《2025年赢在微点化学》

2. 300 ℃时，将100 mL由H₂O、CO₂和N₂组成的混合气体，通入盛有足量Na₂O₂的密闭容器中(容器容积保持不变)，充分反应后恢复到原温度时，容器内的压强变为原来的$\frac{3}{4}$，则原混合气体中N₂的体积分数为（ ）
A. 33.3%
B. 25%
C. 50%
D. 75%

答案： C 解析 容器内的压强变为原来的$\frac{3}{4}$,则气体总体积减小到原来的$\frac{1}{4}$,故反应后总体积减小了$100mL\times\frac{1}{4}=25mL$。$Na_{2}O_{2}$与$CO_{2}$发生反应$2CO_{2}+2Na_{2}O_{2}=2Na_{2}CO_{3}+O_{2}$,水蒸气与过氧化钠发生反应$2H_{2}O + 2Na_{2}O_{2}=4NaOH + O_{2}$,减小的体积为$H_{2}O$、$CO_{2}$总体积的一半,则$H_{2}O$、$CO_{2}$总体积为$25mL\times2 = 50mL$,故原混合气体中氮气的体积为$100mL - 50mL = 50mL$,则氮气的体积分数为$\frac{50mL}{100mL}\times100\% = 50\%$。

1. 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na₂CO₃可与酸反应。(2022·广东卷)( )
(2)“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84”消毒液(主要成分为次氯酸钠)不能混用。(2022·浙江卷6月)( )
(3)NaHCO₃的热稳定性比Na₂CO₃的强。(2020·浙江卷7月)( )
(4)室温下，向浓度均为0.1 mol·L⁻¹的BaCl₂和CaCl₂的混合溶液中加入Na₂CO₃溶液，出现白色沉淀，白色沉淀是BaCO₃。(2020·江苏卷)( )

答案： 答案
(1)×
(2)√
(3)×
(4)×
解析
(1)小苏打的成分是碳酸氢钠而不是碳酸钠。
(2)“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84”消毒液(主要成分为次氯酸钠)不能混用,若两者混用会发生归中反应生成氯气,不仅达不到各自预期的作用效果,还会污染环境。
(3)碳酸氢钠受热分解可产生碳酸钠、水和二氧化碳,则热稳定性$NaHCO_{3}＜Na_{2}CO_{3}$。
(4)$BaCl_{2}$、$CaCl_{2}$均能与$Na_{2}CO_{3}$反应,反应产生了白色沉淀,沉淀可能为$BaCO_{3}$或$CaCO_{3}$或二者的混合物。

2. (2021·河北卷)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO₃，进一步处理得到产品Na₂CO₃和NH₄Cl，实验流程如图：

回答下列问题：
(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO₃，正确的连接顺序是________________________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或______________________。
(2)B中使用雾化装置的优点是 。
(3)生成NaHCO₃的总反应的化学方程式为 。
(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO₃和滤液：
①对固体NaHCO₃充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na₂O₂，Na₂O₂增重0.14 g，则固体NaHCO₃的质量为 g。
②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+NH₄Cl(aq)→NaCl(aq)+NH₄Cl(s)过程，为使NH₄Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH₄Cl溶解度曲线，需采用的操作为 、 、洗涤、干燥。

(5)无水NaHCO₃可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水NaHCO₃保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果 (填选项字母)。
A. 偏高 B. 偏低 C. 不变

答案： 答案
(1)aefbcgh 将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔
(2)使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(或其他合理答案)
(3)$NH_{3}\cdot H_{2}O + NaCl + CO_{2}=NH_{4}Cl + NaHCO_{3}\downarrow$
(4)①0.84 ②降温结晶 过滤
(5)A
解析 根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生反应$NH_{3}\cdot H_{2}O + NaCl + CO_{2}=NH_{4}Cl + NaHCO_{3}\downarrow$,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备得到纯碱;另一份得到的母液主要成分为$NH_{4}Cl$,再加入氯化钠粉末,存在反应$NaCl(s)+NH_{4}Cl(aq)=NaCl(aq)+NH_{4}Cl(s)$,据此分析解答。
(1)根据分析可知,要制备$NaHCO_{3}$,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备$NaHCO_{3}$,其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制备得到少量$NaHCO_{3}$,所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh;为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。
(2)B中使用雾化装置使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率。
(3)根据上述分析可知,生成$NaHCO_{3}$的总反应的化学方程式为$NH_{3}\cdot H_{2}O + NaCl + CO_{2}=NH_{4}Cl + NaHCO_{3}\downarrow$。
(4)①对固体$NaHCO_{3}$充分加热,产生二氧化碳和水蒸气,反应的化学方程式为$2NaHCO_{3}\xlongequal{\triangle}Na_{2}CO_{3}+CO_{2}\uparrow + H_{2}O$,将气体先通过足量浓硫酸,吸收水蒸气,再通过足量$Na_{2}O_{2}$,$Na_{2}O_{2}$与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为$2Na_{2}O_{2}+2CO_{2}=2Na_{2}CO_{3}+O_{2}$,根据差量法可知,当增重0.14g(2CO的质量)时,消耗的二氧化碳的质量为$0.14g\times\frac{44}{28}=0.22g$,其物质的量为$\frac{0.22g}{44g\cdot mol^{-1}} = 0.005mol$,根据关系式$2NaHCO_{3}\sim CO_{2}$可知,消耗的$NaHCO_{3}$的物质的量为$2\times0.005mol = 0.01mol$,所以固体$NaHCO_{3}$的质量为$0.01mol\times84g\cdot mol^{-1}=0.84g$;②根据溶解度随温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显,所以要想使$NH_{4}Cl$沉淀充分析出并分离,需采用降温结晶、过滤、洗涤、干燥的方法。
(5)称量前,若无水$NaHCO_{3}$保存不当,吸收了一定量水分,标准液被稀释,浓度减小,所以用其标定盐酸浓度时,消耗的碳酸氢钠的体积$V$(标)会增大,根据$c(测)=\frac{c(标)\cdot V(标)}{V(测)}$可知,最终会使$c(测)$偏高,A项符合题意。