专题04 钠及其化合物(考题猜想)(13大题型)-2024-2025学年高一化学上学期期末考点大串讲(人教版2019必修第一册)
2024-12-04
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2份
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44页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 钠及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.40 MB |
| 发布时间 | 2024-12-04 |
| 更新时间 | 2024-12-04 |
| 作者 | 卓越化学 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-12-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49100403.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 钠及其化合物
题型1 钠及其化合物的俗称、物理性质、用途和保存
题型2 钠与氧气、水等反应
题型3 钠露置在空气的变化过程分析
题型4 钠与酸、碱、盐溶液的反应
题型5 氧化钠和过氧化钠的性质
题型6 Na2O2与CO2、H2O反应过程的固体质量变化
题型7 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
题型8 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与除杂
题型9 侯氏制碱法的原理及实验
题型10 焰色试验
题型11 NaOH、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
题型12 有关钠及其化合物的无机转化与推断
题型13 有关钠及其化合物的探究实验
▉题型1 钠及其化合物的俗称、物理性质、用途和保存
【例1】(24-25高一上·江西·阶段练习)下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.溶液呈碱性,故常用于焙制糕点
B.溶液呈碱性,故常用作洗涤剂
C.钠可置换出溶液中的Cu
D.NaOH可用作食用碱,也可用于去除油污
【变式1-1】(24-25高一上·四川成都·期中)下列物质的保存方法不正确的是
A.金属钠保存在煤油中 B.过氧化钠应密封保存
C.氯水保存在无色试剂瓶中 D.漂白粉密封保存
【变式1-2】(24-25高一上·四川成都·期中)下列物质的分类、用途正确的是
A.NaHCO3:盐,造纸和制皂工业 B.Na2O2:碱性氧化物,供氧剂
C.Na-K合金:金属单质,冶炼某些金属 D.Ca(ClO)2:盐,漂白粉的有效成分
【变式1-3】(24-25高一上·浙江·期中)下列物质主要成分或名称与化学式对应的是
A.苏打—— B.胆矾——
C.食盐—— D.漂白液——
▉题型2 钠与氧气、水等反应
【例2】(24-25高一上·北京·期中)钠与水反应时产生的各种现象如下:①钠浮在水面上;②钠熔化成银白色小球;③小球迅速游动逐渐减小,最后消失;④发出嘶嘶的声音;⑤滴入酚酞后溶液显红色。其中错误的解释是
A.①表明钠的密度比水小
B.②表明钠的熔沸点比较低,金属钠呈银白色
C.③表明钠是强还原剂,与水发生激烈的反应,产生大量气体
D.⑤表明钠显碱性,使酚酞变红
【变式2-1】(24-25高一上·四川宜宾·期中)下列有关钠元素及其化合物的说法错误的是
A.钠与水反应的实验中钠熔化成小球,四处游动,并发出嘶嘶的响声
B.金属钠在空气中长期放置,最终生成物为
C.将钠的单质或者化合物在火焰上灼烧,火焰均为黄色
D.由于钠活泼性强于铜,故将金属钠投入硫酸铜溶液中,钠迅速反应,析出红色的铜
【变式2-2】(24-25高一上·河北沧州·期中)下列关于钠的叙述错误的是
A.钠的硬度小,熔点低
B.钠的原子最外层只有1个电子,属于活泼金属
C.高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力强,可用于道路照明
D.金属钠表面可生成一层致密的氧化膜,保护内部钠不被氧化
【变式2-3】(24-25高一上·安徽阜阳·期中)将金属钠放入下列溶液的小烧杯中,既有气体放出,又有白色沉淀产生的有
①MgSO4溶液﹐②稀NH4Cl溶液③Ca(HCO3)2溶液﹑④饱和NaCl溶液 ⑤饱和澄清石灰水 ⑥CaSO4溶液
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
▉题型3 钠露置在空气的变化过程分析
【例3】(24-25高一上·黑龙江·期中)观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将金属钠露置于空气中,观察到下列现象:
银白色变灰暗变白色出现液滴→变为白色晶体变为白色粉末
根据钠及其化合物的性质分析,下列说法正确的是
A.①发生了氧化还原反应
B.①是因为生成了过氧化钠
C.③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.④⑤只发生物理变化
【变式3-1】(23-24高一下·上海·阶段练习)一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是
①变成白色粉末 ②变暗 ③变潮湿 ④变成白色晶体
A.②③④① B.①②③④ C.②③①④ D.③②④①
【变式3-2】(22-23高一上·安徽马鞍山·阶段练习)将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化:表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末),下列有关叙述不正确的是
A.表面迅速变暗是因为发生了反应:4Na+O2=2Na2O
B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应
D.最后变成碳酸钠粉末
▉题型4 钠与酸、碱、盐溶液的反应
【例4】(24-25高一上·黑龙江·期中)已知:在80℃以上即分解为黑色的CuO和。某同学将一小块金属钠投入盛有溶液的试管中,不可能观察到的现象是
A.钠块熔化成闪亮的小球 B.钠始终在液面下四处游动
C.产生蓝色沉淀 D.有黑色物质析出
【变式4-1】(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)按如图所示进行相应实验,下列有关它们反应现象的分析正确的是
A.均有氢气生成 B.反应剧烈程度:甲>乙
C.丙中钠能置换出单质铜 D.甲、乙、丙中钠在液面下层反应
【变式4-2】(24-25高一上·宁夏石嘴山·期中)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是
①MgSO4溶液 ②H2SO4溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液
A.①②④⑤ B.①④⑤ C.①④ D.①④⑤⑥
▉题型5 氧化钠和过氧化钠的性质
【例5】(24-25高一上·浙江·期中)下列关于Na2O和Na2O2叙述正确的是
A.都为白色固体 B.其中氧元素均为-2价
C.Na2O和Na2O2都是碱性氧化物 D.都能与CO2反应生成碳酸钠
【变式5-1】(24-25高三上·北京朝阳·期中)钠与氧气发生下列反应:
①;②。
下列说法不正确的是
A.实验时②中用于盛放钠块的坩埚需干燥
B.加热后②中先生成,停止加热后,反应放出的热量使余钠熔化
C.反应①、②中生成等物质的量的,转移的电子数相同
D.中含离子键,中既含离子键又含非极性共价键
【变式5-2】(24-25高一上·河北保定·期中)下列关于和的说法正确的是
A.均为碱性氧化物
B.均能作呼吸面具的供氧剂
C.与水反应的反应类型相同
D.和含有的阴、阳离子数之比相同
▉题型6 Na2O2与CO2、H2O反应过程的固体质量变化
【例6】(24-25高一上·河北石家庄·期中)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7g,则原混合气体中O2的质量分数是
A.33.33% B.66.67% C.43.75% D.56.25%
【变式6-1】(2024高一上·全国·专题练习)200℃时,和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的充分反应后,固体质量增加了7.2g,则原混合气体中与的质量为
A.8.8g,14.4g B.8.6g,14.6g C.8.0g,15.2g D.8.5g,14.7g
【变式6-2】(24-25高一上·重庆·期中)将30g甲醛(HCHO)完全燃烧后的产物,全部通入盛有足量 固体粉末的容器中,充分反应后,固体粉末的质量增加
A.44g B.2g C.30g D.18g
【变式6-3】(24-25高一上·河南南阳·期中)某温度下,wg某物质在足量氧气中充分燃烧,其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应,固体质量增加不是wg。下列物质①H2;②HCOOH;③CO和H2的混合物;④乙烯(C2H4);⑤CH3CH2OH;⑥葡萄糖(C6H12O6)中,符合题意的是
A.①④⑤ B.②④⑤ C.③④⑤ D.②⑤⑥
▉题型7 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
【例7】(24-25高一上·天津静海·期中)物质性质决定用途,下列说法不正确的是
A.碳酸钠和碳酸氢钠均可用作食用碱或工业用碱
B.碳酸钠用于治疗胃酸过多
C.用盐酸除去铁钉表面的铁锈
D.将通入饱和氯化钠的氨溶液中,可用来制备碳酸氢钠
【变式7-1】(24-25高一上·福建三明·期中)有①、②两个完全相同的装置,分别在装置①、②中加入和,然后再分别注入相同体积的盐酸,下列有关叙述正确的是
A.①、②装置中的气球都会膨胀,①装置中的气球膨胀的更快
B.若最终两气球体积不同,则一定有盐酸中
C.若盐酸中,则最终两气球体积相同
D.忽略溶液体积变化,最终两试管中的物质的量浓度相等
【变式7-2】(24-25高一上·天津·期中)下列有关 和 的叙述中,不正确的是
A.比 易溶于水
B.受热时,比 容易分解
C.将盐酸分别逐滴加入到 和 溶液中,实验现象不相同
D.等质量的 和 分别与足量的盐酸反应,前者产生的多
【变式7-3】(24-25高一上·山东·阶段练习)Na2CO3和NaHCO3是常见的两种盐,它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是
A.相同温度下,在水中的溶解性:NaHCO3<Na2CO3
B.分别加热两种样品,没有残留物质的是NaHCO3
C.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.等质量的NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸反应,前者产生CO2多
▉题型8 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与除杂
【例8】(24-25高一上·河北石家庄·期中)为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,4名同学分别设计了4种不同的方法,其中不可行的是
A.分别取样配成溶液,向其中逐滴加入盐酸,观察气泡产生情况
B.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
C.分别取样配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色(必要时可透过蓝色钴玻璃)
D.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
【变式8-1】(24-25高一上·湖北·期中)某化学小组在实验室找到两瓶标签已无法辨认的药品,只知道其中一瓶是碳酸钠,另一瓶是碳酸氢钠。该小组欲设计实验进行区分,下列实验方案及结论不正确的是
选项
实验方案
实验结论
A
取一定量两种固体,直接观察外观
呈白色细小晶体状的是碳酸氢钠,白色粉末状的是碳酸钠
B
分别向两支试管中加入一定量两种固体,向试管中滴加少量水,并用温度计测量温度
温度计读数上升的是碳酸氢钠,温度计读数下降的是碳酸钠
C
取一定量两种固体,称量后在试管内加热,至质量不再改变后再次称量
加热后质量减小的是碳酸氢钠,质量不变的碳酸钠
D
取两种固体各1g分别溶于5mL蒸馏水,向其中滴加两滴酚酞溶液
溶液均变红,其中红色较浅的是碳酸氢钠,红色更深的是碳酸钠
A.A B.B C.C D.D
【变式8-2】(24-25高一上·江苏·期中)实验室有一包白色固体,可能含有、和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论中,正确的是
A.属于酸式盐,可以发生以下电离:
B.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量溶液,观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有NaCl
C.取一定量的固体,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
D.称取5.92g固体,加热至恒重,若固体质量减少0.93g,则原样中含有2.52g
【变式8-3】Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3,用什么方法除杂?
▉题型9 侯氏制碱法的原理及实验
【例9】(24-25高一上·四川南充·期中)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国经济发展做出了重要贡献。侯氏制碱法的工艺流程图如下:
下列说法错误的是
A.向饱和食盐水中应先通入再通入
B.“操作1”进行的是过滤
C.“母液”中的溶质只含有
D.“循环物质X”是
【变式9-1】(24-25高一上·广东·期中)侯德榜联合制碱法的工艺流程如图,已知极易溶于水,下列说法错误的是
A.可循环使用
B.副产品可用作肥料
C.“吸氨1”和“碳酸化”调换顺序,有利于提高生产效率
D.热稳定性:
【变式9-2】(24-25高一上·全国·课后作业)侯德榜发明联合制碱法,其生产流程可简要表示为:
下列说法错误的是
A.第②步涉及的主要反应为
B.流程中若先通入再通入,可达同样效果
C.若在实验室中进行第③步操作,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D.母液中含有和,可并入前一步循环利用
▉题型10 焰色试验
【例10】(24-25高一上·山西·期中)完成相应实验,下列实验装置错误的是
A.用装置甲观察钾元素的焰色 B.用装置乙证明受热易分解
C.用装置丙制取 D.用装置丁制取漂白液
【变式10-1】(24-25高一上·广东江门·期中)通过焰色试验可鉴别不同金属元素,下列说法正确的是
A.“火树银花”焰火的实质是金属元素的焰色反应
B.焰色试验是金属化合物的性质,为化学变化
C.用某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中一定含钠盐
D.焰色反应时,先用稀硫酸洗涤铂丝并在酒精灯火焰上灼烧,然后再进行实验
【变式10-2】(24-25高一上·四川·期中)璀璨夺目的焰火与化学中的焰色试验有关,下列有关焰色试验说法正确的是
A.所有的金属都有特征焰色
B.焰色试验是物质化学性质的体现
C.做焰色试验的铁丝可用稀硫酸洗净、灼烧后使用
D.鉴别溶液中是否含有时,要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
【变式10-3】(24-25高一上·江苏·期中)我国传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列说法不正确的是
A.《千里江山图》中绿色颜料铜绿的主要成分为——属于盐
B.“凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,造纸利用了石灰的碱性
C.“一日一钱,千日千钱,绳锯木断,水滴石穿”,均不涉及化学变化
D.《本草经集注》中关于鉴别硝石()和朴硝()的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
▉题型11 NaOH、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
【例11】(24-25高一上·浙江·期中)向浓度相等、体积均为的A、B两份溶液中,分别通入一定量的。在反应后的溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是
A.A溶液通入后的溶质是、,且物质的量之比为
B.A曲线中,消耗盐酸体积从到反应的离子方程式为
C.B溶液通入的在标况下体积为
D.原溶液的物质的量浓度为
【变式11-1】(24-25高一上·四川·期中)向某NaOH溶液中通入一定量得到溶液A,向溶液A中逐滴滴入稀盐酸,加入的稀盐酸体积[V(HCl)]与产生的二氧化碳体积|关系如图所示。下列说法正确的是
A.离子组:与a点处的溶液能大量共存
B.段发生的离子反应为
C.该与NaOH生成的和的个数比为1:1
D.若忽略的溶解,则b点处得到的与开始通入NaOH溶液的一样多
【变式11-2】(23-24高一上·江苏常州·期末)某溶液的溶质可能含有中的几种,向该溶液中滴加浓度为的盐酸,得到体积(换算成标准状况)与盐酸体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.产生的的物质的量为
B.段发生反应的离子方程式为:
C.若溶质由和组成,则
D.若溶质由和组成,,则与之比为
▉题型12 有关钠及其化合物的无机转化与推断
【例12】(24-25高一上·甘肃·期中)A~J是中学化学中常见的物质,A是生活中常用的食品膨松剂,I是日常生活中的调味品,E为淡黄色固体,C在通常情况下是无色液体,F是一种单质气体,其转化关系如下图所示:
(1)C与I的化学式分别是 、 。
(2)A的俗名是 ,列举D的一种用途: 。
(3)上述反应①、②、③、④、⑤、⑥中,属于氧化还原反应的是 ,反应①的化学方程式为 。
(4)向饱和的D溶液中持续通入气体,观察到的现象是 。
【变式12-1】(24-25高一上·广东·期中)A、B、C、D、E、F、G为七种常见物质。常温下,A为淡黄色固体,A、B、D、E、F均为纯净物且含有相同的金属元素,F、G为单质,它们满足如图所示转化关系(“”表示两种物质间可以相互转化,部分反应物和生成物未列出)。
请回答:
(1)从组成元素角度分析,A物质所属的类别为 ,写出其常见的一种用途: 。
(2)写出一个B→D的化学方程式: 。
(3)E在熔融状态下能导电的原因为 。
(4)F与G反应的现象为 。
(5)C+F→A的条件为 ;若无此条件,造成的结果为 。
【变式12-2】(24-25高一上·河南南阳·期中)如图所示,反应①为常温下的反应,A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,G为常见的无色气体。请据图回答下列问题;
(1)写出反应①的离子方程式: 。
(2)写出反应②的化学方程式: 。
(3)已知A是一种重要的化工原料,在工农业生产和生活中有着重要的应用。
①请写出A与水反应的离子方程式: 。
②漂白粉的有效成分是 (填化学式),该物质在空气中久置失效的原因是 、 (用化学方程式表示)。
▉题型13 有关钠及其化合物的探究实验
【例13】(24-25高一上·四川·期中)某学习小组制备少量的、的装置(加热装置已省略)如图所示,并探究其化学性质。
已知:①具有强碱性,高温时能腐蚀玻璃;②可以作干燥剂;③为绿色;④与在时生成,时生成。
回答下列问题:
(1)浓NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
(2)碱石灰不能更换为,其原因是 。
(3)可能具有缺陷的实验装置为 (填序号),熔融状态时的电离方程式为 。
(4)探究的化学性质。
①试管和中实验现象说明试管中发生化学反应的生成物除了、还有 (填化学式)。
②为 色,中元素的化合价为 ,试管b中反应的离子方程式为 。
【变式13-1】(24-25高一上·福建厦门·期中)某校化学课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,以及测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数,用不同的方法开展了实验,具体情况如图所示。
Ⅰ.鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体
(1)根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是 (填数字)。
(2)若用图Ⅳ所示实验确定碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是 (填化学式)。
Ⅱ.测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数
方案一:用沉淀分析法,按如下图所示的实验流程进行实验:
(3)该方案中涉及有关反应的离子方程式为 。
方案二:按如下图所示主要流程及装置进行实验:
(4)装置B盛放的物质是 ,能否用盐酸代替稀硫酸进行实验 (填“能”或“不能”)。
(5)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体。装置D的作用是 。
(6)有同学认为,为了减少实验误差,在反应前和反应后都要通入N2,反应后通入N2的目的是 。
【变式13-2】(24-25高一上·湖南永州·期中)某兴趣小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱,流程如下图:
(1)向饱和NaCl溶液中通入CO2和氨气,应先通入 (填化学式)。
(2)反应②进行的操作是___________(选装置)。
A. B. C. D.
(3)写出反应①的化学方程式 。
(4)该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)现将Na2CO3和NaHCO3的固体均匀混合等分成两份。第一份充分加热至恒重,固体质量减少6.2 g;第二份与足量稀盐酸充分反应后,加热、蒸干,得到固体23.4 g。则混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为 。
(6)写出一种可以鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的方法 。
【变式13-3】(24-25高一上·湖北·期中)是一种常见的氧化剂。为了探究的化学性质,某化学实验小组进行了一系列实验。
Ⅰ.与的反应。
(1)使酚酞溶液褪色的物质是 ,生成该物质的化学反应方程式为 。
(2)用离子方程式解释酸性溶液褪色的原因 。
Ⅱ.与的反应。
(3)装置B中盛放的药品是 ,作用是 。
(4)在点燃C处酒精灯前应进行的操作是 。
(5)实验过程中观察到C中淡黄色粉末逐渐变为白色固体,D中白色固体无明显变化。根据现象写出C中发生反应的化学方程式: 。
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专题04 钠及其化合物
题型1 钠及其化合物的俗称、物理性质、用途和保存
题型2 钠与氧气、水等反应
题型3 钠露置在空气的变化过程分析
题型4 钠与酸、碱、盐溶液的反应
题型5 氧化钠和过氧化钠的性质
题型6 Na2O2与CO2、H2O反应过程的固体质量变化
题型7 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
题型8 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与除杂
题型9 侯氏制碱法的原理及实验
题型10 焰色试验
题型11 NaOH、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
题型12 有关钠及其化合物的无机转化与推断
题型13 有关钠及其化合物的探究实验
▉题型1 钠及其化合物的俗称、物理性质、用途和保存
【例1】(24-25高一上·江西·阶段练习)下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.溶液呈碱性,故常用于焙制糕点
B.溶液呈碱性,故常用作洗涤剂
C.钠可置换出溶液中的Cu
D.NaOH可用作食用碱,也可用于去除油污
【答案】B
【解析】A.常用于焙制糕点,是因为受热分解放出二氧化碳,故不选A;
B.油污在碱性条件下易水解,溶液呈碱性,故常用作洗涤剂,故B正确;
C.钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气,钠不能置换出溶液中的Cu,故不选C;
D.NaOH具有强腐蚀性,不能用作食用碱,故不选D;
选B。
【变式1-1】(24-25高一上·四川成都·期中)下列物质的保存方法不正确的是
A.金属钠保存在煤油中 B.过氧化钠应密封保存
C.氯水保存在无色试剂瓶中 D.漂白粉密封保存
【答案】C
【解析】A.钠和氧气、水反应,钠的密度大于煤油,金属钠保存在煤油中,故A正确;
B.过氧化钠和二氧化碳、水反应,过氧化钠应密封保存,故B正确;
C.氯水中次氯酸见光易分解,所以氯水保存在棕色试剂瓶中,故C错误;
D.漂白粉能与二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸分解放出氧气,所以漂白粉应密封保存,故D正确;
选C。
【变式1-2】(24-25高一上·四川成都·期中)下列物质的分类、用途正确的是
A.NaHCO3:盐,造纸和制皂工业 B.Na2O2:碱性氧化物,供氧剂
C.Na-K合金:金属单质,冶炼某些金属 D.Ca(ClO)2:盐,漂白粉的有效成分
【答案】D
【解析】A.Na2CO3是盐,可用于造纸和制皂工业,NaHCO3用于胃药及糕点,A错误;
B.Na2O2属于过氧化物,不属于碱性氧化物,由于能够与CO2、H2O反应产生氧气,因此可用于潜水艇和呼吸面具的供氧剂,B错误;
C.Na-K合金属于合金,在常温下成液态,可作原子核反应堆的导热剂,C错误;
D.Ca(ClO)2属于盐,漂白粉的成分是CaCl2、Ca(ClO)2的混合物,其有效成分就是Ca(ClO)2,D正确;
故合理选项是D。
【变式1-3】(24-25高一上·浙江·期中)下列物质主要成分或名称与化学式对应的是
A.苏打—— B.胆矾——
C.食盐—— D.漂白液——
【答案】C
【解析】A.碳酸钠俗称苏打,化学式为Na2CO3,NaHCO3俗称小苏打,故A错误;
B.胆矾是CuSO4•5H2O,故B错误;
C.食盐的主要成分为NaCl,故C正确;
D.漂白液的主要成分是NaCl和NaClO,有效成分是NaClO,故D错误;
故答案为C。
▉题型2 钠与氧气、水等反应
【例2】(24-25高一上·北京·期中)钠与水反应时产生的各种现象如下:①钠浮在水面上;②钠熔化成银白色小球;③小球迅速游动逐渐减小,最后消失;④发出嘶嘶的声音;⑤滴入酚酞后溶液显红色。其中错误的解释是
A.①表明钠的密度比水小
B.②表明钠的熔沸点比较低,金属钠呈银白色
C.③表明钠是强还原剂,与水发生激烈的反应,产生大量气体
D.⑤表明钠显碱性,使酚酞变红
【答案】D
【解析】A.①钠的密度小于水的密度,所以钠会浮在水面上,A正确;
B.②钠的熔点较低,钠和水的生成强碱氢氧化钠和氢气,且放出大量的热,放出热量导致钠熔化成小球,小球为银白色是金属钠的颜色,B正确;
C.③放出的气体导致钠受力不均而迅速游动,最后钠和水完全反应而消失,表明钠是强还原剂,与水发生氧化还原反应,C正确;
D.⑤钠和水反应生成强碱而使溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,钠本身不显碱性,D错误;
故选D。
【变式2-1】(24-25高一上·四川宜宾·期中)下列有关钠元素及其化合物的说法错误的是
A.钠与水反应的实验中钠熔化成小球,四处游动,并发出嘶嘶的响声
B.金属钠在空气中长期放置,最终生成物为
C.将钠的单质或者化合物在火焰上灼烧,火焰均为黄色
D.由于钠活泼性强于铜,故将金属钠投入硫酸铜溶液中,钠迅速反应,析出红色的铜
【答案】D
【解析】A.钠在水中反应放热使钠熔化成闪亮的小球,钠的密度比水小因而浮于水面,产生的氢气会推动小球四处游动并发出嘶嘶声,A正确;
B.金属钠在空气中长期放置,其物质转变过程为:Na→Na2O→NaOH→NaOH(水膜)→Na2CO3,B正确;
C.钠元素的焰色呈黄色,故将钠元素的单质或者化合物在火焰上灼烧,火焰均为黄色,C正确;
D.金属钠放入硫酸铜溶液中和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,不能置换铜,D错误;
故选D。
【变式2-2】(24-25高一上·河北沧州·期中)下列关于钠的叙述错误的是
A.钠的硬度小,熔点低
B.钠的原子最外层只有1个电子,属于活泼金属
C.高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力强,可用于道路照明
D.金属钠表面可生成一层致密的氧化膜,保护内部钠不被氧化
【答案】D
【解析】A.钠能用小刀切割,硬度较小,钠与水反应放热使钠融化成小球,说明其熔点很低,A正确;
B.钠原子最外层只有1个电子,容易失电子,因此钠属于活泼金属,B正确;
C.高压钠灯可发出黄光,透雾能力强,射程远,可用于道路照明,C正确;
D.钠被氧化形成的氧化钠并不是致密的氧化膜,比较疏松,空气可通过表面的氧化钠继续氧化内部的钠,D错误;
故答案选D。
【变式2-3】(24-25高一上·安徽阜阳·期中)将金属钠放入下列溶液的小烧杯中,既有气体放出,又有白色沉淀产生的有
①MgSO4溶液﹐②稀NH4Cl溶液③Ca(HCO3)2溶液﹑④饱和NaCl溶液 ⑤饱和澄清石灰水 ⑥CaSO4溶液
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【解析】①金属钠在MgSO4溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸镁溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀,①选;
②金属钠在稀NH4Cl溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应会放出热量,促进氢氧化钠溶液与NH4C1溶液反应释放出氨气,不会产生沉淀,②不选;
③金属钠在Ca(HCO3)2溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与碳酸氢钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,故③选;
④金属钠在饱和NaCl溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应中水的量减少,得到过饱和NaCl溶液,会析出氯化钠,故④选;
⑤金属钠在饱和澄清石灰水中与先水反应生成氢氧化钠和氢气,反应中水的量减少,得到氢氧化钙悬浊液,会析出氢氧化钙,故⑤选;
⑥金属钠在CaSO4溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠溶液与CaSO4溶液不反应,反应中水的量减少,但不确定CaSO4溶液初始状态,因此无法确定是否有固体析出,故⑥不选;
综上所述,①③④⑤符合题意,答案选C。
▉题型3 钠露置在空气的变化过程分析
【例3】(24-25高一上·黑龙江·期中)观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将金属钠露置于空气中,观察到下列现象:
银白色变灰暗变白色出现液滴→变为白色晶体变为白色粉末
根据钠及其化合物的性质分析,下列说法正确的是
A.①发生了氧化还原反应
B.①是因为生成了过氧化钠
C.③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.④⑤只发生物理变化
【答案】A
【分析】钠露置于空气中由银白色变灰暗,是因为与反应生成了,与反应生成白色固体,易潮解,吸收空气中的形成溶液而出现液滴,同时吸收空气中的,生成,逐渐风化最后变为粉末。
【解析】A.①中,钠生成氧化钠,化合价发生改变,发生了氧化还原反应,A正确;
B.Na只有在加热或点燃时才能生成,B错误;
C.③是因为在空气中发生了潮解,C错误;
D.④发生的反应有,,⑤发生的反应有,有化学反应发生,D错误;
故选A。
【变式3-1】(23-24高一下·上海·阶段练习)一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是
①变成白色粉末 ②变暗 ③变潮湿 ④变成白色晶体
A.②③④① B.①②③④ C.②③①④ D.③②④①
【答案】A
【解析】金属钠在空气中发生的变化:相应的反应现象为:银白色变暗,之后变成白色固体(NaOH),白色固体潮解,变成液体,吸收空气中CO2和H2O形成白色晶体(Na2CO3·10H2O),最后碳酸钠晶体风化,变成白色粉末(Na2CO3),先后顺序是②③④①,故选A;
故选A。
【变式3-2】(22-23高一上·安徽马鞍山·阶段练习)将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化:表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末),下列有关叙述不正确的是
A.表面迅速变暗是因为发生了反应:4Na+O2=2Na2O
B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.该过程中的所有化学反应均为氧化还原反应
D.最后变成碳酸钠粉末
【答案】C
【分析】金属钠表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了白色的氧化钠,出汗是因为氧化钠与空气中水蒸气反应生成氢氧化钠,氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液,变成白色固体是因为氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳生成的十水碳酸钠晶体脱水得到碳酸钠粉末。
【解析】A.由分析可知,金属钠表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了白色的氧化钠,反应的化学方程式为4Na+O2=2Na2O,故A正确;
B.由分析可知,出汗是因为氧化钠与空气中水蒸气反应生成氢氧化钠,氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液,故B正确;
C.由分析可知,氧化钠与空气中水蒸气反应生成氢氧化钠和氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠的反应都是没有元素发生化合价变化的非氧化还原反应,故C错误;
D.由分析可知,白色固体是十水碳酸钠晶体脱水得到的碳酸钠粉末,故D正确;
故选C。
▉题型4 钠与酸、碱、盐溶液的反应
【例4】(24-25高一上·黑龙江·期中)已知:在80℃以上即分解为黑色的CuO和。某同学将一小块金属钠投入盛有溶液的试管中,不可能观察到的现象是
A.钠块熔化成闪亮的小球 B.钠始终在液面下四处游动
C.产生蓝色沉淀 D.有黑色物质析出
【答案】B
【解析】A.钠与水剧烈反应并放热超过钠的熔点,因此会看到钠块熔化成闪亮的小球,A不符合题意;
B.钠的密度比水小,钠与水反应有氢气生成,因此会看到钠在液面上四处游动,B符合题意;
C.钠与水反应生成和NaOH,NaOH和反应生成和蓝色沉淀,C不符合题意;
D.钠与水反应放出大量的热(超过钠的熔点),受热易分解为黑色的CuO,D不符合题意;
故答案为:B。
【变式4-1】(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)按如图所示进行相应实验,下列有关它们反应现象的分析正确的是
A.均有氢气生成 B.反应剧烈程度:甲>乙
C.丙中钠能置换出单质铜 D.甲、乙、丙中钠在液面下层反应
【答案】A
【解析】A.钠和水反应生成NaOH和氢气,钠和稀盐酸反应生成NaCl和氢气,钠和硫酸铜溶液中水反应生成氢气,均有氢气产生,A正确;
B.稀盐酸电离出H+浓度比水的大,所以反应剧烈程度:甲<乙,B错误;
C.丙中钠先与水反应生成NaOH和氢气,NaOH与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,不能置换出单质铜,C错误;
D.钠的密度比水小,甲中钠在液面上层反应,D错误;
故选A。
【变式4-2】(24-25高一上·宁夏石嘴山·期中)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是
①MgSO4溶液 ②H2SO4溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液
A.①②④⑤ B.①④⑤ C.①④ D.①④⑤⑥
【答案】B
【解析】①将金属钠放入MgSO4溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸镁反应生成白色氢氧化镁沉淀,正确;
②将金属钠放入H2SO4溶液中,只产生氢气,无白色沉淀,错误;
③将金属钠放入Na2SO4溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,无白色沉淀产生,错误;
④将金属钠放入饱和澄清石灰水中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应放热,氢氧化钙溶解度降低而析出白色的氢氧化钙,正确;
⑤将金属钠放入Ca(HCO3)2溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与 Ca(HCO3)2反应生成白色碳酸钙沉淀,正确;
⑥将金属钠放入CuSO4溶液,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与CuSO4反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,错误;
故选①④⑤,B。
▉题型5 氧化钠和过氧化钠的性质
【例5】(24-25高一上·浙江·期中)下列关于Na2O和Na2O2叙述正确的是
A.都为白色固体 B.其中氧元素均为-2价
C.Na2O和Na2O2都是碱性氧化物 D.都能与CO2反应生成碳酸钠
【答案】D
【解析】A.Na2O是白色固体,而Na2O2是淡黄色固体,A错误;
B.根据化合物中元素化合价代数和为0,结合化合物中Na元素的化合价为+1价,可知在Na2O中O为-2价,而在Na2O2中O为-1价,B错误;
C.Na2O属于碱性氧化物,而Na2O2属于过氧化物,C错误;
D.Na2O与CO2反应产生Na2CO3;Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2,可见Na2O和Na2O2都能与CO2反应生成碳酸钠,D正确;
故合理选项是D。
【变式5-1】(24-25高三上·北京朝阳·期中)钠与氧气发生下列反应:
①;②。
下列说法不正确的是
A.实验时②中用于盛放钠块的坩埚需干燥
B.加热后②中先生成,停止加热后,反应放出的热量使余钠熔化
C.反应①、②中生成等物质的量的,转移的电子数相同
D.中含离子键,中既含离子键又含非极性共价键
【答案】B
【解析】A.实验时②中用于盛放钠块的坩埚需干燥,防止钠与水反应,故A正确;
B.钠的熔点低,加热时钠先熔化,后燃烧产生淡黄色的过氧化钠,故B错误;
C.根据反应①有,根据反应②有,假设均生成生成或,可知转移电子数都是,故C正确;
D.氧化钠的电子式为:,只含有离子键,过氧化钠的电子式为:,含有离子键和非极性共价键,故D正确;
故答案选B。
【变式5-2】(24-25高一上·河北保定·期中)下列关于和的说法正确的是
A.均为碱性氧化物
B.均能作呼吸面具的供氧剂
C.与水反应的反应类型相同
D.和含有的阴、阳离子数之比相同
【答案】D
【解析】A.过氧化钠不属于碱性氧化物,A项错误;
B.氧化钠与CO2等反应不会生成O2,Na2O不能作呼吸面具的供氧剂,B项错误;
C.氧化钠与水的反应既属于化合反应又属于非氧化还原反应,过氧化钠与水的反应属于氧化还原反应,C项错误;
D.Na2O中阴离子O2-与阳离子Na+的个数比为1∶2,Na2O2中阴离子与阳离子Na+的个数比为1∶2,D项正确;
答案选D。
▉题型6 Na2O2与CO2、H2O反应过程的固体质量变化
【例6】(24-25高一上·河北石家庄·期中)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7g,则原混合气体中O2的质量分数是
A.33.33% B.66.67% C.43.75% D.56.25%
【答案】D
【解析】CO燃烧生成二氧化碳,反应方程式为,二氧化碳与过氧化钠发生反应,方程式相加的CO+Na2O2=Na2CO3,固体增加的质量为相当于CO的质量,氢气燃烧生成水,反应方程式为,水与过氧化钠发生反应,二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH,固体增加的质量为相当于H2的质量,CO、H2、O2用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7g就是原混合气体中CO、H2的质量和,所以混合气体中氧气的质量为16g-7g=9g,氧气的质量分数为;故选D。
【变式6-1】(2024高一上·全国·专题练习)200℃时,和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的充分反应后,固体质量增加了7.2g,则原混合气体中与的质量为
A.8.8g,14.4g B.8.6g,14.6g C.8.0g,15.2g D.8.5g,14.7g
【答案】A
【解析】向足量的中通入23.2g和混合气体,固体只增加7.2g,是因为生成了,根据质量守恒定律可知,生成氧气的质量为。设混合物中和的质量分别为x、y,
,,结合,,解得:,;
故选A。
【变式6-2】(24-25高一上·重庆·期中)将30g甲醛(HCHO)完全燃烧后的产物,全部通入盛有足量 固体粉末的容器中,充分反应后,固体粉末的质量增加
A.44g B.2g C.30g D.18g
【答案】C
【解析】甲醛燃烧的化学方程式为HCHO+O2=CO2+H2O,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,该方程中增加的质量为CO的质量,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,该方程中增加的质量为H2的质量,而HCHO可改写为CO·H2,因此固体粉末增加的质量为甲醛的质量,固体质量增加30g,答案选C。
【变式6-3】(24-25高一上·河南南阳·期中)某温度下,wg某物质在足量氧气中充分燃烧,其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应,固体质量增加不是wg。下列物质①H2;②HCOOH;③CO和H2的混合物;④乙烯(C2H4);⑤CH3CH2OH;⑥葡萄糖(C6H12O6)中,符合题意的是
A.①④⑤ B.②④⑤ C.③④⑤ D.②⑤⑥
【答案】B
【分析】2H2+O22H2O,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑,对比Na2O2和NaOH的化学式可知,固体质量的增加等于氢气的质量;2CO+O22CO2,2 CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,对比Na2O2和Na2CO3的化学式可知,固体质量的增加等于CO的质量;所以物质在组成上满足(CO)m(H2)n,wg物质在足量氧气中充分燃烧,其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应,固体质量增加为wg。
【解析】①据以上分析可知,wgH2在足量氧气中充分燃烧,其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应,固体质量增加为wg,故①H2不符合题意;
②HCOOH在组成上不满足(CO)m (H2)n,故②HCOOH符合题意;
③据以上分析可知,CO和H2的混合物不符合题意;
④乙烯(C2H4)在组成上不满足(CO)m (H2)n,故④乙烯(C2H4)符合题意;
⑤CH3CH2OH在组成上不满足(CO)m (H2)n,故⑤CH3CH2OH符合题意;
⑥葡萄糖(C6H12O6)在组成上满足(CO)m (H2)n,故⑥葡萄糖(C6H12O6)不符合题意;
综上所述,符合题意的有②④⑤,故答案为:B。
▉题型7 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
【例7】(24-25高一上·天津静海·期中)物质性质决定用途,下列说法不正确的是
A.碳酸钠和碳酸氢钠均可用作食用碱或工业用碱
B.碳酸钠用于治疗胃酸过多
C.用盐酸除去铁钉表面的铁锈
D.将通入饱和氯化钠的氨溶液中,可用来制备碳酸氢钠
【答案】B
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均显碱性,可用作食用碱或工业用碱,A正确;
B.碳酸钠碱性较强,不用于治疗胃酸过多,应该使用碳酸氢钠,B错误;
C.盐酸和铁锈中氧化铁反应,能除去铁钉表面的锈,C正确;
D.通入饱和氯化钠的氨溶液中,反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,可用来制备碳酸氢钠,D正确;
故选B。
【变式7-1】(24-25高一上·福建三明·期中)有①、②两个完全相同的装置,分别在装置①、②中加入和,然后再分别注入相同体积的盐酸,下列有关叙述正确的是
A.①、②装置中的气球都会膨胀,①装置中的气球膨胀的更快
B.若最终两气球体积不同,则一定有盐酸中
C.若盐酸中,则最终两气球体积相同
D.忽略溶液体积变化,最终两试管中的物质的量浓度相等
【答案】C
【分析】1.06g碳酸钠的物质的量为=0.01mol、8.4g碳酸氢钠的物质的量为=0.01mol,①中发生的反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,②中发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
【解析】A.由分析可知,碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应生成二氧化碳气体,但碳酸氢钠与盐酸的反应快于碳酸钠,所以②装置中的气球膨胀的更快,故A错误;
B.由碳原子个数守恒可知,等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应生成二氧化碳气体体积相等,则盐酸中氯化氢的物质的量n(HCl)≥0.02mol时,最终两气球体积相同;最终两气球体积不同,说明与碳酸钠反应的盐酸一定不足量,生成二氧化碳的体积小于碳酸氢钠,则盐酸中氯化氢的物质的量n(HCl)≤0.02mol,故B错误;
C.由碳原子个数守恒可知,等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应生成二氧化碳气体体积相等,则盐酸中氯化氢的物质的量n(HCl)≥0.02mol时,最终两气球体积相同,故C正确;
D.等物质的量的碳酸钠中含有的钠离子的物质的量大于碳酸氢钠,所以忽略溶液体积变化,最终两试管中钠离子的物质的量浓度不可能相等,故D错误;
故选C。
【变式7-2】(24-25高一上·天津·期中)下列有关 和 的叙述中,不正确的是
A.比 易溶于水
B.受热时,比 容易分解
C.将盐酸分别逐滴加入到 和 溶液中,实验现象不相同
D.等质量的 和 分别与足量的盐酸反应,前者产生的多
【答案】D
【解析】A.相同温度下,比的溶解度大,则比 易溶于水,A项正确;
B.不稳定,加热易分解为碳酸钠、水和二氧化碳,所以受热时,比 容易分解,B项正确;
C.将盐酸逐滴加入到 溶液中发生反应:,会立即有气体生成,将盐酸逐滴加入到溶液中,首先发生反应:、再发生,反应开始没有气体生成,实验现象不相同,C项正确;
D.设质量都是106g,则 和 的物质的量分别为1mol、,产生的分别为1mol、,则后者产生的多,D项错误;
故选D。
【变式7-3】(24-25高一上·山东·阶段练习)Na2CO3和NaHCO3是常见的两种盐,它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是
A.相同温度下,在水中的溶解性:NaHCO3<Na2CO3
B.分别加热两种样品,没有残留物质的是NaHCO3
C.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.等质量的NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸反应,前者产生CO2多
【答案】AD
【解析】A.相同温度下,碳酸钠在水中的溶解性更好,则Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3,A正确;
B.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,剩余固体是Na2CO3,Na2CO3受热不易分解,最后都有残留物质,B错误;
C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液与澄清石灰水反应,均产生白色沉淀CaCO3,不能鉴别,C错误;
D.NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,Na2CO3+2HCl=2NaC1+CO2↑+H2O。84g NaHCO3反应生成44gCO2,106g↑反应生成44gCO2,故等质量两种物质分别与足量盐酸反应,NaHCO3产生的CO2多,D正确;
故选AD。
▉题型8 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与除杂
【例8】(24-25高一上·河北石家庄·期中)为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,4名同学分别设计了4种不同的方法,其中不可行的是
A.分别取样配成溶液,向其中逐滴加入盐酸,观察气泡产生情况
B.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
C.分别取样配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色(必要时可透过蓝色钴玻璃)
D.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
【答案】B
【解析】A.K2CO3与盐酸反应分步进行,先产生碳酸氢根,碳酸氢根再和氢离子反应产生二氧化碳,产生气泡较慢,而NaHCO3与盐酸反应产生气泡较快,可以鉴别,故A不选;
B.K2CO3和NaHCO3与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3,不能鉴别,故B选;
C.钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),钠的焰色为黄色,可以鉴别,故C不选;
D.K2CO3受热不易分解,NaHCO3受热分解产生CO2,通入澄清石灰水,有白色浑浊,可以鉴别,故D不选;
答案选B。
【变式8-1】(24-25高一上·湖北·期中)某化学小组在实验室找到两瓶标签已无法辨认的药品,只知道其中一瓶是碳酸钠,另一瓶是碳酸氢钠。该小组欲设计实验进行区分,下列实验方案及结论不正确的是
选项
实验方案
实验结论
A
取一定量两种固体,直接观察外观
呈白色细小晶体状的是碳酸氢钠,白色粉末状的是碳酸钠
B
分别向两支试管中加入一定量两种固体,向试管中滴加少量水,并用温度计测量温度
温度计读数上升的是碳酸氢钠,温度计读数下降的是碳酸钠
C
取一定量两种固体,称量后在试管内加热,至质量不再改变后再次称量
加热后质量减小的是碳酸氢钠,质量不变的碳酸钠
D
取两种固体各1g分别溶于5mL蒸馏水,向其中滴加两滴酚酞溶液
溶液均变红,其中红色较浅的是碳酸氢钠,红色更深的是碳酸钠
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.碳酸氢钠是白色细小晶体状,碳酸钠是白色粉末状,A正确;
B.碳酸氢钠溶于水吸热,碳酸钠溶于水放热,则温度计读数上升的是碳酸钠,温度计读数下降的是碳酸氢钠,B错误;
C.碳酸氢钠受热分解,碳酸钠稳定,受热不分解,则加热后质量减小的是碳酸氢钠,质量不变的碳酸钠,C正确;
D.碳酸根离子水解程度较大,虽然质量相同时,碳酸钠浓度较低,但是其碱性较强,D正确;
故选B。
【变式8-2】(24-25高一上·江苏·期中)实验室有一包白色固体,可能含有、和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论中,正确的是
A.属于酸式盐,可以发生以下电离:
B.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加适量溶液,观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有NaCl
C.取一定量的固体,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
D.称取5.92g固体,加热至恒重,若固体质量减少0.93g,则原样中含有2.52g
【答案】D
【解析】A.属于酸式盐,可以发生以下电离:,A错误;
B.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,B错误;
C.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,C错误;
D.根据反应2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O,2mol即168g碳酸氢钠加热分解减少62g,固体质量减少0.93g,则原样中含有碳酸氢钠,D正确;
答案选D。
【变式8-3】Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3,用什么方法除杂?
【解析】用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3;向混合液中滴加适量的NaOH溶液,可以将Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3转化为Na2CO3;向混合液中通入过量的CO2气体,可以将Na2CO3转化为NaHCO3。
▉题型9 侯氏制碱法的原理及实验
【例9】(24-25高一上·四川南充·期中)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国经济发展做出了重要贡献。侯氏制碱法的工艺流程图如下:
下列说法错误的是
A.向饱和食盐水中应先通入再通入
B.“操作1”进行的是过滤
C.“母液”中的溶质只含有
D.“循环物质X”是
【答案】C
【分析】向饱和NaCl溶液中通入NH3,然后通入CO2气体,发生反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,将NaHCO3过滤出来然后加热发生分解反应产生Na2CO3,循环物质X为CO2。
【解析】A.二氧化碳在水溶液中溶解度较小,先向饱和NaCl溶液中通入NH3,使溶液显碱性,然后通入CO2气体,可增大二氧化碳的溶解,A正确;
B.“操作1”分离固体和溶液,操作是过滤, B正确;
C.向饱和NaCl溶液中通入NH3,然后通入CO2气体生成NaHCO3固体和NH4Cl,“母液”中的溶质含有NaCl、NH4Cl,C错误;
D.固体1为NaHCO3,NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和水,CO2也循环使用,“循环物质X”是,D正确;
故选C。
【变式9-1】(24-25高一上·广东·期中)侯德榜联合制碱法的工艺流程如图,已知极易溶于水,下列说法错误的是
A.可循环使用
B.副产品可用作肥料
C.“吸氨1”和“碳酸化”调换顺序,有利于提高生产效率
D.热稳定性:
【答案】C
【分析】合成氨厂提供氨气,与二氧化碳、饱和食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3:;析出的晶体过滤分离出碳酸氢钠,煅烧炉中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,二氧化碳可循环使用;母液中含溶质氯化铵,通入氨气,加入食盐可分离得到副产品氯化铵,氯化钠循环使用。
【解析】A.根据分析,可循环使用,A正确;
B.副产品中含N元素,可用作氮肥,B正确;
C.相同温度下在水中的溶解度大于,且氨气的水溶液呈碱性,能吸收更多二氧化碳,故向饱和食盐水中先通,再通 ,更有利于 析出,不能调换,C错误;
D.根据分析,煅烧炉中发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,热稳定性:,D正确;
答案选C。
【变式9-2】(24-25高一上·全国·课后作业)侯德榜发明联合制碱法,其生产流程可简要表示为:
下列说法错误的是
A.第②步涉及的主要反应为
B.流程中若先通入再通入,可达同样效果
C.若在实验室中进行第③步操作,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D.母液中含有和,可并入前一步循环利用
【答案】B
【解析】A.由题图可知,第②步是、氯化钠和二氧化碳的反应,A正确;
B.氨气极易溶于水,溶液呈碱性可促进二氧化碳的吸收,在水中溶解度较小,改变气体通入顺序不利于的生成,不能达到同样效果,B错误;
C.操作③为过滤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,C正确;
D.从悬浊液中分离出晶体后得到的母液主要成分是和未反应的原料,可进入前一步循环利用,D正确;
答案选B。
▉题型10 焰色试验
【例10】(24-25高一上·山西·期中)完成相应实验,下列实验装置错误的是
A.用装置甲观察钾元素的焰色 B.用装置乙证明受热易分解
C.用装置丙制取 D.用装置丁制取漂白液
【答案】B
【解析】A.钾元素的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃片观察,A正确;
B.受热易分解有水生成,试管口应向下倾斜,B错误;
C.实验室用浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,C正确;
D.漂白液的主要成分为次氯酸钠,氯气与氢氧化钠溶液反应可以制备次氯酸钠,D正确;
故选B。
【变式10-1】(24-25高一上·广东江门·期中)通过焰色试验可鉴别不同金属元素,下列说法正确的是
A.“火树银花”焰火的实质是金属元素的焰色反应
B.焰色试验是金属化合物的性质,为化学变化
C.用某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中一定含钠盐
D.焰色反应时,先用稀硫酸洗涤铂丝并在酒精灯火焰上灼烧,然后再进行实验
【答案】A
【解析】A.不同金属灼烧产生不同的焰色,“火树银花”中描述的“焰火”景象实质是金属元素的焰色反应,故A正确;
B.焰色反应是通过观察火焰颜色来检验金属元素存在的实验,是元素的性质,是物理变化,不属于化学变化,故B错误;
C.焰色反应为元素的性质,火焰呈黄色,可知一定含Na元素,溶液可能为钠盐、NaOH等,故C错误;
D.由于氯化物易挥发,则焰色反应时,用稀盐酸洗涤铂丝并在酒精灯火焰上灼烧至无色,然后进行实验,不能用稀硫酸洗涤,故D错误;
故选A。
【变式10-2】(24-25高一上·四川·期中)璀璨夺目的焰火与化学中的焰色试验有关,下列有关焰色试验说法正确的是
A.所有的金属都有特征焰色
B.焰色试验是物质化学性质的体现
C.做焰色试验的铁丝可用稀硫酸洗净、灼烧后使用
D.鉴别溶液中是否含有时,要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
【答案】D
【解析】A.不是所有的金属都有特殊的焰色,如铂、铁等无特征焰色,A项错误;
B.焰色试验体现物质的物理性质,不属于化学反应,B项错误;
C.做焰色试验的铁丝用稀盐酸洗净、灼烧后使用,C项错误;
D.为了滤去黄色的光,避免造成干扰,鉴别溶液中是否含有时,要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否呈现紫色,D项正确;
答案选D。
【变式10-3】(24-25高一上·江苏·期中)我国传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列说法不正确的是
A.《千里江山图》中绿色颜料铜绿的主要成分为——属于盐
B.“凡造竹纸……用上好石灰化汁涂浆”,造纸利用了石灰的碱性
C.“一日一钱,千日千钱,绳锯木断,水滴石穿”,均不涉及化学变化
D.《本草经集注》中关于鉴别硝石()和朴硝()的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验
【答案】C
【解析】A.铜绿的主要成分为,是碱式盐,故A正确;
B.石灰水为氢氧化钙水溶液,可用于除去原料中的杂质以及破坏纤维结构,与石灰的碱性有关,故B正确;
C.水滴石穿过程中,水中的碳酸与石灰石炭酸钙发生反应生成碳酸氢钙,所以涉及化学变化,故C错误;
D.钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应隔着钴玻璃为紫色,所以可根据焰色反应鉴别KNO3和Na2SO4,故D正确;
答案选C。
▉题型11 NaOH、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
【例11】(24-25高一上·浙江·期中)向浓度相等、体积均为的A、B两份溶液中,分别通入一定量的。在反应后的溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是
A.A溶液通入后的溶质是、,且物质的量之比为
B.A曲线中,消耗盐酸体积从到反应的离子方程式为
C.B溶液通入的在标况下体积为
D.原溶液的物质的量浓度为
【答案】C
【分析】溶液中,分别通入一定量的,溶液可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种(NaOH、NaHCO3不能共存),滴加盐酸,发生的反应可能为①OH-+H+=H2O,②,③。
【解析】A.A溶液后面一段消耗盐酸的量大于前面一段,为Na2CO3和NaHCO3的混合物,发生反应,,A曲线没有气体产生消耗的盐酸刚好是右面产生气体消耗盐酸一半,故、物质的量之比为,A正确;
B.由A选项可知,A溶液中,消耗盐酸体积从到反应产生气体,离子方程式为,B正确;
C.B溶液后面一段消耗盐酸的量小于前面一段,则B溶液溶质是和,当生成气体时,发生反应,B线生成消耗盐酸的体积,所以通入的在标况下体积应该是,C错误;
D.根据图象可知,先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,后滴加盐酸,当二氧化碳气体完全放出时,溶液的溶质是氯化钠,根据氯离子、钠离子守恒,所以,,D正确;
答案选C。
【变式11-1】(24-25高一上·四川·期中)向某NaOH溶液中通入一定量得到溶液A,向溶液A中逐滴滴入稀盐酸,加入的稀盐酸体积[V(HCl)]与产生的二氧化碳体积|关系如图所示。下列说法正确的是
A.离子组:与a点处的溶液能大量共存
B.段发生的离子反应为
C.该与NaOH生成的和的个数比为1:1
D.若忽略的溶解,则b点处得到的与开始通入NaOH溶液的一样多
【答案】D
【分析】CO2与NaOH反应生成碳酸钠和水,反应后得到溶液A。根据图像可知,V(HCl)小于10时,未产生二氧化碳气体,溶液A中可能是碳酸钠或者碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液,或者碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液;V(HCl)大于10时,产生二氧化碳气体,则发生NaHCO3与HCl反应生成二氧化碳气体;由开始不生成气体,后生成气体,且两个阶段消耗的盐酸体积比为10:(40-10)=1:3,则可知碳酸钠或者碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液不可能存在,比例不符合,则溶液A是碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液。
【解析】A.a点处溶质为NaHCO3,离子组:生成硫酸钙,生成碳酸钙,不能大量共存,A错误;
B.a点处溶质为NaHCO3,段发生的离子反应为,B错误;
C.由开始不生成气体,后生成气体,且两个阶段消耗的盐酸体积比为10:(40-10)=1:3,则溶液A是碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液。Na2CO3与HCl反应过程为:①Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,②NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O,由图可知,Na2CO3完全反应消耗的HCl的体积为0~20(0~10发生反应①,10~20发生反应②),NaHCO3消耗的HCl的体积为20~40,1个Na2CO3需要2个HCl,1个NaHCO3需要1个HCl,则和的个数比为1:2,C错误;
D.若忽略的溶解,则b点处溶质为NaCl,得到的与开始通入NaOH溶液的一样多,D正确;
故选D。
【变式11-2】(23-24高一上·江苏常州·期末)某溶液的溶质可能含有中的几种,向该溶液中滴加浓度为的盐酸,得到体积(换算成标准状况)与盐酸体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.产生的的物质的量为
B.段发生反应的离子方程式为:
C.若溶质由和组成,则
D.若溶质由和组成,,则与之比为
【答案】C
【解析】A.根据图示,生成标准状况下二氧化碳的体积为0.672L,产生的的物质的量为 ,故A正确;
B.段反应放出二氧化碳,则发生反应的离子方程式为:,故B正确;
C.若溶质由和组成,根据碳元素守恒,碳酸氢钠的物质的量为0.02mol,根据钠元素守恒反应生成NaCl的物质的量为0.04mol,根据氯元素守恒,反应消耗HCl的物质的量为0.04mol,V2=,故C错误;
D. AB段发生反应为NaHCO3+HCl=CO2↑+H2O+NaCl,产生的CO2的物质的量为0.03mol,由碳元素守恒可知n(Na2CO3)=0.03mol;AB段消耗盐酸的体积为,,则V2-V1=0.5V1,V1=120mL;OA段发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,消耗盐酸0.03mol,体积为60mL,故与NaOH反应盐酸体积为120mL-60mL=60mL,n(NaOH)=0.5mol/L×0.06L=0.03mol,
则与之比为,故D正确;
选C。
▉题型12 有关钠及其化合物的无机转化与推断
【例12】(24-25高一上·甘肃·期中)A~J是中学化学中常见的物质,A是生活中常用的食品膨松剂,I是日常生活中的调味品,E为淡黄色固体,C在通常情况下是无色液体,F是一种单质气体,其转化关系如下图所示:
(1)C与I的化学式分别是 、 。
(2)A的俗名是 ,列举D的一种用途: 。
(3)上述反应①、②、③、④、⑤、⑥中,属于氧化还原反应的是 ,反应①的化学方程式为 。
(4)向饱和的D溶液中持续通入气体,观察到的现象是 。
【答案】(1) NaCl
(2) 小苏打 纺织(或造纸、制皂、制玻璃)
(3) ②③⑤
(4)有晶体析出
【分析】A~J是中学化学中常见的物质,A是生活中常用的食品膨松剂,反应①中A受热分解生成三种物质,则A为碳酸氢钠,C在通常情况下是无色液体,则C是水,E为淡黄色固体, F是一种单质气体,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,则结合反应③可知,E为过氧化钠,G为氢氧化钠,F为氧气,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,则结合反应①②④可知,B为二氧化碳,D为碳酸钠,I是日常生活中的调味品,I为氯化钠,次氯酸见光分解为盐酸和氧气,氢氧化钠和盐酸发生中和反应,则结合⑤⑥可知,J为次氯酸,H为盐酸,I为氯化钠;
【解析】(1)据分析,C与I的化学式分别是、NaCl。
(2)A为碳酸氢钠,俗名是小苏打,D为碳酸钠,列举D的一种用途:用于纺织(或造纸、制皂、制玻璃)。
(3)上述反应①、②、③、④、⑤、⑥依次为:、、、、、,②③⑤中元素化合价发生变化是氧化还原反应,则属于氧化还原反应的是②③⑤,反应①中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为。
(4)向饱和的D溶液中持续通入气体,即向饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,所得溶液中水的质量减少、溶质的质量增加,则形成碳酸氢钠的过饱和溶液而析出碳酸氢钠固体,故观察到的现象是:有晶体析出。
【变式12-1】(24-25高一上·广东·期中)A、B、C、D、E、F、G为七种常见物质。常温下,A为淡黄色固体,A、B、D、E、F均为纯净物且含有相同的金属元素,F、G为单质,它们满足如图所示转化关系(“”表示两种物质间可以相互转化,部分反应物和生成物未列出)。
请回答:
(1)从组成元素角度分析,A物质所属的类别为 ,写出其常见的一种用途: 。
(2)写出一个B→D的化学方程式: 。
(3)E在熔融状态下能导电的原因为 。
(4)F与G反应的现象为 。
(5)C+F→A的条件为 ;若无此条件,造成的结果为 。
【答案】(1) 氧化物(或化合物) 作供氧剂
(2)NaOH+CO2=NaHCO3
(3)有自由移动的离子
(4)剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成大量白烟
(5) 加热或点燃 反应产物发生变化(或Na会与O2反应生成Na2O)
【分析】A、B、C、D、E、F、G为常见物质,常温下A为淡黄色固体,A、B、D、E、F均为纯净物且含有相同的金属元素,F、G为单质,则A为Na2O2,B为NaOH,C为O2,D为NaHCO3,E为NaCl,F为Na,G为Cl2,结合物质性质、发生的反应分析解答。
【解析】(1)根据上述分析可知物质A为Na2O2,仅含有Na、O离子元素,属于氧化物,由于其能与空气中二氧化碳、水反应生成氧气,因此Na2O2可作供氧剂;
(2)根据上述分析可知B为NaOH,D为NaHCO3,B→D是NaOH溶液中通入过量CO2反应产生NaHCO3,该反应的化学方程式为NaOH+CO2=NaHCO3;
(3)根据上述分析可知E为NaCl,NaCl属于离子化合物,在熔融状态下能发生电离,电离产生自由移动的离子,因此能导电;
(4)根据上述分析可知F为Na,G为Cl2,Na在Cl2中燃烧生成NaCl固体,则看到的实验现象为:剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成大量白烟;
(5)根据上述分析可知C为O2,F为Na,A为Na2O2,在加热(或点燃)条件下,Na与O2反应生成Na2O2;Na是活泼金属,在常温下能与氧气反应生成Na2O,因此若无加热条件时反应产物是Na2O,二者的反应条件不同,反应产物不同。
【变式12-2】(24-25高一上·河南南阳·期中)如图所示,反应①为常温下的反应,A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,G为常见的无色气体。请据图回答下列问题;
(1)写出反应①的离子方程式: 。
(2)写出反应②的化学方程式: 。
(3)已知A是一种重要的化工原料,在工农业生产和生活中有着重要的应用。
①请写出A与水反应的离子方程式: 。
②漂白粉的有效成分是 (填化学式),该物质在空气中久置失效的原因是 、 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】E在常温下为无色无味的液体,F是淡黄色固体,则E为H2O,F为Na2O2,二者发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,G为常见的无色气体,即G为O2,则B为NaOH;反应①为常温下的反应,A、C、D中均含有氯元素,且A中氯元素的化合价介于C和D中氯元素的化合价之间,则A为Cl2,和NaOH发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO+ H2O。
【解析】(1)反应①为氯气和氢氧化钠溶液反应,生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为;
(2)反应②为过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)①Cl2与水反应生成HCl、HClO,反应的离子方程式为:;
②氯气和石灰乳反应制漂白粉,,漂白粉的有效成分是,在空气中久置,和空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸在光照或受热条件下分解,使漂白粉失效,失效的原因是:、。
▉题型13 有关钠及其化合物的探究实验
【例13】(24-25高一上·四川·期中)某学习小组制备少量的、的装置(加热装置已省略)如图所示,并探究其化学性质。
已知:①具有强碱性,高温时能腐蚀玻璃;②可以作干燥剂;③为绿色;④与在时生成,时生成。
回答下列问题:
(1)浓NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
(2)碱石灰不能更换为,其原因是 。
(3)可能具有缺陷的实验装置为 (填序号),熔融状态时的电离方程式为 。
(4)探究的化学性质。
①试管和中实验现象说明试管中发生化学反应的生成物除了、还有 (填化学式)。
②为 色,中元素的化合价为 ,试管b中反应的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)干燥剂换成则不能防止空气中进入装置IV和III与、反应
(3) IV
(4) 紫色或紫红色 +6
【分析】空气通过装置I吸收CO2,装置II干燥,装置III中氧气与钠反应生成氧化钠,装置IV中氧气与钠反应生成过氧化钠,装置V中碱石灰吸收空气中的CO2和水,防止进入装置III和IV,与氧化钠、过氧化钠反应。
【解析】(1)空气中的二氧化碳能与、发生反应,浓氢氧化钠溶液的作用是除去二氧化碳,反应的离子方程式为;
(2)碱石灰由、等组成,能同时吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,而干燥剂换成则不能防止空气中进入装置IV和II与、反应,所以碱石灰不能更换为;
(3)具有强碱性,高温时能腐蚀玻璃,所以装置IV硬质玻璃管的钠应放入铁舟中,故存在问题的是装置IV;是电解质,在熔融状态时发生电离,其电离方程式为;
(4)①试管中加入过氧化钠生成氢氧化钠和氧气,试管中先加二氧化锰后将带火星木条伸入试管中,木条复燃,说明有氧气生成,试管中有;
②为紫色或紫红色,中元素的化合价为+6价,试管中有,滴加少量稀溶液,溶液变绿色说明生成了,同时还有氧气生成,反应的离子方程式为:。
【变式13-1】(24-25高一上·福建厦门·期中)某校化学课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,以及测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数,用不同的方法开展了实验,具体情况如图所示。
Ⅰ.鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体
(1)根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是 (填数字)。
(2)若用图Ⅳ所示实验确定碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是 (填化学式)。
Ⅱ.测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数
方案一:用沉淀分析法,按如下图所示的实验流程进行实验:
(3)该方案中涉及有关反应的离子方程式为 。
方案二:按如下图所示主要流程及装置进行实验:
(4)装置B盛放的物质是 ,能否用盐酸代替稀硫酸进行实验 (填“能”或“不能”)。
(5)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体。装置D的作用是 。
(6)有同学认为,为了减少实验误差,在反应前和反应后都要通入N2,反应后通入N2的目的是 。
【答案】(1)Ⅱ
(2)NaHCO3
(3)
(4) 浓硫酸 不能
(5)防止空气中的水和二氧化碳干扰实验
(6)将生成的二氧化碳全部赶入C中被吸收
【分析】两种物质都可以与酸反应产生CO2气体使石灰水变浑浊,不能鉴别;等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与过量盐酸反应产生的CO2的量多少不同,气球膨胀程度不同,可以鉴别。根据玻璃导热性差,NaHCO3不稳定,受热分解产生CO2气体使石灰水变浑浊,确定内管盛放物质是NaHCO3。
方案一中,xg固体配成溶液后加过量的氯化钡溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,经过操作Ⅰ过滤后得到溶液M和沉淀A(碳酸钡),经过操作Ⅱ:洗涤、干燥、称量得到yg固体。根据产生沉淀质量确定Na2CO3的质量,进而确定NaHCO3中Na2CO3的含量。
方案二中,向一定质量的Na2CO3和NaHCO3混合物中加入过量H2SO4,二者反应产生CO2气体,经浓硫酸干燥后通入盛有足量监事会的U型管中被充分吸收,根据装置C增加质量确定CO2的质量,为防止空气中CO2及H2O的干扰,要先通入N2,排出装置的空气,同时使用了装置D吸收空气中CO2及H2O,为保证反应产生的CO2全部被C装置吸收,反应完毕继续向装置中鼓入N2。
【解析】(1)图Ⅰ中盐酸与碳酸钠和碳酸氢钠反应均产生二氧化碳,均能让澄清石灰水变浑浊,不能鉴别;图Ⅱ中,相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体,碳酸氢钠的物质的量多,产生二氧化碳的量多,且产生气体的速率快,能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,故实验Ⅱ能够鉴别碳酸钠和碳酸氢钠;
(2)图Ⅳ的套管实验中,由于玻璃导热性比较弱,B管受热较弱,温度较低,应该放稳定性较差的碳酸氢钠,若能产生让澄清石灰水变浑浊的气体,则证明碳酸氢钠的热稳定性笔碳酸钠差,故装置B中盛放的物质是NaHCO3;
(3)向Na2CO3和NaHCO3混合物中加入过量BaCl2溶液,Na2CO3发生反应:Na2CO3+BaCl2=CaCO3↓+2NaCl,产生白色沉淀,该反应的离子方程式为;
(4)装置B盛有浓硫酸,作用是干燥CO2气体;
尽管盐酸也能够与Na2CO3和NaHCO3反应产生CO2气体,但HCl有挥发性,导致制取的CO2气体中混入杂质HCl,HCl也能被碱石灰吸收,从而影响CO2的质量的测定,干扰实验,因此实验中不能盐酸代替稀硫酸进行实验;
(5)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的CO2气体。在装置D中也盛有碱石灰,其作用是吸收空气中的水和二氧化碳,防止空气中的水和二氧化碳进入装置C被吸收而干扰实验;
(6)为了减少实验误差,在反应前和反应后都要通入N2,反应后通入N2的目的是将生成的CO2全部赶入装置C中被充分吸收,减小实验误差。
【变式13-2】(24-25高一上·湖南永州·期中)某兴趣小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱,流程如下图:
(1)向饱和NaCl溶液中通入CO2和氨气,应先通入 (填化学式)。
(2)反应②进行的操作是___________(选装置)。
A. B. C. D.
(3)写出反应①的化学方程式 。
(4)该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)现将Na2CO3和NaHCO3的固体均匀混合等分成两份。第一份充分加热至恒重,固体质量减少6.2 g;第二份与足量稀盐酸充分反应后,加热、蒸干,得到固体23.4 g。则混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为 。
(6)写出一种可以鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的方法 。
【答案】(1)NH3
(2)B
(3)NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
(4)NaCl、CO2
(5)1:2
(6)分别往两种溶液中滴加稀盐酸,观察冒出气泡的速率快慢(或分别往两种溶液中加入氯化钡溶液或氯化钙溶液,观察那种溶液会生成沉淀)
【分析】侯德榜制碱法制取纯碱化学方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓,操作①为过滤,反应②为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,气体A为CO2,母液中有NH4Cl、NaCl,通入NH3和NaCl析出NH4Cl固体和溶液B为NaCl溶液。
【解析】(1)CO2溶解度小,先通NH3使溶液为碱性环境,可增大CO2溶解。
(2)反应②是加热分解NaHCO3固体,需在坩埚中进行,故选B。
(3)反应①向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应的化学方程式NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓。
(4)反应②分解NaHCO3产生的CO2可作为原料进入反应①,从母液中分离出溶液B为NaCl溶液,也可进入反应①重复利用,该流程中可循环利用的物质是NaCl、CO2。
(5)现将Na2CO3和NaHCO3的固体均匀混合分成两等份。第一份充分加热至恒重,固体质量减少6.2g,设n( NaHCO3)为x mol,发生反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,则,解得x=0.2mol,第二份与足量稀盐酸充分反应后,加热、蒸干,得到固体NaCl的质量为23.4g,则n(NaCl)= ,n(Na+)=0.4mol,根据钠原子守恒n(Na2CO3)= =0.1mol,则n(Na2CO3):n( NaHCO3)=1:2。
(6)Na2CO3和少量盐酸反应不能产生二氧化碳气体,NaHCO3和少量盐酸反应生成二氧化碳气体;Na2CO3能与氯化钡或氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,NaHCO3与氯化钡、氯化钙不反应,鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的方法有:分别往两种溶液中滴加稀盐酸,观察冒出气泡的速率快慢(或分别往两种溶液中加入氯化钡溶液或氯化钙溶液,观察那种溶液会生成沉淀)。
【变式13-3】(24-25高一上·湖北·期中)是一种常见的氧化剂。为了探究的化学性质,某化学实验小组进行了一系列实验。
Ⅰ.与的反应。
(1)使酚酞溶液褪色的物质是 ,生成该物质的化学反应方程式为 。
(2)用离子方程式解释酸性溶液褪色的原因 。
Ⅱ.与的反应。
(3)装置B中盛放的药品是 ,作用是 。
(4)在点燃C处酒精灯前应进行的操作是 。
(5)实验过程中观察到C中淡黄色粉末逐渐变为白色固体,D中白色固体无明显变化。根据现象写出C中发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1) H2O2
(2)
(3) 碱石灰 吸收氢气中的水和氯化氢
(4)在D装置后用小试管收集气体并检验其纯度
(5)
【分析】Ⅰ:过氧化钠与水反应先生成氢氧化钠和中间产物过氧化氢,过氧化氢分解再产生氧气和水,氢氧化钠能使酚酞溶液变红,而过氧化氢具有强氧化性使酚酞溶液褪色;过氧化氢能与高锰酸钾溶液中高锰酸根离子发生氧化还原反应生成氧气和锰离子,离子方程式为。
Ⅱ:推测Na2O2与H2能反应,首选要制得氢气,A为氢气的制备装置,实验室用锌与稀盐酸反应制氢气,制得的氢气中含氯化氢气体、水蒸气,用B碱石灰吸收,C是Na2O2与H2的反应装置,D检验其产物是否有水生成,据此解答。
【解析】(1)由分析可知,使酚酞溶液褪色的物质是H2O2,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和过氧化氢,化学反应方程式为。
(2)过氧化氢能与高锰酸钾溶液中高锰酸根离子发生氧化还原反应生成氧气和锰离子,离子方程式为。
(3)由分析可知装置B中盛放的药品是碱石灰,可起到吸收氢气中的水和氯化氢的作用。
(4)在点燃C处酒精灯前应检查氢气的纯度,故进行的操作是在D装置后用小试管收集气体并检验其纯度。
(5)由上述实验可推出Na2O2与H2反应没有生成水,应生成氢氧化钠固体,化学方程式为。
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