内容正文:
大单元二 金属元素及其化合物
第7讲 钠及其化合物
学习导航站
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1 合金★★☆☆☆
考点2 金属冶炼方法★★★☆☆
考点3氧化钠 过氧化钠 ★★★☆☆
考点4碳酸钠 碳酸氢钠 ★★★☆☆
考点5碱金属 焰色试验 ★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
考点1 合金★★☆☆☆
知识点一 概念
合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
知识点二 性能
1. 熔点:一般比它的各成分金属低。
2. 硬度和强度:一般比它的各成分金属大。
知识点三 生铁与钢的含碳量大小
生铁和钢都属于合金,但是含碳量不同,含碳量:生铁>钢。
考点2 金属冶炼方法★★★☆☆
知识点一 金属活动性顺序与金属冶炼的方法
知识点二 金属冶炼的方法
电解法
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
热还原法
焦炭还原法
C+2CuO2Cu+CO2↑
CO还原法
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
H2还原法
3H2+WO3W+3H2O
活泼金属还原法
2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr
热分解法
2HgO2Hg+O2↑
2Ag2O4Ag+O2↑
考点3 钠 氧化钠 过氧化钠★★★☆☆
知识点一 钠
1. 钠的物理性质
钠是银白色固体,硬度小,密度比煤油大、比水小,通常保存在煤油中。钠的熔点低于水的沸点,具有良好的导电、导热性。
2. 钠的化学性质(强还原性)(写化学方程式)
(1) 与非金属单质反应
①与O2
常温下:4Na+O2===2Na2O;
加热条件下:2Na+O2Na2O2;
②与Cl2:2Na+Cl22NaCl;
③与S:2Na+SNa2S。
(2) 与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
(3) 与乙醇反应:
2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑
[Na沉在乙醇底部,反应速率比Na与水反应的慢(填“慢”或“快”)]。
(4) 与盐反应
①与熔融盐:
4Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti
②与盐溶液:Na先与水反应,生成的NaOH再与盐反应。
3. 钠的用途
(1) 制高压钠灯。
(2) 钠、钾合金(常温为液态)用作原子反应堆的导热剂。
(3) 从钛、锆、铌、钽等熔融氯化物中置换出金属单质。
知识点二 氧化钠和过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
颜色
白色
淡黄色
氧元素化合价
-2
-1
电子式
Na+[]2-Na+
Na+[]2-Na+
化学键类型
离子键
离子键和非极性共价键
阴、阳离子个数之比
1∶2
1∶2
与水反应
(写化学方程式)
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
(写化学方程式)
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
是否为碱性氧化物
是
否
转化关系
Na2O转化为Na2O2的化学方程式:2Na2O+O22Na2O2
重要用途
—
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
[注意事项] 在防毒面具和潜水艇中经常用Na2O2作为CO2吸收剂,并供给氧气;宇航密封舱中则往往使用较轻的Li2O2。
【考法归纳】
过氧化钠的性质
1. Na2O2的强氧化性:
试剂
主要现象
原理或解释
SO2
—
Na2O2+SO2===Na2SO4
Na2SO3溶液
—
Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH
FeCl2溶液
产生红褐色沉淀
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
氢硫酸
产生淡黄色沉淀
Na2O2+H2S===S↓+2NaOH
品红溶液
红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
酚酞溶液
先变红后褪色
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(Na2O2的强氧化性使之褪色)
2. 遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2,如:2MnO+5Na2O2+16H+===2Mn2++5O2↑+10Na++8H2O。
3. Na2O2与CO2、水发生歧化反应。
考点4 碳酸钠 碳酸氢钠★★★☆☆
知识点一 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
物理性质
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
溶解性
易溶于水,加入少量水时,放出(填“放出”或“吸收”)热量,溶液呈碱性
可溶于水,溶解时,吸收(填“放出”或“吸收”)热量,比Na2CO3的溶解度小,溶液呈碱性
化学性质
稳定性
稳定,但Na2CO3·10H2O易风化
不稳定,受热易分解
与酸液(如盐酸)
反应
CO+H+===HCO(酸少量)
CO+2H+===H2O+CO2↑(酸过量)
HCO+H+===H2O+CO2↑
与碱液(如澄清石灰水)反应
Ca2++CO===CaCO3↓
Ca2++2OH-+2HCO===
CaCO3↓+CO+2H2O(碱不足)
Ca2++1OH-+1HCO===
1CaCO3↓+H2O(碱过量)
主要用途
玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵粉、医药(胃酸中和剂)、灭火器
相互转化
Na2CO3NaHCO3
特别提醒
碳酸氢钠能作胃酸中和剂,碳酸钠不能作胃酸中和剂
知识点二 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
性质
操作
结论(填化学式)
溶解性
取等质量的两种固体,加入少量(等量)水
溶解量大的是Na2CO3
稳定性
取等质量的两种固体,分别加热
生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3
碱性
取等物质的量的两种固体,加入等体积(足量)水,测定pH
碱性强的是Na2CO3
与酸反应速率
取等体积、等物质的量浓度的两种盐溶液,分别逐滴加入等浓度的盐酸
产生气泡较快的是NaHCO3
注意
①不用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为都有白色沉淀生成,现象相同,无法鉴别;
②不用CaCl2(或BaCl2)溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为CaCl2(或BaCl2)溶液与NaHCO3溶液也可能产生白色沉淀
【考法归纳】
侯氏制碱法
侯氏制碱法生产流程可简要表示如下:
1. 先在低温的条件下将NH3(要防倒吸)通入饱和食盐水中,再通入CO2。
2. 主要反应原理:
(1) 产生NaHCO3的反应(写化学方程式,下同):
NH3+H2O+CO2+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl。
(2) 产生Na2CO3的反应:
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
3. 向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气的作用:增大NH的浓度,使NH4Cl更多地析出;使NaHCO3转化为Na2CO3(溶解度大),提高析出的NH4Cl纯度。
4. 绿色化学思想:
可循环使用的物质为NaCl、CO2。
考点5 碱金属 焰色试验★★★☆☆
知识点一 碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)性质
性质
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均有1个电子
电子层数逐渐增多,核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性,最高正价均为+1
金属性逐渐增强
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔点低
密度逐渐增大(钾反常),熔点逐渐降低
化学性质
都具有较强的还原性,还原性逐渐增强
与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
知识点二 碱金属的特性
1. 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。
2. 碱金属一般都保存在煤油中,但锂的密度小于煤油,通常将锂密封在石蜡中。
3. 碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。
4. 试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等试剂必须放回原瓶。
5. 锂与O2反应与钠不同,无论是常温还是加热,Li与O2反应只生成Li2O。
知识点三 焰色试验
1. 焰色试验是物理变化,属于元素的性质。
2. 钠、钾元素的检验
(1) 焰色试验显黄色―→含钠元素。
(2) 焰色试验显紫色―→含钾元素。
3. 进行焰色试验前铂丝先用稀盐酸洗涤。
【考法归纳】
金属氢化物
1. 制备: 碱金属均可与H2直接作用,生成金属氢化物。金属氢化物属于离子化合物,如NaH的电子式为Na+[H]-。
2. 性质:强还原性(金属氢化物中H元素为-1价)。
①NaH+H2O===NaOH+H2↑(NaH为还原剂,水为氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物)
②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑
例 NaH和NaAlH4都是重要的还原剂,一定条件下,金属钠和H2反应生成NaH。NaH与水反应可生成H2,NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4,请推测并回答:
(1) NaH与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl。
(2) NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程中生成两种产物,写出该反应的化学方程式:3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH。
(3) NaH能将CO2还原成碳并放出H2,该反应的化学方程式为4NaH+3CO2===2Na2CO3+C+2H2。
【真题挑战】
一、单选题
1.(2025·山东·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为
D.溶液中,的数目为
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)下列有关反应方程式错误的是
A.泡沫灭火器反应原理:
B.用金属钠除去甲苯中的微量水:
C.用溶液吸收尾气中的
D.氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
4.(2024·北京·高考真题)关于和的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用溶液使转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
5.(2023·天津·高考真题)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.焰色试验 B.试纸 C.稀氨水 D.
6.(2023·广东·高考真题)部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在c→d→e的转化 B.能与反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D.若b能与反应生成,则b中含共价键
7.(2023·北京·高考真题)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
二、解答题
8.(2025·安徽·高考真题)侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有 (填名称)。
(2)步骤②中需研细后加入,目的是 。
(3)在实验室使用代替和制备纯碱,优点是 。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸。,所得产品的成分为 (填标号)。
a. b. c.和 d.和
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的 (填“>”“<”或“=”)。
(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续,消耗
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶,静置
矿泉水瓶变瘪,后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是 。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为 。
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大单元二 金属元素及其化合物
第7讲 钠及其化合物
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核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1 合金★★☆☆☆
考点2 金属冶炼方法★★★☆☆
考点3氧化钠 过氧化钠 ★★★☆☆
考点4碳酸钠 碳酸氢钠 ★★★☆☆
考点5碱金属 焰色试验 ★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
考点1 合金★★☆☆☆
知识点一 概念
合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
知识点二 性能
1. 熔点:一般比它的各成分金属低。
2. 硬度和强度:一般比它的各成分金属大。
知识点三 生铁与钢的含碳量大小
生铁和钢都属于合金,但是含碳量不同,含碳量:生铁>钢。
考点2 金属冶炼方法★★★☆☆
知识点一 金属活动性顺序与金属冶炼的方法
知识点二 金属冶炼的方法
电解法
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
热还原法
焦炭还原法
C+2CuO2Cu+CO2↑
CO还原法
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
H2还原法
3H2+WO3W+3H2O
活泼金属还原法
2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr
热分解法
2HgO2Hg+O2↑
2Ag2O4Ag+O2↑
考点3 钠 氧化钠 过氧化钠★★★☆☆
知识点一 钠
1. 钠的物理性质
钠是银白色固体,硬度小,密度比煤油大、比水小,通常保存在煤油中。钠的熔点低于水的沸点,具有良好的导电、导热性。
2. 钠的化学性质(强还原性)(写化学方程式)
(1) 与非金属单质反应
①与O2
常温下:4Na+O2===2Na2O;
加热条件下:2Na+O2Na2O2;
②与Cl2:2Na+Cl22NaCl;
③与S:2Na+SNa2S。
(2) 与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
(3) 与乙醇反应:
2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑
[Na沉在乙醇底部,反应速率比Na与水反应的慢(填“慢”或“快”)]。
(4) 与盐反应
①与熔融盐:
4Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti
②与盐溶液:Na先与水反应,生成的NaOH再与盐反应。
3. 钠的用途
(1) 制高压钠灯。
(2) 钠、钾合金(常温为液态)用作原子反应堆的导热剂。
(3) 从钛、锆、铌、钽等熔融氯化物中置换出金属单质。
知识点二 氧化钠和过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
颜色
白色
淡黄色
氧元素化合价
-2
-1
电子式
Na+[]2-Na+
Na+[]2-Na+
化学键类型
离子键
离子键和非极性共价键
阴、阳离子个数之比
1∶2
1∶2
与水反应
(写化学方程式)
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
(写化学方程式)
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
是否为碱性氧化物
是
否
转化关系
Na2O转化为Na2O2的化学方程式:2Na2O+O22Na2O2
重要用途
—
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
[注意事项] 在防毒面具和潜水艇中经常用Na2O2作为CO2吸收剂,并供给氧气;宇航密封舱中则往往使用较轻的Li2O2。
【考法归纳】
过氧化钠的性质
1. Na2O2的强氧化性:
试剂
主要现象
原理或解释
SO2
—
Na2O2+SO2===Na2SO4
Na2SO3溶液
—
Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH
FeCl2溶液
产生红褐色沉淀
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
氢硫酸
产生淡黄色沉淀
Na2O2+H2S===S↓+2NaOH
品红溶液
红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
酚酞溶液
先变红后褪色
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(Na2O2的强氧化性使之褪色)
2. 遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2,如:2MnO+5Na2O2+16H+===2Mn2++5O2↑+10Na++8H2O。
3. Na2O2与CO2、水发生歧化反应。
考点4 碳酸钠 碳酸氢钠★★★☆☆
知识点一 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
物理性质
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
溶解性
易溶于水,加入少量水时,放出(填“放出”或“吸收”)热量,溶液呈碱性
可溶于水,溶解时,吸收(填“放出”或“吸收”)热量,比Na2CO3的溶解度小,溶液呈碱性
化学性质
稳定性
稳定,但Na2CO3·10H2O易风化
不稳定,受热易分解
与酸液(如盐酸)
反应
CO+H+===HCO(酸少量)
CO+2H+===H2O+CO2↑(酸过量)
HCO+H+===H2O+CO2↑
与碱液(如澄清石灰水)反应
Ca2++CO===CaCO3↓
Ca2++2OH-+2HCO===
CaCO3↓+CO+2H2O(碱不足)
Ca2++1OH-+1HCO===
1CaCO3↓+H2O(碱过量)
主要用途
玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵粉、医药(胃酸中和剂)、灭火器
相互转化
Na2CO3NaHCO3
特别提醒
碳酸氢钠能作胃酸中和剂,碳酸钠不能作胃酸中和剂
知识点二 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
性质
操作
结论(填化学式)
溶解性
取等质量的两种固体,加入少量(等量)水
溶解量大的是Na2CO3
稳定性
取等质量的两种固体,分别加热
生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3
碱性
取等物质的量的两种固体,加入等体积(足量)水,测定pH
碱性强的是Na2CO3
与酸反应速率
取等体积、等物质的量浓度的两种盐溶液,分别逐滴加入等浓度的盐酸
产生气泡较快的是NaHCO3
注意
①不用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为都有白色沉淀生成,现象相同,无法鉴别;
②不用CaCl2(或BaCl2)溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,因为CaCl2(或BaCl2)溶液与NaHCO3溶液也可能产生白色沉淀
【考法归纳】
侯氏制碱法
侯氏制碱法生产流程可简要表示如下:
1. 先在低温的条件下将NH3(要防倒吸)通入饱和食盐水中,再通入CO2。
2. 主要反应原理:
(1) 产生NaHCO3的反应(写化学方程式,下同):
NH3+H2O+CO2+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl。
(2) 产生Na2CO3的反应:
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
3. 向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气的作用:增大NH的浓度,使NH4Cl更多地析出;使NaHCO3转化为Na2CO3(溶解度大),提高析出的NH4Cl纯度。
4. 绿色化学思想:
可循环使用的物质为NaCl、CO2。
考点5 碱金属 焰色试验★★★☆☆
知识点一 碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)性质
性质
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均有1个电子
电子层数逐渐增多,核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性,最高正价均为+1
金属性逐渐增强
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔点低
密度逐渐增大(钾反常),熔点逐渐降低
化学性质
都具有较强的还原性,还原性逐渐增强
与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
知识点二 碱金属的特性
1. 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。
2. 碱金属一般都保存在煤油中,但锂的密度小于煤油,通常将锂密封在石蜡中。
3. 碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。
4. 试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等试剂必须放回原瓶。
5. 锂与O2反应与钠不同,无论是常温还是加热,Li与O2反应只生成Li2O。
知识点三 焰色试验
1. 焰色试验是物理变化,属于元素的性质。
2. 钠、钾元素的检验
(1) 焰色试验显黄色―→含钠元素。
(2) 焰色试验显紫色―→含钾元素。
3. 进行焰色试验前铂丝先用稀盐酸洗涤。
【考法归纳】
金属氢化物
1. 制备: 碱金属均可与H2直接作用,生成金属氢化物。金属氢化物属于离子化合物,如NaH的电子式为Na+[H]-。
2. 性质:强还原性(金属氢化物中H元素为-1价)。
①NaH+H2O===NaOH+H2↑(NaH为还原剂,水为氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物)
②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑
例 NaH和NaAlH4都是重要的还原剂,一定条件下,金属钠和H2反应生成NaH。NaH与水反应可生成H2,NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4,请推测并回答:
(1) NaH与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl。
(2) NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程中生成两种产物,写出该反应的化学方程式:3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH。
(3) NaH能将CO2还原成碳并放出H2,该反应的化学方程式为4NaH+3CO2===2Na2CO3+C+2H2。
【真题挑战】
一、单选题
1.(2025·山东·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备少量
C.用和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量粉:
【答案】C
【详解】A.当NaOH吸收少量SO2时,应生成SO而非HSO,正确反应为:,A错误;
B.与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为,原方程式系数未配平,B错误;
C.与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为,各元素及电荷均守恒,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为
D.溶液中,的数目为
【答案】A
【详解】A.反应①电解熔融NaCl生成,标准状况下11.2L为0.5mol,含0.5×2=1mol原子,即,A正确;
B.2.3g Na(0.1mol)与氧气加热反应生成0.05mol,每个含1个O-O非极性键,所以非极性键数目为,B错误;
C.与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为,1mol与水反应转移1mol电子,数目为,C错误;
D.ClO⁻在水中会水解,故数目小于,D错误;
故选A。
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)下列有关反应方程式错误的是
A.泡沫灭火器反应原理:
B.用金属钠除去甲苯中的微量水:
C.用溶液吸收尾气中的
D.氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
【答案】D
【详解】A.泡沫灭火器中Al3+与HCO发生双水解,生成Al(OH)3和CO2,方程式配平正确,A正确;
B.金属钠优先与水反应生成NaOH和H2,甲苯不参与反应,方程式正确,B正确;
C.NO2与NaOH反应生成NO和NO,方程式配平及产物均正确,C正确;
D.石灰乳(Ca(OH)2悬浊液)不能拆为OH-,正确反应应为2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O,D错误;
故选D。
4.(2024·北京·高考真题)关于和的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用溶液使转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
【答案】D
【详解】A.和的溶液中均存在、、、、、、,A正确;
B.加入溶液会发生反应:,B正确;
C.受热易分解,可转化为,而热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确;
D.室温下和饱和溶液相差较大的主要原因是的水解程度远大于,D错误;
故选D。
5.(2023·天津·高考真题)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.焰色试验 B.试纸 C.稀氨水 D.
【答案】C
【详解】A.钠元素、钡元素的焰色不同,可以用焰色试验鉴别碳酸钠和氯化钡,A不符合;
B.Na2CO3溶液显碱性,BaCl2溶液显中性,故可以用pH试纸检验Na2CO3和BaCl2,B不符合;
C.Na2CO3溶液和BaCl2溶液与氨水都不反应,都无现象,C符合;
D.Na2CO3溶液与Na2SO4溶液不反应,BaCl2溶液与Na2SO4反应生成白色沉淀硫酸钡, D不符合;
故选C。
6.(2023·广东·高考真题)部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在c→d→e的转化 B.能与反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D.若b能与反应生成,则b中含共价键
【答案】B
【分析】由图可知a、b、c对应物质分别为:钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e 、d对应物质分别为:铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。
【详解】A.由分析可知氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解生成氧化铜所以存在c→d→e的转化,A合理;
B.钠和氧化钠(过氧化钠)都能与反应都能生成氢氧化钠,B不合理;
C.新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C合理;
D.若b能与反应生成,则b为过氧化钠,结构中含共价键和离子键,D合理;
故选B。
7.(2023·北京·高考真题)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
【答案】C
【详解】A.Na2O2中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键而不含非极性键,A错误;
B.①中水的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;
C.Na2O2由Na+和组成.阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为2∶1,C正确;
D.①中每生成1个氧气分子转移2个电子,②中每生成1个氢气分子转移1个电子,转移电子数相同时,生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2,D错误;
故选C。
二、解答题
8.(2025·安徽·高考真题)侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有 (填名称)。
(2)步骤②中需研细后加入,目的是 。
(3)在实验室使用代替和制备纯碱,优点是 。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸。,所得产品的成分为 (填标号)。
a. b. c.和 d.和
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的 (填“>”“<”或“=”)。
(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续,消耗
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶,静置
矿泉水瓶变瘪,后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是 。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为 。
【答案】(1)烧杯、玻璃棒
(2)加快溶解、加快与反应
(3)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
(4) a >
(5) 在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体
【分析】本题以和为反应物,在实验室制备纯碱。考查了配制饱和溶液的方法及所用的试剂;用代替和,使工艺变得简单易行,原料利用率较高,且环保、制备效率较高;滴定分析中利用了碳酸钠与盐酸反应分步进行,根据两个滴定终点所消耗的盐酸用量分析产品的成分;通过对比实验可以发现的充分溶解对的生成有利。
【详解】(1)步骤①中配制饱和食盐水,要在烧杯中放入一定量的食盐,然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解,因此需要使用的有烧杯和玻璃棒。
(2)固体的颗粒越小,其溶解速率越大,且其与其他物质反应的速率越大,因此,步骤②中需研细后加入,目的是加快溶解、加快与反应。
(3)和在水中可以发生反应生成,但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且对环境会产生不好的影响,因此,在实验室使用代替和制备纯碱,其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高。
(4)i.根据图中的曲线变化可知,到达第一个滴定终点B时,发生的反应为,消耗盐酸;到达第二个滴定终点C时, 发生的反应为,又消耗盐酸,因为,说明产品中不含和,因此,所得产品的成分为,故选a。
ⅱ.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓,其必然会使一部分与盐酸反应生成,从而使得偏大、偏小,因此,该同学所记录的>。
(5)i.实验a无明显现象的原因是:在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液。受热分解生成的气体中有和,而分解产生的气体中只有,无水可以吸收分解产生的,溶液可以吸收分解产生的;溶液增重,则分解产生的的质量为,其物质的量为,由分解反应可知,的物质的量为,则白色晶体中的质量为,故其质量分数为。
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