《2025年高考必刷题高三化学》

5. [湖北名校联盟2024联考]过氧化氢(H₂O₂)是一种绿色氧化剂。为了方便贮存、运输,工业上将其转化为固态过碳酸钠(2Na₂CO₃·3H₂O₂),该物质具有Na₂CO₃与H₂O₂的双重性质,可用作无毒漂白剂和供氧剂。制备过碳酸钠的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
(1)一定条件下,“反应Ⅱ”的化学方程式为____________________。
(2)加入NaCl的作用是____________________。
(3)得到过碳酸钠粗品后,经过滤、洗涤、干燥得到产品,证明产品洗涤干净的操作是____________________。
(4)为测定产品纯度,称量m g产品并配制成250 mL溶液,量取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,用0.100 mol·L⁻¹的酸性KMnO₄溶液滴定,重复三次实验,平均消耗V mL酸性KMnO₄溶液,则产品纯度为__________(用m、V表示)。
(5)过硼酸钠晶体(NaBO₃·4H₂O)也可用作漂白剂,加热至70℃以上会逐步失去结晶水。实验测得过硼酸钠晶体的质量随温度变化的曲线如图所示,则T₂~T₃℃所对应的化学方程式为____________________。

答案：
(1) 2Na₂CO₃ + 3H₂O₂ 一定条件= 2Na₂CO₃·3H₂O₂↓
(2) 降低2Na₂CO₃·3H₂O₂的溶解度，便于晶体析出
(3) 取少量最后一次洗涤液于另一支试管中，加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，若溶液不变浑浊，则沉淀已洗净
(4) 157V/6m%
(5) NaBO₃·3H₂O △= NaBO₃·H₂O + 2H₂O 突破点·工艺流程中的钠的化合物 【解析】饱和食盐水中通入NH₃和CO₂，发生反应NaCl + H₂O + NH₃ + CO₂ = NaHCO₃↓ + NH₄Cl，过滤得到NaHCO₃固体，将其高温煅烧，发生分解反应2NaHCO₃ △= Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O，将得到的Na₂CO₃溶解，加入H₂O₂、NaCl和稳定剂发生“反应Ⅱ”，得到产品2Na₂CO₃·3H₂O₂。
(1) Na₂CO₃溶液中加入H₂O₂、NaCl和稳定剂发生“反应Ⅱ”，得到产品2Na₂CO₃·3H₂O₂，化学方程式为2Na₂CO₃ + 3H₂O₂ 一定条件= 2Na₂CO₃·3H₂O₂↓。
(2) 加入NaCl的作用是降低2Na₂CO₃·3H₂O₂的溶解度，便于晶体析出。
(3) 过碳酸钠粗品表面易附着Cl⁻，故证明沉淀洗涤干净可检验最后一次洗涤液中无Cl⁻，操作为取少量最后一次洗涤液于另一支试管中，加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，若溶液不变浑浊，则沉淀已洗净。
(4) 根据得失电子守恒，可得到反应的关系式5(2Na₂CO₃·3H₂O₂) ~ 6KMnO₄，故n(2Na₂CO₃·3H₂O₂)=5/6n(KMnO₄)=5/6×0.1×V×10⁻³×250/25 mol = 5/6V×10⁻³ mol，产品纯度为(5/6V×10⁻³×314)/m×100% = 157V/6m%。
(5) 30.8 g NaBO₃·4H₂O的物质的量为30.8g÷154g·mol⁻¹ = 0.2 mol，T₂℃时，失去的结晶水质量为30.8 g - 27.2 g = 3.6 g，物质的量为0.2 mol，所得晶体为NaBO₃·3H₂O，T₂ ~ T₃℃失去的结晶水质量为27.2 g - 20 g = 7.2 g，物质的量为0.4 mol，剩余的晶体为NaBO₃·H₂O，所以T₂ ~ T₃℃所对应的化学方程式为NaBO₃·3H₂O △= NaBO₃·H₂O + 2H₂O。

6. [四川攀枝花七中2024四诊]叠氮化钠(NaN₃)是一种防腐剂和分析试剂,在有机合成和汽车行业也有重要应用。某学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料：
Ⅰ.氨基钠(NaNH₂)熔点为208℃,易潮解、易被氧化；N₂O有强氧化性,不与酸、碱反应；叠氮酸(HN₃)不稳定,易分解爆炸。
Ⅱ.2HNO₃+8HCl+4SnCl₂4SnCl₄+5H₂O+N₂O↑,2NaNH₂+N₂O△Na₃N+NaOH+NH₃。
回答下列问题：
(1)制备NaN₃

①按气流方向,上述装置合理的连接顺序为a→____→____→____→____→b→c→h(填仪器接口字母)。
②D的作用为____________________。
③实验时E中生成N₂和SnO₂·xH₂O沉淀,反应的化学方程式为____________________。
④C处充分反应后,停止加热,需进行的操作为____________________,其目的为____________________。
(2)用如图所示装置测定产品纯度(反应原理为ClO⁻+2N₃⁻+H₂OCl⁻+3N₂↑+2OH⁻)

①仪器F的名称为____________；
②管q的作用为____________________。
③若G的初始读数为37.20 mL、末读数为1.20 mL,本实验条件下气体摩尔体积为Vm L·mol⁻¹,则产品中NaN₃的质量分数为__________。

答案：
(1) ①f(或g) g(或f) d e ②吸收N₂O中混有的HNO₃、HCl和水蒸气 ③SnCl₂ + N₂O + (x + 1)H₂O = SnO₂·xH₂O↓ + N₂ + 2HCl ④继续通入N₂至三颈烧瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞 防止B中液体倒吸入C中，E中液体倒吸入B中
(2) ①蒸馏烧瓶 ②减小测定气体体积时的误差、使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下 ③156/mVₘ% 突破点·实验题中钠的化合物的性质探究及其制备 【解析】装置A中稀硝酸和SnCl₂与盐酸的混合液反应制备N₂O，由于HNO₃和HCl具有挥发性且HNO₃具有强氧化性，故所制N₂O中混有HNO₃(g)、HCl(g)和H₂O(g)，而NaNH₂易潮解、易被氧化，装置D中碱石灰可吸收N₂O中混有的HNO₃(g)、HCl(g)和H₂O(g)，装置C中NaNH₂与N₂O共热发生反应制备NaN₃，装置B中浓硫酸可防止E中H₂O(g)进入装置C中，同时吸收装置C中反应生成的NH₃，最后用足量SnCl₂溶液吸收多余的N₂O。
(1) ①根据上述分析，按气流方向，装置的合理连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h。②由分析可知，装置D中碱石灰用于吸收N₂O中混有的HNO₃(g)、HCl(g)和H₂O(g)。③N₂O有强氧化性，不与酸、碱反应，故N₂O将SnCl₂氧化生成SnO₂·xH₂O，自身被还原成N₂，根据得失电子守恒和原子守恒，可知反应的化学方程式为N₂O + SnCl₂ + (x + 1)H₂O = SnO₂·xH₂O↓ + N₂ + 2HCl。
(2) ①根据仪器F的结构特点可知，F的名称为蒸馏烧瓶。②管q将恒压滴液漏斗上下相连，其作用是减小测定气体体积时的误差，并使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下。③若G的初始读数为37.20 mL、末读数为1.20 mL，则反应生成N₂的体积为37.20 mL - 1.20 mL = 36.00 mL，实验条件下气体摩尔体积为Vₘ L·mol⁻¹，则N₂物质的量为36.00×10⁻³L÷VₘL·mol⁻¹ = 0.036/Vₘ mol，根据反应原理ClO⁻ + 2N₃⁻ + H₂O = Cl⁻ + 3N₂↑ + 2OH⁻，可知NaN₃物质的量为2/3×0.036/Vₘ mol = 0.024/Vₘ mol，故产品中NaN₃的质量分数为(0.024/Vₘmol×65g·mol⁻¹)÷mg×100% = 156/mVₘ%。