第五讲 实验设计和评价
1. (2016届镇江市)某化学兴趣小组利用镁铝合金废料制备硫酸铝晶体，并对硫酸铝晶体进行热重分析，其实验流程如下：
(1) 在镁铝合金中加入NaOH溶液，发生反应的化学反应方程式为________________，固体B的化学式________________。
(2) 操作Ⅱ包含的实验步骤有：蒸发浓缩、________、________、洗涤、干燥。
(3) 操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤，选用无水乙醇的原因是________________。 (4) 若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00 g，得到固体A的质量为4.95 g，硫酸铝晶体的质量为49.95 g(假设每一步的转化率均为100%，合金废料中不含溶于碱的杂质)。计算得硫酸铝晶体的化学式为________________。
(5) 取上述硫酸铝晶体进行热重分析，其热分解主要分为三个阶段：323～523 K，553～687 K，当温度在1 043 K以上不再失重，其热分解的TG曲线见下图。
已知：失重%＝
加热减少的质量
×100%
原晶体样品的总质量
根据图示数据计算确定每步分解的产物，写出：
①第一阶段分解产物的化学式______________________，②第三阶段反应化学方程式____________________。
2. (2016届连云港市模拟)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：
3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH===2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O
其制备流程如下：
(1) 上述流程中有机溶剂洗去的物质可循环使用，该物质是______________。 (2) 高铁酸钠在水中可以发生如下反应：
－－
4FeO24＋10H2O??4Fe(OH)3(胶体)＋8OH＋3O2↑
由此可以看出，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有________________性，而能够除去水中悬浮物是因为______________________________________________________________。
(3) 生产Na2FeO4的原料之一Fe(NO3)3是用黑色粉末Fe(含有Fe3O4)与稀硝酸反应制备。
－
准确称取该黑色粉末16.4 g，加入250 mL 4 mol·L1 HNO3溶液搅拌，固体完全溶解，共收集
＋
到标准状况下3 360 mL的气体，经分析其中只含有NO，并测得此时溶液中c(H)为0.4 mol·L－1
(假设反应前后溶液体积不变)。通过以上数据，计算该黑色粉末中Fe的质量分数(写出计算过程，否则不得分；百分号前保留至整数位)。
3. (2016届苏州市模拟)黄钾铵铁矾[KNH4Fex(SO4)y(OH)z]不溶于水和稀硫酸，对锌、铟有一定吸附作用。制取黄钾铵铁矾的示意图如下：
(1) 溶液X是________。
＋
(2) 检验滤液中是否存在K的操作是_________________________________________。 (3) 黄钾铵铁矾的化学式可通过下列实验测定：
①称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。
②量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体9.32 g。
③量取25.00 mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体224 mL，同时有红褐色沉淀生成。
④将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80 g。 通过计算确定黄钾铵铁矾的化学式(写出计算过程)。
4. (2014届南京市模拟)在不同温度下，铁粉与水蒸气反应的产物不同。
Fe＋H2O=====FeO＋H2 3Fe＋4H2O=====Fe3O4＋4H2
某兴趣小组用下图所示装置，使铁粉与过量水蒸气充分反应并检验固体产物的组成。
<570 ℃
>570 ℃
铁粉与水蒸气的反应装置
(1) 实验过程中，应先点燃________(填“酒精灯”或“酒精喷灯”)；装置中石棉绒的作用是________________________________。
(2) 若在实验中的某段时间内生成H2 448mL(已换算成标准状况下)，则这段时间内参加反应的铁粉质量至少是________g。
(3) 铁粉完全反应后，兴趣小组对硬质玻璃管中生成的FeO和Fe3O4的质量进行测定，实验流程如下图所示(已知石棉绒不溶于盐酸)。
请回答下列问题：
①溶液B中的阳离子有________________。 ②固体样品A中铁的氧化物的质量分别是：m(FeO)＝________g，m(Fe3O4)＝________g。
主题3 常见无机物及其应用 第六讲 钠及其化合物
1. (2014届扬州市模拟)下列关于Na2CO3和NaHCO3的描述，不正确的是( ) A. 用加热法可除去Na2CO3固体中的NaHCO3 B. 相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 C. Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应 D. NaHCO3俗名纯碱，Na2CO3俗名小苏打
2. (2014届南京师大附中期末)下列物质性质的比较，正确的是( ) A. 热稳定性：NaHCO3＞Na2CO3＞H2CO3 B. 原子半径：Na＜Mg＜Al
＋＋＋
C. 溶解度：NaHCO3＞Na2CO3 D. 氧化性：Li＞Na＞K
3. (2015届南京市中华中学期末)下列有关碳酸钠、碳酸氢钠的说法中，正确的是( ) A. 除去碳酸氢钠固体中混有的少量碳酸钠可以采用加热的方法 B. 相同条件下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度 C. 碳酸钠与盐酸反应放出二氧化碳的剧烈程度强于碳酸氢钠 D. 向同浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中滴加少量酚酞试液，都能显红色，碳酸氢钠溶液的颜色淡一些
4. (2016届连云港中学模拟)在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.5 mol/L的HCl溶液中和，则生成物的成分是( )
A. Na2O B. Na2O2 C. Na2O和Na2O2 D. Na2O2和NaO2
5. (2016届盐城中学模拟)在点燃条件下，钠在二氧化碳中燃烧，发出黄色火焰， 发生的反应较复杂。
其中发生主要反应的方程式为4Na＋3CO2=====2Na2CO3＋C
该反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为________，每生成1 mol Na2CO3，转移
－
________mol e。
6. (2015届海安中学训练卷)Na2O2与水反应能够产生O2，这一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼吸所用的O2。下列对该反应的说法中正确的是( )
A. 这是一个氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂 B. 这是一个氧化还原反应，Na2O2是氧化剂，水是还原剂 C. 这是一个氧化还原反应，Na2O2是还原剂，水是氧化剂 D. 这是一个置换反应，有单质O2产生
7. (2015届南京市调研)有一包NaHCO3和KHCO3的混合物样品，某研究性学习小组对其进行了如下探究。请按要求完成下列探究报告。
【探究目的】 实验测定样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比。
【探究思路】 设计实验测量有关反应物和生成物的量，并通过计算确定样品中NaHCO3
点燃
和KHCO3物质的量之比。
【实验探究】 实验装置如右图所示。将一定质量的混合物样品加入锥形瓶中，用针筒a分次注入一定体积的稀硫酸充分反应，再用针筒b收集生成气体，测得其体积(忽略针筒壁之间的摩擦)。
为了较准确地测量反应生成的CO2的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，如果往锥形瓶中注入的稀硫酸的体积为V1mL，充分反应后，针筒b中气体的读数为 V2 mL，则反应中生成的CO2体积为________mL。
【结果处理】 向锥形瓶中放入混合均匀的NaHCO3和KHCO3的样品3.6 g，当往锥形瓶中分次加入一定量的稀硫酸时，生成的CO2体积(已换算成标准状况)与加入的稀硫酸的体积关系如下图所示。
(1) 该硫酸溶液中溶质的物质的量浓度是________mol·L。 (2) 样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比为________。 【拓展探究】 某同学设计了另一种方案，其操作流程如下。
－1
在转移溶液时，如果溶液转移不完全，则测得的混合物中NaHCO3和KHCO3物质的量之比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。