内容正文:
专题07 钠及其化合物
内容概览
考点01 钠与钠的氧化物
考点02 碳酸钠与碳酸氢钠
考点03 钠及其化合物的性质与转化
考点01 钠与钠的氧化物
1.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)下列描述正确的是
A.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B.Na与水反应时会沉在水底,四处游动
C.Na2O2与水反应生成产生一种易爆炸的气体
D.Na2O2可用作漂白剂
【答案】D
【解析】A.氧化钠是白色固体,过氧化钠是淡黄色固体,故A错误;
B.金属钠的密度小于水的密度,钠与水反应时会浮在水面上,四处游动,故B错误;
C.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧气不是易爆炸的气体,故C错误;
D.过氧化钠具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,常用作漂白剂,故D正确;
故选D。
2.(2022-2023高一上·江苏宿迁·期中)金属钠与水反应时在水面上方会产生大盘白色烟雾状物,通过实验探究证明:白色烟雾是因为水蒸气和受热挥发出来的钠原子及其变化而形成。据此判断下列说法正确的是
A.白色烟雾是水蒸气 B.白色烟雾中含有
C.白色烟雾中不会有 D.实验时要避免吸入此烟雾
【答案】D
【解析】A.白色烟雾中包含有水蒸气,A错误;
B.白色烟雾中包含受热挥发出来的钠原子和氧气反应生成的氧化钠,B错误;
C.白色烟雾中包含受热挥发出来的钠原子和水蒸气反应生成的氢氧化钠,C错误;
D.此烟雾人体吸入有风险的,必须要提醒注意防范,D正确;
故选D。
3. (2022-2023高一上·江苏扬州·期中)金属钠属一级遇水燃烧物品,工业用途广泛。在核能利用方面,金属钠可作为核反应堆的冷却剂。将一小块钠投入下列溶液中,说法不正确的是
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复到室温后溶液溶质质量分数不变
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有蓝色沉淀析出
C.放入Ca(HCO3)2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀析出
D.放入滴有紫色石蕊的水中:有氢气放出,溶液变红
【答案】D
【解析】A.放入饱和NaOH溶液中,发生反应,溶剂被消耗,NaOH溶解度与温度有关,恢复到室温,溶解度不变,有固体析出,溶质质量分数不变,故A正确;
B.金属钠放入稀CuSO4溶液中,先与水反应生成NaOH,,然后NaOH再与硫酸铜反应,其反应为,故B正确;
C.将一小块钠投入溶液中,金属钠先与水反应生成少量NaOH,然后与反应,,故C正确;
D.金属钠放入滴有紫色石蕊的水中,金属钠先与水反应生成少量NaOH,石蕊遇碱变蓝,故D错误;
故选D。
4.(2023-2024高一上·江苏盐城·期中)下列有关说法正确的是
A.中阴阳离子的个数比为1:1
B.体现强氧化性,可以用作呼吸面具的供氧剂
C.由钠在常温下与氧气反应得到
D.与反应,产生标准状况下,转移个电子
【答案】D
【解析】A.由Na+和构成,阴阳离子的个数比为1:2,故A错误;
B.与H2O、CO2反应均能产生O2,化学方程式为:、可以用作呼吸面具的供氧剂,但此时Ns2O2既作氧化剂,又作还原剂,无法体现其强氧化性,故B错误;
C.由钠与氧气在加热条件下反应得到,故C错误;
D.与反应化学方程式为:,产生标准状况下,即0.1molO2,转移个电子,故D正确;
故选D。
5.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)下列说法不正确的是
A.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B.可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,可用于治疗胃酸过多
C.和投入水中都能生成NaOH,它们都是碱性氧化物
D.与足量的、反应产生相同量的时,转移的电子数相等
【答案】C
【解析】A.与反应生成,可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,A正确;
B.可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,可用于治疗胃酸过多,B正确;
C.与发生反应生成NaOH的同时生成,不是碱性氧化物,C错误;
D.与足量的、反应,都既是氧化剂,又是还原剂,产生相同量的时,转移的电子的物质的量都是mol,D正确;
答案选C。
6.(2023-2024高一上·江苏泰州·期中)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因煤油的密度比水小,所以煤油在上层,水在下层,又因钠的密度比水小,比煤油大,因此介于两者之间,而钠能与水反应产生气体,在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,故答案为A。
考点02 碳酸钠与碳酸氢钠
7.(2022-2023高一上·江苏扬州·期中)根据你的实验观察和记录,下面关于Na2CO3和NaHCO3性质(在相同条件下)的叙述,不正确的是
A.受热时Na2CO3比NaHCO3稳定
B.在水中Na2CO3比NaHCO3溶解度大
C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液可用澄清石灰水鉴别
D.质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3放出的CO2比NaHCO3少
【答案】C
【解析】A.受热时,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则不能,说明受热时比稳定,A正确;
B.向饱和溶液中通入会析出晶体,说明在水中溶解度比大,B正确;
C.分别向溶液和溶液中加入澄清石灰水,均会生成白色沉淀,此方法不能鉴别二者,C错误;
D. 中C的百分含量小于,质量相等的和分别与足量盐酸反应,放出的比少,D正确;
故选C。
8.(2021-2022高一上·江苏无锡·期中)有关Na2CO3与NaHCO3性质的比较中不正确的是
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.常温下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均可与澄清石灰水反应产生白色沉淀
D.取等质量的两份碳酸氢钠,一份直接与盐酸反应,最多消耗盐酸amol;另一份加热使部分固体分解后,再与盐酸反应,最多消耗盐酸bmol,则a>b
【答案】D
【解析】A.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,A正确;
B.碳酸钠易溶于水、碳酸氢钠可溶于水,常温下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,B正确;
C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均可与澄清石灰水反应产生碳酸钙白色沉淀,C正确;
D.NaHCO3~HCl,2NaHCO3~Na2CO3~2HCl;由反应关系可知:取等质量的两份碳酸氢钠,一份直接与盐酸反应,最多消耗盐酸amol;另一份加热使部分固体分解后,再与盐酸反应,最多消耗盐酸bmol,则a=b,D错误;
故选D。
9.(2022-2023高一上·江苏南通·期中)如图为模拟侯氏制碱法制取的实验装置,下列说法正确的是
A.a装置中可用代替
B.b装置中的溶液最好是饱和食盐水,为了吸收中的作用
C.制取C装置中发生的离子反应方程式为:
D.装置c中含氨的饱和食盐水提高了吸收效率
【答案】D
【分析】碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳,通过装置b净化后,二氧化碳进入c中反应生成碳酸氢钠,尾气使用d装置吸收;
【解析】A.碳酸钠为粉末,使得隔板不起作用,A错误;
B.生成二氧化碳气体中含有挥发的氯化氢气体,装置中的溶液最好是饱和碳酸氢钠溶液,可以吸收CO2中HCl,起到净化的作用,B错误;
C.制取C装置中发生反应为二氧化碳和氯化钠、水、氨气生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,离子反应方程式为:,C错误;
D.装置c中含氨的饱和食盐水显碱性,可以吸收更多的二氧化碳气体,提高了吸收效率,D正确;
故选D。
10.(2022-2023高一上·江苏苏州·期中)下列关于和的描述不正确的是
A.固体中含少量杂质,可通过加热的方法除去
B.溶液显碱性,所以属于碱
C.热稳定性:
D.等物质的量的和分别与足量盐酸反应,生成的的量相等
【答案】B
【解析】A.固体中含少量杂质,碳酸氢钠受热易分解,生成碳酸钠、二氧化碳和水,可通过加热的方法除去,故A正确;
B.溶液中碳酸根离子分步水解,溶液显碱性,是金属阳离子钠离子和碳酸根离子构成的化合物,为盐,不属于碱,故B错误;
C.碳酸钠受热难分解,碳酸氢钠受热易分解,热稳定性:,故C正确;
D.等物质的量的和含有碳原子个数相等,分别与足量盐酸反应,生成的的量相等,故D正确;
故选:B。
11.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)下列说法正确的是
A.钠元素在自然界中存在的主要形式是氧化钠
B.用相同质量的制造灭火剂比用制造灭火剂的效果好
C.可用于制造洗涤剂,因为是碱
D.五彩缤纷的烟花是金属单质燃烧所致
【答案】B
【解析】A.钠元素在自然界中存在的主要形式是氯化钠,A错误;
B.用相同质量的碳酸氢钠制造灭火剂比用碳酸钠制造灭火剂的效果好,因为前者放出二氧化碳的速率快,且相同质量释放的二氧化碳多,B正确;
C.碳酸钠可用于制造洗涤剂,因为碳酸钠水解溶液显碱性,但碳酸钠不是碱,C错误;
D.五彩缤纷的焰火是金属的焰色反应所致,而不是燃烧,D错误;
故选B。
12.(2021-2022高一上·江苏镇江·期中)实验室有一包白色固体,可能含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论正确的是
A.取一定量固体,溶解,向溶液中通入足量的CO2,观察到有晶体析出,说明原固体中一定含有Na2CO3
B.取一定量固体,溶解,向溶液中加入适量CaO粉末,充分反应后观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有Na2CO3
C.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有NaCl
D.称取3.80g固体,加热至恒重,质量减少了0.620g。用足量稀盐酸溶解残留固体,充分反应后,收集到0.880g气体,说明原固体中仅含有Na2CO3和NaHCO3
【答案】A
【解析】A.取一定量固体,溶解,向溶液中通入足量的CO2,观察到有晶体析出,一定是CO2和Na2CO3反应生成了NaHCO3,相同温度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,说明原固体中一定含有Na2CO3,选项A正确;
B.取一定量固体,溶解,向溶液中加入适量CaO粉末,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和Na2CO3、NaHCO3都能生成沉淀,选项B错误;
C.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量AgNO3溶液,碳酸根离子、氯离子都能和银离子反应生成沉淀,选项C错误;
D.加热固体发生反应
2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O △m
2 1 62
a b 0.62g
求得a=0.02,b=0.01
则原固体中NaHCO3的质量0.02×84=1.68g,反应生成的Na2CO3和盐酸反应生成0.01mol气体,由题意知共收集到0.88g即0.02mol,原固体中有0.01mol即1.06g的碳酸钠,原固体一共3.80g,所以还有氯化钠,选项D错误。
答案选A
13.(2023-2024高一上·江苏徐州·期中)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
【答案】C
【解析】A、向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠,NaOH+HCl=NaCl+H2O,继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,不放出气体,继续滴加时,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;此时开始放出气体,故A错误;
B、ab段发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应的离子方程式为: +H+=H2O+CO2↑,故B错误;
C、根据碳元素守恒,混合物中,碳酸钠的物质的量是0.01mol,所以两步反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,消耗的盐酸的物质的量都是0.01mol,消耗0.1mol•L-1稀盐酸的体积都是0.1L,所以a=0.3,故C正确;
D、根据化学方程式和图象可知,Na2CO3的物质的量为0.01mol,共消耗盐酸0.02mol,则与氢氧化钠反应的盐酸为0.04mol-0.02mol=0.02mol,则氢氧化钠的物质的量为0.02mol,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量分别是0.02mol和0.01mol,物质的量之比为2:1,故D错误;
答案选C。
14.(2023-2024高一上·江苏·期中)胃酸的主要成分是盐酸,胃对食物的消化途径之一是利用胃液中的胃酸杀死食物里的细菌,确保胃和肠道的安全。但胃酸过多时会降低食欲,消化不良,进而引发胃溃疡等多种形式的胃病。“小苏打片”的成分是NaHCO3,“胃舒平”中含有Al(OH)3,它们都是治疗胃酸过多的药剂,反应后分别生成NaCl和AlCl3.写出有关的化学反应方程式: ; 。
【答案】 NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑ Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O
【分析】胃酸的主要成分是盐酸,“小苏打片”的成分是NaHCO3,“胃舒平”中含有Al(OH)3,治疗胃酸过多时,反应后分别生成NaCl和AlCl3,反应方程式为:NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑;Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O。
【解析】①由分析可知,小苏打治疗胃酸过多时的化学反应方程式为NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑ ;
②由分析可知,胃舒平治疗胃酸过多时的化学反应方程式为Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O。
15.(2023-2024高一上·江苏徐州·期中)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,其生产流程可简要表示如下:
(1)往饱和食盐水中依次通入足量的,而不先通再通的原因是 。
(2)物质X是 ,Y是 ,从母液中提取的副产品是 。(填化学式)
(3)写出沉淀池中反应的化学方程式: 。
【答案】(1)氨气在水中溶解度大,先通氨气,可以吸收更多的二氧化碳,提高HCO的浓度,有利于更多的NaHCO3析出
(2) NaCl NH4Cl
(3)
【分析】侯氏制碱法法,是向饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2,发生反应:,过滤后得到晶体NaHCO3,再将其受热分解,得到纯碱Na2CO3,滤液中主要含有氯化铵和氯化钠。
【解析】(1)因为CO2在水溶液中的溶解度较小,氨气在水中溶解度大,先通氨气,可以吸收更多的二氧化碳,提高HCO的浓度,有利于更多的NaHCO3析出;
(2)由分析可知X为碳酸氢钠受热分解产生的,可循环使用,Y为NaCl,从母液中提取的副产品是NH4Cl;
(3)沉淀池中反应的化学方程式:。
考点03 钠及其化合物的性质与转化
16.(2021-2022高一上·江苏无锡·期中)有关钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.钠单质的熔点较低,常用于冶炼金属钛
B.过氧化钠与CO2反应产生氧气,常用于防毒面具中供氧剂
C.次氯酸钠具有还原性,常用于杀菌消毒
D.碳酸氢钠受热易分解,常用于治疗胃酸过多
【答案】B
【解析】A.钠单质具有还原性,常用于冶炼金属钛,A错误;
B.过氧化钠与CO2反应产生氧气,常用于防毒面具中供氧剂,B正确;
C.次氯酸钠具有强氧化性,常用于杀菌消毒,C错误;
D.碳酸氢钠能和胃酸盐酸反应,常用于治疗胃酸过多,D错误。
故选B。
17.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)现用金属钠和空气制备纯度较高的,所用装置如图所示。回答下列问题:
(1)I 中 NaOH 溶液用于吸收空气中的,写出其反应的离子方程式: 。
(2)上述装置IV中盛放的试剂是 ,为完成实验应将装置 IV 接在 (填字母)。
A.I 之前 B.I 和 II 之间 C.II 和 III 之间 D.III 之后
(3)点燃酒精灯后,观察到装置 II 中的现象为 。
(4)为制得更纯的,应 (填“先”或“后”,下同)通空气 点燃酒精灯。
(5)装置 III 的作用是 。
【答案】(1)
(2) 浓硫酸 B
(3)钠熔化成光亮的小球,剧烈燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体
(4) 先 后
(5)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅱ中
【分析】装置中的空气含有CO2会与Na2O2反应,实验开始前需要先排尽装置中的空气,将装置Ⅰ除去空气中CO2的气体通入后续装置可除去装置中的空气;水也会与Na2O2反应,需要在干燥环境中进行,装置Ⅳ可以盛放浓硫酸用于干燥气体;在装置Ⅱ中O2与Na反应生成Na2O2,装置Ⅲ中碱石灰吸收空气中CO2、水蒸气,防止进入装置Ⅱ中。
【解析】(1)I 中 NaOH 溶液用于吸收空气中的CO2,反应的离子方程式为
(2)①为完成实验,装置Ⅳ中盛放的试剂是浓硫酸,用来干燥气体;
②为完成实验应将装置Ⅳ接在装置Ⅰ和装置Ⅱ之间,答案选B;
(3)点燃酒精灯后,观察到装置Ⅱ中的现象为:钠熔化成光亮的小球,剧烈燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体;
(4)为除去装置中的CO2和水蒸气,应先通过NaOH处理后的空气,排尽装置中的CO2和水蒸气,防止生成的过氧化钠与之反应,后再点燃酒精灯制备过氧化钠;
(5)由以上分析可知,装置Ⅲ的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅱ中。
18.(2023-2024高一上·江苏泰州·期中)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法,其工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)由工艺流程图可知可以循环使用的物质有 、 (填化学式)。
(2)“碳酸化”时的化学反应方程式是 。
(3)“煅烧”时可选择下列装置 (填“A”或“B”),反应的化学方程式是 。
A. B.
(4)将和样品完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示:
①则曲线b对应的溶液中的离子是 (填离子符号);M点的溶质成分是 、 (填化学式)
②该样品中和的质量之比是 。
【答案】(1) CO2 NH3
(2)
(3) B
(4) NaHCO3 NaCl 21∶53
【分析】精制饱和食盐水吸氨后再经碳酸化可得到NaHCO3沉淀,过滤得到晶体,NaHCO3晶体煅烧得到Na2CO3,另一产物CO2可循环利用;过滤得到的母液可制得NH4Cl,NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl。
【解析】(1)由分析可知,以循环使用的物质有CO2、NH3;
(2)碳酸化过程中可得到NaHCO3沉淀,发生反应的化学方程式:;
(3)煅烧应选用坩埚,故选B,碳酸氢钠煅烧的化学方程式为;
(4)①碳酸钠与缓慢滴加的稀盐酸先反应得到NaHCO3, NaHCO3再与稀盐酸反应生成CO2和H2O,故曲线b对应的溶液中的离子是;M点处全部生成了,则其溶质成分是NaHCO3、NaCl;
②从图中可知,该溶液中含有物质的量0.2mol,反应生成0.2mol,而M点处有0.3mol,则原样品中含有0.1mol,故该样品中NaHCO3和Na2CO3的质量之比是(0.1×84):(0.2×106)= 21∶53。
19.(2022-2023高一上·江苏宿迁·期中)钠是典型活泼金属,钠及其化合物用途广泛,回答下列问题。
(1)Na可用石蜡封存,实验室少量Na保存于 中。用小刀切开Na块,可以看到银白色切面逐渐灰暗,此过程发生的化学反应方程式是 ,少量的Na放置于敞口容器中最终变成一种白色粉末状物质,该物质的化学式是 。
(2)Na不能置换出溶液中的,原因是 ,Na在非水介质中与发生置换反应,化学方程式是 ,钠与浓盐酸发生反应的离子方程式是 。
(3)我国化学家侯德榜先生提出“联合制碱法”,其原理用于工业生产的流程可简要表示如下图:
①沉淀池中析出,该步反应的化学方程式为 。
②形成会因包裹吸附而含有少量、杂质,检验中含有的实验方法是: 。
【答案】(1) 煤油 Na2CO3
(2) 钠是活泼金属,先与水反应生成NaOH,然后NaOH与发生复分解反应,生成蓝色沉淀
(3) 取适量样品,加水溶解,加入NaOH溶液加热,若有刺激性气味气体产生,则含有。
【解析】(1)在实验室中,少量的钠保存在煤油中,大量的钠保存在液态石蜡中。小刀切开Na块,看到银白色切面逐渐灰暗,发生反应的化学方程式为。少量的Na放置于敞口容器中,会发生一系列变化:变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO3•10H2O)→最后变成Na2CO3粉末(风化)。最终变成Na2CO3白色粉末。
(2)Na与溶液反应时,钠是活泼金属,先与水反应生成NaOH,然后NaOH与发生复分解反应,生成蓝色沉淀。若在非水介质中,能与发生置换反应:。钠与浓盐酸反应置换出氢气,离子方程式是。
(3)沉淀池中发生的反应是:。检验中含有的实验方法是:取适量样品,加水溶解,加入NaOH溶液加热,若有刺激性气味气体产生,则含有。反应的离子方程式:(无明显现象)、(有刺激性气味气体产生)。
20.(2021-2022高一上·江苏无锡·期中)已知:金属Al能与强碱溶液反应生成氢气,现有常见金属单质A、B、C和常见气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
(1)写出下列物质的化学式:丙 、F
(2)写出下列反应的离子方程式:反应①: ;反应⑤:
(3)向F中直接加入D溶液,实验现象为 。其中属于氧化还原反应的方程式为 。
【答案】(1) HCl FeCl2
(2) 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(3) 白色转变为灰绿色,最后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【分析】金属单质A焰色反应黄色,为钠;钠和水生成氢氧化钠和氢气,甲为氢气、D为氢氧化钠;已知:金属Al能与强碱溶液反应生成氢气,则金属B为铝;乙为黄绿色气体,为氯气;氯气和氢气生成氯化氢气体,丙为氯化氢气体;氯化氢气体溶于水得到盐酸E;氢氧化钠和G生成红褐色沉淀H,氯气和F生成G,则G为氯化铁、H为氢氧化铁沉淀、F为氯化亚铁;盐酸和金属C生成氯化亚铁,C为铁。
【解析】(1)物质的化学式丙为HCl、F为FeCl2。
(2)反应①为钠和水生成氢氧化钠和氢气:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;反应⑤为氯化亚铁和氯气生成氯化铁:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
(3)向F中直接加入D溶液,氢氧化钠和氯化亚铁生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁和空气中氧气发生氧化还原反应转化为氢氧化铁,实验现象为白色转变为灰绿色,最后变为红褐色。其中属于氧化还原反应的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
1. (2023-2024高一上·江苏南京·期中)下列有关物质用途的说法错误的是
A.可用于制作泡沫灭火剂 B.可用于制作烘培食品
C.具有强氧化性,可用于漂白 D.高压钠灯发出黄光,透雾能力强,常用于道路和广场照明
【答案】A
【解析】A.可用于制作泡沫灭火剂,A错误;
B.可用于制作烘培食品,B正确;
C.含有过氧键,具有强氧化性,可用于漂白,C正确;
D.高压钠灯发出黄光,透雾能力强,常用于道路和广场照明,D正确;
故选A。
2.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作:先给钠预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟.以下叙述中错误的是
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有溶液的棉球是用于吸收过量的氯气
C.钠着火燃烧产生苍白色火焰
D.若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液,可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
【答案】C
【解析】A.Cl2和Na反应生成NaCl,反应生成的大量白烟是氯化钠晶体,故A正确;
B.NaOH与氯气反应,可吸收尾气,以免其污染空气,故B正确;
C.钠着火燃烧产生黄色火焰,故C错误;
D.氯气与水反应显酸性,当棉花球外的石蕊溶液未变色,表明氯气已被碱液完全吸收,故D正确;
故选C。
3.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)Na是很活泼的金属。可以通过如下反应制取:。在制取时,由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的产品中含有杂质(杂质与不反应)。某学生设计了以下实验方案来测定该样品中的质量分数,其操作流程和实验数据如图。该样品中的质量分数为
A.20% B.40% C.60% D.80%
【答案】D
【解析】设样品中的质量的质量为xg,在氧气中充分灼烧生成过氧化钠:,解得x=6.2,该样品中的质量分数为;
故选D。
4.(2023-2024高一上·江苏盐城·期中)下图为模拟侯氏制碱法制取碳酸氢钠的实验装置,下列说法正确的是
A.a装置中可用代替
B.b装置中的溶液最好是饱和食盐水,为了吸收中的作用
C.制取c装置中发生的反应方程式为:
D.装置c中含氨的饱和食盐水提高了吸收效率
【答案】D
【分析】该装置模拟侯氏制碱法,a装置用盐酸与碳酸钙反应生成CO2,用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl,c中CO2与含氨的饱和食盐水反应得到碳酸氢钠晶体,过滤后对碳酸氢钠晶体加热分解得到碳酸钠,d吸收挥发的氨气,进行尾气处理。
【解析】A.a装置采用了多孔隔板,需要难溶性的块状固体与盐酸反应,不能用碳酸钠,故A错误;
B.吸收中应该用饱和碳酸氢钠溶液,故B错误;
C.由分析可知,c中反应的化学方程式为:,故C错误;
D.由于氨气在水溶液中的溶解度极大,含氨的饱和食盐水可以吸收大量的CO2,提高了吸收效率,故D正确。
答案选D。
5.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)下列四组反应中既有沉淀产生又有气体放出的是
A.过氧化钠投入到溶液中 B.和溶液反应
C.和稀盐酸反应 D.小苏打溶液和澄清石灰水反应
【答案】A
【解析】A.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,生成的氢氧化钠与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀,该反应中既有沉淀生成,又有气体放出,A符合题意;
B.氯化钡和硫酸氢钠反应生成硫酸钡沉淀、氯化氢和氯化钠,由于氯化氢可以溶于水,该反应没有气体放出,B不符合题意;
C.过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,该反应没有沉淀生成,C不符合题意;
D.小苏打为碳酸氢钠,和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,没有气体生成,D不符合题意;
故答案选A。
6.(2022-2023高一上·江苏南通·期中)制备某无机化合物的转化流程如图,下列说法错误的是
A.CaCl2未参与该循环
B.循环过程中四种基本反应类型均被涉及
C.存在反应2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O
D.该工艺是利用食盐和石灰石制取纯碱
【答案】B
【分析】由图可知,制备碳酸钠涉及的反应为碳酸氢铵溶液与氯化钠溶液反应生成氯化铵和碳酸氢钠,碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与氯化铵溶液反应生成氨气、氯化钙和水,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应生成的二氧化碳与氨气和水反应生成碳酸氢铵,总反应为在氨气作用下,食盐和石灰石反应生成碳酸钠和氯化钙。
【解析】A.由分析可知,氯化钙为反应的生成物,未参与该循环,故A正确;
B.由分析可知,循环过程中涉及了分解反应、化合反应、复分解反应,但没有涉及置换反应,故B错误;
C.由分析可知,循环过程中存在氧化钙与氯化铵溶液反应生成氨气、氯化钙和水的反应,故C正确;
D.由分析可知,循环过程的总反应为在氨气作用下,食盐和石灰石反应生成碳酸钠和氯化钙,故D正确;
故选B。
7.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)下列钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2有强氧化性, 可用于漂白
B.NaOH 显碱性,可用作干燥剂
C.Na有导电性,可用作快中子反应堆的热交换剂
D.NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多
【答案】A
【解析】A. Na2O2具有漂白性,是因为其具有强氧化性,故A正确;
B. NaOH具有吸水性,而作干燥剂,故B错误;
C. 因为钠为金属,具有良好的导热性,所以可用作快中子反应堆的热交换剂,故C错误;
D. NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应,故可用于治疗胃酸过多,故D错误。
故选A。
8.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.Na2O2属于碱性氧化物
B.上述转化中含有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.反应⑤中Na2O2只做氧化剂
【答案】B
【解析】A.Na2O2不属于碱性氧化物,A错误;
B.反应④为分解反应,反应②为置换反应,B正确;
C.Na2CO3可与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Na2CO3可与Ca(OH)2反应生成NaOH,C正确;
D.反应⑤的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,D错误;
故选B。
9.(2023-2024高一上·江苏南通·期中)下列有关Na2O2的说法正确的是
A.1 mol Na2O2固体中所含离子总数为
B.向酚酞溶液中加Na2O2,溶液先变红后褪色
C.7.8 g Na2O2和CO2完全反应,产生O2的体积为1.12 L
D.取久置的Na2O2,向其中滴加过量的盐酸,产生的气体为O2
【答案】B
【解析】A.的组成微粒是、,1 mol固体中所含离子总数为,A错误;
B.具有强氧化性,与反应有碱生成,故可以使酚酞溶液先变红后褪色,B正确;
C.未标明气体体积是否为标准状态下,不能确定O2的物质的量是否为0.05mol,C错误;
D.久置的会变质,含有,滴加过量的盐酸,产生的气体主要为CO2,D错误;
答案选B。
10.(2022-2023高一上·江苏扬州·期中)往部分变质的氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,CO的浓度随通入的CO2物质的量的变化如图所示,下说法正确的是
A.a点与c点的溶质相同
B.往b点溶液中滴加酚酞试剂,溶液为无色
C.c点溶液中c(Na+)=0.8mol•L-1
D.往稀盐酸中加入少量c点溶液,反应的离子方程式为:CO+7HCO+9H+=8CO2↑+8H2O
【答案】C
【分析】由图可知,部分变质的氢氧化钠溶液中c(CO)=0.1mol/L,则溶液中c(Na2CO3)=0.1mol/L;a~b段发生反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,NaOH完全反应消耗0.3molCO2,b点溶液中溶质为Na2CO3,其浓度为0.4mol/L,根据钠离子守恒可知原溶液中c(NaOH)=2×0.4mol/L−2×0.1mol/L=0.6mol/L;b点往后发生反应Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,至通入0.7molCO2时碳酸钠完全转化为碳酸氢钠,c点溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3,a、c点CO的浓度相等,则a到c的整个过程相当于发生反应CO2+NaOH=NaHCO3,则c(NaHCO3)=0.6mol/L;通入0.7molCO2时溶液中溶质为NaHCO3,根据钠离子守恒可知其浓度为2×0.4mol/L=0.8mol/L。
【解析】A.由图可知,部分变质的氢氧化钠溶液中c(CO)=0.1mol/L,a~b段碳酸根离子浓度增大,a~b段发生反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,则a点溶液中溶质为NaOH、Na2CO3,而b点往后发生反应Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,至通入0.7molCO2时碳酸钠完全转化为碳酸氢钠,c点溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3,a点与c点的溶质不相同,故A错误;
B.NaOH完全反应消耗0.3molCO2,b点溶液中溶质为Na2CO3,碳酸钠溶液呈碱性,向b点溶液中加酚酞试剂,溶液变为红色,故B错误;
C.根据钠离子守恒,溶液中钠离子浓度等于b点溶液中钠离子浓度,则c(Na+)=2 c(CO)=2×0.4mol/L=0.8mol⋅L−1,故C正确;
D.c点溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3,其中c(CO)=0.1mol/L,由电荷守恒可知c(HCO)=2×0.4mol/L−2×0.1mol/L=0.6mol/L,二者物质的量之比为1:6,不可能发生反应CO+7 HCO+9H+═8CO2↑+8H2O,故D错误;
故答案选C。
【点睛】本题以化学图象为载体,考查化学方程式的计算,关键是明确各阶段发生的反应、各点溶液中溶质,注意守恒思想的运用,题目侧重考查学生信息获取能力、分析计算能力、灵活运用知识的能力。
11.(2023-2024高一上·江苏南通·期中)某实验小组利用pH传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。已知:pH越大,溶液碱性越强。下列分析不正确的是
实验操作
实验数据
A.①与②的实验数据基本相同,说明②中的未参与该反应
B.加入试剂体积相同时,②溶液比③溶液碱性更强
C.利用澄清石灰水结合pH传感器可鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液
D.a点反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】A.①向10mL澄清石灰水中滴加蒸馏水,②向10mL澄清石灰水中滴加0.05mol/LNa2CO3溶液,Na2CO3与Ca(OH)2发生反应,①与②的实验数据基本相同,溶液的pH基本相同,说明②中OH-未参与反应,A项正确;
B.②中OH-未参与反应,③中OH-参与反应、OH-浓度减小,结合图可知,加入试剂体积相同时,②溶液比③溶液碱性更强,B项正确;
C.由实验结果可知,向等量的澄清石灰水中滴加等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液,用pH传感器测pH,pH大的为Na2CO3、pH小的为NaHCO3,即利用澄清石灰水结合pH传感器可鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,C项正确;
D.a点为向澄清石灰水中加入少量NaHCO3,反应的离子方程式为Ca2+++OH-=CaCO3↓+H2O,D项错误;
答案选D。
12.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)钠元素在自然界都以化合物的形式存在。
(1)过氧化钠用于呼吸面具的反应方程式为 ,假设每分钟消耗氧气1.6g,若佩戴呼吸面具1小时,需要消耗的质量 g。
(2)若要除去溶液中的,发生反应的化学方程式为 。
(3)某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计了装置如下图(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几小块钠,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一会儿后加热铜丝。
①金属钠的变化:与水剧烈反应,在水和煤油的交界处上下浮动并逐渐变小
②U形管中溶液发生的离子反应方程式: 。
③装置B中铜丝的变化: ;该反应的化学方程式为: 。
【答案】(1) 、 468
(2)
(3) 铜丝表面由黑色变红色
【解析】(1)过氧化钠与呼出的水蒸气和二氧化碳反应,化学方程式为:、,每分钟消耗氧气1.6g即0.05mol,若佩戴呼吸面具1小时,消耗3mol,根据2~,可得需要消耗6mol,质量为6mol×78g/mol=468g。
(2)若要除去溶液中的,向溶液中通入足量二氧化碳,发生反应的化学方程式为:;
(3)U形管中钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,发生的离子反应方程式:;生成的氢气加热条件下还原氧化铜,铜丝表面由黑色变红色,该反应的化学方程式为:。
13.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属
(1)金属钠非常活泼,通常保存在 里,以隔绝空气。
(2)汽车安全气囊的气体发生剂可由金属钠生产。某汽车安全气囊内含、和等物质
①当汽车发生较严重的碰撞时,引发分解,从而为气囊充气。产生的立即与发生置换反应生成,化学方程式是 。
②是冷却剂,吸收产气过程释放的热量。起冷却作用时发生反应的化学方程式为 。
③如果安全气囊中装有,其完全分解所释放的在标准状况下的体积为 L。
(3)工业通过电解生产金属钠:,过程如下:
已知:电解时需要将加热至熔融状态。的熔点为:801℃,为降低能耗,通常加入从而把熔点降至约580℃。粗钠中含有少量杂质Ca,过程Ⅱ除去Ca的化学方程式是 。
【答案】(1)煤油
(2) 40.32
(3)
【解析】(1)金属钠非常活泼,能与空气中的水蒸气、氧气反应,钠密度小于煤油,故通常保存在煤油里,以隔绝空气。
(2)①根据置换反应原理,Na与Fe2O3反应的化学方程式为。
②NaHCO3吸收热量后分解,故起冷却作用时发生反应的化学方程式为:。
③设生成的在标准状况下的体积为V,则:
。
(3)根据流程图,Ca与Na2O2反应生成CaO与Na,反应的化学方程式为:。
14.(2023-2024高一上·江苏泰州·期中)过氧化物是一类特殊的氧化物,应用于生产、生活。
(1)呼吸面具中与反应的化学方程式是 。
(2)某研究小组在探究与水反应的实验时,发现与水反应后的溶液可以使酸性溶液褪色。同时放出氧气。查阅资料表明,与水反应还可生成与。
①与水生成与的反应是否属于氧化还原反应? (填“是”或“否)。为证明有生成,向反应后的溶液中加入 (填该物质的化学式),立即产生能使带火星的木条复燃的气体。
②配平酸性溶液与反应的离子方程式: 。
______________________________;
该反应中的氧化剂是 ,在标准状况下生成,转移的电子是 。
(3)过氧化钙是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。其制备工艺如下:
已知:不溶于水,在时稳定。
①“沉淀”时发生的化学方程式是 ;
②“沉淀”时反应温度不能过高的原因是:①防止氨水挥发;② 。
【答案】(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(2) 否 MnO2 0.4
(3) H2O2+CaCl2+6H2O+2NH3·H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl 防止过氧化氢分解
【解析】(1)呼吸面具中与反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(2)①与水生成与的反应中元素的化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应。双氧水在催化剂作用下易分解产生氧气,因此为证明有生成的实验操作是向反应后的溶液中加入MnO2,立即产生能使带火星的木条复燃的气体,即可证明有生成。
②反应中锰元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,氧元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,依据电子得失守恒、元素守恒和电荷守恒可知酸性溶液与反应的离子方程式为;该反应中的氧化剂是,在标准状况下生成,氧气是0.2mol,转移的电子是0.2mol×2=0.4。
(3)①“沉淀”时双氧水和氯化钙反应的化学方程式是H2O2+CaCl2+6H2O+2NH3·H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;
②由于双氧水受热易分解,“沉淀”时反应温度不能过高的原因是:防止氨水挥发以及防止过氧化氢分解。
15.(2021-2022高一上·江苏扬州·期中)金属钛被广泛应用于飞机、火箭和人造卫星等领域,可通过下面的转化制取:
(1)“反应1”生成。若有0.2 mol 参与反应,则其在标准状况下的体积约为 L;反应生成的物质的量是 。
(2)“反应2”须在无氧和非水性溶剂中进行,原因是 。用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目:,
(3)工业制备金属钠时,发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1) 4.48 0.1 mol
(2) 金属钠能与氧气、水发生反应
(3)
【解析】(1)
根据气体摩尔体积的公式可知V(Cl2)= =4.48L。
参与反应的Cl原子为0.4mol,全部在TiCl4中,可知n(TiCl4)=0.1mol。
(2)
根据所学的知识可知,钠是一种非常活泼的金属,很容易与氧气、水发生反应,因此“反应2”须在无氧和非水性溶剂中进行。
双线桥法标明电子转移的方向和数目时,还原剂对应元素指向氧化产物中的对应元素,并标明失电子数目;氧化剂对应元素指向还原产物中的对应元素,并标明得电子数目。如图所示: 。
(3)
工业上,通过电解熔融NaCl的方法制取金属钠,化学方程式为。
16.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)钠的化合物在日常生活中的应用非常广泛,回答下列问题:
Ⅰ.为了测定Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数,某同学用如下装置完成实验。
(1)实验前首先要进行的操作是 。
(2)某同学称取65.4g混合物于锥形瓶中,打开止水夹,通入N2,一段时间后,关闭止水夹,打开旋塞,当锥形瓶中没有气泡生成时,关闭旋塞,再次打开止水夹,通入一段时间N2.停止通N2,装置C的质量增加30.8g。
①两次通入N2的目的分别是 、 。
②混合物中Na2CO3的质量为 mol。
Ⅱ.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平。该工艺以氯化钠为原料制取纯碱,主要流程如图所示(部分物质已略去)。
资料:沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
(3)操作1的名称为 ;煅烧炉中反应的化学方程式为 。
(4)物质X可循环利用,其化学式为 。
【答案】(1)检查装置气密性
(2) 排除装置中的空气,防止干扰实验 将反应后的CO2全部通入装置C中,减少实验误差 0.3
(3) 过滤
(4)CO2
【分析】Ⅰ.装置A中Na2CO3、NaHCO3的混合物与足量稀硫酸反应生成CO2,CO2经B装置中浓硫酸干燥后通入装置C中被氢氧化钠溶液吸收,反应前后装置C的质量差即为生成CO2的质量,根据C原子守恒和CO2的质量计算碳酸钠的质量m(Na2CO3),装置D吸收空气中CO2,避免产生影响,造成误差;
Ⅱ.向NaCl饱和溶液中先通入NH3,使溶液显碱性,然后再通入足量CO2气体,发生反应:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,然后过滤,分离出NaHCO3,再将其煅烧,发生分解反应,产生纯碱Na2CO3,煅烧NaHCO3产生的CO2气体用于NaHCO3的制备,据此分析解答。
【解析】(1)该方法是通过一定质量的Na2CO3和NaHCO3与稀硫酸反应产生CO2气体,根据NaOH溶液吸收CO2前后的质量差计算CO2的质量,进而计算Na2CO3的含量,因此实验前首先要进行的操作是检查装置气密性;
(2)①该实验进行时,两次通入N2,第一次通入N2目的是为了排除装置中的空气,防止干扰实验;第二次通入N2目的是为了将反应后的CO2全部通入装置C中,减少实验误差;
②装置C的质量增加30.8 g,说明碳酸钠、碳酸氢钠共生成CO2气体的质量为30.8 g,其物质的量是n(CO2)=。设混合物中Na2CO3的物质的量为x mol、NaHCO3的物质的量为y mol,可得106x+84y=65.4 g;x+y=0.7mol,两式联立解得x=0.3 mol,y=0.4mol,故混合物中Na2CO3的物质的量为n(Na2CO3)=0.3 mol;
(3)操作1是沉淀池中分离出滤液和碳酸氢钠固体,该操作名称为过滤;煅烧炉中NaHCO3加热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,该反应的化学方程式为:;
(4)NaHCO3煅烧分解产生的物质X是CO2,CO2可以再通入沉淀池中用于制取NaHCO3,故物质X可循环利用,其化学式为CO2。
17.(2023-2024高一上·江苏扬州·期中)某天然碱晶体由、、NaCl和水组成,一种利用石灰石和天然碱晶体制取烧碱的流程如下:
(1)准确称取100g天然碱样品,经实验测定,其中的质量分数为21.2%,的质量分数为8.4%,NaCl的质量分数为2%。则天然碱中和的物质的量之比为 。
(2)“苛化”的目的是制取和NaOH。写出“苛化”时反应的化学方程式: 。
(3)上述流程中,不包含下列反应类型中的______反应(填字母)。
A.化合 B.分解 C.置换 D.复分解
(4)滤液中的溶质主要为NaCl和NaOH,设计由滤液获取NaCl晶体的实验方案: 。
(5)该流程中可以循环利用的物质是 。
【答案】(1)2:1
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)C
(4)将滤液加热蒸发,有大量晶体出现时趁热过滤,洗涤干燥即得到NaCl晶体
(5)CaCO3
【分析】石灰石煅烧生成CaO和CO2,CaO与水反应生成Ca(OH)2,加入天然碱苛化生成CaCO3和NaOH,过滤分离出CaCO3,滤液蒸发浓缩、冷却结晶过滤分离出NaOH晶体。
【解析】(1)100g天然纯碱中,Na2CO3的质量为21.2%×100=21.2g,物质的量为=0.2mol,的质量为8.4%×100=8.4g,物质的量为=0.1mol,天然碱中和物质的量之比为2:1;
(2)“苛化”时与Ca(OH)2反应的化学方程式:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(3)石灰石煅烧生成CaO和CO2,发生分解反应,CaO与水反应生成Ca(OH)2发生的是化合反应,Na2CO3与Ca(OH)2发生复分解反应,上述流程中,不包含置换反应;
(4)由于氯化钠溶解度随温度变化不大,从溶液中提取氯化钠用蒸发结晶趁热过滤的方法,即将滤液加热蒸发,有大量晶体出现时趁热过滤,洗涤干燥即得到NaCl晶体;
(5)由流程图可知,可以循环利用的物质为CaCO3。
18.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)某食品膨松剂其主要成份为NaHCO3,某兴趣小组研究加热情况下该膨松剂放出气体的量,从而计算该膨松剂的纯度,设计实验的装置图如下。
已知:碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物
(1)写出B装置中发生的化学方程式 。
(2)A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的 ,C装置内所盛试剂是 ,E装置的作用是 。
(3)若没有E装置,测定的结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”);若没有A装置,B装置左侧用橡皮塞封闭,实验结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若加热10.0g膨松剂,装置D增重2.2g,则该膨松剂的纯度为 (写出计算过程)。
【答案】(1)
(2) CO2 浓硫酸 吸收空气中的CO2、H2O,防止对实验结果造成干扰
(3) 偏高 偏低
(4)84%
【分析】空气先通过NaOH溶液除去其中的二氧化碳,B中为碳酸氢钠样品,加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,C中为浓硫酸,用于除去二氧化碳中的水蒸气,随后二氧化碳进入D中被碱石灰吸收,最后E处的碱石灰防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中影响实验。
【解析】(1)B中碳酸氢钠加热条件下分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为。
(2)A装置中NaOH溶液的作用为除去空气中的二氧化碳,C装置内盛放试剂为浓硫酸,用于除去二氧化碳中的水蒸气,E装置的作用为吸收空气中的CO2、H2O,防止对实验结果造成干扰。
(3)没有E装置,空气中的水蒸气和二氧化碳会进入D中被碱石灰吸收,碱石灰质量的增加量偏大,测定结果偏高。若没有A装置,B装置左侧用橡皮塞密封,则碳酸氢钠分解生成的二氧化碳部分残留在装置中无法被全部吸收,则D中碱石灰质量的增加量偏小,测定结果偏低。
(4)装置D增重的2.2g为CO2的质量,则有CO20.05mol,根据化学方程式,有0.1mol碳酸氢钠发生分解反应,则碳酸氢钠的纯度为0.1mol×84g/mol÷10g=84%。
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专题07 钠及其化合物
内容概览
考点01 钠与钠的氧化物
考点02 碳酸钠与碳酸氢钠
考点03 钠及其化合物的性质与转化
考点01 钠与钠的氧化物
1.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)下列描述正确的是
A.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
B.Na与水反应时会沉在水底,四处游动
C.Na2O2与水反应生成产生一种易爆炸的气体
D.Na2O2可用作漂白剂
2.(2022-2023高一上·江苏宿迁·期中)金属钠与水反应时在水面上方会产生大盘白色烟雾状物,通过实验探究证明:白色烟雾是因为水蒸气和受热挥发出来的钠原子及其变化而形成。据此判断下列说法正确的是
A.白色烟雾是水蒸气 B.白色烟雾中含有
C.白色烟雾中不会有 D.实验时要避免吸入此烟雾
3. (2022-2023高一上·江苏扬州·期中)金属钠属一级遇水燃烧物品,工业用途广泛。在核能利用方面,金属钠可作为核反应堆的冷却剂。将一小块钠投入下列溶液中,说法不正确的是
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复到室温后溶液溶质质量分数不变
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有蓝色沉淀析出
C.放入Ca(HCO3)2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀析出
D.放入滴有紫色石蕊的水中:有氢气放出,溶液变红
4.(2023-2024高一上·江苏盐城·期中)下列有关说法正确的是
A.中阴阳离子的个数比为1:1
B.体现强氧化性,可以用作呼吸面具的供氧剂
C.由钠在常温下与氧气反应得到
D.与反应,产生标准状况下,转移个电子
5.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)下列说法不正确的是
A.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B.可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,可用于治疗胃酸过多
C.和投入水中都能生成NaOH,它们都是碱性氧化物
D.与足量的、反应产生相同量的时,转移的电子数相等
6.(2023-2024高一上·江苏泰州·期中)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的
A. B.
C. D.
考点02 碳酸钠与碳酸氢钠
7.(2022-2023高一上·江苏扬州·期中)根据你的实验观察和记录,下面关于Na2CO3和NaHCO3性质(在相同条件下)的叙述,不正确的是
A.受热时Na2CO3比NaHCO3稳定
B.在水中Na2CO3比NaHCO3溶解度大
C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液可用澄清石灰水鉴别
D.质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3放出的CO2比NaHCO3少
8.(2021-2022高一上·江苏无锡·期中)有关Na2CO3与NaHCO3性质的比较中不正确的是
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.常温下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均可与澄清石灰水反应产生白色沉淀
D.取等质量的两份碳酸氢钠,一份直接与盐酸反应,最多消耗盐酸amol;另一份加热使部分固体分解后,再与盐酸反应,最多消耗盐酸bmol,则a>b
9.(2022-2023高一上·江苏南通·期中)如图为模拟侯氏制碱法制取的实验装置,下列说法正确的是
A.a装置中可用代替
B.b装置中的溶液最好是饱和食盐水,为了吸收中的作用
C.制取C装置中发生的离子反应方程式为:
D.装置c中含氨的饱和食盐水提高了吸收效率
10.(2022-2023高一上·江苏苏州·期中)下列关于和的描述不正确的是
A.固体中含少量杂质,可通过加热的方法除去
B.溶液显碱性,所以属于碱
C.热稳定性:
D.等物质的量的和分别与足量盐酸反应,生成的的量相等
11.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)下列说法正确的是
A.钠元素在自然界中存在的主要形式是氧化钠
B.用相同质量的制造灭火剂比用制造灭火剂的效果好
C.可用于制造洗涤剂,因为是碱
D.五彩缤纷的烟花是金属单质燃烧所致
12.(2021-2022高一上·江苏镇江·期中)实验室有一包白色固体,可能含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论正确的是
A.取一定量固体,溶解,向溶液中通入足量的CO2,观察到有晶体析出,说明原固体中一定含有Na2CO3
B.取一定量固体,溶解,向溶液中加入适量CaO粉末,充分反应后观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有Na2CO3
C.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有NaCl
D.称取3.80g固体,加热至恒重,质量减少了0.620g。用足量稀盐酸溶解残留固体,充分反应后,收集到0.880g气体,说明原固体中仅含有Na2CO3和NaHCO3
13.(2023-2024高一上·江苏徐州·期中)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
14.(2023-2024高一上·江苏·期中)胃酸的主要成分是盐酸,胃对食物的消化途径之一是利用胃液中的胃酸杀死食物里的细菌,确保胃和肠道的安全。但胃酸过多时会降低食欲,消化不良,进而引发胃溃疡等多种形式的胃病。“小苏打片”的成分是NaHCO3,“胃舒平”中含有Al(OH)3,它们都是治疗胃酸过多的药剂,反应后分别生成NaCl和AlCl3.写出有关的化学反应方程式: ; 。
15.(2023-2024高一上·江苏徐州·期中)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,其生产流程可简要表示如下:
(1)往饱和食盐水中依次通入足量的,而不先通再通的原因是 。
(2)物质X是 ,Y是 ,从母液中提取的副产品是 。(填化学式)
(3)写出沉淀池中反应的化学方程式: 。
考点03 钠及其化合物的性质与转化
16.(2021-2022高一上·江苏无锡·期中)有关钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.钠单质的熔点较低,常用于冶炼金属钛
B.过氧化钠与CO2反应产生氧气,常用于防毒面具中供氧剂
C.次氯酸钠具有还原性,常用于杀菌消毒
D.碳酸氢钠受热易分解,常用于治疗胃酸过多
17.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)现用金属钠和空气制备纯度较高的,所用装置如图所示。回答下列问题:
(1)I 中 NaOH 溶液用于吸收空气中的,写出其反应的离子方程式: 。
(2)上述装置IV中盛放的试剂是 ,为完成实验应将装置 IV 接在 (填字母)。
A.I 之前 B.I 和 II 之间 C.II 和 III 之间 D.III 之后
(3)点燃酒精灯后,观察到装置 II 中的现象为 。
(4)为制得更纯的,应 (填“先”或“后”,下同)通空气 点燃酒精灯。
(5)装置 III 的作用是 。
18.(2023-2024高一上·江苏泰州·期中)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法,其工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)由工艺流程图可知可以循环使用的物质有 、 (填化学式)。
(2)“碳酸化”时的化学反应方程式是 。
(3)“煅烧”时可选择下列装置 (填“A”或“B”),反应的化学方程式是 。
A. B.
(4)将和样品完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示:
①则曲线b对应的溶液中的离子是 (填离子符号);M点的溶质成分是 、 (填化学式)
②该样品中和的质量之比是 。
19.(2022-2023高一上·江苏宿迁·期中)钠是典型活泼金属,钠及其化合物用途广泛,回答下列问题。
(1)Na可用石蜡封存,实验室少量Na保存于 中。用小刀切开Na块,可以看到银白色切面逐渐灰暗,此过程发生的化学反应方程式是 ,少量的Na放置于敞口容器中最终变成一种白色粉末状物质,该物质的化学式是 。
(2)Na不能置换出溶液中的,原因是 ,Na在非水介质中与发生置换反应,化学方程式是 ,钠与浓盐酸发生反应的离子方程式是 。
(3)我国化学家侯德榜先生提出“联合制碱法”,其原理用于工业生产的流程可简要表示如下图:
①沉淀池中析出,该步反应的化学方程式为 。
②形成会因包裹吸附而含有少量、杂质,检验中含有的实验方法是: 。
20.(2021-2022高一上·江苏无锡·期中)已知:金属Al能与强碱溶液反应生成氢气,现有常见金属单质A、B、C和常见气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
(1)写出下列物质的化学式:丙 、F
(2)写出下列反应的离子方程式:反应①: ;反应⑤:
(3)向F中直接加入D溶液,实验现象为 。其中属于氧化还原反应的方程式为 。
1. (2023-2024高一上·江苏南京·期中)下列有关物质用途的说法错误的是
A.可用于制作泡沫灭火剂 B.可用于制作烘培食品
C.具有强氧化性,可用于漂白 D.高压钠灯发出黄光,透雾能力强,常用于道路和广场照明
2.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作:先给钠预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟.以下叙述中错误的是
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有溶液的棉球是用于吸收过量的氯气
C.钠着火燃烧产生苍白色火焰
D.若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液,可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
3.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)Na是很活泼的金属。可以通过如下反应制取:。在制取时,由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的产品中含有杂质(杂质与不反应)。某学生设计了以下实验方案来测定该样品中的质量分数,其操作流程和实验数据如图。该样品中的质量分数为
A.20% B.40% C.60% D.80%
4.(2023-2024高一上·江苏盐城·期中)下图为模拟侯氏制碱法制取碳酸氢钠的实验装置,下列说法正确的是
A.a装置中可用代替
B.b装置中的溶液最好是饱和食盐水,为了吸收中的作用
C.制取c装置中发生的反应方程式为:
D.装置c中含氨的饱和食盐水提高了吸收效率
5.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)下列四组反应中既有沉淀产生又有气体放出的是
A.过氧化钠投入到溶液中 B.和溶液反应
C.和稀盐酸反应 D.小苏打溶液和澄清石灰水反应
6.(2022-2023高一上·江苏南通·期中)制备某无机化合物的转化流程如图,下列说法错误的是
A.CaCl2未参与该循环
B.循环过程中四种基本反应类型均被涉及
C.存在反应2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O
D.该工艺是利用食盐和石灰石制取纯碱
7.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)下列钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2有强氧化性, 可用于漂白
B.NaOH 显碱性,可用作干燥剂
C.Na有导电性,可用作快中子反应堆的热交换剂
D.NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多
8.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.Na2O2属于碱性氧化物
B.上述转化中含有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.反应⑤中Na2O2只做氧化剂
9.(2023-2024高一上·江苏南通·期中)下列有关Na2O2的说法正确的是
A.1 mol Na2O2固体中所含离子总数为
B.向酚酞溶液中加Na2O2,溶液先变红后褪色
C.7.8 g Na2O2和CO2完全反应,产生O2的体积为1.12 L
D.取久置的Na2O2,向其中滴加过量的盐酸,产生的气体为O2
10.(2022-2023高一上·江苏扬州·期中)往部分变质的氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,CO的浓度随通入的CO2物质的量的变化如图所示,下说法正确的是
A.a点与c点的溶质相同
B.往b点溶液中滴加酚酞试剂,溶液为无色
C.c点溶液中c(Na+)=0.8mol•L-1
D.往稀盐酸中加入少量c点溶液,反应的离子方程式为:CO+7HCO+9H+=8CO2↑+8H2O
11.(2023-2024高一上·江苏南通·期中)某实验小组利用pH传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。已知:pH越大,溶液碱性越强。下列分析不正确的是
实验操作
实验数据
A.①与②的实验数据基本相同,说明②中的未参与该反应
B.加入试剂体积相同时,②溶液比③溶液碱性更强
C.利用澄清石灰水结合pH传感器可鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液
D.a点反应的离子方程式为
12.(2023-2024高一上·江苏无锡·期中)钠元素在自然界都以化合物的形式存在。
(1)过氧化钠用于呼吸面具的反应方程式为 ,假设每分钟消耗氧气1.6g,若佩戴呼吸面具1小时,需要消耗的质量 g。
(2)若要除去溶液中的,发生反应的化学方程式为 。
(3)某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计了装置如下图(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几小块钠,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一会儿后加热铜丝。
①金属钠的变化:与水剧烈反应,在水和煤油的交界处上下浮动并逐渐变小
②U形管中溶液发生的离子反应方程式: 。
③装置B中铜丝的变化: ;该反应的化学方程式为: 。
13.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属
(1)金属钠非常活泼,通常保存在 里,以隔绝空气。
(2)汽车安全气囊的气体发生剂可由金属钠生产。某汽车安全气囊内含、和等物质
①当汽车发生较严重的碰撞时,引发分解,从而为气囊充气。产生的立即与发生置换反应生成,化学方程式是 。
②是冷却剂,吸收产气过程释放的热量。起冷却作用时发生反应的化学方程式为 。
③如果安全气囊中装有,其完全分解所释放的在标准状况下的体积为 L。
(3)工业通过电解生产金属钠:,过程如下:
已知:电解时需要将加热至熔融状态。的熔点为:801℃,为降低能耗,通常加入从而把熔点降至约580℃。粗钠中含有少量杂质Ca,过程Ⅱ除去Ca的化学方程式是 。
14.(2023-2024高一上·江苏泰州·期中)过氧化物是一类特殊的氧化物,应用于生产、生活。
(1)呼吸面具中与反应的化学方程式是 。
(2)某研究小组在探究与水反应的实验时,发现与水反应后的溶液可以使酸性溶液褪色。同时放出氧气。查阅资料表明,与水反应还可生成与。
①与水生成与的反应是否属于氧化还原反应? (填“是”或“否)。为证明有生成,向反应后的溶液中加入 (填该物质的化学式),立即产生能使带火星的木条复燃的气体。
②配平酸性溶液与反应的离子方程式: 。
______________________________;
该反应中的氧化剂是 ,在标准状况下生成,转移的电子是 。
(3)过氧化钙是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。其制备工艺如下:
已知:不溶于水,在时稳定。
①“沉淀”时发生的化学方程式是 ;
②“沉淀”时反应温度不能过高的原因是:①防止氨水挥发;② 。
15.(2021-2022高一上·江苏扬州·期中)金属钛被广泛应用于飞机、火箭和人造卫星等领域,可通过下面的转化制取:
(1)“反应1”生成。若有0.2 mol 参与反应,则其在标准状况下的体积约为 L;反应生成的物质的量是 。
(2)“反应2”须在无氧和非水性溶剂中进行,原因是 。用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目:,
(3)工业制备金属钠时,发生反应的化学方程式是 。
16.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)钠的化合物在日常生活中的应用非常广泛,回答下列问题:
Ⅰ.为了测定Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数,某同学用如下装置完成实验。
(1)实验前首先要进行的操作是 。
(2)某同学称取65.4g混合物于锥形瓶中,打开止水夹,通入N2,一段时间后,关闭止水夹,打开旋塞,当锥形瓶中没有气泡生成时,关闭旋塞,再次打开止水夹,通入一段时间N2.停止通N2,装置C的质量增加30.8g。
①两次通入N2的目的分别是 、 。
②混合物中Na2CO3的质量为 mol。
Ⅱ.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平。该工艺以氯化钠为原料制取纯碱,主要流程如图所示(部分物质已略去)。
资料:沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
(3)操作1的名称为 ;煅烧炉中反应的化学方程式为 。
(4)物质X可循环利用,其化学式为 。
17.(2023-2024高一上·江苏扬州·期中)某天然碱晶体由、、NaCl和水组成,一种利用石灰石和天然碱晶体制取烧碱的流程如下:
(1)准确称取100g天然碱样品,经实验测定,其中的质量分数为21.2%,的质量分数为8.4%,NaCl的质量分数为2%。则天然碱中和的物质的量之比为 。
(2)“苛化”的目的是制取和NaOH。写出“苛化”时反应的化学方程式: 。
(3)上述流程中,不包含下列反应类型中的______反应(填字母)。
A.化合 B.分解 C.置换 D.复分解
(4)滤液中的溶质主要为NaCl和NaOH,设计由滤液获取NaCl晶体的实验方案: 。
(5)该流程中可以循环利用的物质是 。
18.(2023-2024高一上·江苏南京·期中)某食品膨松剂其主要成份为NaHCO3,某兴趣小组研究加热情况下该膨松剂放出气体的量,从而计算该膨松剂的纯度,设计实验的装置图如下。
已知:碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物
(1)写出B装置中发生的化学方程式 。
(2)A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的 ,C装置内所盛试剂是 ,E装置的作用是 。
(3)若没有E装置,测定的结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”);若没有A装置,B装置左侧用橡皮塞封闭,实验结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若加热10.0g膨松剂,装置D增重2.2g,则该膨松剂的纯度为 (写出计算过程)。
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