内容正文:
第01讲 钠及其重要化合物
目 录
01 课标达标练
题型01 金属钠的性质及应用
题型02 钠的氧化物的性质及应用
题型03 碳酸钠和碳酸氢钠的比较和鉴别
题型04 侯氏制碱法的原理及应用
题型05 焰色试验
题型06 碱金属元素的性质及应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 金属钠的性质及应用
1.下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
A
切开一小块钠,观察切面颜色的变化
钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B
把一小块钠投入CuSO4溶液中
钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,产生蓝色沉淀
C
把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中
钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液变蓝
D
把一小块钠迅速投入热坩埚中,继续加热坩埚片刻
钠熔成小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
2.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
3.下列叙述正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2===Na2O2
B.一定条件下,2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2NA
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.钠在空气中长期放置,最终主要生成物为碳酸钠
02 钠的氧化物的性质及应用
4.某溶液含有①NO、②HCO、③SO、④CO、⑤SO五种阴离子。现向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度增大的是(设溶液体积无变化)( )
A.① B.④ C.①④⑤ D.④⑤
5.(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目:________________________________;其中氧化剂是_________,还原剂是________,氧化产物是________,还原产物是________。
(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 mol氧气时,转移的电子数为________。
【实验探究Na2O2的强氧化性和漂白性】6.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式:____________,其中化学键的类型为___________,氧元素的化合价为__________。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因:_______________________________,依据实验现象推测红色褪去的原因是________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:___________________________。
(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为__________________________________,其反应类型为_____________。
03 碳酸钠和碳酸氢钠的比较和鉴别
7.Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下,通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1:向混合溶液中滴几滴酚酞,溶液显红色;
实验2:向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅;
实验3:向混合溶液中通入过量的CO2,无明显现象;
实验4:向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是( )
A.实验1中溶液显红色的主要原因是CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.实验2中溶液红色变浅的原因是HCO+H+H2O+CO2↑
C.实验3中无明显现象说明没有发生化学反应
D.实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO+Ba2++2OH-===2H2O+CO+BaCO3↓
8.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
9.下列有关碳酸钠、碳酸氢钠的说法正确的是( )
A.25 ℃时,碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠大
B.常温下,分别向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中滴加等浓度的稀盐酸,立即产生气泡的是Na2CO3
C.可利用图示装置来比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
D.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1时,溶液的pH大小:Na2CO3>NaHCO3
04 侯氏制碱法的原理及应用
10.侯德榜是我国杰出的化学家,“侯氏制碱法”的创始人。NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解,其中不正确的是( )
A.甲同学说:该条件下NaHCO3的溶解度较小
B.乙同学说:NaHCO3不是纯碱
C.丙同学说:析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D.丁同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳
11.实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体,不能达到实验目的的是( )
A.装置Ⅰ制取CO2
B.装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C.装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D.装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
05 焰色试验
12.下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质 ③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
06 碱金属元素的性质及应用
13.碱金属元素是金属性表现的最鲜明和最有规律的一族元素。下列说法正确的是( )
A.碱金属单质中锂的密度最小,熔点最低
B.25 ℃时碳酸钾溶液的pH<7
C.乙醇与金属钾反应生成氢气
D.用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯
14.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题:
(1)锂是最轻的活泼金属,常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂,原因是_______________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属,下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A.钾在空气中燃烧时,只生成K2O
B.钾与水反应,由于反应剧烈可能会发生爆炸
C.1 mol·L-1KOH溶液比1 mol·L-1NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂,其电子式为________,与水反应放出氢气,化学方程式为______________。生成1 mol氢气时,反应中转移的电子数为_________________。
(4)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,其反应的化学方程式:__________________________________。
1.下列关于钠的说法不正确的是( )
A.切开金属钠,切面会逐渐变暗
B.实验室的单质钠常常保存在石蜡油或煤油中
C.金属钠着火时用湿抹布盖灭
D.固体钠的密度比液体水的密度小
2.观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块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白色固体,则下列说法正确的是( )
A.①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B.④只发生物理变化
C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.②④是非氧化还原反应
3.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚
C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性
D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
4.将过氧化钠投入FeCl2溶液中,可观察到的实验现象是( )
A.有无色气体和白色沉淀生成
B.有无色气体和红褐色沉淀生成
C.无气体产生,有沉淀生成
D.有气体产生,无沉淀生成
5.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取反应后的溶液加入二氧化锰,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
6.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计如图装置,下列说法正确的是( )
A.装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2
B.装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在装置D管口末端处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
D.检查装置A气密性的方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好
【中国古代传统文化】7.《本草述钩元》中“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,……晒干烧灰,以原水淋汁,……久则凝淀如石,……浣衣发面,……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指( )
A.KOH B.KAl(SO4)2
C.KHCO3 D.K2CO3
8.下列说法错误的是( )
A.向碳酸钠中加入少量水后,插入温度计,显示温度上升
B.焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗
C.可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
D.NaCl可用作食品调味剂
9.除去混在碳酸钠溶液中少量的碳酸氢钠,最合理的方法是( )
A.加热 B.加适量氢氧化钠溶液
C.加盐酸 D.加CaCl2溶液
10.某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是( )
A.实验前pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)
B.实验后两溶液中离子种类完全相同
C.Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多
D.两溶液中反应的基本类型相同
11.下列各组中两种物质作用时,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响的是( )
A.NaOH溶液与CO2
B.NaHCO3和盐酸
C.Na与O2
D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液
12.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是( )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
【科学技术成果与化学知识融合】13.钠元素广泛存在于自然界,中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威杂志上,立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是( )
A.“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.治疗胃酸过多可以用NaHCO3,糕点制作也可以用NaHCO3
D.金属钠放置在空气中,最终会变成Na2O2
14.向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的图像关系合理的是( )
15.侯氏制碱法:在饱和食盐水中通入氨气,形成氨化的NaCl饱和溶液,再向其中通入二氧化碳,使溶液中存在大量的Na+、NH、Cl-和HCO,由于NaHCO3的溶解度最小,故可析出NaHCO3晶体,灼烧NaHCO3得纯碱,其余产品处理后可作肥料或循环使用;其反应原理为NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;可循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵晶体,下列装置能达到相应的实验目的的是( )
A.图甲是制NH3并溶于饱和食盐水
B.图乙是制取CO2
C.图丙是过滤获得碳酸氢钠晶体
D.图丁是蒸发结晶得到氯化铵
16.某兴趣小组的学生根据Mg与CO2反应的原理推测钠也能在CO2中燃烧,为了确定其产物并进行实验论证,某同学设计了下列装置进行实验(已知PdCl2能被CO还原为Pd),请回答下列问题:
(1)上图装置2中应盛放________溶液。
(2)为了使反应随开随用,随关随停,上图方框内应选用装置________(填字母)。
(3)检查装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前,应先进行装置1的操作,待装置______(填数字)中出现______________的现象时,再点燃酒精灯。
(4)①若装置6中有黑色沉淀(Pd)生成,装置4中残留固体(只有一种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_________________________________。
②若装置6中无明显现象,装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_______________________________________。
【新物质的制备】17.碳酸镧咀嚼片是一种不含钙和铝的磷酸盐结合剂,常用于治疗慢性肾衰患者的高磷血症。实验室模拟用LaCl3为原料来制备碳酸镧。为避免生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3],整个反应在较低的pH条件下进行。
(1)某化学兴趣小组利用下列装置在实验室中用碳酸氢铵制备碳酸镧。
①在实验室用装置甲还可以制取下列气体中的________(填字母)。
A.O2 B.Cl2 C.H2 D.NO E.SO2 F.C2H2 G.C2H4
②仪器X的作用是________。
③实验中应先打开K2,再打开K1,原因是________________________________。
④为保证碳酸镧的纯度,实验过程中需要注意的问题有_______________(答一条即可)。
(2)碳酸钠或碳酸氢钠与氯化镧反应均可生成碳酸镧。
①为了高磷血症患者的安全,通常选用碳酸氢钠溶液,优点是__________(答一条即可)。
②NaHCO3与LaCl3反应过程中会发生两个平行反应,其离子方程式为
A.__________________________和B.H++HCO===CO2↑+H2O。
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)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或______________。
(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溶解度曲线,需采用的操作为_______________、________、洗涤、干燥。
1.下列有关钠及其化合物的说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.(2021·广东卷)23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
B.(2023·浙江卷1月)金属钠导热性好,可用作传热介质
C.(2022·浙江卷1月)不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶
D.(2021·浙江卷)电解饱和食盐水可以得到金属钠和Cl2
2.下列有关钠的化合物说法错误的是( )
A.(2023·浙江卷)Na2O2能与CO2反应生成O2,可作潜水艇中的供氧剂
B.(2024·广东卷)Na2O2是否失效与反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑有关
C.(2023·北京卷)Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.(2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
3.(2024·北京卷)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法错误的是( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.利用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
4.(天津卷2024)依据下列实验现象,判断所得相应结论错误的是
实验现象
结论
A
银氨溶液与葡萄糖溶液反应,有银镜生成
葡萄糖是还原糖
B
将蛋清溶液滴入饱和NaCl溶液中,溶液变浑浊,继续加入蒸馏水,溶液变澄清
蛋白质的盐析是可逆的
C
向[Cu(NH3)4]SO4浓溶液中加入乙醇,有深蓝色晶体析出
[Cu(NH3)4]SO4与乙醇发生化学反应
D
Na与冷水反应剧烈,而Mg与热水反应缓慢
金属性:Na>Mg
5. (2022·天津卷,节选)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)NaCl熔点为800.8 ℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下:
2NaCl(l)2Na(l)+Cl2(g)
加入CaCl2的目的是_____________________。
(2)Na2O2的电子式为________。
(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过____、_____(填序号)
a.浓硫酸 b.饱和食盐水
c.NaOH溶液 d.KMnO4溶液
(4)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加热得到Na2CO3的质量为______g。
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第01讲 钠及其重要化合物
目 录
01 课标达标练
题型01 金属钠的性质及应用
题型02 钠的氧化物的性质及应用
题型03 碳酸钠和碳酸氢钠的比较和鉴别
题型04 侯氏制碱法的原理及应用
题型05 焰色试验
题型06 碱金属元素的性质及应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 金属钠的性质及应用
1.下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
A
切开一小块钠,观察切面颜色的变化
钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B
把一小块钠投入CuSO4溶液中
钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,产生蓝色沉淀
C
把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中
钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液变蓝
D
把一小块钠迅速投入热坩埚中,继续加热坩埚片刻
钠熔成小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
答案 A
解析 切开钠,钠与空气中的O2反应生成Na2O,切面颜色变暗,但最后不会呈淡黄色,A项错误;把一小块钠投入CuSO4溶液中,钠先与水反应生成NaOH与H2,钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,B项正确;把钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中,钠与水反应生成NaOH与H2,钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液变蓝,C项正确;钠的熔点低,加热熔化,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,D项正确。
2.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
答案 B
解析 金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子数是一样的;根据反应4Na+O2===2Na2O,1 mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是31 g,根据反应2Na+O2 Na2O2,1 mol金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39 g,故等质量的两块钠,生成过氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量大。
3.下列叙述正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2===Na2O2
B.一定条件下,2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2NA
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.钠在空气中长期放置,最终主要生成物为碳酸钠
答案 D
解析 钠在常温下反应生成氧化钠,加热条件下生成过氧化钠,故A错误;2.3 g钠的物质的量为0.1 mol,而钠无论反应后产物是什么,钠元素反应后一定变为+1价,故0.1 mol钠失去0.1NA个电子,故B错误;钠在空气中加热,生成了淡黄色的过氧化钠,故C错误;钠在空气中长期放置,开始生成氧化钠,最终变成了碳酸钠,故D正确。
02 钠的氧化物的性质及应用
4.某溶液含有①NO、②HCO、③SO、④CO、⑤SO五种阴离子。现向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度增大的是(设溶液体积无变化)( )
A.① B.④ C.①④⑤ D.④⑤
答案 D
解析 Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,溶液呈碱性,HCO与OH-反应生成CO,则②HCO浓度减小,④CO浓度增大;Na2O2具有强氧化性,将SO氧化为SO,则③SO浓度减小,⑤SO浓度增大;只有①NO浓度基本不变,故选D。
5.(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目:________________________________;其中氧化剂是_________,还原剂是________,氧化产物是________,还原产物是________。
(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 mol氧气时,转移的电子数为________。
答案 (1) Na2O2 Na2O2 O2 NaOH
(2)0.2NA(或1.204×1023)
【实验探究Na2O2的强氧化性和漂白性】6.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式:____________,其中化学键的类型为___________,氧元素的化合价为__________。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因:_______________________________,依据实验现象推测红色褪去的原因是________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:___________________________。
(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为__________________________________,其反应类型为_____________。
答案 (1) 离子键、非极性共价键 -1
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(3)2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
(4)Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 复分解反应
03 碳酸钠和碳酸氢钠的比较和鉴别
7.Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下,通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1:向混合溶液中滴几滴酚酞,溶液显红色;
实验2:向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅;
实验3:向混合溶液中通入过量的CO2,无明显现象;
实验4:向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是( )
A.实验1中溶液显红色的主要原因是CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.实验2中溶液红色变浅的原因是HCO+H+H2O+CO2↑
C.实验3中无明显现象说明没有发生化学反应
D.实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO+Ba2++2OH-===2H2O+CO+BaCO3↓
答案 D
解析 CO的水解能力比HCO强,实验1中溶液显红色的主要原因是CO的水解,CO分步水解,以第一步水解为主:CO+H2OHCO+OH-,A项错误;实验2中滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅,碳酸钠更容易与酸反应,故主要原因是CO+H+===HCO,B项错误;实验3中无明显现象,但发生了化学反应:CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3,C项错误;实验4中产生白色沉淀,是少量氢氧化钡与碳酸氢钠反应生成了碳酸钡,离子方程式为2HCO+Ba2++2OH-===2H2O+CO+BaCO3↓,D项正确。
8.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
答案 B
9.下列有关碳酸钠、碳酸氢钠的说法正确的是( )
A.25 ℃时,碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠大
B.常温下,分别向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中滴加等浓度的稀盐酸,立即产生气泡的是Na2CO3
C.可利用图示装置来比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
D.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1时,溶液的pH大小:Na2CO3>NaHCO3
答案 D
解析 25 ℃时,向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2,会生成碳酸氢钠沉淀,则表明碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小,A不正确;应小试管中放NaHCO3,大试管中放Na2CO3,C不正确;常温下,相同浓度的Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液的碱性强,即溶液的pH大小:Na2CO3>NaHCO3,D正确。
04 侯氏制碱法的原理及应用
10.侯德榜是我国杰出的化学家,“侯氏制碱法”的创始人。NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解,其中不正确的是( )
A.甲同学说:该条件下NaHCO3的溶解度较小
B.乙同学说:NaHCO3不是纯碱
C.丙同学说:析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D.丁同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳
答案 C
解析 碳酸氢钠是小苏打,纯碱是碳酸钠,B项正确;先通入氨气至饱和,再通入二氧化碳,这样可以保证在碱性条件下生成更多的HCO,D项正确。
11.实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体,不能达到实验目的的是( )
A.装置Ⅰ制取CO2
B.装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C.装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D.装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
答案 B
解析 在装置Ⅰ中稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,可制取CO2,A正确;装置Ⅱ中的Na2CO3溶液可与二氧化碳反应,B错误;装置Ⅲ中冰水浴使温度降低,有利于析出NaHCO3固体,C正确;利用装置Ⅳ通过过滤可获得少量NaHCO3固体,D正确。
05 焰色试验
12.下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质 ③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
答案 D
解析 由于焰色试验是通过观察火焰颜色来检验金属元素是否存在的方法,所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色,否则将无法观察到被检验金属元素的真实焰色;观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光,避免钠的干扰。
06 碱金属元素的性质及应用
13.碱金属元素是金属性表现的最鲜明和最有规律的一族元素。下列说法正确的是( )
A.碱金属单质中锂的密度最小,熔点最低
B.25 ℃时碳酸钾溶液的pH<7
C.乙醇与金属钾反应生成氢气
D.用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯
答案 C
14.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题:
(1)锂是最轻的活泼金属,常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂,原因是_______________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属,下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A.钾在空气中燃烧时,只生成K2O
B.钾与水反应,由于反应剧烈可能会发生爆炸
C.1 mol·L-1KOH溶液比1 mol·L-1NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂,其电子式为________,与水反应放出氢气,化学方程式为______________。生成1 mol氢气时,反应中转移的电子数为_________________。
(4)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,其反应的化学方程式:__________________________________。
答案 (1)锂可以与水反应 (2)B
(3)K+[H ]- KH+H2O===KOH+H2↑ NA(或6.02×1023)
(4)3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH
1.下列关于钠的说法不正确的是( )
A.切开金属钠,切面会逐渐变暗
B.实验室的单质钠常常保存在石蜡油或煤油中
C.金属钠着火时用湿抹布盖灭
D.固体钠的密度比液体水的密度小
答案 C
2.观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块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白色固体,则下列说法正确的是( )
A.①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B.④只发生物理变化
C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.②④是非氧化还原反应
答案 D
3.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚
C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性
D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
答案 A
解析 Na2O2与H2O、CO2反应时,都是Na2O2发生自身的歧化反应,A项错误;石英的主要成分是SiO2,而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3,B项正确;Na2O2具有强氧化性,而C、Al、SO2均具有还原性,故Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应,可将C氧化成CO2,将Al氧化成Al2O3,将SO2氧化成SO,C、D项正确。
4.将过氧化钠投入FeCl2溶液中,可观察到的实验现象是( )
A.有无色气体和白色沉淀生成
B.有无色气体和红褐色沉淀生成
C.无气体产生,有沉淀生成
D.有气体产生,无沉淀生成
答案 B
解析 将过氧化钠投入FeCl2溶液中,过氧化钠会和水反应生成氧气和氢氧化钠,同时氧化亚铁离子生成铁离子,再结合氢氧根离子生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,所以看到的现象是有无色气体和红褐色沉淀生成。
5.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取反应后的溶液加入二氧化锰,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。
6.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计如图装置,下列说法正确的是( )
A.装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2
B.装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在装置D管口末端处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
D.检查装置A气密性的方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好
答案 C
解析 Cu与浓硫酸反应制取SO2需加热,故A错误;盐酸易挥发,则装置B中应为碱石灰,可除去HCl和水蒸气,而硅胶不能除去HCl,故B错误;氢气具有可燃性,不纯时加热易发生爆炸,则装置C加热前,应先收集气体并点燃,通过爆鸣声判断气体的纯度,故C正确;检查装置A气密性的方法:先关闭K1,然后直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且一段时间内高度不变,说明气密性良好,故D错误。
【中国古代传统文化】7.《本草述钩元》中“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,……晒干烧灰,以原水淋汁,……久则凝淀如石,……浣衣发面,……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指( )
A.KOH B.KAl(SO4)2
C.KHCO3 D.K2CO3
答案 D
解析 “采蒿蓼之属,……晒干烧灰”,说明“石碱”为蒿蓼烧成的灰中的成分;“以原水淋汁”,说明“石碱”易溶于水;“浣衣发面,……亦去垢发面”,说明“石碱”能去油污、作发酵剂;且植物烧成的灰中的主要成分一般为碳酸盐,故“石碱”为K2CO3,D项符合题意。
8.下列说法错误的是( )
A.向碳酸钠中加入少量水后,插入温度计,显示温度上升
B.焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗
C.可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
D.NaCl可用作食品调味剂
答案 C
解析 碳酸钠溶于水放热,故A正确;盐酸可以溶解氧化物等杂质,且易挥发,不会残留痕迹,故B正确;加入澄清的石灰水,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能生成CaCO3沉淀,不能鉴别两种溶液,故C错误。
9.除去混在碳酸钠溶液中少量的碳酸氢钠,最合理的方法是( )
A.加热 B.加适量氢氧化钠溶液
C.加盐酸 D.加CaCl2溶液
答案 B
解析 加热可除去碳酸钠固体中少量的碳酸氢钠,加热NaHCO3溶液不会分解,A不合理;加入适量的氢氧化钠溶液,发生反应:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,从而除去碳酸氢钠,B合理;加盐酸,二者都发生反应,C不合理;加CaCl2溶液,与碳酸钠反应生成沉淀,D不合理。
10.某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是( )
A.实验前pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)
B.实验后两溶液中离子种类完全相同
C.Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多
D.两溶液中反应的基本类型相同
答案 B
解析 CO、HCO发生水解,溶液显碱性,相同浓度下,CO的水解程度比HCO的大,所以相同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3),故A正确;实验后,碳酸钠溶液和氯化钙溶液恰好反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液中的离子主要有Na+、Cl-,而碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠、碳酸,碳酸大部分分解为二氧化碳气体和水,氯化钙有剩余,溶液中的离子主要有Na+、Cl-、Ca2+,故两者的离子种类不完全相同,故B错误;加入氯化钙后,左侧试管中只有白色沉淀生成,则反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl,右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生,则反应的化学方程式为2NaHCO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,由化学方程式可知起始CO、HCO的物质的量相同时,Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多,故C正确;两试管中发生的反应均为复分解反应,故D正确。
11.下列各组中两种物质作用时,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响的是( )
A.NaOH溶液与CO2
B.NaHCO3和盐酸
C.Na与O2
D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液
答案 B
解析 NaOH溶液与CO2反应,少量的二氧化碳生成碳酸钠,过量的二氧化碳生成碳酸氢钠,A不符合题意;无论NaHCO3和盐酸的量多少,无论条件如何,反应均生成氯化钠、水和二氧化碳,B符合题意;Na与O2不加热生成Na2O,加热生成Na2O2,C不符合题意;NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,NaHSO4少量,产物为硫酸钡、氢氧化钠、水,NaHSO4过量,产物为硫酸钡、硫酸钠、水,D不符合题意。
12.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是( )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
答案 B
解析 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质,故A正确;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3,故B错误;过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,可用于潜水艇中氧气的供给,故C正确;④是分解反应,①是化合反应,②是置换反应,故D正确。
【科学技术成果与化学知识融合】13.钠元素广泛存在于自然界,中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威杂志上,立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是( )
A.“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.治疗胃酸过多可以用NaHCO3,糕点制作也可以用NaHCO3
D.金属钠放置在空气中,最终会变成Na2O2
答案 D
解析 化学变化过程中元素守恒,所以此过程中元素种类没有改变,故A正确;焰色试验是元素的性质,钠元素的焰色为黄色,则NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色均为黄色,故B正确;NaHCO3与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,所以可以用NaHCO3治疗胃酸过多;NaHCO3受热分解生成二氧化碳气体,遇热膨胀而形成小孔,使得糕点松软多孔,故糕点制作也可以用NaHCO3,故C正确。
14.向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的图像关系合理的是( )
答案 D
解析 Na2CO3先和盐酸反应,离子方程式为H++CO===HCO,H+和CO等物质的量反应;第二步盐酸和NaHCO3反应,离子方程式为H++HCO===H2O+CO2↑,H+和HCO也等物质的量反应。第一步生成的HCO和原有的HCO在第二步一起和H+反应,所以第二步消耗的H+大于第一步消耗的H+,故选D。
15.侯氏制碱法:在饱和食盐水中通入氨气,形成氨化的NaCl饱和溶液,再向其中通入二氧化碳,使溶液中存在大量的Na+、NH、Cl-和HCO,由于NaHCO3的溶解度最小,故可析出NaHCO3晶体,灼烧NaHCO3得纯碱,其余产品处理后可作肥料或循环使用;其反应原理为NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;可循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵晶体,下列装置能达到相应的实验目的的是( )
A.图甲是制NH3并溶于饱和食盐水
B.图乙是制取CO2
C.图丙是过滤获得碳酸氢钠晶体
D.图丁是蒸发结晶得到氯化铵
答案 A
解析 用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气,并用倒置漏斗防倒吸,A正确;纯碱易溶于水,有孔隔板不能起到控制反应停止的作用,B错误;过滤装置中缺少玻璃棒引流,C错误;氯化铵易分解,只能在蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液,并不断搅拌,然后冷却结晶、过滤得到氯化铵晶体,D错误。
16.某兴趣小组的学生根据Mg与CO2反应的原理推测钠也能在CO2中燃烧,为了确定其产物并进行实验论证,某同学设计了下列装置进行实验(已知PdCl2能被CO还原为Pd),请回答下列问题:
(1)上图装置2中应盛放________溶液。
(2)为了使反应随开随用,随关随停,上图方框内应选用装置________(填字母)。
(3)检查装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前,应先进行装置1的操作,待装置______(填数字)中出现______________的现象时,再点燃酒精灯。
(4)①若装置6中有黑色沉淀(Pd)生成,装置4中残留固体(只有一种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_________________________________。
②若装置6中无明显现象,装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_______________________________________。
答案 (1)饱和碳酸氢钠 (2)C (3)5 变浑浊
(4)①2Na+2CO2Na2CO3+CO ②4Na+3CO22Na2CO3+C
解析 (1)根据二氧化碳的实验室制法可知,二氧化碳中可能含有HCl气体,所以应除去HCl,则装置B中盛放的是饱和碳酸氢钠溶液。(2)装置C可以达到固液分离的目的,起到随开随用,随关随停的作用。(3)因为该实验是验证二氧化碳与Na的反应,所以应排出装置中的空气,所以先通入二氧化碳使装置5中澄清石灰水变浑浊后,再点燃酒精灯。(4)①由题给信息分析知该固体是碳酸钠,则Na与二氧化碳反应生成CO和碳酸钠。②由题给信息分析知一种固体为碳酸钠,另一种是C单质,钠与二氧化碳反应的化学方程式是4Na+3CO22Na2CO3+C。
【新物质的制备】17.碳酸镧咀嚼片是一种不含钙和铝的磷酸盐结合剂,常用于治疗慢性肾衰患者的高磷血症。实验室模拟用LaCl3为原料来制备碳酸镧。为避免生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3],整个反应在较低的pH条件下进行。
(1)某化学兴趣小组利用下列装置在实验室中用碳酸氢铵制备碳酸镧。
①在实验室用装置甲还可以制取下列气体中的________(填字母)。
A.O2 B.Cl2 C.H2 D.NO E.SO2 F.C2H2 G.C2H4
②仪器X的作用是________。
③实验中应先打开K2,再打开K1,原因是________________________________。
④为保证碳酸镧的纯度,实验过程中需要注意的问题有_______________(答一条即可)。
(2)碳酸钠或碳酸氢钠与氯化镧反应均可生成碳酸镧。
①为了高磷血症患者的安全,通常选用碳酸氢钠溶液,优点是__________(答一条即可)。
②NaHCO3与LaCl3反应过程中会发生两个平行反应,其离子方程式为
A.__________________________和B.H++HCO===CO2↑+H2O。
答案 (1)①CD ②防倒吸 ③NH3在水中溶解度大,而CO2在水中溶解度小,先通入NH3,可提高CO2利用率 ④控制氨气(或CO2)的通入量
(2)①碳酸氢钠溶液碱性相对较弱,可防止生成碱式碳酸镧 ②2La3++3HCO===La2(CO3)3↓+3H+
解析 (1)①装置甲为启普发生器,用于难溶性固体与溶液不加热反应制备气体。②仪器X为球形干燥管,从d口通入的是极易溶于水的氨气,倒置的球形干燥管能防倒吸。③氨气是极易溶于水的气体,而二氧化碳气体在水中溶解度小,实验中先通入氨气形成碱性溶液后,再通入二氧化碳,能够增大二氧化碳的溶解量,有利于碳酸氢根离子的生成,则实验中应先打开K2,再打开K1。④由题意可知,为避免生成碱式碳酸镧,整个反应在较低的pH条件下进行,则为保证碳酸镧的纯度,实验过程中应控制氨气(或二氧化碳)的通入量,防止生成碱式碳酸镧,影响产品纯度。(2)①相对于碳酸钠溶液而言,碳酸氢钠在溶液中的水解程度小于碳酸钠,溶液的碱性较弱,可防止生成碱式碳酸镧。
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)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或______________。
(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溶解度曲线,需采用的操作为_______________、________、洗涤、干燥。
答案 (1)aefbcgh 将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔 (2)使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(或其他合理答案) (3)NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓ (4)①0.84 ②冷却结晶 过滤
解析 (1)要制备NaHCO3,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3,其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh;为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。
(4)①对固体NaHCO3充分加热,产生二氧化碳和水蒸气,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,将气体先通过足量浓硫酸,吸收水蒸气,再通过足量Na2O2,Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,根据化学方程式及差量法可知,当增重0.14 g(CO的质量)时,消耗的二氧化碳的质量为×44 g·mol-1=0.22 g,其物质的量为=0.005 mol,根据关系式2NaHCO3~CO2可知,消耗的NaHCO3的物质的量为2×0.005 mol=0.01 mol,所以固体NaHCO3的质量为0.01 mol×84 g·mol-1=0.84 g。②根据溶解度随温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显,所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离,需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
1.下列有关钠及其化合物的说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.(2021·广东卷)23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
B.(2023·浙江卷1月)金属钠导热性好,可用作传热介质
C.(2022·浙江卷1月)不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶
D.(2021·浙江卷)电解饱和食盐水可以得到金属钠和Cl2
答案 B
解析 由金属钠与水反应的化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑可知,23g (1 mol) Na与足量H2O反应生成的H2分子的数目为0.5NA,A错误;实验室用剩的金属钠需要放回原试剂瓶中,C错误;电解熔融NaCl才能得到金属钠和Cl2,D错误。
2.下列有关钠的化合物说法错误的是( )
A.(2023·浙江卷)Na2O2能与CO2反应生成O2,可作潜水艇中的供氧剂
B.(2024·广东卷)Na2O2是否失效与反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑有关
C.(2023·北京卷)Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D.(2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
答案 D
解析 纯碱是Na2CO3的俗名,D错误。
3.(2024·北京卷)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法错误的是( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.利用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
答案 D
解析 Na2CO3和NaHCO3溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、CO、HCO等微粒,A正确;向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液会发生反应:NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O,B正确;NaHCO3受热易分解,可转化为Na2CO3,C正确;室温下,二者饱和溶液的pH相差较大的主要原因是CO得水解程度远大于HCO,D错误。
4.(天津卷2024)依据下列实验现象,判断所得相应结论错误的是
实验现象
结论
A
银氨溶液与葡萄糖溶液反应,有银镜生成
葡萄糖是还原糖
B
将蛋清溶液滴入饱和NaCl溶液中,溶液变浑浊,继续加入蒸馏水,溶液变澄清
蛋白质的盐析是可逆的
C
向[Cu(NH3)4]SO4浓溶液中加入乙醇,有深蓝色晶体析出
[Cu(NH3)4]SO4与乙醇发生化学反应
D
Na与冷水反应剧烈,而Mg与热水反应缓慢
金属性:Na>Mg
答案 C
5. (2022·天津卷,节选)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)NaCl熔点为800.8 ℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下:
2NaCl(l)2Na(l)+Cl2(g)
加入CaCl2的目的是_____________________。
(2)Na2O2的电子式为________。
(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过____、_____(填序号)
a.浓硫酸 b.饱和食盐水
c.NaOH溶液 d.KMnO4溶液
(4)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加热得到Na2CO3的质量为______g。
答案 (1)作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗
(2)
(3)c a
(4)159
解析 (1)NaCl的熔点为800.8 ℃,但电解时温度只有580 ℃,说明加入CaCl2的目的是降低NaCl的熔点,减少能耗。
(3)空气中有水蒸气和CO2,要制备Na2O2需要除去二者,则要依次通过NaOH溶液和浓硫酸。
(4)充分加热1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O得到的Na2CO3的质量相当于1 mol Na2CO3·NaHCO3失去0.5 mol CO2和0.5 mol H2O后的质量,即(106+84-22-9)g=159 g。
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