专题05 钠及其化合物（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高一化学上学期期末考点大串讲（苏教版2019必修第一册）

专题05 钠及其化合物 考点01 钠的性质与制备 考点02 钠的氧化物 考点03 碳酸钠和碳酸氢钠 考点04 海洋中的化学资源—镁 ▉考点01 钠的性质与制备 1．钠的原子结构及存在 （1）钠的原子结构：钠原子易失去最外层的一个电子，形成具有稳定电子层结构的钠离子。 （2）钠的存在：钠元素在自然界中以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。 2．钠的性质 物理性质 银白色，有金属光泽的固体，质地柔软(可以用小刀切割)，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。 化学性质 非金属单质 O2(常温：4Na＋O2===2Na2O、加热：2Na＋O2Na2O2 现象：剧烈反应，产生黄色火焰，生成淡黄色固体—Na2O2) Cl2(2Na＋Cl22NaCl 现象：剧烈燃烧，产生白烟) 等。 水 2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑ 现象：浮、球、游、响、红 实质：钠与水电离出H+的反应生成H2。 酸 2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑ 现象：比与水反应更剧烈，浮、球、游、响。 实质：先与酸反应，再与水反应。 盐 盐的水溶液（CuSO4） 钠先与水发生置换反应，生成的碱再与盐发生复分解反应。 第一步：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 第二步：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 总反应：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 结论：钠不能从盐溶液中置换出金属单质。 熔融液 与盐发生置换反应：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti 应用 ①制取钠的化合物，如Na2O2；②制高压钠灯；③从钛、锆等熔融氯化物中置换出金属单质。 保存 钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将钠保存在煤油中（钠不能保存在CCl4中，因为CCl4的密度比钠的大，钠浮在CCl4表面，与空气接触而发生变质。）。 3．钠的性质实验探究 （1）钠与氧气的反应 反应条件 室温 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，失去金属光泽。 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 化学方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 结论 ①钠质软；②常温钠与氧气反应生成氧化钠，加热条件下钠与氧气反应生成过氧化钠。③金属钠很活泼，保存时需隔绝空气（通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中）。 （2）钠与水的反应 实验步骤 观察要点 实验现象 分析结论 钠在水中的位置 浮于水面上 钠的密度小于水（0.971g·cm-3） 钠的形状变化 熔成一个小球 反应放热，钠的熔点低（97.8℃） 钠的运动 四处游动 生成气体 反应的声音 发出嘶嘶声 反应放热，热的钠使水蒸发 溶液的颜色变化 溶液变为红色 生成碱性物质 反应方程式 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 离子方程式 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑ 注意事项 ①用镊子取出一块金属钠后，需用滤纸擦净钠表面的煤油，这样可以防止钠与水反应放热使周围温度达到煤油的着火点而引起煤油燃烧；②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时相同；③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。 3．钠的制备和用途 （1）制备：工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠，化学方程式为：2NaCl2Na＋Cl2↑。 （2）用途 ①钠和钾的合金常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。 ②高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。 ③属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应：TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。 【温馨提示】 1．钠与非金属单质反应 钠在一定条件下除能与非金属单质氧气反应外，还可与非金属单质硫、氯等反应。 （1）Na与Cl2(在点燃条件下)反应的现象：产生大量白烟，产物为氯化钠。化学方程式： 2Na＋Cl22NaCl。 （2）Na与S反应的现象：钠与硫混合研磨可发生爆炸，火星四射，产物为硫化钠。化学方程式： 2Na＋SNa2S。 2．钠与水、酸反应的本质 （1）钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。钠与盐溶液反应时一般先考虑与水的反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。 （2）共性：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。 （3）差异性：与酸反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。 （4）钠与乙醇反应的特点——慢、沉。钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动，能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 3．金属钠长期露置在空气中会发生的变化 银白色金属钠表面变暗出现白色固体，接着表面变潮湿白色块状固体白色粉末状物质 上述各步反应的化学方程式：①4Na＋O2===2Na2O；②Na2O＋H2O===2NaOH； ③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O；④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。 ▉考点02 钠的氧化物 1．Na2O和Na2O2性质的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的化合价 －2价 －1价 n(Na＋)∶n(阴离子) 2∶1 2∶1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 生成 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 与氧气反应 2Na2O＋O22Na2O2 不反应，稳定性强 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 与稀盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 2．Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质： 2Na22 过氧化钠中的氧是－1价，处于中间价态，既能表现氧化性，又能表现还原性。 （1）强氧化性 试剂 反应原理(化学方程式) 现象 SO2气体 Na2O2＋SO2===Na2SO4 － FeCl2溶液 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl 有红褐色沉淀和气泡产生 Na2SO3溶液 Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH － 氢硫酸 Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH 溶液变浑浊 酚酞溶液 与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色 先变红后褪色 品红溶液 Na2O2的强氧化性使之褪色 红色褪去 （2）还原性 遇酸性KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为 O2 ： 2KMnO4+5Na2O2+8H2SO4==K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+5O2↑+8H2O （3）遇CO2、H2O、H＋时，Na2O2发生自身的氧化还原反应，氧元素的歧化反应。Na2O2既是氧化剂又是还原剂。 3．氢氧化钠 （1）物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。 （2）化学性质 ①具有碱的通性 ②其他反应 与金属铝反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O （3）NaOH的制取 ①土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH ②现代工业制碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 【温馨提示】 1．Na2O2的组成及性质 （1）Na2O和Na2O2中的阴、阳离子个数比均为1：2。Na2O中阴离子是O2－，Na2O2中阴离子是O。 （2）Na2O2中的氧为－1价，既可被氧化也可被还原，与水、CO2发生反应时，其既是氧化剂又是还原剂。 （3）Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸反应时除生成盐和水之外，还有氧气生成。 （4）Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2，如Na2O2＋SO2===Na2SO4。 （5）金属钠在空气中无论生成单一的Na2O或Na2O2，还是生成二者的混合物，1 mol Na只能转移1 mol电子。（6）♦过氧化钠的电子式为，其中含有离子键和非极性共价键。 （7）过氧化钠中阴离子为O，故Na2O2中阳离子和阴离子的个数之比为2∶1。 （8）Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的红色石蕊试纸时，先使试纸变蓝，后使其褪色。 2．Na2O2与CO2和H2O反应探究 （1）物质的量的关系：无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。 （2）固体质量关系：相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。 （3）先后顺序关系：一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。 （4）电子转移关系： 两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。 关系式为：2Na2O2～O2～2e－。 ▉考点03 碳酸钠和碳酸氢钠 1．碳酸钠和碳酸氢钠的比较 碳酸钠 碳酸氢钠 俗称 纯碱或苏打 小苏打 物理 性质 色与态 白色粉末 Na2CO3 10H2O白色晶体，易风化 细小白色晶体 溶解性 易溶(溶解度 碳酸钠 ＞ 碳酸氢钠) 化学 性质 碱性 同浓度，滴入酚酞，都变红色，碳酸钠溶液红色更深，碱性更强。 与H+ 反应 CO32-+2 H+ = CO2↑＋H2O HCO3-+H+== CO2↑＋H2O 相同条件下NaHCO3 比Na2CO3反应放出气体 快 与碱 反应 与NaOH 、KOH 不反应 与NaOH反应生成Na2CO3 离子方程式：HCO＋OH－===CO＋H2O 与澄清石灰水反应 离子方程式： Ca2＋＋CO===CaCO3↓ NaHCO3足量： Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO NaHCO3不足量： Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O 热稳 定性 一般不分解 NaHCO3加热分解的反应方程式： 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 与CO2反 CO＋CO2＋H2O===2HCO 不反应 用途 用于玻璃、制皂、造纸等 用于制药、焙制糕点等 2．碳酸钠与碳酸氢钠的除杂 混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂 反应方程式 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O 3．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法 方法 依据 原理 结论 加热法 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 沉淀法 与CaCl2、BaCl2的反应 CO32-+Ca2+===CaCO3↓，CO32-+Ba2+=== BaCO3↓；HCO3-与Ca2+、Ba2+不反应 有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3 测pH法 相同条件碱性：Na2CO3>NaHCO3 ————— pH较小的是NaHCO3，pH较大的是Na2CO3 测生成气体快慢法 盐酸逐滴加入时的现象 CO32-+H+===HCO3-； HCO3-+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 4．候氏制碱法 原料 饱和食盐水、NH3、CO2——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；其反应为： C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。 原理 NH3＋CO2＋NaCl＋H2O＝NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3，NH4HCO3＋NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 生产流程 设计Ⅰ的循环，可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上 绿色化学思想 循环使用的物质为：NaCl、CO2 【温馨提示】 1．碳酸钠和碳酸氢钠的性质 （1）碳酸钠很稳定，固体和溶液中受热都不发生分解，碳酸氢钠固体受热易发生分解，但其溶液受热不易分解。 （2）书写碳酸氢钠参与的离子反应方程式时，HCO不能拆开。 （3）在反应2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑中，利用差量法计算时，要注意固体质量减少的是二氧化碳和水的质量，而非仅仅是二氧化碳的质量。 （4）不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液，因为二者均能与氢氧化钙反应产生白色沉淀。用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大。 （5）向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2有白色晶体（沉淀）析出。 原理：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓ 原因：①由于反应要消耗水；②生成NaHCO3的质量大于Na2CO3 ；③NaHCO3溶解度又小于Na2CO3，所以会生成NaHCO3沉淀。 2．测定纯碱中碳酸钠质量分数的常用方法 （1）气体法 ①测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。 依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。 ③数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%。 （2）沉淀法 ①测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。 依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。 ③数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%。 3．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析 若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3 涉及离子方程式Oa：CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH 涉及离子方程式Oa：OH－＋H＋===H2O、 CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3 涉及离子方程式Oa：CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3 涉及离子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 4．候氏制碱法CO2 NH3 （1）流程：饱和NaCl溶液 氨水的NaCl饱和溶液 NaHCO3↓ 。 （2）先通NH3形成了一个弱碱性的环境，再通CO2，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。 （3）因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，所以是NaHCO3先从溶液中结晶析出。 ▉考点04 海洋中的化学资源—镁的提取及性质 1．镁的存在、性质与应用 （1）镁的存在：自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水。海水中镁的总储量约为2.1×1015t. （2）镁合金、氧化镁 ①镁是银白色金属，密度较小，易传热，导电，能与铜、铝等金属形成合金。镁合金的性质特点是密度小、硬度和强度大。常用作制造火箭、导弹和飞机的部件。 ②氧化镁：白色难溶于水的固体，熔点很高，常用作耐高温材料。 ③镁单质的化学性质 原子结构 性质 举例 反应方程式 与非金属 单质反应 与O2反应 2Mg＋O22MgO 与N2反应 3Mg＋N2Mg3N2 与非氧化性酸反应 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 与水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 与氧化物反应 2Mg＋CO22MgO＋C 与硫酸铜溶液反应 Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu 2．从海水中提镁的过程 （1）海水提镁的工艺流程图 （2）相关反应的方程式 ①分解贝壳制取氢氧化钙：CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋H2O===Ca(OH)2。 ②沉淀镁离子：MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2+Mg(OH)2↓。 ③制备氯化镁：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 ④制取金属镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 （3）工业上电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氧化镁（熔点太高）制取镁。 【温馨提示】 1．镁的化学性质 （1）镁在高温条件下可以和H2O、CO2反应，因此镁着火不可用水或干冰来灭火，应用沙子覆盖。 （2）金属镁在空气中可以与氧气、二氧化碳以及氮气反应。燃烧产物为MgO、Mg3N2和C的混合物，主要产物是MgO。 （3）因为氧气的化学性质十分活泼，氮气在空气中的含量很大（78%），而二氧化碳在空气中的含量极其微小，所以在定量计算时，镁在空气中与二氧化碳的反应可以忽略不计，主要考虑镁与氧气和氮气的反应即可。 2．海水提镁 （1）海水提镁要用到海滩上的贝壳，将贝壳煅烧得到生石灰，并将生石灰制成石灰乳；将石灰乳加入沉淀池中使Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀；充分利用资源，发展绿色化学。 （2）沉淀池经过过滤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl2溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤　洗涤　干燥，即可得到纯净的Mg(OH)2。 （3）只能用电解熔融氯化镁的方式来制取，且电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气需在特定环境中（H2、氦气等与镁不反应的气体）冷却后得到固体金属镁（高温易被氧化）。 （4）根据工艺流程图分析海水提镁的优点有原料来源丰富，产生氯气可生产氯化氢应用于中和反应。（5）海水提镁的过程中除去MgCl2·6H2O中的结晶水或MgCl2·6H2O加热制取无水MgCl2时，需要在HCl气流中，主要是为了得到纯净的氯化镁。 1．下列叙述正确的是（ ） A．钾、钠等碱金属着火时，立即用水或泡沫灭火器来灭火 B．用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的少量HCl C．有色布条上滴加新制氯水，有色布条褪色，说明Cl2有漂白性 D．可用紫色石蕊溶液来区别盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水 2．下列有关实验的说法不正确的是（ ） A．蒸发NaCl溶液时，当蒸发皿中出现大量固体时，停止加热 B．用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体 C．配制0.1000 mol/L氢氧化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流 D．向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中一定含有CO 3．漂白剂是破坏、抑制食品的发色因素，使其褪色或使食品免于褐变的物质。下列褪色的变化中，不属于化学变化的是（ ） A．过氧化钠使品红溶液褪色 B．氯水使有色布条褪色 C．活性炭使红墨水褪色 D．漂粉精使某些染料褪色 4．已知2Na2O+O22Na2O2，NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．等物质的量的Na2O与Na2O2中含有的离子总数均为3NA B．每生成1 mol Na2O2，转移电子数为2NA C．78 g Na2O2中含有的共用电子对的数目为2NA D．O2作氧化剂，1 mol O2参与反应得到的电子数可能为2NA或4NA 5．下列有关过氧化钠的叙述中，正确的是（ ） A．与酸反应生成盐和水，因此过氧化钠是碱性氧化物 B．能与水反应，因此过氧化钠可用于气体的干燥 C．与水反应时，过氧化钠作氧化剂，水作还原剂 D．与二氧化碳反应时，过氧化钠既作氧化剂又作还原剂 6．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰，立即产生大量气体；实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是（ ） A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2 B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂 C．实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气 D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2 7．钠的“价—类”二维图如图所示,下列有关说法不正确的是 (　 ) A．实验室取用金属钠,需要用到小刀、镊子、滤纸、玻璃片 B．Na2O与盐酸反应生成氯化钠和水，所以Na2O是碱性氧化物 C．实验室制取氯气时，常用A物质来吸收尾气 D．NaHCO3的电离方程式：NaHCO3==Na++H++CO 8．实验室用Na与H2反应制备氢化钠(NaH)，氢化钠与水反应会生成氢氧化钠和氢气。下列实验装置和原理不能达到实验目的的是（ ） A．装置甲制取H2 B．装置乙净化干燥H2 C．装置丙制备NaH D．装置丁吸收尾气 9．现有两瓶失去标签的同浓度的Na2CO3和NaHCO3无色溶液，下述鉴别方法不合理的是（ ） ①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3 ②取等体积的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3 ③取等体积的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3 ④取等体积的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3 ⑤取等体积的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3 A．①⑤ B．③④ C．②④ D．②⑤ 10．实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3,反应原理为NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,下列说法错误的是（ ） A.通过活塞K可控制CO2的流速 B.装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸 C.装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率 D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却,过滤得到NaHCO3晶体 11．我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图。下列说法中错误的是（ ） A．沉淀池中发生反应的离子方程式为：CO2+H2O+NH3==HCO+NH B．上述物质中X物质是CO2 C．侯氏制碱使原料NaCl的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环1的循环 D．母液中物质的量：n(Na+)<n(Cl-) 12．下列实验操作正确的是 （ ） 选项 实验目的 操作 A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,小心放入装满水的烧杯中 B 鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液 用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水 C 证明Na2O2与CO2是放热反应 Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热反应 D 鉴别Na2CO3与K2CO3溶液 用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色 13．从海水中提取镁的工业生产流程如下： 下列说法不正确的是（ ） A．此法的优点之一是原料来源丰富 B．该提取镁的过程中涉及分解反应、复分解反应和氧化还原反应 C．步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2 D．步骤②中加盐酸的离子方程式为OH－＋H＋===H2O 14．下列有关海水资源综合利用的说法正确的是（ ） A．粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO可以分别加入NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液后过滤，在滤液中加盐酸调pH=7可得到纯净的氯化钠溶液 B．由Mg(OH)2制取Mg，灼烧Mg(OH)2得到MgO，MgO与Al发生铝热反应可得到Mg C．在不断通入氯化氢气体的环境中灼烧六水氯化镁可得到氯化镁 D．流程中有化合、分解、置换、复分解等反应 15．下列“类比”合理的是（ ） A．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2 B．NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl D．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3 16．据下图的转化关系及现象回答下列问题： （1）固体X的名称_____________；将固体X加入紫色石蕊溶液中，观察到的现象是_____________。 （2）A的化学式_________________________。 （3）流程图中的金属单质通常保存在______________中，与水反应的化学方程式为___________________。 （4）反应①的化学方程式为________________________。 （5）反应②的化学方程式为________________________。 （6）反应③的化学方程式为________________________。 （7）固体X既可以和水反应也可以和酸反应，某研究性学习小组在做固体X与水反应的实验时，发现在它与水反应后的溶液中滴加酚酞试液，溶液呈现红色，但红色很快褪去。甲、乙、丙三位同学对此现象分别做了如下推测： 甲：反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色退去。 乙：所加水的量较少，红色褪去可能是因为生成的溶液浓度较大引起的。 丙：可能是与生成物中的、(可能产物)等共同作用使红色褪去。 验证甲同学的推测是否正确的方法是_____________，验证乙同学的推测是否正确的方法是_____________；当________________时，即可说明丙同学的推测可能正确。 17．欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了以下探究实验(实验装置中夹持仪器、电脑均已略去)。 实验一：小亮同学按图1所示装置进行实验 c 实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，U型管中的液面左高右低。 （1）小亮同学根据U型管中液面高度变化得出结论：CO2与NaOH发生了化学反应，该反应的化学方程式是_______________________。 （2）小明认为仅凭U型管中液面高度变化，不足以得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论，理由是__________________________。 实验二：为获得充足的证据，兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。 按图2所示，打开压强传感器，观察到三颈瓶内初始压强为101kPa，将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再减小后，再将适量的稀盐酸快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再增大后，将两个注射器活塞先后拉回原位(不进行活塞操作时，活塞不能自主移动)。瓶内压强变化如图3所示。 （3）向瓶内推入适量稀盐酸后，能证明CO2与NaOH已发生了反应的现象是__________________，产生此现象的反应的化学方程式是_________________________。 （4）图3中，____________________(填序号)段的压强比初始压强低，说明瓶内的水能吸收CO2。 ①CD段 ②DE段 ③MN段 （5）图3中，DE段压强远低于MN段压强，能够说明______________________________________。 18．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)。 （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的溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。 （5）无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3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________(填标号)。 A．偏高　　　 B．偏低　　　 　C．不变 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 钠及其化合物 考点01 钠的性质与制备 考点02 钠的氧化物 考点03 碳酸钠和碳酸氢钠 考点04 海洋中的化学资源—镁 ▉考点01 钠的性质与制备 1．钠的原子结构及存在 （1）钠的原子结构：钠原子易失去最外层的一个电子，形成具有稳定电子层结构的钠离子。 （2）钠的存在：钠元素在自然界中以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。 2．钠的性质 物理性质 银白色，有金属光泽的固体，质地柔软(可以用小刀切割)，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。 化学性质 非金属单质 O2(常温：4Na＋O2===2Na2O、加热：2Na＋O2Na2O2 现象：剧烈反应，产生黄色火焰，生成淡黄色固体—Na2O2) Cl2(2Na＋Cl22NaCl 现象：剧烈燃烧，产生白烟) 等。 水 2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑ 现象：浮、球、游、响、红 实质：钠与水电离出H+的反应生成H2。 酸 2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑ 现象：比与水反应更剧烈，浮、球、游、响。 实质：先与酸反应，再与水反应。 盐 盐的水溶液（CuSO4） 钠先与水发生置换反应，生成的碱再与盐发生复分解反应。 第一步：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 第二步：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 总反应：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 结论：钠不能从盐溶液中置换出金属单质。 熔融液 与盐发生置换反应：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti 应用 ①制取钠的化合物，如Na2O2；②制高压钠灯；③从钛、锆等熔融氯化物中置换出金属单质。 保存 钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将钠保存在煤油中（钠不能保存在CCl4中，因为CCl4的密度比钠的大，钠浮在CCl4表面，与空气接触而发生变质。）。 3．钠的性质实验探究 （1）钠与氧气的反应 反应条件 室温 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，失去金属光泽。 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 化学方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 结论 ①钠质软；②常温钠与氧气反应生成氧化钠，加热条件下钠与氧气反应生成过氧化钠。③金属钠很活泼，保存时需隔绝空气（通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中）。 （2）钠与水的反应 实验步骤 观察要点 实验现象 分析结论 钠在水中的位置 浮于水面上 钠的密度小于水（0.971g·cm-3） 钠的形状变化 熔成一个小球 反应放热，钠的熔点低（97.8℃） 钠的运动 四处游动 生成气体 反应的声音 发出嘶嘶声 反应放热，热的钠使水蒸发 溶液的颜色变化 溶液变为红色 生成碱性物质 反应方程式 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 离子方程式 2Na + 2H2O = 2Na+ + 2OH- + H2↑ 注意事项 ①用镊子取出一块金属钠后，需用滤纸擦净钠表面的煤油，这样可以防止钠与水反应放热使周围温度达到煤油的着火点而引起煤油燃烧；②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时相同；③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。 3．钠的制备和用途 （1）制备：工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠，化学方程式为：2NaCl2Na＋Cl2↑。 （2）用途 ①钠和钾的合金常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。 ②高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。 ③属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应：TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。 【温馨提示】 1．钠与非金属单质反应 钠在一定条件下除能与非金属单质氧气反应外，还可与非金属单质硫、氯等反应。 （1）Na与Cl2(在点燃条件下)反应的现象：产生大量白烟，产物为氯化钠。化学方程式： 2Na＋Cl22NaCl。 （2）Na与S反应的现象：钠与硫混合研磨可发生爆炸，火星四射，产物为硫化钠。化学方程式： 2Na＋SNa2S。 2．钠与水、酸反应的本质 （1）钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。钠与盐溶液反应时一般先考虑与水的反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。 （2）共性：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。 （3）差异性：与酸反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。 （4）钠与乙醇反应的特点——慢、沉。钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动，能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 3．金属钠长期露置在空气中会发生的变化 银白色金属钠表面变暗出现白色固体，接着表面变潮湿白色块状固体白色粉末状物质 上述各步反应的化学方程式：①4Na＋O2===2Na2O；②Na2O＋H2O===2NaOH； ③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O；④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。 ▉考点02 钠的氧化物 1．Na2O和Na2O2性质的比较 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的化合价 －2价 －1价 n(Na＋)∶n(阴离子) 2∶1 2∶1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 生成 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 与氧气反应 2Na2O＋O22Na2O2 不反应，稳定性强 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 与稀盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 2．Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质： 2Na22 过氧化钠中的氧是－1价，处于中间价态，既能表现氧化性，又能表现还原性。 （1）强氧化性 试剂 反应原理(化学方程式) 现象 SO2气体 Na2O2＋SO2===Na2SO4 － FeCl2溶液 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl 有红褐色沉淀和气泡产生 Na2SO3溶液 Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH － 氢硫酸 Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH 溶液变浑浊 酚酞溶液 与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色 先变红后褪色 品红溶液 Na2O2的强氧化性使之褪色 红色褪去 （2）还原性 遇酸性KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为 O2 ： 2KMnO4+5Na2O2+8H2SO4==K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+5O2↑+8H2O （3）遇CO2、H2O、H＋时，Na2O2发生自身的氧化还原反应，氧元素的歧化反应。Na2O2既是氧化剂又是还原剂。 3．氢氧化钠 （1）物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。 （2）化学性质 ①具有碱的通性 ②其他反应 与金属铝反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O （3）NaOH的制取 ①土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH ②现代工业制碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 【温馨提示】 1．Na2O2的组成及性质 （1）Na2O和Na2O2中的阴、阳离子个数比均为1：2。Na2O中阴离子是O2－，Na2O2中阴离子是O。 （2）Na2O2中的氧为－1价，既可被氧化也可被还原，与水、CO2发生反应时，其既是氧化剂又是还原剂。 （3）Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸反应时除生成盐和水之外，还有氧气生成。 （4）Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2，如Na2O2＋SO2===Na2SO4。 （5）金属钠在空气中无论生成单一的Na2O或Na2O2，还是生成二者的混合物，1 mol Na只能转移1 mol电子。（6）♦过氧化钠的电子式为，其中含有离子键和非极性共价键。 （7）过氧化钠中阴离子为O，故Na2O2中阳离子和阴离子的个数之比为2∶1。 （8）Na2O2不是碱性氧化物，有强氧化性、漂白性，遇到湿润的红色石蕊试纸时，先使试纸变蓝，后使其褪色。 2．Na2O2与CO2和H2O反应探究 （1）物质的量的关系：无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。 （2）固体质量关系：相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。 （3）先后顺序关系：一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。 （4）电子转移关系： 两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。 关系式为：2Na2O2～O2～2e－。 ▉考点03 碳酸钠和碳酸氢钠 1．碳酸钠和碳酸氢钠的比较 碳酸钠 碳酸氢钠 俗称 纯碱或苏打 小苏打 物理 性质 色与态 白色粉末 Na2CO3 10H2O白色晶体，易风化 细小白色晶体 溶解性 易溶(溶解度 碳酸钠 ＞ 碳酸氢钠) 化学 性质 碱性 同浓度，滴入酚酞，都变红色，碳酸钠溶液红色更深，碱性更强。 与H+ 反应 CO32-+2 H+ = CO2↑＋H2O HCO3-+H+== CO2↑＋H2O 相同条件下NaHCO3 比Na2CO3反应放出气体 快 与碱 反应 与NaOH 、KOH 不反应 与NaOH反应生成Na2CO3 离子方程式：HCO＋OH－===CO＋H2O 与澄清石灰水反应 离子方程式： Ca2＋＋CO===CaCO3↓ NaHCO3足量： Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO NaHCO3不足量： Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O 热稳 定性 一般不分解 NaHCO3加热分解的反应方程式： 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 与CO2反 CO＋CO2＋H2O===2HCO 不反应 用途 用于玻璃、制皂、造纸等 用于制药、焙制糕点等 2．碳酸钠与碳酸氢钠的除杂 混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂 反应方程式 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O 3．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法 方法 依据 原理 结论 加热法 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 沉淀法 与CaCl2、BaCl2的反应 CO32-+Ca2+===CaCO3↓，CO32-+Ba2+=== BaCO3↓；HCO3-与Ca2+、Ba2+不反应 有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3 测pH法 相同条件碱性：Na2CO3>NaHCO3 ————— pH较小的是NaHCO3，pH较大的是Na2CO3 测生成气体快慢法 盐酸逐滴加入时的现象 CO32-+H+===HCO3-； HCO3-+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 4．候氏制碱法 原料 饱和食盐水、NH3、CO2——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；其反应为： C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。 原理 NH3＋CO2＋NaCl＋H2O＝NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3，NH4HCO3＋NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 生产流程 设计Ⅰ的循环，可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上 绿色化学思想 循环使用的物质为：NaCl、CO2 【温馨提示】 1．碳酸钠和碳酸氢钠的性质 （1）碳酸钠很稳定，固体和溶液中受热都不发生分解，碳酸氢钠固体受热易发生分解，但其溶液受热不易分解。 （2）书写碳酸氢钠参与的离子反应方程式时，HCO不能拆开。 （3）在反应2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑中，利用差量法计算时，要注意固体质量减少的是二氧化碳和水的质量，而非仅仅是二氧化碳的质量。 （4）不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液，因为二者均能与氢氧化钙反应产生白色沉淀。用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大。 （5）向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2有白色晶体（沉淀）析出。 原理：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓ 原因：①由于反应要消耗水；②生成NaHCO3的质量大于Na2CO3 ；③NaHCO3溶解度又小于Na2CO3，所以会生成NaHCO3沉淀。 2．测定纯碱中碳酸钠质量分数的常用方法 （1）气体法 ①测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。 依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。 ③数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%。 （2）沉淀法 ①测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。 依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。 ③数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%。 3．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析 若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3 涉及离子方程式Oa：CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH 涉及离子方程式Oa：OH－＋H＋===H2O、 CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3 涉及离子方程式Oa：CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3 涉及离子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 4．候氏制碱法CO2 NH3 （1）流程：饱和NaCl溶液 氨水的NaCl饱和溶液 NaHCO3↓ 。 （2）先通NH3形成了一个弱碱性的环境，再通CO2，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。 （3）因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，所以是NaHCO3先从溶液中结晶析出。 ▉考点04 海洋中的化学资源—镁的提取及性质 1．镁的存在、性质与应用 （1）镁的存在：自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水。海水中镁的总储量约为2.1×1015t. （2）镁合金、氧化镁 ①镁是银白色金属，密度较小，易传热，导电，能与铜、铝等金属形成合金。镁合金的性质特点是密度小、硬度和强度大。常用作制造火箭、导弹和飞机的部件。 ②氧化镁：白色难溶于水的固体，熔点很高，常用作耐高温材料。 ③镁单质的化学性质 原子结构 性质 举例 反应方程式 与非金属 单质反应 与O2反应 2Mg＋O22MgO 与N2反应 3Mg＋N2Mg3N2 与非氧化性酸反应 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 与水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 与氧化物反应 2Mg＋CO22MgO＋C 与硫酸铜溶液反应 Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu 2．从海水中提镁的过程 （1）海水提镁的工艺流程图 （2）相关反应的方程式 ①分解贝壳制取氢氧化钙：CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋H2O===Ca(OH)2。 ②沉淀镁离子：MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2+Mg(OH)2↓。 ③制备氯化镁：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 ④制取金属镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 （3）工业上电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氧化镁（熔点太高）制取镁。 【温馨提示】 1．镁的化学性质 （1）镁在高温条件下可以和H2O、CO2反应，因此镁着火不可用水或干冰来灭火，应用沙子覆盖。 （2）金属镁在空气中可以与氧气、二氧化碳以及氮气反应。燃烧产物为MgO、Mg3N2和C的混合物，主要产物是MgO。 （3）因为氧气的化学性质十分活泼，氮气在空气中的含量很大（78%），而二氧化碳在空气中的含量极其微小，所以在定量计算时，镁在空气中与二氧化碳的反应可以忽略不计，主要考虑镁与氧气和氮气的反应即可。 2．海水提镁 （1）海水提镁要用到海滩上的贝壳，将贝壳煅烧得到生石灰，并将生石灰制成石灰乳；将石灰乳加入沉淀池中使Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀；充分利用资源，发展绿色化学。 （2）沉淀池经过过滤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl2溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤　洗涤　干燥，即可得到纯净的Mg(OH)2。 （3）只能用电解熔融氯化镁的方式来制取，且电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气需在特定环境中（H2、氦气等与镁不反应的气体）冷却后得到固体金属镁（高温易被氧化）。 （4）根据工艺流程图分析海水提镁的优点有原料来源丰富，产生氯气可生产氯化氢应用于中和反应。 （5）海水提镁的过程中除去MgCl2·6H2O中的结晶水或MgCl2·6H2O加热制取无水MgCl2时，需要在HCl气流中，主要是为了得到纯净的氯化镁。 1．下列叙述正确的是（ ） A．钾、钠等碱金属着火时，立即用水或泡沫灭火器来灭火 B．用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的少量HCl C．有色布条上滴加新制氯水，有色布条褪色，说明Cl2有漂白性 D．可用紫色石蕊溶液来区别盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水 【答案】D 【解析】A．钾、钠都能与水反应生成氢气，所以钾、钠等碱金属着火时，不能用水或泡沫灭火器来灭火，否则会发生次生事故，故A错误；B．二氧化碳能和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，应用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl，故B错误；C．氯气没有漂白性，有色布条上滴加新制氯水，有色布条褪色是氯水中的次氯酸具有漂白性，故C错误；D．盐酸、NaCl溶液、NaOH溶液和新制氯水分别与紫色石蕊溶液混合的现象为红色、紫色、蓝色、先变红后褪色，四种溶液现象各不相同，可以鉴别，D正确；故选D。 2．下列有关实验的说法不正确的是（ ） A．蒸发NaCl溶液时，当蒸发皿中出现大量固体时，停止加热 B．用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体 C．配制0.1000 mol/L氢氧化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流 D．向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中一定含有CO 【答案】D 【解析】A．蒸发时，出现大量固体有少量液体剩余就应该停止加热，利用余热蒸干水分，A正确；B．碳酸氢钠受热易分解，用加热分解的方法可以区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体，B正确；C．在配制0.1000 mol/L氢氧化钠溶液时，为了防止液体外流，将液体转移到容量瓶中，需用玻璃棒引流，C正确；D．某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为CO2或SO2，溶液中可能有亚硫酸根离子碳酸氢根离子等，不一定有碳酸根离子，D错误；故选D。 3．漂白剂是破坏、抑制食品的发色因素，使其褪色或使食品免于褐变的物质。下列褪色的变化中，不属于化学变化的是（ ） A．过氧化钠使品红溶液褪色 B．氯水使有色布条褪色 C．活性炭使红墨水褪色 D．漂粉精使某些染料褪色 【答案】C 【解析】A．过氧化钠具有氧化性，使品红溶液褪色发生化学变化，故A不选；B．氯水中次氯酸具有氧化性，使有色布条褪色发生化学变化，故B不选；C．活性炭具有吸附性，使红墨水褪色为物理变化，故C选；D．漂粉精中的次氯酸盐具有氧化性，使某些染料褪色发生化学变化，故D不选；故选C。 4．已知2Na2O+O22Na2O2，NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．等物质的量的Na2O与Na2O2中含有的离子总数均为3NA B．每生成1 mol Na2O2，转移电子数为2NA C．78 g Na2O2中含有的共用电子对的数目为2NA D．O2作氧化剂，1 mol O2参与反应得到的电子数可能为2NA或4NA 【答案】D 【解析】A．二者等物质的量，但其物质的量不一定是1 mol，A错误；B．根据方程式可知：每反应产生2 mol Na2O2，反应转移2 mol电子，则每生成1 mol Na2O2，则反应过程转移电子数为NA，B错误；C．78 g Na2O2的物质的量是1 mol，其中含有的共用电子对的数目为NA，C错误；D．O2作氧化剂时氧元素的化合价可能变成-1价也可能变成-2价，因此每消耗1 mol O2转移电子数可能为2NA或4NA，D正确；故合理选项是D。 5．下列有关过氧化钠的叙述中，正确的是（ ） A．与酸反应生成盐和水，因此过氧化钠是碱性氧化物 B．能与水反应，因此过氧化钠可用于气体的干燥 C．与水反应时，过氧化钠作氧化剂，水作还原剂 D．与二氧化碳反应时，过氧化钠既作氧化剂又作还原剂 【答案】D 【解析】A． 过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气，因此过氧化钠不是碱性氧化物，A错误；B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，由于引入了氧气，因此过氧化钠不可用于气体的干燥，B错误；C．过氧化钠与水反应时，过氧化钠既作氧化剂又作还原剂，水既不作氧化剂又不作还原剂，C错误；D．过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧化钠既作氧化剂又作还原剂，二氧化碳既不作氧化剂又不作还原剂，D正确；答案选D。 6．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰，立即产生大量气体；实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是（ ） A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2 B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂 C．实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气 D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2 【答案】B 【解析】过氧化钠与水反应不需要催化剂，B项错误；实验②③作为对照实验，可证明氢氧化钠和氧气不能使酚酞溶液褪色，C项正确；根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2，H2O2在MnO2作催化剂的条件下分解产生O2，D项正确。 7．钠的“价—类”二维图如图所示,下列有关说法不正确的是 (　 ) A．实验室取用金属钠,需要用到小刀、镊子、滤纸、玻璃片 B．Na2O与盐酸反应生成氯化钠和水，所以Na2O是碱性氧化物 C．实验室制取氯气时，常用A物质来吸收尾气 D．NaHCO3的电离方程式：NaHCO3==Na++H++CO 【答案】D 【解析】 实验室中少量钠保存在煤油中,要用镊子夹取,并用滤纸吸干表面的煤油,再放在玻璃片上用小刀切割,A正确;碱性氧化物与酸反应只生成一种盐和水,Na2O与盐酸反应生成NaCl和H2O,故Na2O是碱性氧化物,B正确;题图中A属于碱,应为NaOH,实验室常用NaOH溶液吸收Cl2尾气,防止污染环境，C正确;NaHCO3是弱酸的酸式盐,在水中电离生成Na+和HCO：NaHCO3==Na++HCO，D错误。 8．实验室用Na与H2反应制备氢化钠(NaH)，氢化钠与水反应会生成氢氧化钠和氢气。下列实验装置和原理不能达到实验目的的是（ ） A．装置甲制取H2 B．装置乙净化干燥H2 C．装置丙制备NaH D．装置丁吸收尾气 【解析】D 【答案】A项，锌与盐酸反应要制备H2，正确；B项，制备的H2中含有挥发出的HCl气体和水蒸气，NaOH溶液可除去HCl，浓硫酸可除去水蒸气，正确；C项，干燥纯净的H2与Na在加热条件下可生成NaH，正确；D项，丁装置中装有碱石灰，是为了防止生成的NaH与水反应，而不是为了吸收尾气，错误。 9．现有两瓶失去标签的同浓度的Na2CO3和NaHCO3无色溶液，下述鉴别方法不合理的是（ ） ①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3 ②取等体积的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3 ③取等体积的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3 ④取等体积的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3 ⑤取等体积的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3 A．①⑤ B．③④ C．②④ D．②⑤ 【答案】C 【解析】同浓度的Na2CO3和NaHCO3无色溶液中碱性较强的是Na2CO3溶液，故用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3，①合理；加热Na2CO3或NaHCO3溶液均不会产生气体，②不合理；往Na2CO3溶液中加稀盐酸，稀盐酸少量时二者反应生成NaHCO3，无气体产生，当盐酸过量才产生气体，而NaHCO3溶液一加稀盐酸就反应生成气体，③合理；Na2CO3和NaHCO3溶液均能和Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀碳酸钡，④不合理；Na2CO3与BaCl2可反应生成白色沉淀碳酸钡，NaHCO3与BaCl2不反应，不会生成白色沉淀，⑤合理；故选C。 10．实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3,反应原理为NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,下列说法错误的是（ ） A.通过活塞K可控制CO2的流速 B.装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸 C.装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率 D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却,过滤得到NaHCO3晶体 【答案】B 【解析】关闭活塞K时,气体可将球形容器内的液体压入漏斗内,从而使CaCO3脱离液面,反应停止,通过调节活塞K可控制CO2的流速,A正确;装置b的作用是除去CO2中混有的HCl,故装置b内应盛装饱和NaHCO3溶液,B错误;装置c中含氨的饱和食盐水呈碱性,CO2的溶解度增大,C正确;反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水,降温结晶,过滤得NaHCO3晶体,D正确。 11．我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图。下列说法中错误的是（ ） A．沉淀池中发生反应的离子方程式为：CO2+H2O+NH3==HCO+NH B．上述物质中X物质是CO2 C．侯氏制碱使原料NaCl的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环1的循环 D．母液中物质的量：n(Na+)<n(Cl-) 【答案】A 【解析】A项，沉淀池中发生化学方程式为：CO2+H2O+NaCl+NH3==NaHCO3+NH4Cl，则离子方程式为：CO2+H2O+Na++NH3==NaHCO3↓+NH，A项错误；B项，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O  ，X循环物质为CO2，B项正确；C项，侯氏制碱法主要设计了循环1中氯化钠返回到沉淀池中，C项正确；D项，CO2+H2O+NaCl+NH3==NaHCO3↓+NH4Cl母液溶质主要为氯化铵，碳酸氢钠的溶解度小变成沉淀析出，n(NaHCO3)<n(NH4Cl)，则n(Na+)<n(Cl-)；故选A。 12．下列实验操作正确的是 （ ） 选项 实验目的 操作 A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,小心放入装满水的烧杯中 B 鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液 用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水 C 证明Na2O2与CO2是放热反应 Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热反应 D 鉴别Na2CO3与K2CO3溶液 用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色 【答案】C 【解析】用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,小心放入装有适量水的烧杯中,烧杯中的水不能装满,观察现象,故A错误;NaHCO3与Na2CO3都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,不能鉴别,故B错误;Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明Na2O2与CO2反应生成氧气,同时反应放热,故C正确;观察钾的焰色应透过蓝色钴玻璃,故D错误。 13．从海水中提取镁的工业生产流程如下： 下列说法不正确的是（ ） A．此法的优点之一是原料来源丰富 B．该提取镁的过程中涉及分解反应、复分解反应和氧化还原反应 C．步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2 D．步骤②中加盐酸的离子方程式为OH－＋H＋===H2O 【答案】D 【解析】由流程可知，海水中加石灰乳发生Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2，然后加盐酸发生Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，加热浓缩，在HCl气流中蒸发得到无水氯化镁，最后发生MgCl2Mg＋Cl2↑，以此来解答。A.用到的原料有石灰乳、海水等，来源丰富，故A正确；B.由上述分析的工艺流程原理，可知提取镁的过程中涉及复分解反应Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2，MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O为分解反应，氧化还原反应MgCl2Mg＋Cl2↑，也是分解反应，故B正确；C.结合工艺流程易知，步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2，故C正确；D.步骤②中加盐酸，与氢氧化镁反应生成氯化镁与水，反应离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，故D错误。 14．下列有关海水资源综合利用的说法正确的是（ ） A．粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO可以分别加入NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液后过滤，在滤液中加盐酸调pH=7可得到纯净的氯化钠溶液 B．由Mg(OH)2制取Mg，灼烧Mg(OH)2得到MgO，MgO与Al发生铝热反应可得到Mg C．在不断通入氯化氢气体的环境中灼烧六水氯化镁可得到氯化镁 D．流程中有化合、分解、置换、复分解等反应 【答案】C 【解析】贝壳(主要成分碳酸钙)高温分解为CaO，和水反应得到石灰乳；海水经蒸发过滤后所得母液中含有镁离子，和石灰乳反应生成氢氧化镁；Mg(OH)2加盐酸经结晶得Mg(OH)26H2O，在HCl氛围中脱水得氯化镁，电解熔融状态下的氯化镁可得金属Mg。A．Na2CO3溶液需在加BaCl2溶液之后加入，才能除去过量的Ba2+，否则会引入杂质，A错误；B．Mg比Al活泼， MgO与Al不反应，B错误；C．为防止氯化镁水解，可在不断通入氯化氢气体的环境中灼烧六水氯化镁，得到氯化镁，C正确；D．流程中有化合（CaO和水的反应）、分解（碳酸钙高温分解）、复分解反应（Mg(OH)2与盐酸反应），没有置换反应，D错误；故选C。 15．下列“类比”合理的是（ ） A．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2 B．NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl D．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3 【答案】C 【解析】A项，Na与水反应生成NaOH和H2，Fe与冷水、热水都不反应，Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A不合理；B项，NaClO具有强氧化性，SO2具有较强的还原性，NaClO溶液与SO2发生氧化还原反应时SO2被氧化成SO，ClO-被还原成Cl-，B不合理；C项，Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl：Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl，Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl，C合理；D项，氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]+：Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O，D不合理；故选C。 16．据下图的转化关系及现象回答下列问题： （1）固体X的名称_____________；将固体X加入紫色石蕊溶液中，观察到的现象是_____________。 （2）A的化学式_________________________。 （3）流程图中的金属单质通常保存在______________中，与水反应的化学方程式为___________________。 （4）反应①的化学方程式为________________________。 （5）反应②的化学方程式为________________________。 （6）反应③的化学方程式为________________________。 （7）固体X既可以和水反应也可以和酸反应，某研究性学习小组在做固体X与水反应的实验时，发现在它与水反应后的溶液中滴加酚酞试液，溶液呈现红色，但红色很快褪去。甲、乙、丙三位同学对此现象分别做了如下推测： 甲：反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色退去。 乙：所加水的量较少，红色褪去可能是因为生成的溶液浓度较大引起的。 丙：可能是与生成物中的、(可能产物)等共同作用使红色褪去。 验证甲同学的推测是否正确的方法是_____________，验证乙同学的推测是否正确的方法是_____________；当________________时，即可说明丙同学的推测可能正确。 【答案】（1）过氧化钠 先变蓝后褪色 （2）CO2 （3）煤油 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ （4）2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 （5）Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH （6）2Na+O2Na2O2 （7）冷却后观察试液是否变红 加水稀释后观察试液是否变红 冷却后或加水稀释后试液均不变红 【解析】（1）通过以上分析知，X是过氧化钠，过氧化钠具有漂白性，且过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，所以将固体X加入紫色石蕊溶液中，观察到的现象是先变蓝后褪色。故答案：过氧化钠；先变蓝后褪色。 （2）通过以上分析知，A是二氧化碳，其化学式为CO2，故答案：CO2。 （3）通过以上分析知，流程图中的金属单质为钠，化学性质很活泼，与水反应的化学方程式为 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑，通常保存在煤油中，故答案：煤油； 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑。 （4）根据上述分析，反应①是过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，其反应方程式为: 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2，故答案：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2。 （5）根据上述分析，反应②是碳酸钠和澄清的石灰水反应，生成碳酸钙和氢氧化钠，其反应的方程式：Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH故答案：Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH。 （6）根据上述分析，反应③是氧气和金属钠反应，生成过氧化钠，其反应的方程式：2Na+O2Na2O2，故答案：2Na+O2Na2O2 。 （7）甲同学推测：反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色退去。验证甲同学的推测是否正确的方法是：冷却后加酚酞试液看溶液是否变红；乙同学推测：所加水的量较少，红色褪去可能是因为生成的NaOH溶液浓度较大引起的。验证乙同学的推测是否正确的方法是：加水稀释后看溶液是否变红；当冷却后或加水稀释后试液均不变红，即可说明丙同学的推测可能正确。故答案：冷却后观察试液是否变红；加水稀释后观察试液是否变红；冷却后或加水稀释后试液均不变红。 17．欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了以下探究实验(实验装置中夹持仪器、电脑均已略去)。 实验一：小亮同学按图1所示装置进行实验 c 实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，U型管中的液面左高右低。 （1）小亮同学根据U型管中液面高度变化得出结论：CO2与NaOH发生了化学反应，该反应的化学方程式是_______________________。 （2）小明认为仅凭U型管中液面高度变化，不足以得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论，理由是__________________________。 实验二：为获得充足的证据，兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。 按图2所示，打开压强传感器，观察到三颈瓶内初始压强为101kPa，将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再减小后，再将适量的稀盐酸快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再增大后，将两个注射器活塞先后拉回原位(不进行活塞操作时，活塞不能自主移动)。瓶内压强变化如图3所示。 （3）向瓶内推入适量稀盐酸后，能证明CO2与NaOH已发生了反应的现象是__________________，产生此现象的反应的化学方程式是_________________________。 （4）图3中，____________________(填序号)段的压强比初始压强低，说明瓶内的水能吸收CO2。 ①CD段 ②DE段 ③MN段 （5）图3中，DE段压强远低于MN段压强，能够说明______________________________________。 【答案】（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O （2）二氧化碳能溶于水，且可与水反应 （3）有气泡生成 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ （4）③ （5）二氧化碳易与氢氧化钠发生化学反应 【解析】欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了探究实验，实验一：实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，U型管中的液面左高右低，说明CO2被消耗，但要排除水的影响；实验二：三颈瓶内发生反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、Na2CO3+2HCl= 2NaCl+H2O+CO2↑，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。 （1）二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。 （2）二氧化碳与水可以反应，且能溶于水，所以不能排除水的影响。 （3）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，而碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则滴入盐酸后，有气泡产生；反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。 （4）若二氧化碳不溶于水，则反应前后气体体积相同，压强不变，但 MN 段压强变小，说明有部分气体溶于水，造成气体体积减小，压强减小，最终的压强小于初始压强，说明瓶内的水能吸收 ，故填③。 （5）由于二氧化碳能与氢氧化钠反应，则会造成压强减小。 18．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)。 （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的溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。 （5）无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3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________(填标号)。 A．偏高　　　 B．偏低　　　 　C．不变 【答案】（1）aefbcg （2）增大接触面积，使反应更充分 （3）CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl （4）①0.84　②降温结晶　过滤 （5）A 【解析】（1）制备NaHCO3的具体过程为先制备CO2，再除去杂质HCl，然后将纯净的CO2通入饱和氨盐水中制得NaHCO3，最后用NaOH溶液处理多余的CO2，所以装置的连接顺序为aefbcg。 （2）雾化装置可以增大接触面积，使饱和氨盐水与CO2充分接触，使反应更充分。 （3）生成NaHCO3的总反应的化学方程式为CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 （4）①1 mol CO2与足量Na2O2反应，最终Na2O2增重的质量相当于1 mol CO的质量，假设固体NaHCO3的质量为x g，可列如下关系式： 2NaHCO3～CO2～Na2O2～CO 2×84 28 x g 0.14 g 则＝，解得x＝0.84。②根据题图中NaCl和NH4Cl的溶解度曲线可知，NH4Cl的溶解度随温度的升高变化较大，而NaCl的溶解度随温度的升高变化不大，为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，需采用的操作为降温结晶、过滤、洗涤、干燥。 （5）若称量前的无水Na2CO3吸收了一定量的水，此时Na2CO3的含量偏低，则用其标定盐酸浓度时，会使滴定结果偏高。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$