2022版新教材高中化学 专题3 从海水中获得的化学物质提升训练（含解析）苏教必修第一册.docx

1、专题3从海水中获得的化学物质注意事项1.全卷满分100分。考试用时90分钟。2.可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Na 23Cl 35.5K 39Ca 40Mn 55。一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)1.(2021辽宁辽南协作体高一上期中)在抗击新冠病毒过程中,需要使用大量消毒剂,下列关于含氯消毒剂的说法正确的是()A.为了使消毒效果更好,可以把漂白粉和洁厕灵一起使用B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙和氯化钙C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉D.向暴露在空气中的漂白粉中滴入盐酸可能有二氧化碳气体生成2.(2021江苏启东中学高一上月考)下列关于钠的叙述

2、中,正确的是()A.密度比水大,比煤油小B.金属钠着火时,立即用大量水扑灭C.能与水发生化学反应生成氧气D.做实验剩余的金属钠不能直接丢弃在废液缸中3.(2021江苏邗江中学高一上期中)将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈如图变化:关于溶液中导致变色的微粒、的判断正确的是()A.H+、HClO、Cl2B.H+、ClO-、Cl-C.HCl、ClO-、Cl-D.Cl-、HClO、Cl24.(2021江苏启东高一上期中)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.Na2CO3溶液呈碱性,可用于治疗胃酸过多B.Na熔点低,可用于高温下与TiCl4反应制备TiC.NaHCO3能与碱反应,可用作焙制

3、糕点的膨松剂D.Na2O2能与水、CO2反应放出O2,可用作供氧剂5.(2021河南省实验中学高一上期中)将过氧化钠投入下列溶液中,恢复至原温度时,会有白色物质析出的是()A.饱和CuSO4溶液B.饱和石灰水C.生理盐水D.稀盐酸6.(2021辽宁协作校高一上第一次联考)下列解释事实或实验现象的离子方程式不正确的是()A.用醋酸除去锅炉中的水垢(主要成分为CaCO3):CO32-+2H+ H2O+CO2B.服用胃药(有效成分为氢氧化铝)治疗胃酸过多:Al(OH)3+3H+ Al3+3H2OC.用澄清石灰水调节由硝酸引起的酸性废水至中性:H+OH- H2OD.用稀盐酸除铁锈,得到黄色溶液:Fe2

4、O3+6H+ 2Fe3+3H2O7.(2021广东佛山第一中学高一上期中)某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是()A.该实验说明Cl2分子具有漂白性B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色D.若用久置的氯水进行实验,现象相同8.(2021河南豫西名校高一上第一次联考)某实验小组从富含NaBr的工业废水中提取Br2的过程主要包括:氧化、萃取、分液、蒸馏等步骤。已知:Cl2和Br2都有毒性;蒸馏时各组分的沸点差异越大,分离效果越好;可能用到的装置和数据如下。物质Br2CCl4乙苯密度(g/c

5、m3)3.121.600.87沸点()58.876.8136.2下列说法错误的是()A.的作用是减少Br2的挥发,防止污染空气B.用进行萃取时,选择乙苯比CCl4更合理C.乙苯和CCl4萃取Br2时现象都是分层,上层无色,下层橙色D.中温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口平齐9.(2021安徽安庆高一上期中)下列对于反应2KClO3+I2 2KIO3+Cl2的叙述中正确的是()A.该反应属于置换反应B.氧化性:I2KClO3C.还原性:KClO3I2D.还原剂为KIO3,氧化剂为I210.(2021江苏扬州中学高一上期中)少量Cl2通入NaOH稀溶液后所得的溶液中,主要含有Na+、Cl-、ClO-、O

6、H-四种离子(除水分子外,其他微粒忽略不计),已知溶液中c(Na+)=0.03 molL-1、c(Cl-)=0.01 molL-1,则溶液中c(OH-)为()A.0.03 molL-1B.0.02 molL-1C.0.01 molL-1D.0.005 molL-111.(2021江苏徐州高一上期中)下列反应可以应用于工业生产的是()A.氯气与NaOH溶液反应生产漂白粉B.钠在氯气中燃烧生产食盐C.H2O2和二氧化锰共热制取氧气D.用氯碱工业所得氢气和氯气制取盐酸12.(2021辽宁六校协作体高一上联考)已知下列实验事实:Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2

7、(SO4)3溶液;将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝;向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化可得K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是()A.化合物KCrO2中Cr元素为+3价B.实验证明Cr2O3是两性氧化物C.实验证明氧化性:Cr2O72-Br-Fe2+I-B.I-Fe2+Br-Cl-C.Br-I-Fe2+Cl-D.Fe2+Cl-I-Br-(2)反应中,标准状况下当生成67.2 L的Cl2时,反应过程中转移电子的物质的量为。(3)依据题中信息,判断下列物质难以稳定存在的是。A.FeI2B.FeI3C.FeCl2D.FeBr3(4)新制氯水中所含的分子有(用分子式

8、表示),有同学认为久置的氯水里所含的物质没有氧化性,你是否支持此观点,如果不支持,请用化学方程式予以解释:;如果支持,此空不作答。18.(14分)(2021江苏扬州中学高一上期中)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持仪器已略)。已知:卤素单质的氧化性:Cl2Br2I2,如:Cl2+2NaBr Br2+2NaCl。(1)装置B中饱和食盐水的作用是。(2)装置D的作用是验证氯气是否具有漂白性,因此D中、处依次放入物质的组合应是(填字母编号)。编号a干燥的有色布条碱石灰湿润的有色布条b干燥的有色布条无水氯化钙湿润的有色布条c湿润的有色布条碱石灰干燥的有色布条d湿润的有色布条无水氯

9、化钙干燥的有色布条(3)设计装置F的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。反应一段时间后,打开E中活塞,将装置E中少量溶液加入装置F中,振荡,观察到的现象是,该现象(填“能”或“不能”)说明溴单质的氧化性强于碘单质,原因是。(4)实验室也可以用高锰酸钾和浓盐酸反应来制备氯气,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。用双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目:。在该反应中,浓盐酸表现出来的性质是。上述反应中,有126.4 g的KMnO4参加反应,若将生成的氯气全部通入足量的石灰乳中,理论上可得到次氯酸钙的质量为g;制得的漂白粉应密封保存,原因是(

10、用化学方程式表示)。19.(9分)(2021湖南娄底高一上期中)为了探究“二氧化碳是否要在水存在下才能和过氧化钠反应”。探究小组的同学们设计了如图实验装置,分别进行甲、乙两次实验。实验甲:干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应。在干燥的试管中装入Na2O2,在试管内装入试剂X后,打开K1和K2,通入CO2,几分钟后,将带火星的木条插入试管的液面上,观察到木条不复燃,且中的固体淡黄色没有变化。实验乙:潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应。在试管内装入试剂Y,其他操作同实验甲,观察到木条复燃,且中的固体淡黄色变为白色。试回答下列问题:(1)在实验甲中,试剂X是,其作用是;在实验乙中,试剂Y是。(2)根据上述两个

11、实验现象,得到的结论是。(3)实验乙中有15.6 g的Na2O2参加反应,则转移的电子数目为。(4)为确保该实验的准确性,制备CO2所用的反应物最好选用(填编号)。A.大理石B.小苏打C.盐酸D.稀硫酸20.(12分)(2021四川射洪中学高一上月考)为了测量NaHCO3和Na2CO3混合物中Na2CO3的质量分数,某小组进行了如下实验。方案一:有人设计了如下的装置。准确称取混合物样品m g盛于试管B中并连接装置,其中C、D为玻璃管,C带有刻度,回答下面有关小题。(1)A装置的名称为。(2)C、D装置中的溶液应该选下列中的(填序号)。a.NaOH饱和溶液b.蒸馏水c.碳酸钠饱和溶液d.碳酸氢钠

12、饱和溶液A中选用的试剂为稀H2SO4而不是稀盐酸的原因是。(3)实验结束读数之前,要进行的操作是。方案二:有同学经过思考提出,还可以通过如下方法测定组成,步骤为:称取一定量的混合物样品;并向其中逐滴滴入0.100 0 mol/L稀盐酸,记录生成的气体体积和滴入盐酸体积,如图所示:(4)则生成的CO2在标准状况下的体积为mL,该混合物中Na2CO3的质量分数为。答案全解全析1.D漂白粉中的次氯酸钙能和盐酸反应生成Cl2,危害人类生命安全,A项错误;漂白粉的有效成分为次氯酸钙,主要成分为次氯酸钙和氯化钙,B项错误;澄清石灰水的浓度较低,工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,C项错误;暴露在空气中的漂白

13、粉会和空气中的水和二氧化碳反应生成碳酸钙,滴入盐酸,盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,D项正确。2.D金属钠的密度比水小,比煤油大,A项错误;金属钠能够与水反应产生H2,并且反应放出热量会加速钠的燃烧,所以金属钠着火时,要用大量沙子掩埋,不能用水扑灭,B项错误;金属钠能与水发生化学反应生成氢气,C项错误;金属钠能够与水反应产生H2,所以做实验剩余的金属钠不能直接丢弃在废液缸中,D项正确。3.A氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则将氯气持续通入紫色石蕊试液中先变红后褪色,最后形成饱和氯水,显浅黄绿色为溶解的氯气分子,因此溶液中导致变色的微粒、分别是H+、HClO、

14、Cl2,A项正确。4.D碳酸钠溶液虽然可以中和胃酸,但其碱性较强,易对人体造成伤害,一般用碳酸氢钠治疗胃酸过多,A项错误;Na可以用于高温下与TiCl4反应制备Ti是因为Na的强还原性,与其低熔点无关,B项错误;碳酸氢钠可以与酸反应生成二氧化碳,且受热易分解产生二氧化碳,所以可用作膨松剂,与其能与碱反应无关,C项错误;因为Na2O2能与水、CO2反应放出O2,所以常用作供氧剂,D项正确。5.B将过氧化钠投入饱和CuSO4溶液,首先发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2,产生的NaOH再与溶质CuSO4发生反应:CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4,因此产生的是Cu(

15、OH)2蓝色沉淀,A项错误;将过氧化钠投入饱和石灰水中,发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2,消耗溶剂水,导致Ca(OH)2溶解量减少,当恢复至原温度时,会有Ca(OH)2白色物质析出,B项正确;生理盐水是0.9%的NaCl溶液,向其中加入过氧化钠,发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2,消耗溶剂水,使溶液浓度增大,但由于溶液浓度较小,反应后仍然是不饱和溶液,因此无沉淀析出,C项错误;将过氧化钠投入稀盐酸中,会发生反应:2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2,无沉淀析出,D项错误。6.A碳酸钙不溶于水,在离子方程式中不能拆,CH3COOH为弱酸,在离子方程

16、式中不拆,A项错误;胃酸主要成分是盐酸,与氢氧化铝反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O,B项正确;澄清石灰水、硝酸均是可以拆分的物质,所以离子方程式为H+OH- H2O,C项正确;铁锈的成分为Fe2O3,加盐酸反应后产物为FeCl3,溶液颜色为黄色,所以离子方程式为Fe2O3+6H+ 2Fe3+3H2O,D项正确。7.BHClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误;由实验可知,滴加氯水的区域变白色,而周围变成红色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,B项正确;HClO的漂白不可逆,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C项错误;久置的氯水主要成分为盐酸,无漂白性,D项

17、错误。8.C根据材料可知溴有毒且有挥发性,不能排放到环境中,装置用冰水浴减少挥发,防止污染空气,A项正确;根据溴、乙苯和CCl4的沸点可知,溴与乙苯的沸点差异较大,用乙苯萃取溴便于后续提纯,B项正确;乙苯的密度比水小,萃取后现象为上层橙色,下层无色,C项错误;蒸馏时为了测定馏出物沸点,温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口平齐,D项正确。9.A2KClO3+I2 2KIO3+Cl2,一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,A项正确;该反应中反应前后Cl元素化合价降低,KClO3得到电子作氧化剂,反应前后I元素的化合价升高,I2失去电子作还原剂,在同一反应中氧化剂的氧化性大于还

18、原剂,故氧化性:I2KClO3,B项错误;在同一反应中还原剂的还原性大于氧化剂,故还原性:KClO3I2,C项错误;由实验可推断H2O2可以将I-氧化为I2,D项正确。13.D由题给信息可知,是空白实验,和的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根离子只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,比的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水。是空白实验,设计该实验的目的是排除体积变化对、溶液pH的影响,A项正确;和的pH曲线重合,说明加入的碳酸根离子只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离

19、子反应,反应的离子方程式为CO32-+Ca2+ CaCO3,B项正确;比较与的pH曲线,可得反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为HCO3-+OH-+Ca2+ CaCO3+H2O,C项正确;石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,碳酸钠溶液呈碱性,D项错误。14.D向CuSO4溶液中加入BaCl2固体,二者发生反应:CuSO4+BaCl2 BaSO4+CuCl2,该反应的离子方程式为Ba2+SO42- BaSO4,由于反应产生的BaSO4是白色难溶性物质,而Cu2+没有参加反应,其浓度不变,因此有白色沉淀生成,溶液蓝

20、色不变,由于反应后溶液中自由移动的离子浓度不变,则溶液导电能力无明显变化,A项正确;向CuSO4溶液中加入NaOH固体,二者发生反应:CuSO4+2NaOH Na2SO4+Cu(OH)2,该反应的离子方程式为Cu2+2OH- Cu(OH)2,看到溶液蓝色褪去,有蓝色沉淀生成,溶液导电能力无明显变化,可推知反应后溶液中溶质为Na2SO4,B项正确;向CuSO4溶液中加入Ba(OH)2固体,发生反应:CuSO4+Ba(OH)2 BaSO4+Cu(OH)2,反应的离子方程式为Ba2+2OH-+Cu2+SO42- BaSO4+Cu(OH)2,溶液中离子浓度大大降低,溶液导电能力减弱,溶液蓝色褪去,有两

21、种沉淀生成,C项正确;若将烧杯中的CuSO4溶液换成稀H2SO4进行实验,发生的反应为H2SO4+Ba(OH)2 BaSO4+2H2O,离子方程式为2H+SO42-+Ba2+2OH- BaSO4+2H2O,溶液导电能力减弱,但只产生BaSO4一种白色沉淀,D项错误。15.B由题干信息可知随着反应的进行,N2、Cl-的物质的量逐渐增加,说明N2、Cl-为生成物,根据得失电子守恒和原子守恒可得离子方程式为3ClO-+2NH4+2OH- N2+3Cl-+5H2O,A项正确;未指明反应是否处于标准状况,不能用Vm=22.4 L/mol计算氮气的体积,B项错误;由A的分析可知,Cl-为还原产物,N2为氧

22、化产物,两者的物质的量之比等于其化学计量数之比为31,C项正确;取少量该溶液于试管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液观察是否产生白色沉淀,若产生白色沉淀,则还原产物中含有Cl-,反之则不含,D项正确。16.答案(1)2HClO 2HCl+O2(2分)(2)CO32-+2H+ CO2+H2O(2分)(3)Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O(2分)(4)溶液先变红,后褪色(2分)(5)Cl2+2NaClO3 2ClO2+2NaClO(2分)解析(1)久置的氯水变质,主要是次氯酸在光照条件下分解生成HCl和氧气,其反应方程式为2HClO 2HCl+O2。(2)b过程中有气泡产生

23、,主要是氯水中的氢离子和碳酸根离子反应生成二氧化碳气体,反应的离子方程式是CO32-+2H+ CO2+H2O。(3)e过程主要是氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其所发生的主要反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(4)d的现象为溶液先变红后褪色。(5)根据原子守恒和题中信息可推知另外一种漂白性物质应该为NaClO。17.答案(1)B(2分)(2)5 mol(2分)(3)B(2分)(4)H2O、HClO、Cl2(2分)Zn+2HCl ZnCl2+H2(2分)解析(1)在2Fe3+2I- 2Fe2+I2中,还原剂是I-,还原产物是Fe2+,则还原性:I-F

24、e2+;在Br2+2Fe2+ 2Fe3+2Br-中,还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,则还原性:Fe2+Br-;在Cl2+2Br- 2Cl-+Br2中,还原剂是Br-,还原产物是Cl-,则还原性:Br-Cl-。综上所述可知:还原性由强到弱的顺序是I-Fe2+Br-Cl-。(2)对于反应KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2+3H2O,反应前后KClO3的Cl元素化合价由+5降低到0价,HCl的Cl元素化合价由-1升高到0价,每产生3 mol Cl2,转移5 mol电子,现在生成标准状况下67.2 L的Cl2的物质的量是3 mol,则反应过程中转移的电子的物质的量为5 mol。(3)在溶

25、液中Fe3+、I-会发生反应:2Fe3+2I- 2Fe2+I2,因此FeI3不能稳定存在,FeI2、FeCl2、FeBr3可以稳定存在,故合理选项是B。(4)氯气中存在三分子:HClO、Cl2、H2O,四离子:H+、OH-、Cl-、ClO-。若氯水久置,HClO光照分解产生HCl和O2,O2逸出,因此氯水久置得到的是稀盐酸。HCl电离产生的H+具有弱氧化性,能够与比较活泼的金属发生置换反应,如:Zn+2HCl ZnCl2+H2,HCl表现氧化性,Zn表现还原性。18.答案(1)除去Cl2中混有的HCl气体(1分)(2)b(1分)(3)F中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,下层无色(2分)不能

26、(1分)过量的Cl2也能将I-氧化为I2(2分)(4)(2分)还原性和酸性(1分)143(2分)Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3+2HClO、2HClO 2HCl+O2(2分)解析装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热可制取氯气,装置B中盛有饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl气体,装置C中的浓硫酸用于干燥氯气,装置D用于验证氯气是否具有漂白性,装置E中氯气可以氧化NaBr溶液中的溴离子,从而使溶液显橙黄色,然后将E中液体滴入F中,F中碘离子会被氧化,但由于氯气可能过量,所以无法确定是否为溴单质氧化的碘离子,装置G中盛有NaOH溶液可以吸收尾气。(1)饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl

27、气体。(2)处与后续装置靠近,后续装置中的水蒸气可能进入处,所以处应放湿润的有色布条,则处应放干燥的有色布条,为保证处干燥,处应为干燥剂,氯气可以和碱石灰反应,所以应用无水氯化钙作干燥剂,综上所述b组合理。(3)无论氯气是否过量,碘离子都会被氧化成碘单质,之后会被苯萃取,所以看到现象:F中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色;由于E中可能有过量的氯气,氯气也能氧化碘离子生成碘,故F中生成的单质碘不一定是溴与KI反应置换出来的,也可能是过量的Cl2将I-氧化为I2,故不能说明溴单质的氧化性一定比碘强。(4)2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,反应前后锰元素化

28、合价由+7价降低到+2价,氯元素化合价由-1价升高到0价,用双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目:。该反应中HCl中有一部分氯离子生成氯气被氧化,一部分氯离子生成盐,所以既表现还原性又表现酸性。高锰酸钾物质的量n(KMnO4)=126.4 g158 gmol-1=0.8 mol;根据方程式可知理论上生成的n(Cl2)=2 mol,氯气与石灰乳反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,所以生成的nCa(ClO)2=1 mol,mCa(ClO)2=1 mol143 gmol-1=143 g;次氯酸钙与空气中的水和二氧化碳反应:Ca(ClO)2+CO2

29、+H2O CaCO3+2HClO,而次氯酸易分解,所以要密封保存。19.答案(1)浓硫酸(1分)干燥CO2(1分)碳酸氢钠饱和溶液(2分)(2)二氧化碳要在有水存在的条件下才能和过氧化钠反应(2分)(3)1.2041023(2分)(4)BD(1分)解析(1)实验甲中干燥的二氧化碳和过氧化钠不能反应,所以实验甲X试剂作用是干燥二氧化碳,液体干燥剂X为浓硫酸;实验乙中潮湿的二氧化碳和过氧化钠能反应,放出氧气,所以实验乙中Y试剂的作用是给二氧化碳提供水蒸气,且不能吸收二氧化碳,所以液体试剂Y为饱和的碳酸氢钠溶液。(2)由题述实验可知,干燥的二氧化碳通过过氧化钠后,带火星的木条插入试管的液面上,木条不

30、复燃,且中的淡黄色没有变化,说明没有氧气生成,即干燥的二氧化碳与过氧化钠不反应;在试管内装入试剂Y,其他操作同实验甲,观察到木条复燃,且中的淡黄色变为白色,说明混有水蒸气的二氧化碳与过氧化钠反应,即二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应。(3)实验乙:潮湿的二氧化碳和过氧化钠反应2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,在反应中,只有Na2O2中O元素的化合价发生变化,分别由-1价变化为0价和-2价,2 mol Na2O2生成1 mol O2时,转移的电子数为2 mol;已知15.6 g Na2O2参加反应,则n(Na2O2)=0.2 mol,所以转移电子的物质的量为0.2 mol,则转

31、移的电子数为1.2041023。(4)酸可以与碳酸盐反应产生CO2气体。盐酸有挥发性,会挥发出HCl气体使制取的CO2气体中含有杂质,干扰实验,不能使用,因此只能使用硫酸;而大理石与稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物质,使反应不能持续进行,所以应选用小苏打与稀硫酸制备二氧化碳。20.答案(1)分液漏斗(2分)(2)d(2分)盐酸挥发出HCl与C、D中的NaHCO3反应生成CO2,使测得的CO2体积偏大(2分)(3)冷却至室温,上下移动D管,使左右液面相平(2分)(4)67.2(2分)55.79%(2分)解析(1)A装置的名称是分液漏斗。(2)CO2与NaOH、Na2CO3均反应,且CO2可溶于水,

32、而NaHCO3溶液可抑制CO2气体的溶解,C、D装置中的饱和X溶液应该为饱和NaHCO3溶液,故合理选项是d;A中选用试剂为稀H2SO4而不是稀盐酸,原因是盐酸挥发出HCl与C、D中的NaHCO3反应,生成CO2,导致测得的CO2体积偏大。(3)实验结束读数之前,为准确测量CO2气体的体积,要进行的操作是:冷却至室温,上下移动D管,使左右液面相平再读数。(4)滴加盐酸体积从15.0045.00 mL时发生反应:HCl+NaHCO3 NaCl+CO2+H2O,n(CO2)=0.100 0 mol/L0.03 L=0.003 0 mol,则生成的CO2在标准状况下的体积V(CO2)=0.003 0

33、 mol22.4 L/mol103 mL/L=67.2 mL;Na2CO3与盐酸反应分步进行,第一步:Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,第二步:HCl+NaHCO3 NaCl+CO2+H2O,由图像可知消耗前15 mL盐酸发生的反应是Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,则n(Na2CO3)=0.100 0 mol/L0.015 L=0.001 5 mol,则原固体中NaHCO3消耗HCl的体积是45.00 mL-15.00 mL-15.00 mL=15.00 mL,根据HCl+NaHCO3 NaCl+CO2+H2O可知n原(NaHCO3)=0.001 5 mol,所以原固体样品中Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为11,故样品中Na2CO3的质量分数为106 g106 g+84 g100%=55.79%。