内容正文:
衔接05 金属的性质与钠及其化合物
答案见末尾
【初三要点】
根据历史的学习,我们可以知道金属材料的发展过程。商朝,人们开始使用青铜器;春秋时期开始冶铁;战国时期开始炼钢;铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前,又开始了铝的使用,因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能,铝的产量已超过了铜,位于第二位。金属材料包括纯金属(90多种)和合金(几千种)两类,金属属于金属材料,但金属材料不一定是纯金属,也可能是合金。
1. 合金:由一种金属跟其他一种或几种金属(或金属与非金属)一起熔合而成的具有金属特性的物质。在金属中加热熔合某些金属和非金属,形成具有金属特性的物质。一般说来,合金的熔点比各成分低,硬度比各成分大,抗腐蚀性能更好
(1)合金是金属与金属或金属与非金属的混合物。
(2)合金的很多性能与组成它们的纯金属不同,使合金更容易适于不同的用途。
(3)日常使用的金属材料,大多数为合金。
(4)金属在熔合了其它金属和非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部组成结构也发生了改变,从而引起性质的变化。
2.金属的物理性质:大多数金属都具有金属光泽,密度和硬度较大,熔沸点较高,具有良好的延展性和导电、导热性,在室温下除汞为液体,其余金属均为固体。
(1)铝:地壳中含量最多的金属元素。
(2)钙:人体中含量最多的金属元素。
(3)铁:目前世界年产量最多的金属(铁>铝>铜)。
(4)银:导电、导热性最好的金属(银>铜>金>铝)。
(5)铬:硬度最高的金属。
(6)钨:熔点最高的金属。
(7)汞:熔点最低的金属。
(8)锇:密度最大的金属。
(9)锂:密度最小的金属。
3.金属的化学性质
(1)与氧气的反应
金属
条件
反应方程式
现象
Mg
常温下(在空气中氧化)
2Mg+O2 =2MgO
银白色镁条在空气中表面逐渐变暗,生成白色固体
点燃时(在空气中或在氧气中)
2Mg+O22MgO
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成一种白色固体
Al
常温下(在空气中)
4Al+3O2 =2Al2O3
银白色的表面逐渐变暗,生成一层致密的薄膜。
点燃时(在氧气中)
4Al+3O2 2Al2O3
剧烈燃烧,放出大量的热和耀眼的白光,生成白色固体
Fe
常温下,干燥的空气
常温下,在潮湿的空气中
铁与空气中的氧气和水共同作用下会生成暗红色疏松的物质——铁锈(Fe2O3·H2O)
在氧气中点燃
3Fe+2O2Fe3O4
剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体
Cu
常温下,干燥的空气
加热时
2Cu+O22CuO
铜丝表面逐渐变为黑色
在潮湿的空气中
2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
铜表面生成一层绿色物质
Au、Ag
即使在高温下也不与氧气反应“真金不怕火炼”。
结论:大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同。Mg、Al等在常温下就能与氧气反应;Fe、Cu等在常温下几乎不能单独与氧气反应,但在点燃或加热的情况下可以发生反应;Au、Ag等在高温时也不与氧气反应。
(2)金属与酸的反应
金属
现象
反应的化学方程式
稀盐酸
稀硫酸
稀盐酸
稀硫酸
镁
剧烈反应,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
Mg+2HCl =MgCl2+H2
Mg+H2SO4=MgSO4+H2
锌
反应比较剧烈,产生大量气泡,溶液仍为无色,试管壁发热,生成的气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
Zn+2HCl =ZnCl2+H2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
铁
反应缓慢,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色,生成气体能够燃烧并且产生淡蓝色火焰。
Fe+2HCl =FeCl2+H2
Fe+H2SO4 =FeSO4+H2
铜
不反应
结论:Mg、Zn、Fe的金属活动性比铜强,它们能置换出稀硫酸或稀盐酸中的氢。
(3)与化合物溶液的反应
实验操作
现象
反应的化学方程式
质量变化
应用
铁丝浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液的铁钉表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
Fe+CuSO4= Cu+FeSO4
金属质量增加,溶液质量减少
不能用铁制品放硫酸铜溶液(或农药波尔多液)
铝丝浸入硫酸铜溶液中
浸入溶液的铝丝表面覆盖一层紫红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为无色
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硝酸银溶液中
浸入溶液的铜丝表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色逐渐变为蓝色
Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag
金属质量增加,溶液质量减少
铜丝浸入硫酸铝溶液中
结论:以上四种金属的活动性由强到弱的顺序为:Al>Fe>Cu>Ag;活泼性强的金属能把活泼性弱的金属从其化合物溶液中置换出来。
【衔接练习】
1.(2024·湖北·中考真题)《宋会要辑稿》记载:“浸铜之法,先取生铁打成薄片,……浸渍数日,铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄,上生赤煤,取出刮洗……入炉烹炼,……方成铜。”下列理解错误的是
A.“打成薄片”增大了反应的接触面积 B.“铁片为胆水所薄”发生了置换反应
C.“上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤 D.“浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
2.(2024·河南·中考真题)镁与某金属的混合物共mg,在一定条件下与氧气充分反应,生成的氧化物共2mg。则该金属(括号内为生成的氧化物)可能是
A.Be(BeO) B.Cu(CuO) C.Al(Al2O3) D.Fe(Fe3O4)
3.(2024·山东临沂·中考真题)下列关于金属和金属材料的说法中正确的是
A.生铁和钢的含碳量不同
B.黄铜比纯铜硬度小
C.合金属于合成材料
D.大多数金属在自然界中以单质形式存在
4.(2024·江苏苏州·中考真题)苏州是历史悠久的文化名城,古今建筑交相辉映。下列建筑材料属于金属材料的是
A.旧城墙的青砖 B.古城门的铜钉
C.火车站立柱的水泥 D.博物馆天窗的玻璃
5.(2024·山东滨州·中考真题)下列各组药品不能验证铁、铜、银三种金属活动性强弱的是
A.溶液 B.溶液 稀
C.溶液 稀 D.溶液 溶液
6.(2024·重庆·中考真题)中国应用的湿法炼铜技术,是对世界化学史的一个贡献。现将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的是
①反应能证明两种金属的活动性
②反应后溶液的质量增加
③反应生成的溶质为硫酸铁
④反应后固体表面附着一层红色物质
A.①④ B.②③ C.①②④ D.②③④
7.(2024·江苏连云港·中考真题)一种以黄铜渣(含Zn、Cu、ZnO、CuO)为原料获取Cu和ZnSO4溶液的实验流程如下。下列说法正确的是
A.加入H2SO4生成H2的化学方程式为
B.根据流程可以判断Zn的金属活动性比Cu的强
C.判断加入的Zn如已过量的依据是溶液中有固体剩余
D.流程中涉及的化学反应类型均为置换反应
8.(2024·四川成都·中考真题)有关金属的实验如下,能达到相应目的的是
A.比较合金与其组分金属的硬度
B.验证锌、铁和铜的金属活动性顺序
C.证明铜生锈与CO2、O2和H2O有关
D.验证质量守恒定律
9.(2024·安徽·中考真题)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A.该灯使用的青铜是一种金属材料 B.产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C.转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭 D.水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
10.(2024·河北·中考真题)老师在课上演示了两个趣味实验。
(1)“火焰分割”。先将加热至红热的铁丝网a平伸到火焰上部,如图甲所示;再将常温的铁丝网b平伸到火焰下部,两张铁丝网中间的火焰熄灭,如图乙所示。
①铁块能拉成铁丝是利用了铁的 性。
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量, (选填字母)。
A.使酒精的着火点降低
B.使温度降低到酒精的着火点以下
(2)“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方,铁粉剧烈燃烧,火星四射,宛如美丽的“铁花”。铁燃烧生成四氧化三铁的化学方程式为 。
11.(2024·山西·中考真题)我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知:Zn的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是 。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为 。该反应生成物中碳元素的化合价为 价。
(3)冷凝器中发生的变化属于 。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是 。
12.(2024·重庆·中考真题)2024年4月,淮南武王墩墓考古有重大发现。墓中出土了写有文字的竹简、陶瓷、青铜和金银器皿等文物。
(1)不属于金属材料的文物是___________(填序号)。
A.竹简 B.陶瓷 C.青铜和金银器皿
(2)竹简上用墨书写的文字能保留至今,其原因是 。
(3)铜能形成多种合金,其中黄铜的硬度 (填“大于”或“小于”)纯铜的硬度。黄铜(主要成分为和)外观与黄金相似,可通过灼烧来鉴别它们,写出鉴别它们的化学方程式 。
13.(2024·云南·中考真题)铜是重要的金属资源,它对于改善人类生活、促进人类文明起着重要作用。
(1)铜的认识:生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和 性。
(2)铜的冶炼:黄铜矿的主要成分是CuFeS2,根据其主要成分的组成元素,推断用黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是 (填化学式)。
(3)铜的加工:青铜是金属冶铸史上最早的合金,其主要成分是铜和锡。表中的A和B分别表示铜和青铜中的一种。《吕氏春秋》记载:“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,据此判断A是 。
物质
A
B
硬度
2.5-3
5-6.6
注:硬度以金刚石的硬度为10作标准,1表示很软,10表示很硬
(4)铜的锈蚀:铜在潮湿的空气中锈蚀的反应为2Cu+O2+H2O+X=Cu2(OH)2CO3,X的化学式为 。
(5)铜的回收:某工厂的废水经预处理后得到含FeSO4和CuSO4的溶液。为了减少污染并促进废物利用,工厂设计以下流程回收Cu和FeSO4。
①步骤I中发生反应的化学方程式为 。
②溶液C中的溶质是 。
14.(2024·天津·中考真题)金属材料在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料,利用铝合金的性质是______(填序号)。
A.良好的导电、导热性
B.密度小且抗腐蚀性强
(2)工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,该反应的化学方程式为 。
(3)“乌铜走银”是我国特有的铜制工艺技术,迄今已有300余年的历史。该工艺的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液,向其中加入一定量的金属锌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤液中含有的溶质为 (填化学式)。
(4)我国神舟载人飞船上的天线使用了钛镍合金,其中镍(Ni)和铁的金属活动性相近,该元素常见的化合价为+2价。将8g镍加入到一定量的硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到金属混合物8.5g,则该混合物中铜的质量为 g。
15.(2024·福建·中考真题)废金属是宝贵的资源。
(1)废铜块能制成薄铜片,利用了铜的 性。
(2)用废铜生产硫酸铜的过程中,涉及反应:,该反应的实验现象:黑色固体逐渐溶解, 。
(3)利用废锌与含硫酸镍的废液反应回收镍,反应的化学方程式:由此判断Zn、Ni两种金属中,金属活动性较强的是 。
(4)我国科学家利用废弃金属资源,合成了催化剂(含镍、钙、铁复合金属氢氧化物),将CO2和电解水产生的H2催化转化为CH4和CO等物质,实现CO2的捕集和应用。
①反应中,X为 。
②CO2的捕集是应对气候变化的措施之一。请你提出另一种捕集CO2的方法: 。
【高一预习】
1. 钠的物理性质:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)用镊子夹取存放在煤油中较大块的金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,放在玻璃片上,观察钠的表面。
(2)用小刀从中间切开,观察钠的颜色、光泽,感受钠的硬度。
(3)观察完毕,将钠块全部放回原试剂瓶中。
钠很软,刚切开时,其断面呈银白色,切口处在空气中很快变暗
钠是一种硬度小、熔点低的银白色的金属,具有金属光泽,常温下极易被氧化
温馨提示:空气中的氧气在常温下与活泼金属钠反应生成了氧化钠,从而使金属钠失去了光泽,纯净的氧化钠是一种白色粉末。常温下,金属钠在空气中就会发生变化,这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多。因此在实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。
2.钠与氧气的反应:
实验步骤
实验现象
实验结论
用坩埚钳夹持坩埚放在三角架的泥三角上,用小切切下绿豆粒大小的钠块,用滤纸吸干煤油后放入坩埚中。点燃酒精灯进行加热。
钠受热先熔化成银白色的小球,接着就燃烧起来,燃烧时火焰呈黄色,有烟产生,最后生成淡黄色固体
钠的化学性质很活泼,在常温或加热的条件下都能跟氧气反应生成不同的产物,但加热时与氧气的反应更加剧烈
(1)常温下钠与氧气反应:4Na+O2===2Na2O
(2)加热时钠与氧气反应:2Na+O2Na2O2
温馨提示:钠与氧气反应的反应条件不同,实验现象不同,所得产物不同。
(3)钠与其它非金属反应:钠还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物或硫化物。
2Na+Cl22NaCl
2Na+SNa2S
3. 钠与水反应:
实验步骤
实验现象
原因和结论
用镊子取一小块钠置于滤纸上,吸干表面的煤油,用小刀切绿豆大的一粒,其余放回原瓶。在小烧杯中加一小半水,并将切下的钠粒投入小烧杯中,观察实验现象。反应结束后向烧杯中滴入1-2滴酚酞试剂,观察溶液的变化
浮(钠浮在水面上)
钠的密度小
熔(钠熔化成一个闪亮的小球)
钠与水反应放热,钠的熔点低
游(钠球四处游动)
钠与水反应产生的氢气不均匀,推动小球
嘶(钠球发出嘶嘶的响声)
钠与水反应产生的氢气冒出时发出声音
红(钠球游过的地方酚酞溶液由无色变为红色)
钠与水反应产生了碱性物质
(1)按照不同的分类方法,钠与水的反应属于置换反应、离子反应、氧化还原反应、放热反应,Na 是还原剂,H2O 是还原剂,NaOH是氧化产物,H2是还原产物。
2Na +2H2O=2Na++2OH―+H2↑
温馨提示:①钠不能否保存在汽油或CCl4中。②钠与水反应过于剧烈,一般不用此反应制备H2。③金属钠失火不能用水或泡沫灭火器灭火,一般用砂土盖灭。
(2)钠与酸溶液反应:钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
温馨提示:Na 与H2O 和酸反应的实质都是与H+反应,而酸电离出的H+ 比水电离出的H+要大得多,故先与酸反应,现象与水反应相似,但更剧烈。
(3)钠与盐溶液反应:钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应,只发生钠与水的反应。如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应,则会发生两个反应,如钠与硫酸铜溶液的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
4. 氧化钠和过氧化钠:
化学式
Na2O
Na2O2
化合物类型
离子化合物
离子化合物
氧元素的化合价
+2价
+1价
属类
碱性氧化物
非碱性氧化物
颜色、状态
白色、固体
淡黄色、固体
与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
用途
————
氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂
生成条件
常温下缓慢氧化
燃烧或加热
转化关系
2Na2O+O2 2Na2O2
(1)Na2O2与水反应是一个氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。
(2)人进行呼吸时,需要呼出CO2吸进O2,而CO2与Na2O2 可以反应生成O2,以保证人体正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。
5.碳酸钠和碳酸氢钠:
物质
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色状态
白色粉末
细小白色晶体
溶解性
Na2CO3比NaHCO3更易溶于水
与HCI反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
热稳定性
稳定但结晶Na2CO3·10H2O易风化
NaHCO3 Na2CO3+ H2O+CO2↑
主要用途
玻璃、造纸、纺织
发酵、医药、灭火器
(1)Na2CO3和NaHCO3的提纯:
①Na2CO3粉末中混有NaHCO3,用加热法:2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 ↑
②Na2CO3溶液中混有NaHCO3,滴加适量NaOH: NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
③NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入过量CO2: Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(2)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
依据
原理
结论
热稳定性
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
Na2CO3受热不分解
加热有气体产生的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
与CaCl2反应
CO+Ca2+===CaCO3↓
HCO与Ca2+不反应
有沉淀生成的是Na2CO3,无变化的是NaHCO3
与盐酸反应
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
生成气体剧烈的是NaHCO3,相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入
CO+H+===HCO
HCO+H+===CO2↑+H2O
逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3
(3)碳酸钠的制备:自然界存在的天然纯碱主要来自于碱湖和固体碱矿。工业制碱是以氯化钠为原料生产纯碱。
①侯氏制碱法是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中,由于碳酸氢钠的溶解度较小,碳酸氢钠从溶液中析出。反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
②过滤除掉碳酸氢钠晶体后,在母液中加入氯化钠,通入氨气,经降温后氯化铵结晶析出。碳酸氢钠加热分解得到碳酸钠。反应为:2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑
6.焰色反应
(1)定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色,在化学上称为焰色反应。
(2)操作:
⑶火焰的颜色:钠:黄色、钾:紫色(透过蓝色钴玻璃)、钙:砖红色、铜:绿色。
(4)可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应;焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关,如灼烧钠的化合物和单质时,火焰颜色均为黄色;焰色反应是物理变化而不是化学变化。
【巩固练习】
1.(23-24高一下·北京·阶段练习)下列操作中,不符合实验安全操作规范的是
A.金属钠不慎着火时,立即用沙土覆盖
B.实验后,将废液倒入指定容器中
C.点燃氢气前,先进行验纯操作
D.稀释浓硫酸时,将水沿器壁缓慢倒入浓硫酸中并用玻璃棒不断搅拌
2.(23-24高一下·云南文山·阶段练习)下列说法正确的是
A.Na2O和Na2O2中阴阳离子个数比不相等
B.若透过蓝色钴玻璃只看到紫色,说明样品中含K元素而不含Na元素
C.分别向Na2CO3和NaHCO3的固体中加入少量水,NaHCO3伴有放热现象
D.可通过相互滴加的方式鉴别盐酸和Na2CO3溶液
3.(22-23高一上·贵州·阶段练习)下列实验设计,不能达到实验目的的是
A.制备少量
B.除去中的HCl气体
C.观察钾元素的焰色
D.制备胶体
4.(22-23高一上·贵州·阶段练习)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应,下列说法不正确的是
A.②中的与水反应产生了
B.③中溶液变红,说明生成了NaOH
C.④中红色褪去可能是由于生成了造成的
D.作催化剂并降低了水中溶解的氧气的溶解度
5.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)钠及其化合物的“价-类”二维图及部分转化关系如图所示,其中B为钠的另一种氧化物。下列有关说法正确的是
A.物质B为,是碱性氧化物,A的物质类别为碱
B.反应④通过加入还原剂实现转化
C.钠放入硫酸铜溶液中可观察到红色固体析出
D.可用澄清的石灰水鉴别溶液和溶液
6.(23-24高一下·甘肃定西·阶段练习)我国著名化工实业家侯德榜提出了“联合制碱法”,该生产工艺流程如图所示。下列说法不正确的是
A.沉淀池发生反应:
B.向饱和食盐水先通,再通,更有利于析出
C.该过程充分利用了合成氨提供的和
D.吸收可使母液中的转化为,以提高纯度
7.(23-24高一下·上海徐汇·阶段练习)过氧化钠有着独特的结构和性质,因而具有广泛的用途,如作为漂白剂、印染剂、空气中二氧化碳吸收剂、潜艇中供氧剂等。
(1)可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,请写出与反应的化学方程式 。
(2)关于和的异同,下列说法错误的是___________(填字母)。
A.常温常压下状态相同,颜色不同
B.包含的正负离子相同,但个数比不同
C.均可由Na和氧气反应得到,但反应条件不同
D.均可与水反应,但产物不同
(3)下列各组物质相互混合进行反应,最终既有气体又有沉淀生成的是___________(填字母)。
A.金属钠投入溶液中 B.投入溶液中
C.投入溶液中 D.投入到溶液中
(4)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:、、、,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
8.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)Ⅰ现有下列物质:①C2H5OH②熔融的NaHSO4③Fe④NH3⑤Ba(OH)2固体⑥金刚石⑦NaHCO3⑧石墨⑨云⑩稀硫酸
(1)互为同素异形体的是 (填序号,下同),属于胶体的是 ,属于碱的是 ;属于电解质的是 ;属于非电解质的是 ;在上述状态下能导电的是 。
Ⅱ按要求写出下列方程式
(2)胃液中含有盐酸,用⑦能治疗胃酸过多的离子方程式 。
(3)向⑤的溶液中加入过量⑦的溶液的离子方程式: 。
(4)过氧化钠和水反应的离子方程式: 。
(5)NaHCO3固体受热分解的化学方程式: 。
(23-24高一下·上海·阶段练习)某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
步骤1:打开,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
9.装置②中的试剂是 ,装置③中的试剂是 。
A.饱和溶液 B.饱和溶液 C.浓
步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 ; 。
10.甲同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟发生了化学反应。”其理由是 。为了解决甲同学的质疑,需补充的实验操作是:取⑤中反应后的少量固体, 。
11.(22-23高一上·贵州·阶段练习)A是一种淡黄色粉末,B的焰色试验为黄色,存在如下转化(部分反应物或生成物已略去)。
回答下列问题
(1)A是 (填化学名称),其中阴离子和阳离子的个数比为 ;
(2)写出单质E的一种同素异形体 ;
(3)A与水反应的离子方程式为 ;
(4)向装有1gC的试管中加入少量水,可观察到 ;
(5)若C中含有D的杂质,则可以通过 除去D,其化学反应方程式为 。
12.(23-24高一上·广东·阶段练习)Ⅰ.实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。
【查阅资料】
溶液pH越小,OH- 的浓度越小,溶液碱性越弱。
【实验过程】
编号
实验操作
实验数据
实验Ⅰ
测量下面实验过程中温度的变化
实验Ⅱ
测量下面实验过程中溶液pH的变化
注:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的浓度相等
【分析与解释】
(1)实验Ⅰ中,溶解时吸收热量的物质是 (填化学式)。
(2)实验Ⅱ中,Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为 ,OH- 未参与该反应的实验证据是 。
(3)实验Ⅱ中,滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的有明显差异,原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中, (填离子符号)参与了反应。
Ⅱ.向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴滴加盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
(4)OA段、AB段发生反应的离子方程式分别为 、 。
(5)B点时,反应所得溶液中溶质是 。
(6)将题中的NaHCO3改为NaOH时,请在下图中画出V(CO2)-V(HCl)的大致图像 。
13.(22-23高一上·江西南昌·阶段练习)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,为世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如下图所示(部分物质已略去)。
(1)“侯氏制碱法”誉满全球,其中的“碱”为 (填化学式),俗称
(2)①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
(3)该生产过程中,可循环使用的物质是下列说法中,正确的是 (填字母)。
A.可循环使用
B.副产物可用作肥料
C.溶液B中一定不含、
(4)已知极易溶于水,微溶于水,在饱和食盐水中,建议先通入气体 (填名称)。
(5)①利用下图比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则物质甲的化学式为 。
②若要除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠,发生反应的离子方程式为 。
(6)实验室模拟“侯氏制碱法”,下列操作未涉及的是___________。
A. B. C. D.
14.(23-24高一上·福建宁德·阶段练习)过氧化钠常作漂白剂、杀菌剂、消毒剂,保存不当容易吸收空气中而变质。
(1)某课外活动小组欲探究某过氧化钠样品是否已经变质,取少量样品,溶解,加入 溶液,若充分振荡后有白色沉淀,则证明已经变质。
(2)该课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的纯度,他们称取样品,并设计用如图装置来测定过氧化钠的质量分数。
①B装置出来的气体是否需要干燥 (填“是”或“否”);请写出中发生的化学反应方程式 。
②实验结束时,读取实验中生成气体的体积时,不合理的是 (填字母)。
A.直接读取气体体积,不需冷却到室温
B.上下移动量筒,使得中液面高度相同
C.视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积
③读出量筒内水的体积后,折算成氧气的质量为,则样品中过氧化钠的质量分数为 (用表示)。
④实验完成后,E到F之间导管内残留水会使测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
15.(23-24高一上·福建厦门·阶段练习)在化学课上老师向NaOH溶液通入后无明显现象。
(提出问题)如何通过实验证明与NaOH发生了反应?
[查阅资料]①碳酸钠溶液中滴加少量的稀盐酸,会先反应生成碳酸氢钠()
②碳酸钠在二氧化碳过量的条件继续与水和二氧化碳反应生成碱性较弱的碳酸氢钠。
(设计实验)
(1)反应物之--消失的角度,某同学设计了如下图所示的实验,打开活塞,向充满的瓶中滴入NaOH溶液,一会儿后观察到的现象是 。据此现象判断NaOH与发生了化学反应。
但上述实验不足证明反应,其理由是 。
(2)假设生成物为,分别设计了以下两个实验方案:
实验操作
实验现象
结论
方案一:向实验(1)所得的溶液中加入 溶液
有白色沉淀产生
有新物质生成,发生反应。
方案二:向实验(1)所得溶液中滴加过量稀盐酸
(实验拓展)该小组同学将过量的干冰放入氢氧化钠溶液中,利用数字化技术测定溶液pH变化,如图所示。请用化学方程式回答下列问题:
(3)BC段pH降低的原因可能是 ;
(4)CD段pH低于7的原因可能是 。
参考答案
【衔接练习】
1.C
【解析】A、“打成薄片”,增大了反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,不符合题意;
B、“铁片为胆水所薄”,发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应,不符合题意;
C、“上生赤煤”是因为铁与硫酸铜反应生成了红色的铜,不是红色的煤,符合题意;
D、“浸铜之法”中铁能将硫酸铜中的铜置换出来,说明铁比铜活泼,不符合题意。
故选C。
2.A
【分析】镁与某金属的混合物共mg,在一定条件下与氧气充分反应,镁和氧气生成氧化镁,生成的氧化物共2mg,假设mg金属全部是镁,则有,生成氧化镁的质量为,生成的氧化物共2mg,说明另一种金属与氧气反应生成氧化物的质量应该>2mg。
【解析】A、假设mg金属全是Be,则有,生成BeO的质量为,符合题意;
B、假设mg金属全是Cu,则有,生成CuO的质量为<2mg,不符合题意;
C、假设mg金属全是Al,则有,生成Al2O3的质量为<2mg,不符合题意;
D、假设mg金属全是Fe,则有,生成Fe3O4的质量为<2mg,不符合题意;
故选:A。
3.A
【解析】A、根据生铁是指含碳量为 2%~4.3% 的铁的合金,钢是指含碳量为 0.03%~2% 的铁的合金可知,二者的主要区别为含碳量不同,故A选项说法正确,符合题意;
B、合金的硬度比组成它的纯金属大,因此黄铜是铜锌合金,其硬度比纯铜大,故B选项说法不正确,不符合题意;
C、合金属于金属材料,不属于合成材料,故C选项说法不正确,不符合题意;
D、大多数金属活化学性质较活泼,在自然界中以化合物形式存在;少数金属,如金、银等化学性质稳定,在自然界中以单质形式存在,故D选项说法正确,不符合题意。
故选A。
4.B
【解析】A、青砖是用泥土烧制而成的,属于无机非金属材料,故选项错误;
B、铜钉属于金属材料,故选项正确;
C、水泥的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故选项错误;
D、玻璃的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故选项错误;
故选:B。
5.B
【解析】A、Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,说明Fe比Cu活泼,Ag不能与CuSO4溶液反应,说明Ag不如Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
B、Cu、Ag都不能与FeSO4溶液和稀H2SO4反应,只能说明Cu、Ag的活动性都比Fe弱,但无法比较Cu和Ag的活动性强弱,不能验证三种金属活动性强弱,符合题意;
C、Fe能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Fe比Ag活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,Fe能与稀H2SO4反应,Cu不能与稀H2SO4反应,说明Fe比Cu活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意;
D、Cu不能与FeSO4溶液反应,说明Cu不如Fe活泼,Cu能与AgNO3溶液反应置换出Ag,说明Cu比Ag活泼,可以验证三种金属活动性强弱,不符合题意。
故选B。
6.A
【解析】①活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来。铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,说明活动性铁大于铜,反应能证明两种金属的活动性,正确;
②,反应前后溶剂水的质量不变,溶质由硫酸铜变为硫酸亚铁,每160份质量的硫酸铜生成152份质量的硫酸亚铁,溶液的质量减少,错误;
③反应生成的溶质为硫酸亚铁,错误;
④反应后有铜单质析出,所以固体表面附着一层红色物质,正确;
①④正确,故选A。
7.B
【分析】黄铜渣中的锌、氧化铜、氧化锌和硫酸均能反应,铜不与硫酸反应。锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水。过滤后的滤液中有硫酸锌和硫酸铜。加入过量的锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌,过滤的滤渣中有生成的铜和过量的锌。
【解析】A、根据分析,铜不和硫酸反应,和硫酸反应生成氢气的是锌,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气。不符合题意;
B、活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来,通过加入锌能将铜置换出来可说明锌比铜活泼。锌能和稀硫酸反应生成氢气而铜不能,也可以说明活动性锌大于铜。符合题意;
C、因为锌和硫酸铜反应生成铜,不论锌是否过量溶液中都会有固体剩余。不符合题意;
D、置换反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应。流程中氧化锌、氧化铜和硫酸的反应中反应物都是化合物,都不是置换反应,不符合题意;
故选B 。
8.B
【解析】A、不锈钢的组分金属是铁,不是铝,所以不锈钢在铝片上刻画不能比较合金与其组分金属的硬度。即A不能达到相应目的,不符合题意;
B、由于铜片与硫酸亚铁溶液不反应,所以金属的活动性铜<铁;锌粒能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,所以金属的活动性锌>铁。即锌、铁和铜的金属活动性顺序是锌>铁>铜。B能达到相应目的,符合题意;
C、铜生锈主要是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水共同作用的结果,实验中缺少验证铜片只与干燥的二氧化碳和氧气接触,铜片是否生锈。C不能达到相应目的,不符合题意;
D、由于铁片与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以用铁片与稀硫酸反应验证质量守恒定律应在密闭装置内进行。实验中烧杯不是密闭装置。D不能达到相应目的,不符合题意。
综上所述:选择B。
9.D
【解析】A、金属材料包括纯金属及合金,青铜是合金,属于金属材料。A正确;
B、灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘。B正确;
C、清除可燃物,隔绝空气,使温度降到着火点以下,都能达到灭火目的,所以转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭。C正确;
D、由于一氧化碳难溶于水,所以水不能吸收一氧化碳。D错误。
综上所述:选择D。
10.(1)延展 B
(2)
【解析】(1)①铁块能拉成铁丝是利用了铁的延展性;
②“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因:铁丝网b吸收热量,使温度降低到酒精的着火点以下,故选:B;
(2)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为。
11.(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) +2
(3)物理变化
(4)锌的金属活动性比铁和铜强
【解析】(1)将炉甘石敲碎可以增大反应物的接触面积,使反应更充分;
(2)碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO,反应的化学方程式为:;该反应生成物中氧元素化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知CO中碳元素的化合价为+2价;
(3)锌蒸气在冷凝器中冷凝为固体锌,只是状态改变,没有生成新物质,属于物理变化;
(4)锌金属活动性比铁和铜强,容易与氧气反应生成锌的化合物,故我国古代冶锌晚于铁和铜。
12.(1)AB
(2)常温下,碳单质化学性质稳定
(3)大于
【解析】(1)A、竹简用竹子做成,属于天然材料,符合题意;
B、陶瓷属于无机非金属材料,符合题意;
C、青铜属于合金,金银器皿是金属,均属于金属材料,不符合题意;
故填:AB;
(2)墨的主要成分是碳,碳在常温下化学性质稳定,有利于长期保存,故填:常温下,碳单质化学性质稳定;
(3)合金相比组成金属,硬度增大,熔点降低,黄铜硬度大于纯铜硬度,故填:大于;
灼烧过程中,黄铜中锌和铜能够与氧气反应,铜和氧气反应生成黑色的氧化铜,金灼烧不与氧气反应,故填:。
13.(1)导电性(或良好的导电性)
(2)SO2
(3)铜/Cu
(4)CO2
(5) 硫酸、硫酸亚铁
【解析】(1)生活中常用铜作导线,体现了铜的延展性和导电性;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,黄铜矿中含硫元素,则黄铜矿炼铜过程中产生形成酸雨的空气污染物是:SO2;
(3)“金(铜)柔锡柔,合两柔则刚”,说明合金比组成它的纯金属硬度大,A的硬度小,故A是铜;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、3、2、0,生成物中含Cu、O、H、C的个数分别是2、5、2、1,故反应物中还应含2个O、1个C,故X的化学式为:CO2;
(5)①该流程的目的是回收铜和硫酸亚铁,故M应是铁,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,可将硫酸铜中的铜置换出来,故步骤I中发生反应的化学方程式为:;
②固体A中含反应生成的铜和过量的铁,要想除去铁,得到铜,则加入的N应是硫酸,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸过量,则溶液C中的溶质是:硫酸亚铁、硫酸。
14.(1)B
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)Zn(NO3)2
(4)6.4
【解析】(1)“天津之眼”摩天轮的轿厢使用铝合金材料,主要是利用了铝合金密度小且抗腐蚀性强的性质,这样可以减轻轿厢的重量,同时保证其在户外环境中的耐久性;良好的导电、导热性虽然也是铝合金的性质之一,但在这个情境中并不是主要的考虑因素。
故选B;
(2)工业上炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应,生成铁和二氧化碳。化学方程式为:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(3)金属活动顺序中,锌的活动性强于铜,铜的活动性强于银,硝酸银和硝酸铜混合溶液中加入锌,锌会先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,当硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有锌,即锌过量,硝酸银和硝酸铜已经完全反应。因此,滤液中含有的溶质为硝酸锌Zn(NO3)2。
(4)设:该混合物中铜的质量为x。
x=6.4g。
15.(1)延展(或良好的延展)
(2)溶液由无色变为蓝色
(3)Zn/锌
(4) 用水吸收CO2(或其他合理答案)
【解析】(1)废铜块能制成薄铜片,利用了铜的延展性;
(2)氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,现象为:黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;
(3)锌能将硫酸镍中的镍置换出来,说明金属活动性较强的是锌;
(4)①根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是3、12、6,生成物中含C、H、O的个数分别是3、4、2,故生成物中还应含8个H、4个O,故X的化学式为:H2O;
②二氧化碳能与水反应,故可用水吸收CO2。
【巩固练习】
1.D
【解析】A.金属钠能与水、氧气反应,金属钠不慎着火时,立即用沙土覆盖,故A正确;
B.实验产生的废液可能含有有毒的物质,所以应倒入指定的容器内,故B正确;
C.可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸,在点燃氢气前须先检验其纯度,是为了检验氢气中是否混有氧气,防止发生爆炸,故C正确;
D.浓硫酸溶于水放热,且浓硫酸密度大于水,稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中并用玻璃棒不断搅拌,使热量及时散失,故D错误;
故选D。
2.D
【解析】A.Na2O阴阳离子个数比为1:2,Na2O2中阴阳离子个数比为1:2,两者相等,A错误;
B.若透过蓝色钴玻璃只看到紫色,说明样品中含K元素,不能确定是否含Na元素,因为蓝色钴玻璃滤去了黄光,B错误;
C.分别向Na2CO3和NaHCO3的固体中加入少量水,碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,C错误;
D.可通过相互滴加的方式鉴别盐酸和Na2CO3溶液,盐酸加入Na2CO3溶液产生二氧化碳的时间大于Na2CO3溶液加入盐酸中的时间,D正确;
答案选D。
3.A
【解析】A.过氧化钠为粉末,多孔隔板不起作用,A错误;
B.氯化氢能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,二氧化碳不与碳酸氢钠反应也不溶于碳酸氢钠溶液,故该实验能达到实验目的,B正确;
C.钾元素的焰色通过蓝色钴玻璃能观察到,故该实验能达到实验目的,C正确;
D.制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色,D正确;
故选A。
4.D
【解析】A.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,A正确;
B.过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠,氢氧化钠是强碱,遇到酚酞,溶液变成红色,B正确;
C.过氧化钠与水反应可能生成了过氧化氢,过氧化氢具有强氧化性,能够使溶液褪色,C正确;
D.生成的过氧化氢在二氧化锰作催化剂时发生了分解,因此放出大量气泡,但是不能说明降低了水中溶解的氧气的溶解度,D错误;
故选D。
5.A
【分析】根据题意,再结合关系图可知,A为碱,B为氧化钠,以此解题。
【解析】A.由题意可知,物质B为氧化钠,属于碱性氧化物,NaOH属于碱,A正确;
B.反应④为钠变为氢氧化钠,其中钠由0价变为+1价,化合价升高,需要加入氧化剂,B错误;
C.钠放入硫酸铜溶液中,钠会先和水反应,不能置换出硫酸铜中的铜,C错误;
D.澄清的石灰水与溶液、溶液均生成白色沉淀,不能鉴别,D错误;
故选A。
6.B
【分析】工艺中利用合成氨工业中NH3和CO2为原料,通过反应CO2 + NH3 + H2O + NaCl = NaHCO3↓+ NH4Cl获得碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,生成的二氧化碳循环使用,生成的氯化铵作化肥。
【解析】A.碳酸氢钠的溶解度小,沉淀池发生反应:CO2 + NH3 + H2O + NaCl = NaHCO3↓+ NH4Cl,A正确;
B.二氧化碳的溶解度较小,浓度较低,不利于生产纯碱,应先通入氨气,B错误;
C.由流程工艺可以看出该过程利用合成氨工业中NH3和CO2为原料,C正确;
D.向母波中通氨气作用有增大NH3的浓度,使NH4Cl更多地析出和使NaHCO3转化为Na2CO3,吸收NH3可使母液中的转化为,以提高NH4CI纯度,D正确;
故选B。
7.(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(2)B
(3)AD
(4)
【解析】(1)Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(2)A.过氧化钠淡黄色固体,氧化钠白色固体,A正确;
B.过氧化钠的阳离子为Na+,阴离子为O,个数比为2:1,氧化钠的阳离子为Na+,阴离子为O2-,个数比为2:1,B错误;
C.钠和氧气加热反应生成过氧化钠,钠和氧气不加热时生成氧化钠,反应条件不同,C正确;
D.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,产物不同,D正确;
故答案为:B。
(3)A.金属钠投入FeCl2溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀,最终转化为氢氧化铁沉淀,既有气体还有沉淀生成,A符合;
B.Na2O投入MgCl2溶液中,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,没有气体生成,B不符合;
C.Na2O2投入BaCl2溶液中,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和氯化钡不反应,只有气体没有沉淀,C不符合;
D.Na2O2投入到CuSO4溶液中,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,既有沉淀还有气体,D符合;
故答案为:AD。
(4)Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,与氢氧根离子发生反应,故的数目减少,的数目增多,由于Na2O2加入导致Na+数目增多,离子数目几乎不变的为(不考虑溶液体积的变化) 。
8.(1)⑥⑧ ⑨ ⑤ ②⑤⑦ ①④ ②③⑧⑩
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】(1)同一元素组成而性质不同的单质互为同素异形体,则互为同素异形体的是金刚石和石墨,即⑥⑧;分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系为胶体,则属于胶体的是云,即⑨;在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物为碱,则属于碱的是Ba(OH)2固体,即⑤;在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物为电解质,则属于电解质的是熔融的NaHSO4、Ba(OH)2固体、NaHCO3,即②⑤⑦;在水溶液和熔融状态下均不导电的化合物属于非电解质,则属于非电解质的是C2H5OH和NH3,即①④;物质中含有能够自由移动的电子或离子均能导电,则在上述状态下能导电的是熔融的NaHSO4、Fe、石墨、稀硫酸,即②③⑧⑩;故答案为:⑥⑧;⑨;⑤;②⑤⑦;①④;②③⑧⑩;
(2)胃液中含有盐酸,用⑦能治疗胃酸过多的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,其离子方程式为:,故答案为:;
(3)向⑤的溶液即Ba(OH)2溶液中加入过量⑦的溶液即NaHCO3溶液反应的化学方程式为:Ba(OH)2+2NaHCO3=BaCO3↓+Na2CO3+2H2O,则其离子方程式为:,故答案为:;
(4)过氧化钠和水反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,则其离子方程式为:,故答案为:;
(5)NaHCO3固体受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,则该反应的化学方程式为:,故答案为:。
9. A C 步骤1中木条不复燃 步骤2中木条复燃 10. 气体中有水,水也可与Na2O2反应产生O2使木条复燃 加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中
【分析】装置①制备二氧化碳气体,装置②除去二氧化碳中的HCl,一部分含水蒸气的二氧化碳直接通入过氧化钠中,另一部分经干燥后的二氧化碳通入过氧化钠中,通过碱石灰吸收未反应的二氧化碳后,再分别检测反应后的气体中是否有氧气生成,据此回答。
9.由于盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,装置②中饱和NaHCO3溶液可以除去二氧化碳中混有氯化氢气体;装置③、④和⑤用以验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,故装置③中的试剂是浓硫酸,故答案选择为:A;C;
步骤1中通过过氧化钠的二氧化碳中不含有水蒸气,干燥的二氧化碳不能够和过氧化钠反应,没有氧气生成,a处带火星的木条不复燃,步骤2中,通过过氧化钠的二氧化碳中含有水蒸气,含有水蒸气的二氧化碳能够和过氧化钠反应,有氧气生成,a处带火星的木条复燃,故答案为:步骤1中木条不复燃,步骤2中木条复燃;
10.因水也能够和过氧化钠反应生成氧气,所以不能判断是二氧化碳和过氧化钠发生了反应,故答案为:气体中有水,水也可与反应产生使木条复燃;
二氧化碳和过氧化钠反应有碳酸钠生成,若⑤中反应后的固体由碳酸钠,二氧化碳和盐酸可以和碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故答案为:加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中。
11.(1)过氧化钠
(2)
(3)
(4)结块变成晶体,并伴随着放热现象
(5)加热
【分析】A是一种淡黄色粉末,A在常温下和水反应生成B,B的焰色试验为黄色,所以A为Na2O2,B为NaOH,E为O2,NaOH和二氧化碳反应生成的C能继续和二氧化碳反应,所以C为Na2CO3、D为NaHCO3。
【解析】(1)
A是过氧化钠,过氧化钠的电子式为,其中阴离子和阳离子的个数比为1:2;
(2)单质E为O2,O2的同素异形体有O3;
(3)A是过氧化钠,过氧化钠与水反应的离子方程式为;
(4)C为Na2CO3,向装有1g Na2CO3的试管中加入少量水,Na2CO3与水反应生成含结晶水的碳酸钠晶体,并释放热量,即可观察到Na2CO3结块变成晶体,并伴随着放热现象;
(5)NaHCO3受热分解生成碳酸钠,而Na2CO3受热不易分解,所以若Na2CO3中含有NaHCO3杂质,则可以通过加热除去NaHCO3,其化学反应方程式为。
12.(1)NaHCO3
(2) + Ca2+=CaCO3↓ 澄清石灰水中滴加Na2CO3溶液的pH变化曲线与滴加蒸馏水的pH变化曲线基本重合
(3)、OH-
(4)+H+= + H+=CO2↑+H2O
(5)NaCl
(6)
【解析】(1)由图可知,碳酸氢钠固体溶解时,溶液温度略有下降,为吸热过程,碳酸钠固体溶解时,溶液温度升高,为放热过程,故答案为:NaHCO3;
(2)碳酸钠能够与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,该反应离子方程式为 + Ca2+=CaCO3↓,实验Ⅱ中,澄清石灰水中滴加Na2CO3溶液的pH变化曲线与滴加蒸馏水的pH变化曲线基本重合,可知OH-未参与该反应;
(3)碳酸氢钠中的碳酸氢根离子能够与氢氧化钙溶液中的氢氧根离子和钙离子反应生成CaCO3和水,OH-浓度发生了明显变化,所以实验Ⅱ中,滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的pH有明显差异,故答案为:、OH-;
(4)加入盐酸100mL时开始生成气体,当加入盐酸300mL时不再产生气体,则Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,加盐酸OA段发生+H+=,而AB段发生+ H+=CO2↑+H2O;
(5)B点时气体体积不再发生变化,反应所得溶液中溶质是氯化钠。
(6)
将题中的NaHCO3改为NaOH时,则首先中和氢氧化钠,因此产生气体消耗盐酸的体积小于第一阶段消耗盐酸的体积,所以V(CO2)-V(HCl)的大致图像为。
13.(1) 纯碱或苏打
(2)①③
(3)AB
(4)氨气
(5)
(6)B
【分析】侯氏制碱法是依据离子反应发生的原理进行的,利用溶解度差异产生NaHCO3固体:先在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入足量二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3晶体,然后过滤出NaHCO3晶体和溶液A为NH4Cl,利用NaHCO3的不稳定性,煅烧NaHCO3分解产生Na2CO3、CO2和水,CO2可再通入沉淀池中循环利用。
【解析】(1)侯氏制碱法”的“碱”为 Na2CO3,俗称纯碱或苏打,故答案为:Na2CO3;纯碱或苏打;
(2)分离固体和液体的物理操作方法是过滤,则包含过滤的是①③;
(3)A.煅烧NaHCO3分解产生Na2CO3、CO2和水,CO2可再通入沉淀池中循环利用,A正确;
B.副产物含有植物所需的营养元素N元素,可用作氮肥,B正确;
C.溶液B中含钠离子、铵根离子、氯离子,C错误;
故选:AB;
(4)二氧化碳在水中溶解度较小,先在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入足量二氧化碳,故答案为:氨气;
(5)①大试管温度更高,小试管温度低于大试管,碳酸氢钠放在小试管中,更能说明碳酸氢钠稳定性弱于碳酸钠,则物质甲的化学式为:NaHCO3,
②若要除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠,应加入NaOH溶液,发生反应的离子方程式为。
(6)“侯氏制碱法”涉及碳酸氢钠受热分解,则A不选;不涉及蒸发结晶过程,故B选;涉及过滤获得碳酸氢钠,则C不选;涉及氨气、二氧化碳、氯化钠的反应,D不选; 故选B。
14.(1)取少量样品,溶解,加入CaCl2或BaCl2溶液,充分振荡后有白色沉淀,证明Na2O2已经变质
(2)否 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ A 偏小
【分析】过氧化钠保存不当容易吸收空气中CO2而变质生成碳酸钠,装置A中是大理石和稀盐酸反应制得二氧化碳气体,经B中的饱和碳酸氢钠溶液,除去氯化氢气体,在装置C中二氧化碳气体与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,经D装置的氢氧化钠溶液吸收未反应的二氧化碳,产生的氧气经过E装置,氧气不易溶于水,将水排入F中的量筒里,根据量筒中水的体积折算为标况下氧气的体积,计算氧气的质量,从而间接计算出过氧化钠的质量,利用过氧化钠的质量与样品的质量比得到过氧化钠的质量分数,由此分析。
【解析】(1)过氧化钠在空气中变质,最后生成碳酸钠固体,探究一包过氧化钠样品是否已经变质,可以利用碳酸根离子和钡离子或钙离子结合生成碳酸钡或碳酸钙白色沉淀证明Na2O2已经变质,取少量样品,溶解,加入CaCl2或BaCl2溶液,充分振荡后有白色沉淀,证明Na2O2已经变质;
(2)①二氧化碳、水蒸气和过氧化钠反应生成氧气的反应,C中发生的化学反应的方程式为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠反应生成氧气的物质的量定量关系相同,对测定过氧化钠质量分数无影响,所以不需要干燥除去水蒸气;
②A.直接读取气体体积,不冷却到室温,会使溶液体积增大,读出结果产生误差,故A错误;
B.调整量筒内外液面高度使之相同,使装置内压强和外界压强相同,避免读取体积产生误差,故B正确;
C.视线与凹液面的最低点相平读取量筒中水的体积是正确的读取方法,故C正确;
故答案为A;
③根据题意氧气的物质的量n(O2)=,根据反应方程式可知n(Na2O2)=2n(O2)=,所以质量分数为=;
④实验完成后,E到F之间导管内残留水的体积会使测定氧气体积减小,导致测定过氧化钠质量分数测量结果偏小。
15.(1)气球膨胀 二氧化碳也可以与水反应使瓶内压强减小
(2)氯化钙溶液(或氯化钡溶液) 产生大量气泡
(3)
(4)
【分析】集气瓶内的气体减少,压强变小,在外界气压作用下,气球膨胀;二氧化碳能溶于水,也会导致瓶内压强减小;做对照实验;碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀;碳酸盐能与盐酸反应产生二氧化碳气体;盐酸不足时不会产生二氧化碳;
【解析】(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应后,瓶内压强减小,在外界大气压的作用下,气球膨胀;由于二氧化碳能溶于水,氢氧化钠溶液的水也能溶解一部分二氧化碳,故此方法不能证明发生了化学反应;;
(2)能与碳酸钠溶液反应产生沉淀的一般是钙离子或钡离子,所以应该向(1)所得的溶液中加入氯化钙溶液(或氯化钡溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液);方案二:由于碳酸盐能与盐酸反应产生二氧化碳气体,所以向(1)所得的溶液中滴加过量稀盐酸的实验现象是产生大量气泡;
(3)二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠或碳酸氢钠,根据图象可知BC段pH较小,但仍然大于7,溶液显碱性,因此变化原因可能是过量的二氧化碳与碳酸钠反应产生了碱性较弱的碳酸氢钠,发生反应为:;
(4)CD段pH小于7,溶液显酸性,这是由于二氧化碳与水反应产生了碳酸导致溶液pH小于7,发生的反应为:。
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