内容正文:
本讲义包含:考点梳理→真题回顾→模拟预测
专题05 钠及其化合物
一、钠的原子结构及物理性质
1.原子结构与性质的关系
从钠的原子结构上分析,原子的最外层上只有1个电子,在化学反应中容易失去,从而达到8电子稳定结构。因此,钠的性质非常活泼,变现出很强的还原性。
2.钠的物理性质
颜色状态
密度
硬度
熔点
传导性
银白色固体,具有金属光泽。
ρ(H2O) ρ(Na) ρ(煤油)
质地柔软,可以用小刀切割。
较低,低于100 ℃
可导电导热
3.钠的保存方法:钠应密闭保存隔绝空气,实验室中,少量的钠保存在煤油或石蜡油中。
4.若实验过程中钠不慎失火,注意不能用水灭火,而应该用干燥的沙土来灭火,因为钠与水剧烈反应且生成氢气,会放出大量的热,甚至能引起氢气燃烧。
二、钠的化学性质
1.钠与氧气反应
条件
常温
加热
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
钠先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
结论
钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式):
常温下:4Na+O2===2Na2O;
加热时:2Na+O2Na2O2(淡黄色固体)
2.钠与与滴加酚酞的水反应
实验操作
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成小球
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动
反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失
钠与水剧烈反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有碱性物质(氢氧化钠)生成
实验结论:钠与水反应剧烈,化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
3.钠与酸、碱、盐溶液反应:遇酸酸优先,遇盐水在前。
物质类别
反应分析
酸
①钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应
碱
钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应
盐
钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐能与NaOH反应,则会发生复分解反应,如Na与CuSO4溶液的反应
三、氧化钠和过氧化钠
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
电子式
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
化学键类型
只有离子键
既有离子键又有共价键
所属类别
碱性氧化物
过氧化物
生成条件
钠常温下缓慢氧化
钠燃烧或加热
与H2O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==NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+2H2O
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
四、碳酸钠和碳酸氢钠
物质
比较项目
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
色与态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
都易溶于水,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度
溶液的碱性
显碱性(较强)
显碱性(较弱)
热稳定性
稳定、受热不易分解
不稳定受热分解
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈
与NaOH反应
不反应
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
与BaCl2反应
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
不反应
与CO2及H2O
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
不反应
溶解
碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水,在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3;
Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热;
水溶液均显碱性,碱性:Na2CO3>NaHCO3;
相互转化
用途
玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业
发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多
【温馨提示】除杂方法
混合物(括号内为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
五、焰色实验
1.定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。焰色试验是物理变化。
2.操作
3.几种金属的焰色
金属元素
钠
钾
钙
铜
焰色
黄色
紫色(透过蓝色钴玻璃)
砖红色
绿色
【温馨提示】在对于K+的火焰颜色必须透过蓝色钴玻璃进行观察,以防止Na+对其造成干扰。
4.应用。
(1)检验金属元素的存在,如鉴别NaCl和KCl溶液。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
1.(2022高一下·吉林·学业考试)金属钠通常保存在
A.水中 B.空气中 C.盐酸中 D.煤油中
【答案】D
【详解】金属钠的性质非常活泼,能与空气中的氧气和水蒸气反应,为防止钠与空气中的O2和水蒸气反应而变质,金属钠通常保存在石蜡油或煤油中,故选D。
2.(2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试)下列物质放置在空气中,不易变质的是
A.Na B. C.NaOH D.
【答案】D
【详解】A.金属钠具有强还原性,易与空气中的氧气和水蒸气反应而变质,故A不符合题意;
B.氧化钠是碱性氧化物,易与空气中的二氧化碳反应而变质,故B不符合题意;
C.氢氧化钠是碱,易与空气中的二氧化碳反应而变质,故C不符合题意;
D.碳酸钠性质稳定,在空气中不易变质,故D符合题意;
故选D。
3.(2023高一下·山东·学业考试)将一小块钠放入滴有酚酞溶液的水中,下列结论与实验现象不相符的是
选项
实验现象
结论
A
钠浮在水面上
钠的密度比水的小
B
钠熔成光亮小球
钠的硬度小
C
钠球四处游动,发出“嘶嘶”声
有气体生成
D
反应后溶液变红
有碱性物质生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A. 钠密度小于水浮水面,钠块浮在水面上,故A正确;
B. 钠投入水中,钠和水反应放热,钠熔点低,钠熔成金属小球,故B错误;
C. 反应过程中生成氢气,有“嘶嘶”的响声发出,故C正确;
D. 反应后溶液生成氢氧化钠遇到酚酞溶液变红,反应为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,故D正确;
故选:B。
4.(2024高一下·湖南·学业考试)钠及其化合物B、C的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)B的化学式是 (填“Na2O”或“Na2O2”)。
(2)B与H2O反应生成C和 (填“H2”或“O2”)。
(3)C溶液 (填“能”或“不能”)与Al发生化学反应生成氢气。
【答案】(1)Na2O2 (2)O2 (3)能
【详解】(1)由分析,B的化学式是Na2O2;
(2)Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2;
(3)Al是两性金属,既可以与强酸反应,也可以与强碱反应,故NaOH溶液能与Al发生化学反应生成氢气。
5.(2023高二·四川·学业考试)下列有关的说法中,错误的是
A.白色固体 B.属于碱性氧化物 C.能与水反应 D.可用于呼吸面具供氧
【答案】D
【详解】A.氧化钠为白色固体,A正确;
B.氧化钠可以和酸反应,仅生成盐和水,属于碱性氧化物,B正确;
C.氧化钠和水反应生成氢氧化钠,C正确;
D.氧化钠和二氧化碳反应,以及和水反应均不能生成氧气,则不能用于呼吸面具,D错误;
故选D。
6.(2023高一下·吉林·学业考试)下列关于的叙述不正确的是
A.是碱性氧化物 B.能与发生反应
C.可以作供氧剂 D.能与发生反应
【答案】A
【详解】A.属于过氧化物,其与酸反应时不仅生成盐和水,还生成氧气,不符合碱性氧化物的概念,A错误;
B.可以与水反应:,B正确;
C.可以分别与水、二氧化碳反应,均生成氧气,故可做供氧剂,C正确;
D.可以与二氧化碳反应:,D正确。
故选A。
7.(2024高一下·天津·学业考试)下列物质中,可用于呼吸面具供氧剂的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】过氧化钠Na2O2因能与CO2反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,生成氧气,可作为呼吸面具或潜水艇中的氧气的来源,、、都不能制备氧气,故选C。
8.(2024高二下·北京·学业考试)补齐物质与其用途之间的连线 。
物质 用途
A.氢气――――――――――――a.作清洁燃料
B.碳酸钠 b.制塑料
C.过氧化钠 c.作食用碱
D.乙烯 d.作供氧剂
【答案】
【详解】A.碳酸钠溶液呈碱性,常用作食用碱;
B.过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氧气,用作供氧剂;
C.乙烯是重要的化工原料,可通过加聚反应形成高分子化合物聚乙烯,可用于制塑料;
故答案为。
9.(2024高二上·福建·学业考试)我国化工专家侯德榜在纯碱制造方面做出重大贡献。纯碱的化学式是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.俗称烧碱、火碱或苛性钠,A错误;
B.俗称小苏打,B错误;
C.俗称纯碱、苏打,因此纯碱的化学式是,C正确;
D.是食盐的主要成分,D错误;
答案选C。
10.(2022高一下·天津·学业考试)下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中,不正确的是
A.水溶液均显碱性 B.固体溶于水均放出热量
C.均可用作食用碱 D.均能与盐酸反应
【答案】B
【详解】A.碳酸钠和碳酸氢钠中碳酸根和碳酸氢根均会水解,溶液均显碱性,故A正确;
B.碳酸氢钠溶解吸收热量,碳酸钠溶解释放热量,故B错误;
C.水溶液均显碱性、均无毒,都可用作食用碱,故C正确;
D.碳酸钠和盐酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑、碳酸氢钠和盐酸反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由此可知,Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,故D正确;
故选B。
11.(2023高一上·陕西·学业考试)下列说法错误的是
A.NaHCO3可作食品膨松剂 B.铝槽车不能装运浓硫酸
C.ClO2可作自来水消毒剂 D.Na2O2可作潜水艇供氧剂
【答案】B
【详解】A.NaHCO3受热易分解生成二氧化碳,可以作食品膨松剂,A项正确;
B.常温下,铝遇浓硫酸钝化,则铝槽车能装运浓硫酸,B项错误;
C.ClO2具有强氧化性,可作自来水消毒剂,C项正确;
D.Na2O2与二氧化碳、水反应生成氧气,可作潜水艇供氧剂,D项正确;
故选B。
12.(2024高一下·湖南·学业考试)填空
(1)钠有多种化合物,其中俗称“小苏打”,是发酵粉的主要成分,可用作治疗胃酸过多的物质是 (填“”或“”);
(2)铁可以形成多种氧化物,其中常用作红色油漆和涂料的是 ,(填“”、“”或“”);
(3)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但常温下铝制容器可以盛装 (填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。
【答案】(1) (2) (3)浓硫酸
【详解】(1)钠有多种化合物,小苏打为碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠可以和胃酸盐酸反应用于治疗胃酸过多;
(2)铁有多种氧化物,氧化亚铁、四氧化三铁为黑色固体,氧化铁为红棕色固体,可用做红色颜料、油漆,因此可用做颜料、油漆的是Fe2O3;
(3)常温下,浓硫酸与铝发生钝化,能阻止内层金属铝和酸的进一步反应,因此常温下铝制容器可以盛装浓硫酸。
13.(2022高一下·天津·学业考试)下列关于溶液中某些常见离子检验的说法正确的是
A.加入稀盐酸,有无色气体产生,证明一定含
B.进行焰色试验时,观察到黄色火焰,证明一定含Na+
C.加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明一定含
D.加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,证明一定含Fe2+
【答案】B
【详解】A.某溶液中滴入稀盐酸,生成无色气体,该气体可能是二氧化碳、二氧化硫等,原溶液中可能含有、、、等,不一定有,故A错误;
B.钠的焰色为黄色,进行焰色试验时,观察到黄色火焰,证明一定含Na+,故B正确;
C.向某溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,白色沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡、氯化银,所以不能说明一定含有,故C错误;
D.加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,可能是Mg(OH)2等沉淀,不能证明一定含Fe2+,故D错误;
故选B。
14.(2024高一下·广西玉林·学业考试)氯化钾在火焰上灼烧时,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色为
A.黄色 B.紫色 C.绿色 D.红色
【答案】B
【详解】氯化钾含有钾元素,在火焰上灼烧时,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色为紫色;综上所述故选B。
15.(2023高一下·广西·学业考试)烟花燃放五彩缤纷,出现这些色彩的主要原理与金属元素焰色试验的相同。下列物质在焰色试验中,可使火焰呈黄色的是
A. B. C.Mg D.Al
【答案】A
【详解】在焰色试验中,可使火焰呈黄色的是Na元素,故选A。
1.(23-24高一下·福建厦门·阶段练习)我国古代用“卓筒井”钻凿盐井技术获取食盐。食盐的主要成分是
A. B.
C.NaCl D.NaOH
【答案】C
【详解】食盐的主要成分是氯化钠,其化学式为NaCl,故选C。
2.(2023高一上·湖南岳阳·学业考试)下列物质在焰色试验中,火焰呈黄色的是
A. B.KOH C. D.
【答案】C
【详解】焰色试验是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,含有钠元素的物质,焰色试验中火焰呈黄色,可知C符合题意。
3.(2024高二上·江苏徐州·学业考试)下列物质的俗名和化学式相对应的是
A.纯碱—— B.绿矾——
C.石膏—— D.明矾——
【答案】B
【详解】A.纯碱是碳酸钠的俗称,化学式为Na2CO3,A错误;
B.绿矾是带7个结晶水的硫酸亚铁,呈浅绿色,其化学式为:FeSO4∙7H2O,B正确;
C.石膏的化学式为CaSO4⋅2H2O,C错误;
D.明矾化学式为KAl(SO4)2⋅12H2O,D错误;
故选B。
4.(2023高一下·北京·学业考试)下列关于碳酸氢钠的说法中,不正确的是
A.白色固体 B.难溶于水 C.受热易分解 D.能与盐酸反应
【答案】B
【详解】A.碳酸氢钠白色固体,A正确;
B.碳酸氢钠可以溶于水,B错误;
C.碳酸氢钠受热分解生碳酸钠、水、二氧化碳,C正确;
D.碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,D正确;
故选B。
5.(2023高一下·内蒙古·学业考试)某些物质的俗称可以反映它的物理、化学性质,下列物质俗称与对应物质及相应性质均匹配的是
A.纯碱——具有碱性
B.赤铁矿——呈红色
C.水银—(汞)—有银白色金属光泽的液态物质
D.干冰——水凝固为冰
【答案】C
【详解】A.纯碱是Na2CO3,故A错误;
B.赤铁矿的主要成分是,故B错误;
C.水银是(汞),有银白色金属光泽的液态物质,故C正确;
D.干冰是CO2,故D错误;
故选C。
6.(2024高一下·湖南·学业考试)科学史上每一次重大发现都极大地推进了科学的发展。我国化学家侯德榜的突出贡献在于
A.发明了联合制碱法 B.提出了质量守恒定律
C.开发了合成氨工艺 D.提取了治疟药物青蒿素
【答案】A
【详解】侯德榜,中国化学家,“侯氏制碱法”的创始人,侯德榜一生在化工技术上有三大贡献,第一,揭开了苏尔维法的秘密,第二,创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法,第三,他为发展小化肥工业所做的贡献;
故本题选A。
7.(2021高一下·湖北·学业考试)纯碱在工业及生活中具有广泛的用途,其化学式为
A. B. C.NaCl D.
【答案】D
【详解】纯碱是的俗名,属于盐类。其水溶液呈碱性。作为一种重要的无机化工原料,主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产。还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等,答案选D。
8.(2021高一下·湖北·学业考试)实验室中保存下列药品的方法错误的是
A.乙醇密封保存于玻璃瓶中 B.浓硝酸保存于棕色试剂瓶中
C.少量的白磷保存于水中 D.少量的金属钠保存于水中
【答案】D
【详解】A.乙醇易挥发,通常密封保存于玻璃瓶中,故A项正确;
B.浓硝酸易挥发且见光易分解,故保存在棕色试剂瓶中,故B项正确;
C.白磷着火点较低,不溶于水,故将其保存在水中,故C项正确;
D.金属钠金属活动性强,能与水反应,通常将其放入煤油中保存,故D项错误;
故本题选D。
9.(2024高二上·福建·学业考试)下列有关实验现象的描述,不正确的是
A.通入品红溶液,溶液褪色
B.往氨水中滴加酚酞溶液,溶液变红色
C.向新制氯水加入有色布条,布条褪色
D.新切割的金属钠块放置在空气中,切面无明显变化
【答案】D
【详解】A.具有漂白性,可以与品红等有色物质反应生成无色物质,因此通入品红溶液,溶液褪色,A正确;
B.氨水中电离生成和,溶液呈碱性,因此滴加酚酞溶液,溶液变红色,B正确;
C.新制氯水中与水反应生成具有漂白性的HClO,因此加入有色布条,布条褪色,C正确;
D.新切割的金属钠块放置在空气中,会迅速被空气中的氧气氧化,生成白色的氧化钠,因此表面失去金属光泽很快变暗,D错误;
答案选D。
10.(2024高二上·江苏泰州·学业考试)下列有关物质用途的说法不正确的是
A.用作呼吸面具的供氧剂 B.用作治胃酸的中和剂
C.用作焙制糕点的膨松剂 D.浓硫酸用作的干燥剂
【答案】D
【详解】A.过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,所以过氧化钠用作供氧剂,故A正确;
B.氢氧化铝腐蚀性小能和胃酸反应,可以治疗胃酸过多,故B正确;
C.NaHCO3不稳定,受热分解产生CO2气体,能够起到蓬松作用,因此可以用作焙制糕点的膨松剂,故C正确;
D.氨气与浓硫酸发生反应,所以不能用浓硫酸干燥氨气,故D错误。
答案选D。
11.(2024高一下·湖南·学业考试)欲除去固体中的杂质,可采取的方法是
A.加水溶解后过滤 B.先加足量盐酸后过滤
C.将固体加热 D.配成溶液后通入足量气体
【答案】C
【详解】碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠,所以直接加热即可除去。答案选C。
12.(2020高一·天津·学业考试)下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述正确的是
A.加热都易分解生成CO2气体
B.均可用作食用碱和工业用碱
C.常温下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度小
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量同浓度盐酸反应,后者消耗盐酸多
【答案】B
【详解】A.碳酸氢钠不稳定,受热易分解生成CO2气体,碳酸钠受热不分解,故A错误;
B.碳酸钠和碳酸氢钠,水解溶液均显碱性,可用作食用碱或工业用碱,故B正确;
C.相同条件下,碳酸钠易溶于水,碳酸氢钠能溶于水,则Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,故C错误;
D.Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、2NaHCO3+2HCl=2NaCl+2H2O+2CO2↑,根据方程式知,消耗等量HCl时,需要碳酸钠、碳酸氢钠的质量分别为106g、168g,所以等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同浓度盐酸反应,Na2CO3消耗的盐酸多,故D错误;
故选:B。
13.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)下列说法不正确的是
A.钢是用量最大,用途最广的合金
B.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
C.碳酸钠、碳酸氢钠溶液均显碱性,可用作食用碱或工业碱
D.二氧化硫具有漂白性,可用作食品添加剂
【答案】B
【详解】A.钢是铁和碳的合金,是目前用量最大、用途最广的合金,故A正确;
B.晶体硅是良好的半导体材料,常用于制造芯片、太阳能硅板,二氧化硅具有良好的电光性,可用于制造光导纤维,故B错误;
C.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液存在碳酸根和碳酸氢根水解均显碱性,故可用作食用碱或工业用碱,故C正确;
D.二氧化硫具有漂白性,可作漂白剂,二氧化硫可以做添加剂,可适当添加在红酒中保鲜,故D正确;
故选:B。
14.(2024高一下·湖南·学业考试)下列变化属于化学变化的是
A.焰色试验 B.海水晒盐 C.煤的气化 D.石油分馏
【答案】C
【详解】其他物质生成的变化属于化学变化,焰色试验、海水晒盐、石油分馏都没有其他物质生成,属于物理变化;煤的气化有其他物质生成,属于化学变化;故选C。
15.(2024高一下·湖南株洲·学业考试)金属元素在生产、生活中扮演着重要角色。请根据题意填空:
(1)钠有多种化合物,医疗上常用作抗酸药的是 (填“NaOH”或“”);
(2)铁可以形成多种氧化物,其中常用作红色油漆和涂料的是 (填“FeO”或“”);
(3)铝热反应原理常用于金属的冶炼,制取金属钒的反应原理为,该反应的氧化剂是 。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)氢氧化钠具有强烈腐蚀性,医疗上常用作抗酸药的是;
(2)氧化铁呈红棕色,氧化亚铁呈黑色,所以常用作红色油漆和涂料的是;
(3)反应中V的化合价降低,发生还原反应,为氧化剂。
16.(2024高一下·湖南娄底·学业考试)化学与人类生产、生活密切相关,请根据题意填空:
(1)可以用作呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源的是 (填“”或“”)。
(2)常用于印刷电路板的“腐蚀液”的是 (填“”或“”)溶液。
(3)暴雨过后,井水浑浊无法饮用。为了能让井水变澄清,可向井水中投入 [填“NaCl”或“”]。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)过氧化钠能与人体呼出的二氧化碳和水蒸气反应生成氧气,所以过氧化钠常作为潜水艇或呼吸面具中氧气来源,故答案为:;
(2)氯化铁溶液能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,所以常用于印刷电路板的“腐蚀液”的是氯化铁溶液,故答案为:;
(3)明矾溶于水能电离出铝离子,铝离子在溶液中水解生成的氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮物而聚沉,起到净水作用,所以为了能让井水变澄清,可向井水中投入明矾,故答案为:。
17.(2024高一下·湖南郴州·学业考试)化学是一门实用性很强的科学。请根据题意填空:
(1)钠有多种化合物,其中可作为治疗胃酸的药物的成分是 (填“Na2CO3”或“NaHCO3”);
(2)铁有多种氧化物,其中铁锈的主要成分是 (填“Fe2O3”或“Fe3O4”);
(3)滴加氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液,白色沉淀逐渐溶解的是 (填“”或“”)。
【答案】(1)NaHCO3 (2)Fe2O3 (3)
【详解】(1)胃酸的主要成分为盐酸,Na2CO3碱性强有腐蚀性,应选择碱性较弱的NaHCO3和盐酸发生反应,可作为治疗胃酸的药物,故答案为NaHCO3;
(2)铁锈是铁在潮湿的空气中生成的红棕色的铁的氧化物,则铁锈的主要成分是Fe2O3;
(3)镁离子、铝离子和NaOH溶液反应分别生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,Al(OH)3具有两性,继续滴加氢氧化钠溶液,白色沉淀逐渐溶解的是。
18.(2024高二下·天津南开·学业考试)物质类别和元素价态,是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图中X、Y、Z三种物质均含有Na元素。
回答下列问题:
(1)X的化学式为 ,X与水反应生成Z和,该反应的氧化剂是 。
(2)钠长期置于空气中,最后形成的物质是 (填化学式),通常将钠保存在 中。
(3)钠与水反应的离子方程式为 。
(4)写出淡黄色固体Y与二氧化碳反应的化学方程式: 。
(5)纯碱和小苏打都是重要的化工原料,某同学设计如下几组实验方法鉴别纯碱和小苏打。
①甲组实验能鉴别纯碱和小苏打的实验现象是 。
②乙和丙两组实验对比,丙组能更便捷的验证两者的热稳定性,丙组实验中B处盛放的物质应为 (填化学式)。
(6)取10g 和固体混合物充分加热,质量减少3.1g,则原混合物中的质量为 g。
【答案】
(1)NaH
(2) 石蜡油或煤油
(3)
(4)
(5)试管b中产生气体速度快,气球较大
(6)1.6
【详解】(1)由分析可知,X为Na的氢化物NaH;X与水反应方程式为NaH+H2O=NaOH+H2,该反应的氧化剂是H2O。
(2)金属钠在空气中会发生一系列的化学反应,首先金属钠与空气中的氧气反应生成氧化钠,氧化钠与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钠,氢氧化钠吸收空气中的水和二氧化碳生成碳酸钠晶体,最后碳酸钠晶体失去结晶水,变成粉末状的碳酸钠;金属钠易与空气中的氧气和水反应,通常将金属钠保存在石蜡油或煤油中。
(3)钠与水反应的离子方程式为。
(4)黄色固体Y为Na2O2,与CO2反应化学方程式为。
(5)纯碱为Na2CO3,,小苏打为NaHCO3,①相同质量的Na2CO3和NaHCO3,Na2CO3的物质的量小于NaHCO3,根据C元素守恒,Na2CO3反应产生的CO2的量小于NaHCO3。碳酸钠与盐酸分两步反应产生CO2,先发生Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,后发生NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,而碳酸氢钠与盐酸只发生一步反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,因此碳酸氢钠反应产生气体速度快,气球较大。
②乙、丙两组实验中,丙组将两个实验合成一个实验,能更便捷的验证两者的热稳定性;丙组实验中A处盛放的物质应为Na2CO3,B处盛放的物质应为NaHCO3,小试管中的NaHCO3不靠近火源,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,而大试管连接的澄清石灰水无现象,大试管中的Na2CO3靠近火源温度较高,而澄清石灰水却没有变浑浊,说明碳酸钠稳定性比碳酸氢钠好。
(6)加热时碳酸氢钠固体分解反应式为2 NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O,由方程式可知,当有168g碳酸氢钠发生分解时,固体的质量减少62g,则当固体的质量减少3.1g时,参与反应的碳酸氢钠质量为,所以碳酸钠的质量为。
19.(2024高一上·黑龙江·学业考试)金属单质钠可经下图所示的过程进行转化。
请回答下列问题:
(1)钠燃烧时,火焰呈 (选填“黄色”或“紫红色”)。
(2)根据物质的性质进行分类时,可被称为 (选填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(3)在反应中,作 (选填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)钠元素的金属性较强,因此与反应生成的是 (选填“强碱”或“弱碱”)。
(5)下图为受热分解的实验装置图,图中应改正之处是 (填写字母)。
A.a试管口应略向上倾斜 B.b导管应插入液面下
(6)碳酸氢钠不稳定,受热易分解,产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊。碳酸氢钠受热分解的化学方程式为: 。
(7)可以利用 (选填“加热”或“过滤”)的方法来鉴别和。
【答案】(1)黄色 (2)碱性氧化物 (3)氧化剂 (4)强碱 (5)B (6) (7)加热
【详解】(1)钠元素的焰色反应为黄色,故钠燃烧时,火焰呈黄色;
(2)与酸反应只生成盐和水,是碱性氧化物;
(3)反应中氧元素化合价由0价降低为-1价,故氧气作氧化剂;
(4)是强碱;
(5)碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠,水和二氧化碳,试管口向下倾斜,澄清石灰水检验产生的二氧化碳,应将导管伸入液面以下,故应改正的为B;
(6)碳酸氢钠受热分解的化学方程式为:;
(7)碳酸氢钠受热分解,碳酸钠受热不分解,故可用加热的方法来鉴别和。
20.(2024高一下·湖南·学业考试)某学习小组对高中化学教科书中两个有代表性的可生成氢气的反应进行了研究:①,②Na+乙醇。为点燃上述反应生成的,设计了如图所示的装置图。
请回答下列问题:
(1)Na切开后,可看到切面呈 (填“银白色”或“黑色”)。
(2)在点燃前必须 。
(3)实验小组发现实验②比实验①缓和得多,说明活泼性:乙醇羟基中的氢原子 (填“>”或“<”)水分子中氢原子。
(4)实验小组查阅钠、植物油、水的密度分别为0.97、0.91、1.00,并据此对实验进行改进,如图所示。改进后的实验现象为 (填标号)。
A.钠浮在植物油上,不停地游动,产生气体 B.钠在水面和植物油间上下跳动,产生气体
(5)将2.3g钠投入一定量的水中,充分反应后稀释到100mL,所得溶液中溶质的物质的量浓度为 。
【答案】(1)银白色 (2)验纯 (3)> (4)B (5)1
【详解】(1)钠是银白色金属,具有金属光泽,取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切开后,会看到新切开的断面呈银白色,故答案为:银白色。
(2)可燃性气体点燃前都必须验纯,否则容易发生爆炸,故答案为:验纯。
(3)反应的实质是消耗O-H键,生成氢气,而②比实验①缓和得多,说明活泼性:乙醇羟基中的氢原子大于水分子中氢原子,故答案为:>。
(4)钠的密度小于水而大于苯,钠熔点较低,钠和水剧烈反应生成NaOH和氢气,同时放出大量热,钠和苯不反应,钠密度大于苯而小于水,所以在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入苯层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,故选B。
(5)2.3g钠的物质的量是2.3g÷23g/mol=0.1mol,依据方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,依据方程式可知生成氢氧化钠的物质的量是0.1mol,则所得溶液中,溶质的物质的量浓度为0.1mol÷0.1L=1mol/L,故答案为:1。
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专题05 钠及其化合物
一、钠的原子结构及物理性质
1.原子结构与性质的关系
从钠的原子结构上分析,原子的最外层上只有1个电子,在化学反应中容易失去,从而达到8电子稳定结构。因此,钠的性质非常活泼,变现出很强的还原性。
2.钠的物理性质
颜色状态
密度
硬度
熔点
传导性
银白色固体,具有金属光泽。
ρ(H2O) ρ(Na) ρ(煤油)
质地柔软,可以用小刀切割。
较低,低于100 ℃
可导电导热
3.钠的保存方法:钠应密闭保存隔绝空气,实验室中,少量的钠保存在煤油或石蜡油中。
4.若实验过程中钠不慎失火,注意不能用水灭火,而应该用干燥的沙土来灭火,因为钠与水剧烈反应且生成氢气,会放出大量的热,甚至能引起氢气燃烧。
二、钠的化学性质
1.钠与氧气反应
条件
常温
加热
实验步骤
实验现象
新切开的钠具有银白色的金属光泽,在空气中很快变暗
钠先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
结论
钠与氧气的反应(写出反应的化学方程式):
常温下:4Na+O2===2Na2O;
加热时:2Na+O2Na2O2(淡黄色固体)
2.钠与与滴加酚酞的水反应
实验操作
实验现象
结论或解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
钠熔化成小球
钠的熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动
反应产生的氢气推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”的响声,逐渐变小,最后消失
钠与水剧烈反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变红
有碱性物质(氢氧化钠)生成
实验结论:钠与水反应剧烈,化学方程式是2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
3.钠与酸、碱、盐溶液反应:遇酸酸优先,遇盐水在前。
物质类别
反应分析
酸
①钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应
碱
钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应
盐
钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐能与NaOH反应,则会发生复分解反应,如Na与CuSO4溶液的反应
三、氧化钠和过氧化钠
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
电子式
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
化学键类型
只有离子键
既有离子键又有共价键
所属类别
碱性氧化物
过氧化物
生成条件
钠常温下缓慢氧化
钠燃烧或加热
与H2O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==NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+O2↑+2H2O
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
四、碳酸钠和碳酸氢钠
物质
比较项目
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
色与态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
都易溶于水,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度
溶液的碱性
显碱性(较强)
显碱性(较弱)
热稳定性
稳定、受热不易分解
不稳定受热分解
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈
与NaOH反应
不反应
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
与BaCl2反应
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
不反应
与CO2及H2O
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
不反应
溶解
碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水,在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3;
Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热;
水溶液均显碱性,碱性:Na2CO3>NaHCO3;
相互转化
用途
玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业
发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多
【温馨提示】除杂方法
混合物(括号内为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
五、焰色实验
1.定义:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。焰色试验是物理变化。
2.操作
3.几种金属的焰色
金属元素
钠
钾
钙
铜
焰色
黄色
紫色(透过蓝色钴玻璃)
砖红色
绿色
【温馨提示】在对于K+的火焰颜色必须透过蓝色钴玻璃进行观察,以防止Na+对其造成干扰。
4.应用。
(1)检验金属元素的存在,如鉴别NaCl和KCl溶液。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
1.(2022高一下·吉林·学业考试)金属钠通常保存在
A.水中 B.空气中 C.盐酸中 D.煤油中
2.(2024高一下·黑龙江佳木斯·学业考试)下列物质放置在空气中,不易变质的是
A.Na B. C.NaOH D.
3.(2023高一下·山东·学业考试)将一小块钠放入滴有酚酞溶液的水中,下列结论与实验现象不相符的是
选项
实验现象
结论
A
钠浮在水面上
钠的密度比水的小
B
钠熔成光亮小球
钠的硬度小
C
钠球四处游动,发出“嘶嘶”声
有气体生成
D
反应后溶液变红
有碱性物质生成
A.A B.B C.C D.D
4.(2024高一下·湖南·学业考试)钠及其化合物B、C的转化关系如图所示。回答下列问题:
(1)B的化学式是 (填“Na2O”或“Na2O2”)。
(2)B与H2O反应生成C和 (填“H2”或“O2”)。
(3)C溶液 (填“能”或“不能”)与Al发生化学反应生成氢气。
5.(2023高二·四川·学业考试)下列有关的说法中,错误的是
A.白色固体 B.属于碱性氧化物 C.能与水反应 D.可用于呼吸面具供氧
6.(2023高一下·吉林·学业考试)下列关于的叙述不正确的是
A.是碱性氧化物 B.能与发生反应
C.可以作供氧剂 D.能与发生反应
7.(2024高一下·天津·学业考试)下列物质中,可用于呼吸面具供氧剂的是
A. B. C. D.
8.(2024高二下·北京·学业考试)补齐物质与其用途之间的连线 。
物质 用途
A.氢气――――――――――――a.作清洁燃料
B.碳酸钠 b.制塑料
C.过氧化钠 c.作食用碱
D.乙烯 d.作供氧剂
9.(2024高二上·福建·学业考试)我国化工专家侯德榜在纯碱制造方面做出重大贡献。纯碱的化学式是
A. B. C. D.
10.(2022高一下·天津·学业考试)下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中,不正确的是
A.水溶液均显碱性 B.固体溶于水均放出热量
C.均可用作食用碱 D.均能与盐酸反应
11.(2023高一上·陕西·学业考试)下列说法错误的是
A.NaHCO3可作食品膨松剂 B.铝槽车不能装运浓硫酸
C.ClO2可作自来水消毒剂 D.Na2O2可作潜水艇供氧剂
12.(2024高一下·湖南·学业考试)填空
(1)钠有多种化合物,其中俗称“小苏打”,是发酵粉的主要成分,可用作治疗胃酸过多的物质是 (填“”或“”);
(2)铁可以形成多种氧化物,其中常用作红色油漆和涂料的是 ,(填“”、“”或“”);
(3)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但常温下铝制容器可以盛装 (填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。
13.(2022高一下·天津·学业考试)下列关于溶液中某些常见离子检验的说法正确的是
A.加入稀盐酸,有无色气体产生,证明一定含
B.进行焰色试验时,观察到黄色火焰,证明一定含Na+
C.加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明一定含
D.加入NaOH溶液,有白色沉淀产生,证明一定含Fe2+
14.(2024高一下·广西玉林·学业考试)氯化钾在火焰上灼烧时,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色为
A.黄色 B.紫色 C.绿色 D.红色
15.(2023高一下·广西·学业考试)烟花燃放五彩缤纷,出现这些色彩的主要原理与金属元素焰色试验的相同。下列物质在焰色试验中,可使火焰呈黄色的是
A. B. C.Mg D.Al
1.(23-24高一下·福建厦门·阶段练习)我国古代用“卓筒井”钻凿盐井技术获取食盐。食盐的主要成分是
A. B.
C.NaCl D.NaOH
2.(2023高一上·湖南岳阳·学业考试)下列物质在焰色试验中,火焰呈黄色的是
A. B.KOH C. D.
3.(2024高二上·江苏徐州·学业考试)下列物质的俗名和化学式相对应的是
A.纯碱—— B.绿矾——
C.石膏—— D.明矾——
4.(2023高一下·北京·学业考试)下列关于碳酸氢钠的说法中,不正确的是
A.白色固体 B.难溶于水 C.受热易分解 D.能与盐酸反应
5.(2023高一下·内蒙古·学业考试)某些物质的俗称可以反映它的物理、化学性质,下列物质俗称与对应物质及相应性质均匹配的是
A.纯碱——具有碱性
B.赤铁矿——呈红色
C.水银—(汞)—有银白色金属光泽的液态物质
D.干冰——水凝固为冰
6.(2024高一下·湖南·学业考试)科学史上每一次重大发现都极大地推进了科学的发展。我国化学家侯德榜的突出贡献在于
A.发明了联合制碱法 B.提出了质量守恒定律
C.开发了合成氨工艺 D.提取了治疟药物青蒿素
7.(2021高一下·湖北·学业考试)纯碱在工业及生活中具有广泛的用途,其化学式为
A. B. C.NaCl D.
8.(2021高一下·湖北·学业考试)实验室中保存下列药品的方法错误的是
A.乙醇密封保存于玻璃瓶中 B.浓硝酸保存于棕色试剂瓶中
C.少量的白磷保存于水中 D.少量的金属钠保存于水中
9.(2024高二上·福建·学业考试)下列有关实验现象的描述,不正确的是
A.通入品红溶液,溶液褪色
B.往氨水中滴加酚酞溶液,溶液变红色
C.向新制氯水加入有色布条,布条褪色
D.新切割的金属钠块放置在空气中,切面无明显变化
10.(2024高二上·江苏泰州·学业考试)下列有关物质用途的说法不正确的是
A.用作呼吸面具的供氧剂 B.用作治胃酸的中和剂
C.用作焙制糕点的膨松剂 D.浓硫酸用作的干燥剂
11.(2024高一下·湖南·学业考试)欲除去固体中的杂质,可采取的方法是
A.加水溶解后过滤 B.先加足量盐酸后过滤
C.将固体加热 D.配成溶液后通入足量气体
12.(2020高一·天津·学业考试)下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述正确的是
A.加热都易分解生成CO2气体
B.均可用作食用碱和工业用碱
C.常温下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度小
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量同浓度盐酸反应,后者消耗盐酸多
13.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)下列说法不正确的是
A.钢是用量最大,用途最广的合金
B.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
C.碳酸钠、碳酸氢钠溶液均显碱性,可用作食用碱或工业碱
D.二氧化硫具有漂白性,可用作食品添加剂
14.(2024高一下·湖南·学业考试)下列变化属于化学变化的是
A.焰色试验 B.海水晒盐 C.煤的气化 D.石油分馏
15.(2024高一下·湖南株洲·学业考试)金属元素在生产、生活中扮演着重要角色。请根据题意填空:
(1)钠有多种化合物,医疗上常用作抗酸药的是 (填“NaOH”或“”);
(2)铁可以形成多种氧化物,其中常用作红色油漆和涂料的是 (填“FeO”或“”);
(3)铝热反应原理常用于金属的冶炼,制取金属钒的反应原理为,该反应的氧化剂是 。
16.(2024高一下·湖南娄底·学业考试)化学与人类生产、生活密切相关,请根据题意填空:
(1)可以用作呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源的是 (填“”或“”)。
(2)常用于印刷电路板的“腐蚀液”的是 (填“”或“”)溶液。
(3)暴雨过后,井水浑浊无法饮用。为了能让井水变澄清,可向井水中投入 [填“NaCl”或“”]。
17.(2024高一下·湖南郴州·学业考试)化学是一门实用性很强的科学。请根据题意填空:
(1)钠有多种化合物,其中可作为治疗胃酸的药物的成分是 (填“Na2CO3”或“NaHCO3”);
(2)铁有多种氧化物,其中铁锈的主要成分是 (填“Fe2O3”或“Fe3O4”);
(3)滴加氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液,白色沉淀逐渐溶解的是 (填“”或“”)。
18.(2024高二下·天津南开·学业考试)物质类别和元素价态,是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图中X、Y、Z三种物质均含有Na元素。
回答下列问题:
(1)X的化学式为 ,X与水反应生成Z和,该反应的氧化剂是 。
(2)钠长期置于空气中,最后形成的物质是 (填化学式),通常将钠保存在 中。
(3)钠与水反应的离子方程式为 。
(4)写出淡黄色固体Y与二氧化碳反应的化学方程式: 。
(5)纯碱和小苏打都是重要的化工原料,某同学设计如下几组实验方法鉴别纯碱和小苏打。
①甲组实验能鉴别纯碱和小苏打的实验现象是 。
②乙和丙两组实验对比,丙组能更便捷的验证两者的热稳定性,丙组实验中B处盛放的物质应为 (填化学式)。
(6)取10g 和固体混合物充分加热,质量减少3.1g,则原混合物中的质量为 g。
19.(2024高一上·黑龙江·学业考试)金属单质钠可经下图所示的过程进行转化。
请回答下列问题:
(1)钠燃烧时,火焰呈 (选填“黄色”或“紫红色”)。
(2)根据物质的性质进行分类时,可被称为 (选填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
(3)在反应中,作 (选填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)钠元素的金属性较强,因此与反应生成的是 (选填“强碱”或“弱碱”)。
(5)下图为受热分解的实验装置图,图中应改正之处是 (填写字母)。
A.a试管口应略向上倾斜 B.b导管应插入液面下
(6)碳酸氢钠不稳定,受热易分解,产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊。碳酸氢钠受热分解的化学方程式为: 。
(7)可以利用 (选填“加热”或“过滤”)的方法来鉴别和。
20.(2024高一下·湖南·学业考试)某学习小组对高中化学教科书中两个有代表性的可生成氢气的反应进行了研究:①,②Na+乙醇。为点燃上述反应生成的,设计了如图所示的装置图。
请回答下列问题:
(1)Na切开后,可看到切面呈 (填“银白色”或“黑色”)。
(2)在点燃前必须 。
(3)实验小组发现实验②比实验①缓和得多,说明活泼性:乙醇羟基中的氢原子 (填“>”或“<”)水分子中氢原子。
(4)实验小组查阅钠、植物油、水的密度分别为0.97、0.91、1.00,并据此对实验进行改进,如图所示。改进后的实验现象为 (填标号)。
A.钠浮在植物油上,不停地游动,产生气体 B.钠在水面和植物油间上下跳动,产生气体
(5)将2.3g钠投入一定量的水中,充分反应后稀释到100mL,所得溶液中溶质的物质的量浓度为 。
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