少量水中,再用水稀釋至100mL③將20mL5.0mol·L-1Na2SO4溶液用水稀釋至100mLA.①② B.②③ C.①③ D.①②③答案B解析①14.2gNa2SO4的物質(zhì)的量為14.2g142g·mol-1=0.1mol,但溶液的體積不等于溶劑的體積,所以無法計算出物質(zhì)的量濃度,故①錯誤;②32.2gNa2SO4·10H2O的物質(zhì)的量為32.2g322g·mol-1=0.1mol,硫酸鈉的物質(zhì)的量等于硫酸鈉晶體的物質(zhì)的量,硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度c=0.1mol0.1L=1.0mol·L-1,故②正確;③根據(jù)稀釋定律,稀釋前后溶質(zhì)硫酸鈉的物質(zhì)的量不變,則20mL×5.0mol10.(2019浙江4月選考,6)反應(yīng)8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl,被氧化的NH3與被還原的Cl2的物質(zhì)的量之比為()A.2∶3 B.8∶3 C.6∶3 D.3∶2答案A解析N的化合價由-3價升高為0價,每個NH3分子被氧化失去3個電子;Cl的化合價由0價變?yōu)?1價,每個Cl2分子被還原得到2個電子;根據(jù)得失電子守恒可知,被氧化的NH3與被還原的Cl2的物質(zhì)的量比為2∶3,所以A項正確。二、選擇題(本題包括5小題,每小題4分,共20分。每小題有1~2個選項符合題意)11.如圖兩瓶體積相等的氣體,在同溫同壓時瓶內(nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是()A.所含原子數(shù)相等 B.氣體密度相等C.氣體物質(zhì)的量相等 D.摩爾質(zhì)量相等答案AC解析同溫同壓下,兩瓶中氣體體積相等,則氣體物質(zhì)的量也相等;N2、O2和NO都是雙原子分子,所以原子數(shù)也相等;由于N2和O2的比例不確定,所以兩瓶內(nèi)氣體的密度和摩爾質(zhì)量都不一定相等。12.俗名為“臭堿”的硫化鈉廣泛應(yīng)用于冶金染料、皮革、電鍍等工業(yè)。硫化鈉的一種制備方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)說法正確的是()A.1L1mol·L-1Na2SO4溶液中含氧原子的數(shù)目一定大于4NAB.0.1mol·L-1Na2S溶液中含陽離子的數(shù)目為0.2NAC.生成1mol氧化產(chǎn)物時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NAD.通常狀況下11.2LCO2中含質(zhì)子的數(shù)目為11NA答案AC解析1L1mol·L-1Na2SO4溶液中SO42-含氧原子的數(shù)目為4NA,但水中也含氧原子,選項A正確;不知道溶液的體積無法計算陽離子的個數(shù),選項B錯誤;根據(jù)方程式,氧化產(chǎn)物為二氧化碳,生成1mol氧化產(chǎn)物時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA,選項C正確;通常狀況下,氣體摩爾體積不是22.4L·mol-1,故11.2LCO2物質(zhì)的量不是0.5mol,所含質(zhì)子的數(shù)目不是11NA,13.把標準狀況下4.48L的CO2通過一定量的固體Na2O2后,收集到標準狀況下3.36L氣體,則這3.36L氣體的成分是()A.O2 B.CO2C.CO2和O2 D.無法確定答案C解析標準狀況下,4.48LCO2與足量Na2O2反應(yīng)時,產(chǎn)生2.24LO2,現(xiàn)反應(yīng)后氣體體積為3.36L,說明4.48LCO2未反應(yīng)完,則3.36L氣體應(yīng)為CO2和O2的混合氣體。14.同溫同壓下等質(zhì)量的SO2氣體和CO2氣體,下列有關(guān)比較的敘述中,正確的是()A.密度之比為16∶11 B.密度之比為11∶16C.體積之比為16∶11 D.體積之比為11∶16答案AD解析同溫同壓下等質(zhì)量的SO2氣體和CO2氣體的物質(zhì)的量之比是164∶144=11∶16,則體積比為11∶16,密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,即為15.(2021河北衡水高一檢測)向某NaOH溶液中通入CO2氣體后得溶液M,因CO2通入量的不同溶液M的組成也不同。若向M中逐滴加入鹽酸,產(chǎn)生的氣體體積V(CO2)與加入鹽酸的體積V(HCl)的關(guān)系有下列圖示四種情況(不計CO2的溶解),則下列對應(yīng)圖形的判斷正確的是()答案C解析由于量的不同,CO2與NaOH可發(fā)生如下兩種反應(yīng):①CO2+NaOHNaHCO3,②CO2+2NaOHNa2CO3+H2O。當n(CO2)n(NaOH)≥1時,反應(yīng)按①進行,n(CO2)n(NaOH)=1時,CO2、NaOH恰好反應(yīng)生成NaHCO3;n(CO2)n(NaOH)>1時,生成NaHCO3,CO2有剩余;當12<n(CO2)n(NaOH)<1時,反應(yīng)按①②進行,CO2、NaOH反應(yīng),無剩余,生成物為NaHCO3、Na2CO3;當n(CO2)n(NaOH)≤12,反應(yīng)按②進行,n(CO2)n(NaOH)=12時,CO2、NaOH恰好反應(yīng)生成Na2CO3;n(CO2)n(NaOH)<12時,生成Na2CO3,NaOH有剩余;由上述分析可知,當含有兩種溶質(zhì),不論是Na2CO3、NaOH,還是NaHCO3、Na2CO3,滴加鹽酸都不能立即產(chǎn)生氣體,選項A錯誤;①當溶質(zhì)為Na2CO3時,不能立即產(chǎn)生氣體,滴加鹽酸先與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,碳酸氫鈉再與鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳,且與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉消耗的鹽酸體積等于與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳所消耗的鹽酸體積,產(chǎn)生的氣體體積V(CO2)與加入鹽酸的體積V(HCl)的關(guān)系為;②當溶質(zhì)為NaHCO3時,三、非選擇題(本題包括5小題,共60分)16.(2020遼寧丹東期末)(8分)為了將可稱量的物質(zhì)與難以稱量的微觀粒子之間聯(lián)系起來,國際上采用了“物質(zhì)的量”這一物理量,據(jù)此完成下列試題:(1)等質(zhì)量的O2和O3所含分子的物質(zhì)的量之比為。

(2)等溫等壓下,等體積的O2和O3所含分子個數(shù)比為,質(zhì)量比為。

(3)實驗室需要配制100mL1mol·L-1的NaOH溶液,進行如下操作:①配制該溶液所需主要儀器除了托盤天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管,還需要的玻璃儀器是。

②計算需要NaOH固體的質(zhì)量:g。

③取出50mL配制好的溶液,此溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為。

④若出現(xiàn)如下情況,導(dǎo)致所配溶液濃度偏高的是。

A.稱量時砝碼已經(jīng)生銹B.定容時仰視C.溶解、轉(zhuǎn)移溶液之后沒有對燒杯和玻璃棒進行洗滌操作D.定容搖勻后,液面低于容量瓶頸上的刻度線答案(1)3∶2(2)1∶12∶3(3)①100mL容量瓶、量筒②4.0③1mol·L-1④A解析(1)根據(jù)n=mM可知,等質(zhì)量的O2和O3的物質(zhì)的量之比為n(O2)∶n(O3)=132∶148=3∶2,(2)根據(jù)阿伏加德羅定律,在等溫等壓下,等體積的任意氣體所含分子的物質(zhì)的量相同,則等溫等壓下,等體積的O2和O3所含分子個數(shù)比為1∶1,質(zhì)量比為2∶3。(3)①實驗室需要配制100mL1mol·L-1的NaOH溶液,則配制該溶液所需主要儀器為托盤天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、量筒和100mL容量瓶。②需要NaOH固體的質(zhì)量m=n·M=c·V·M=100×10-3L×1mol·L-1×40g·mol-1=4.0g。③溶液具有均一性,物質(zhì)的量濃度不隨著溶液的體積發(fā)生改變,故取出的50mL溶液的濃度仍然為1mol·L-1。④A項,稱量時砝碼已經(jīng)生銹,砝碼實際質(zhì)量增大,稱得的氫氧化鈉質(zhì)量增大,濃度偏高;B項,定容時仰視,實際加水量偏大,溶液濃度偏低;C項,溶解、轉(zhuǎn)移溶液之后沒有對燒杯和玻璃棒進行洗滌操作,剩余部分溶質(zhì)殘留,導(dǎo)致容量瓶內(nèi)溶質(zhì)減少,溶液物質(zhì)的量濃度偏低;D項,定容搖勻后,溶液物質(zhì)的量濃度固定,液面低于容量瓶頸上的刻度線對結(jié)果無影響。17.(2020北京豐臺期末)(13分)雙氧水和“84”消毒液是生活中常用的兩種消毒劑,了解物質(zhì)的性質(zhì)是科學(xué)合理使用化學(xué)品的基礎(chǔ)和前提。請回答下列問題:(1)某同學(xué)設(shè)計如下實驗研究H2O2的性質(zhì):序號實驗實驗現(xiàn)象ⅰ向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液a.溶液紫色褪去b.有大量氣泡產(chǎn)生ⅱ向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化鉀溶液c.溶液變藍①從理論上看H2O2既有氧化性又有還原性,具有還原性的原因是。

②能證明H2O2具有還原性的實驗是(填序號)?？勺鳛樽C據(jù)的實驗現(xiàn)象是(填字母序號)。

(2)“84”消毒液的有效成分為NaClO。①將Cl2通入NaOH溶液中可制得“84”消毒液,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

②“84”消毒液不能用于鋼制器具的消毒,原因是NaClO具有性。

③“84”消毒液的溶液在浸泡餐具過程中,因吸收空氣中的CO2消毒殺菌能力增強,其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)符合規(guī)律:+

+(填物質(zhì)類別)。

(3)某屆奧運會期間,由于工作人員將“84”消毒液與雙氧水兩種消毒劑混用,導(dǎo)致游泳池中藻類快速生長,池水變綠。一種可能的原因是NaClO與H2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2促進藻類快速生長。①該反應(yīng)說明氧化性:NaClO(填“>”或“<”)H2O2。

②當有0.1molO2生成時,轉(zhuǎn)移電子mol。

答案(1)①過氧化氫中氧元素的化合價為-1價,化合價可升高被氧化②ⅰa、b(2)①Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O②氧化③酸鹽酸鹽(3)①>②0.2解析(1)①H2O2中O呈-1價,化合價可升高被氧化,故H2O2具有還原性。②實驗ⅰ中的KMnO4是強氧化劑,實驗ⅱ中的KI是強還原劑,故實驗ⅰ能證明H2O2具有還原性,現(xiàn)象a、b可作為證據(jù)證明H2O2具有還原性。(2)①Cl2和NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。②NaClO具有氧化性,故“84”消毒液不能用于鋼制器具的消毒。③“84”消毒液吸收CO2的反應(yīng)是CO2+H2O+NaClOHClO+NaHCO3,該反應(yīng)符合的規(guī)律是強酸制弱酸,即酸+鹽酸+鹽。(3)①NaClO一般做氧化劑,還原產(chǎn)物是Cl-,故NaClO與H2O2反應(yīng)產(chǎn)生的O2是由H2O2被氧化而來,即H2O2做還原劑,所以氧化性:NaClO>H2O2。②反應(yīng)中,H2O2中O的化合價由-1價變?yōu)?價,則生成0.1molO2,轉(zhuǎn)移電子0.2mol。18.(13分)根據(jù)實驗步驟的圖示回答下列問題。已知:Ⅰ.D是焰色試驗顯紫色(透過藍色鈷玻璃)的鹽溶液;Ⅱ.固體氯化物與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)可制得氯化氫,同時生成硫酸鹽。(1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式:A,B,C,

D,E,F,

G。

(2)寫出下列各步反應(yīng)的化學(xué)方程式,是氧化還原反應(yīng)的標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。①;

②;

③;

④。

(3)反應(yīng)②中,每轉(zhuǎn)移1mole-,有mol被氧化。

答案(1)KClI2AgClKICl2HClMnO2(2)①2KCl(s)+H2SO4(濃)K2SO4+2HCl↑②③④KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3(3)1HCl解析向物質(zhì)A中加入AgNO3溶液,生成白色不溶于稀硝酸的沉淀C,可判定A中含有Cl-,則C一定是AgCl;淀粉溶液遇B生成藍色物質(zhì),B一定是I2;D、E中一定有碘元素、氯元素;由題給信息Ⅱ可得無色晶體應(yīng)為氯化物,F為HC