内容正文:
第二单元 金属钠及钠的化合物
题型01 钠的原子结构、存在及物理性质
题型02 钠与氧气的反应
题型03 钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
题型04 钠的制备及用途
题型05 Na2O和Na2O2的性质
题型06 Na2CO3与NaHCO3的性质
题型07 侯氏制碱法
题型08 强弱电解质的比较
题型09 离子反应和离子方程式
题型10 离子方程式的正误判断
题型11 离子共存
题型01 钠的原子结构、存在及物理性质
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。
3.钠的物理性质:
颜色
状态
质地
密度
熔点
银白色
固态
较软
比水小
较低
【典例1】实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是( )
A.钠在常温下是固体
B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽
D.金属钠很软
【变式1-1】下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是( )
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
【变式1-2】 (24-25高一上·辽宁沈阳·期中)下列有关金属的说法正确的是A.实验室用镊子夹取钠且剩余的钠放回原试剂瓶
B.钠着火时可用水浇灭
C.钠在加热条件下生成氧化钠
D.金属钠的熔点很低,硬度较大
【变式1-3】图中的四位同学对的认识中正确的是A. B.
C. D.
题型02 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
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
钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同
【典例2】下列关于钠与氧气反应的说法错误的是
A.钠在常温下与氧气反应生成氧化钠
B.钠在加热时与氧气反应生成过氧化钠
C.钠与氧气反应的产物与反应条件无关
D.钠与氧气反应是放热反应
【变式2-1】取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象中,正确的描述是( )
①钠先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③
C.①④⑤ D.④⑤
【变式2-2】钠露置在空气中易变质,其变质过程中不可能产生的物质是( )
A.Na2O B.NaOH C.NaHCO3 D.Na2CO3
【变式2-3】等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块与足量氧气在常温下充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子数多
B.两块钠失去电子数一样多
C.第二块钠的反应产物质量较大
D.两块钠的反应产物质量一样大
题型03 钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
1.与水的反应
实验现象
解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
与水反应发出“嘶嘶”响声
钠与水反应生成气体
钠熔化成闪亮的小球
钠熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动,逐渐变小,最后消失
反应产生的气体推动小球运动
反应后溶液的颜色逐渐变红
钠与水反应生成碱
钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2.钠与酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
(1)钠与酸溶液的反应
①钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
(2)钠与碱溶液的反应
实质就是钠与水的反应。
(3)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐溶液发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐溶液反应,则只有钠与水的反应)。
例如Na与Fe2(SO4)3溶液的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,6NaOH+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4,总的反应方程式为:6Na+6H2O+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4+ 3H2↑。
【典例3】将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中,下列由实验现象得出的结论不合理的是( )
选项
实验现象
结论
A
金属钠浮在水面不会沉没
钠的密度比水小
B
金属钠熔成银白色圆球
钠与水反应放出热量
C
金属钠在水面上快速游动
反应中产生了气体
D
金属钠球在水面上最终消失
金属钠升华到空气中
【变式3-1】将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中,可能出现的现象是( )
A.钠块只在煤油层中游动,并放出气体
B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红
C.钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
【变式3-2】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
A.HCl B.NaOH C.K2SO4 D.CuSO4
【变式3-3】把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有气体放出,恢复至室温后溶液的pH增大
B.放入稀H2SO4中:钠与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH和H2SO4反应生成Na2SO4和H2O
C.放入MgCl2溶液中:有气体放出,有白色沉淀生成
D.放入稀CuSO4溶液中:有气体放出,有紫红色铜析出
题型04 钠的制备及用途
1.钠的制备:
工业上电解熔融的NaCl:2NaCl2Na+Cl2↑。
2.钠的用途:
【典例4】下列关于金属钠的描述正确的是( )
A.钠离子和钠原子都具有较强的还原性
B.钠在氧气中燃烧生成Na2O
C.钠能把钛锆等金属从它们的盐溶液中还原出来
D.钠和钾的合金在室温下呈液态,可作快中子反应堆的导热剂
【变式4-1】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti
C.钠和钾的合金导电性能好,可用于原子反应堆的热交换剂
D.Na能在O2中燃烧,可用于道路和广场的照明
【变式4-2】(24-25高一上·河南·阶段练习)关于钠的性质和用途,下列说法错误的是
A.金属钠可用于制造高压钠灯
B.钠和钾的合金可用作原子堆的导热剂
C.钠放入四氯化碳(密度大于)中保存
D.钠是一种银白色金属,熔点低,硬度小
题型05 Na2O和Na2O2的性质
1.二者性质比较
化学式
Na2O
Na2O2
颜色
白色
淡黄色
状态
固体
固体
氧元素的
化合价
-2价
-1价
属类
碱性氧化物
非碱性氧化物
(过氧化物)
生成条件
常温下缓慢氧化
燃烧或加热
热稳定性
不稳定,易转化为
Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
颜色
白色
淡黄色
与CO2
反应
Na2O+CO2===
Na2CO3
2Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O2
主要用途
用于制取Na2CO3
强氧化剂、漂白剂、
供氧剂
转化:2Na2O+O22Na2O2
2.Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系
反应的化学方程式为
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ①
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ②
(1)物质的量关系
不论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。
(2)电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。
(3)固体质量关系
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g(2 mol CO的质量)
即发生反应①时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g(2 mol H2的质量)
即发生反应②时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
【典例5】在深海中作业的潜水员的呼吸面具上,往往装入一定量的Na2O2,目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
【变式5-1】下列关于Na2O2的说法正确的是( )
A.Na2O2是碱性氧化物
B.Na2O2 与CO2 反应产生1 mol O2 时,转移电子的物质的量为4 mol
C.Na2O2与H2O反应时,H2O是还原剂,Na2O2是氧化剂
D.将过量的Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中,溶液先变蓝后褪色
【变式5-2】下列判断正确的是( )A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
【变式5-3】某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应,下列说法中不正确的是( )
A.②中的大量气泡的主要成分是氧气
B.③中变红,说明有酸性物质生成
C.向④中滴加氢氧化钠溶液,溶液不会变为红色
D.⑤中MnO2的主要作用是作催化剂
题型06 Na2CO3与NaHCO3的性质
1.Na2CO3和NaHCO3的性质比较
性质
Na2CO3
NaHCO3
性质比较
水溶液
易溶
可溶
Na2CO3溶解度大于NaHCO3
溶液酸碱性
碱性
碱性
物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强
热稳定性
稳定
不稳定
Na2CO3热稳定性比NaHCO3强
与酸反应
能
能
NaHCO3与酸反应比Na2CO3更剧烈
相互转化
Na2CO3NaHCO3
2.Na2CO3和NaHCO3的用途
Na2CO3
NaHCO3
热的纯碱溶液除去物体表面的油污。
制玻璃、制肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、冶金等。
发酵粉的主要成分、作灭火剂、医疗上治疗胃酸过多。
3.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
4. 碳酸钠与碳酸氢钠相关除杂问题
混合物
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
【典例6】下列能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液的方法是
A.分别加入氢氧化钠溶液
B.分别加入稀盐酸,观察产生气泡的快慢
C.分别加入氯化钙溶液
D.分别加入酚酞试液
【变式6-1】(24-25高一下·山东德州·期末)关于和,下列说法正确的是
A.“侯氏制碱法”中的“碱”指的是
B.二者都能遇酸产生气体,都是食品膨松剂
C.可以用澄清石灰水鉴别、溶液
D.可以用加热的方法除去固体中的杂质
【变式6-2】(24-25高一下·广东湛江·期末)是一种常见的钠盐,在生活中用途广泛。下列说法正确的是
A.的俗称是纯碱
B.的热稳定性比的强
C.可用酚酞溶液鉴别相同浓度的和溶液
D.可将固体溶于1L水中配制溶液
【变式6-3】下列关于碳酸钠和碳酸氢钠水溶性的说法正确的是
A.碳酸钠和碳酸氢钠都难溶于水
B.碳酸钠的溶解性比碳酸氢钠弱
C.碳酸钠和碳酸氢钠都能溶于水,且碳酸钠的溶解性更强
D.无法比较碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性
题型07 侯氏制碱法
1.制取原理
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
2.制取步骤
(1)先把NH3通入到饱和NaCl溶液中,形成氨化的NaCl饱和溶液,然后再通入CO2。这样先形成一个弱碱性的环境,可以增大CO2在溶液中的溶解度,生成更多的NaHCO3。
(2)因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以NaHCO3先从溶液中结晶析出。加热使NaHCO3分解得到Na2CO3,生成的CO2可循环使用。
(3)在制碱工业上,所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的,所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起,称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。
【典例7】(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)下列关于下面侯氏制碱法流程图描述错误的是
A.侯氏制碱法先向饱和食盐水中通过氨气,再通的原因是先通氨气可以使饱和食盐水显碱性,再吸收大量,产生高浓度的
B.后在通入时,碳酸氢钠析出,是因为化学反应基本都会往离子浓度增大的方向进行,生成溶解度较小的碳酸氢钠
C.通过该工艺流程制得的“碱”为,俗称纯碱,其属于正盐
D.该制碱法工艺可以说明或看出在水中的溶解度大于
【变式7-1】(24-25高一下·贵州铜仁·期末)我国著名化工实业家侯德榜提出了“联合制碱法”,该生产工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.沉淀池发生反应①:
B.母液的主要成分是,可用于化肥工业
C.向饱和食盐水先通,再通,更有利于析出
D.反应②产生的副产物能在沉淀池里循环利用
【变式7-2】“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程如下:
下列有关说法正确的是( )
A.A气体是NH3,B气体是CO2
B.第Ⅲ步得到晶体是Na2CO3·10H2O
C.第Ⅳ步操作用到的主要仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D.在整个流程中可循环利用的物质只有NH3
【变式7-3】(24-25高一下·贵州毕节·期末)化学家侯德榜是我国近代化学工业奠基人之一,他发明的“侯氏制碱法”对世界化学工业的发展产生了深远的影响。某工厂利用“侯氏制碱法”原理,利用粗盐(含有、等可溶性杂质)为原料制备纯碱。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“溶解”过程中,加快粗盐溶解速率的措施有 (任写一条均得分)。
(2)“过滤1”中,试剂X加入的顺序正确的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(3)“中和”过程中,发生反应的离子方程式为, 。
(4)“过滤2”中,先通入再通入的理由是 ,写出生成滤渣2的化学方程式 。
(5)“滤液2”的主要溶质是 (填化学式),检验其阴离子的实验方法为 。
(6)若“焙烧”不充分,将会导致产品中混有。为测定产品中的纯度,某学习小组称取产品充分加热,冷却至室温,测得剩余固体的质量为,则产品中的纯度为 (用含的式子表示)。
题型08 强弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
物质类别
都是化合物,都是纯净物
电离程度
完全电离
部分电离
电离条件
溶于水或熔融状态
溶于水或熔融状态
溶液中的
粒子种类
溶质阳离子和阴离子以及水分子,无电解质分子
溶质阳离子和阴离子、电解质分子和水分子
电离
方程式
用“===”连接
用“”连接
典型
代表物
强酸:HCl、H2SO4、HNO3等;
强碱:NaOH、KOH等;大多数盐(包括难溶性盐)
弱酸:H2CO3、CH3COOH等;
弱碱:NH3·H2O等;
少数盐;水
【典例8】下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
CO2
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11
(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
【答案】C
【解析】A项,Fe为单质,不属于电解质;B项,CO2为非电解质,BaSO4为强电解质;D项,H2O是弱电解质。
【变式8-1】下列物质按强电解质、弱电解质、非电解质排列的是( )
A.NaCl HF Cl2
B.NaHCO3 NH3·H2O CCl4
C.Ba(OH)2 HCl Cu
D.HClO BaSO4 C2H5OH
【变式8-2】等物质的量浓度的下列溶液中,导电能力最强的是( )
A.盐酸 B.醋酸溶液 C.氨水 D.蔗糖溶液
【变式8-3】下列说法正确的是( )
A.稀盐酸是强电解质
B.NaOH、KOH性质相似,是因为它们在水溶液中都电离出OH-
C.液态HCl不导电所以不是电解质
D.Cl2溶于水能生成HCl、HClO而导电,所以Cl2是电解质
【答案】B
【解析】A项稀盐酸为混合物,不属于电解质,所以不是强电解质;C项液态HCl不导电,但溶于水可以导电,是电解质;D项Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质。
题型09 离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)探究离子反应的实质
以CaCl2溶液与Na2CO3溶液反应为例:
①化学方程式:Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl。
②微观分析
CaCl2和Na2CO3的电离方程式
CaCl2===Ca2++2Cl-
Na2CO3===CO+2Na+
混合前两种溶液中的离子
CaCl2溶液:Ca2+、Cl-
Na2CO3溶液:Na+、CO
混合后数目减少的离子
Ca2+、CO
混合后数目不变的离子
Na+、Cl-
反应实质
Ca2+、CO结合成CaCO3白色沉淀
(2)概念:有离子参加的化学反应称为离子反应。
(3)实质
①从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是电解质在溶液中相互交换离子的反应。
②离子反应使溶液中某些离子的浓度减小。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
如:碳酸钠溶液分别与氯化钙溶液、澄清石灰水反应的离子方程式均可表示为CO+Ca2+===CaCO3↓。
(2)书写步骤
以氯化钡和硫酸钠在溶液中的反应为例:
①写:化学方程式(必须根据实验事实):
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl。
②拆:把溶于水且完全电离的物质拆成离子的形式,难溶于水或溶于水但难电离的物质仍用化学式表示:
2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-。
③删:删去化学方程式两边不参加反应的离子,并将化学方程式化为最简:
SO+Ba2+===BaSO4↓。
④查:检查离子方程式两边各元素的原子数目和离子所带的电荷总数是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
(3)离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的反应。
3.离子反应发生的条件
(1)复分解型离子反应
(2)氧化还原反应型离子反应
溶液中有离子参加的氧化还原反应,如活泼金属与酸、活泼金属与盐的反应等。
例:Zn与稀H2SO4反应的离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑。
【典例9】能用H++OH-=H2O表示的是( )
A.Ba(OH)2溶液和稀H2SO4的反应 B.NaOH溶液和盐酸反应
C.Cu(OH)2和稀H2SO4的反应 D.NaOH溶液和CO2的反应
【变式9-1】下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是( )
A.锌和稀硫酸反应
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液反应
C.木炭和氧气反应
D.烧碱溶液和氯化铁溶液反应
【变式9-2】下列反应能用离子方程式 2H++CO===CO2↑+H2O 表示的是( )
A.HCl溶液与MgCO3反应
B.CH3COOH与K2CO3溶液反应
C.H2SO4溶液与(NH4)2CO3溶液反应
D.HNO3溶液与NaHCO3溶液反应
【变式9-3】实验探究离子之间是否发生了反应。许多离子反应的发生实质是溶液中某些离子浓度发生了变化(增大或减小),从而引起溶液颜色的变化、溶液导电性的变化等。
实验设计:给你足够的仪器和试剂,你能否设计实验,探究Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液混合时发生了离子反应?
在烧杯里加入20 mL 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,再滴几滴酚酞溶液。然后用滴定管向烧杯中滴加等物质的量浓度的NaHSO4溶液。实验装置如图(夹持仪器已去掉)实验现象如下:
①灯泡逐渐变暗;
②烧杯中有白色沉淀生成,溶液红色变浅甚至消失。
请依据实验现象回答下列问题:
(1)灯泡变暗的原因是_____________________________________。
(2)有白色沉淀生成,说明__________________________。红色变浅说明_____________________________。
(3)当Ba2+恰好完全沉淀时,消耗NaHSO4溶液的体积为________mL,溶液呈________色,离子反应方程式为_________________________。
(4)若向(3)得到的溶液中,继续滴加NaHSO4溶液到恰好变为无色,此阶段反应的离子方程式为____________________________________________。
题型10 离子方程式的正误判断
1.判断离子方程式的正误:
(1)看是否符合客观事实
如Fe加入硫酸铜溶液中:
2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(×)
Fe+Cu2+===Fe2++Cu(√)
(2)看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:
CO+2H+===CO2↑+H2O(×)
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O(√)
(3)看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:
CO+H+===CO2↑+H2O(×)
CO+2H+===CO2↑+H2O(√)
(4)看是否遵守电荷守恒
如钠与稀硫酸反应:
Na+2H+===Na++H2↑(×)
2Na+2H+===2Na++H2↑(√)
(5)看是否漏掉参加反应的离子
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:
Ba2++SO===BaSO4↓(×)
Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(×)
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O(√)
2.离子方程式中的“拆”与“不拆”
(1)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成Na+、H+和CO,应拆写成Na+和HCO。
(2)浓硫酸作为反应物不能拆开写,应写成化学式;浓盐酸、浓硝酸拆成离子形式。
(3)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO。
(4)对微溶物,如Ca(OH)2,如果是反应物且为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则不能拆写成离子,应保留化学式Ca(OH)2。
【典例10】(24-25高一下·天津河北·期末)下列反应对应的离子方程式正确的是A.将稀盐酸与氨水混合:
B.将稀硫酸滴在铜片上:
C.将Cl2通入NaOH溶液中:
D.将MnO2与浓盐酸共热:
【变式10-1】下列化学反应的离子方程式错误的是( )
A.BaCl2溶液与K2SO4溶液的反应:Ba2++SO===BaSO4↓
B.NaOH溶液与硝酸的反应:OH-+H+===H2O
C.Na2CO3溶液与硫酸的反应:CO+2H+===CO2↑+H2O
D.碳酸钙与盐酸的反应:CO+2H+===CO2↑+H2O
【变式10-2】下列离子方程式书写正确的是( )
A.氧化亚铁与稀盐酸反应:FeO+2H+===Fe3++H2O
B.将Ba(OH)2溶液滴入稀H2SO4溶液中:Ba2++OH-+H++SO===H2O+BaSO4↓
C.钠与水反应:Na+H2O===Na++OH-+H2↑
D.铝片插入硫酸铜溶液中:2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu
【变式10-3】下列反应的离子方程式书写正确的是( )A.碳酸钙跟盐酸反应:2H++CO===H2O+CO2↑
B.铁粉跟稀盐酸反应制备氢气:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.硝酸银溶液跟铜反应:Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.用小苏打治疗胃酸过多:HCO+H+===CO2↑+H2O
题型11 离子共存
判断离子能否共存实际上是看离子之间能否反应,若反应,则不共存;若不反应,则大量共存。
1.离子不能大量共存的三种情况:
(1)生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存:
①生成难溶性的盐:如Ca2+与CO,Ba2+与CO、SO,Ag+与Cl-等。
②生成难溶性的碱:如OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等。
(2)生成气体的离子不能大量共存:如H+与CO、HCO等。
(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存:如H+与OH-、CH3COO-,OH-与NH等。
2.注意事项——“隐含条件”:
(1)“无色透明”溶液不存在有色离子,如:
(2)酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子
“酸性”溶液的不同描述:
①酸性溶液。
②pH<7的溶液。
③使石蕊溶液变红色的溶液。
(3)碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子
“碱性”溶液的不同描述:
①碱性溶液。
②pH>7的溶液。
③使石蕊溶液变蓝的溶液。
【典例11】下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、CO、NO
C.Cu2+、K+、SO、NO D.Na+、HCO、OH-、Ca2+
【变式11-1】(24-25高一下·重庆九龙坡·期末)某酸性溶液含有大量Na+ 、Cu2+ 、、Cl- 、,该溶液中还可能大量存在的离子是
A.Ag+ B.Mg2+ C. D.I-
【变式11-2】常温下,下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是( )
A.透明溶液:Na+、Cu2+、Cl-、SO
B.强酸性溶液:K+、NO、Cl-、CO
C.小苏打溶液:Ca2+、NO、OH-、Cl-
D.强碱性溶液:Na+、Al3+、Cl-、NO
【变式11-3】(24-25高一下·湖北襄阳·期末)某无色溶液可能含有Cu2+、Na+、K+、Ag+、、、中的几种离子,且浓度均为1 mol/L,为确定溶液的组成,现做如下实验:
① 滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,将沉淀滤出。
② 向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。
③ 向①的滤液中加入AgNO3溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
下列推断错误的是
A.原溶液中不可能含有Cu2+、和
B.原溶液中若含有Ag+,则可能含有Na+
C.原溶液中若含有Na+,则一定含有K+
D.原溶液中若含有,则一定不含
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第二单元 金属钠及钠的化合物
题型01 钠的原子结构、存在及物理性质
题型02 钠与氧气的反应
题型03 钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
题型04 钠的制备及用途
题型05 Na2O和Na2O2的性质
题型06 Na2CO3与NaHCO3的性质
题型07 侯氏制碱法
题型08 强弱电解质的比较
题型09 离子反应和离子方程式
题型10 离子方程式的正误判断
题型11 离子共存
题型01 钠的原子结构、存在及物理性质
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。
3.钠的物理性质:
颜色
状态
质地
密度
熔点
银白色
固态
较软
比水小
较低
【典例1】实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是( )
A.钠在常温下是固体
B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽
D.金属钠很软
【答案】B
【解析】从题干中“取出一小块金属钠”知,钠在常温下是固体;“用小刀切开”说明钠很软;切开后可看到钠具有银白色的金属光泽;没有加热将钠熔化,因此不能得出其熔点很低的性质。
【变式1-1】下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是( )
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
【答案】B
【解析】钠在自然界中只以化合态的形式存在,A项错误;实验室中用镊子取用钠,C项错误;取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,D项错误。
【变式1-2】 (24-25高一上·辽宁沈阳·期中)下列有关金属的说法正确的是
A.实验室用镊子夹取钠且剩余的钠放回原试剂瓶
B.钠着火时可用水浇灭
C.钠在加热条件下生成氧化钠
D.金属钠的熔点很低,硬度较大
【答案】A
【解析】A.钠的化学性质非常活泼,不能用手直接接触,应用镊子夹取,剩余的钠放回原试剂瓶,避免丢弃引发火灾等事故,A正确;
B.钠着火会与氧气反应生成过氧化钠,过氧化钠可与水发生反应生成具有助燃性的氧气,且钠与水反应还会生成可燃性气体氢气,所以钠着火时不能用水浇灭,而应该用干燥的沙土灭火,B错误;
C.钠在加热条件下生成过氧化钠,常温条件下生成氧化钠,C错误;
D.钠的熔点很低、硬度较小,可用小刀切割,D错误;
故选A。
【变式1-3】图中的四位同学对的认识中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.钠是活泼金属,容易与空气中的氧气、水发生反应,自然界中不存在游离态钠,故A错误;
B.钠是活泼金属,与空气中的氧气、水等物质发生反应,剩余的钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶,故B错误;
C.钠的密度比煤油的密度大,少量钠可以保存在煤油中,煤油将钠和空气隔离,避免反应变质,故C正确;
D.钠是质地柔软、密度较小的金属,故D错误;
故选C。
题型02 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
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
钠是非常活泼的金属,与O2反应,条件不同时,现象不同,产物也不同
【典例2】下列关于钠与氧气反应的说法错误的是
A.钠在常温下与氧气反应生成氧化钠
B.钠在加热时与氧气反应生成过氧化钠
C.钠与氧气反应的产物与反应条件无关
D.钠与氧气反应是放热反应
【答案】C
【解析】A.钠在常温下(如空气中)与氧气反应,生成白色固体氧化钠,反应方程式为:,A正确;
B.钠在加热时(如燃烧条件下)与氧气反应,生成淡黄色固体过氧化钠,反应方程式为:,B正确;
C.钠与氧气反应的产物与反应条件密切相关。常温下生成氧化钠,加热时生成过氧化钠。产物并非与条件无关,C错误;
D.钠与氧气反应是剧烈的氧化反应,无论常温或加热均放出大量热,属于放热反应,D正确;
故选C。
【变式2-1】取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象中,正确的描述是( )
①钠先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A.①② B.①②③
C.①④⑤ D.④⑤
【答案】C
【解析】Na熔点较低,加热时先熔化,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成Na2O2,为淡黄色固体。
【变式2-2】钠露置在空气中易变质,其变质过程中不可能产生的物质是( )
A.Na2O B.NaOH C.NaHCO3 D.Na2CO3
【答案】C
【解析】钠露置在空气中的变化过程为Na―→Na2O―→NaOH―→Na2CO3·10H2O―→Na2CO3,不可能有NaHCO3生成。
【变式2-3】等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块与足量氧气在常温下充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子数多
B.两块钠失去电子数一样多
C.第二块钠的反应产物质量较大
D.两块钠的反应产物质量一样大
【答案】B
【解析】不论是加热还是常温缓慢氧化,最终都是N→N,故等质量的两块钠失去的电子数一样多;但加热时产物为Na2O2,而常温时产物为Na2O,故第一块钠的反应产物质量大,B正确。
题型03 钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
1.与水的反应
实验现象
解释
钠浮在水面上
钠的密度比水小
与水反应发出“嘶嘶”响声
钠与水反应生成气体
钠熔化成闪亮的小球
钠熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动,逐渐变小,最后消失
反应产生的气体推动小球运动
反应后溶液的颜色逐渐变红
钠与水反应生成碱
钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2.钠与酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
(1)钠与酸溶液的反应
①钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
(2)钠与碱溶液的反应
实质就是钠与水的反应。
(3)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐溶液发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐溶液反应,则只有钠与水的反应)。
例如Na与Fe2(SO4)3溶液的反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,6NaOH+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4,总的反应方程式为:6Na+6H2O+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4+ 3H2↑。
【典例3】将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中,下列由实验现象得出的结论不合理的是( )
选项
实验现象
结论
A
金属钠浮在水面不会沉没
钠的密度比水小
B
金属钠熔成银白色圆球
钠与水反应放出热量
C
金属钠在水面上快速游动
反应中产生了气体
D
金属钠球在水面上最终消失
金属钠升华到空气中
【答案】D
【解析】A项,钠的密度比水小,所以钠会浮在水面上,正确;B项,钠与水反应放热,可以将钠熔化成小球,正确;C项,钠与水反应生成H2,可以推动钠块在水面上游动,正确;D项,钠消失是因为钠与水反应生成NaOH,形成Na+溶解在水中,错误。
【变式3-1】将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中,可能出现的现象是( )
A.钠块只在煤油层中游动,并放出气体
B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红
C.钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
【答案】D
【解析】钠的密度比煤油的大,比水的小,则钠在水层与煤油层界面发生反应,产生的氢气使钠块四处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红。
【变式3-2】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
A.HCl B.NaOH C.K2SO4 D.CuSO4
【答案】D
【解析】将少量钠投入题述四种物质的水溶液中,均有H2产生,故都满足题目的第一个条件“有气体放出”,而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中只有H2放出,故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,故反应后溶液质量减轻。
【变式3-3】把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有气体放出,恢复至室温后溶液的pH增大
B.放入稀H2SO4中:钠与水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH和H2SO4反应生成Na2SO4和H2O
C.放入MgCl2溶液中:有气体放出,有白色沉淀生成
D.放入稀CuSO4溶液中:有气体放出,有紫红色铜析出
【答案】C
【解析】钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,原饱和溶液有晶体析出,剩余溶液还是饱和溶液,温度不变时,溶液中离子的浓度不变,即溶液中OH-浓度不变,溶液的pH不变,故A错误;钠和稀H2SO4反应,应为钠和H2SO4直接反应生成Na2SO4和H2,故B错误;Na与水反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,故C正确;Na与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,则不会观察到紫红色的铜析出,故D错误。
题型04 钠的制备及用途
1.钠的制备:
工业上电解熔融的NaCl:2NaCl2Na+Cl2↑。
2.钠的用途:
【典例4】下列关于金属钠的描述正确的是( )
A.钠离子和钠原子都具有较强的还原性
B.钠在氧气中燃烧生成Na2O
C.钠能把钛锆等金属从它们的盐溶液中还原出来
D.钠和钾的合金在室温下呈液态,可作快中子反应堆的导热剂
【答案】D
【解析】A项,Na+没有还原性,错误;B项,Na与O2燃烧生成Na2O2,错误;C项,Na先与盐溶液中的水反应,不会与盐发生置换反应,错误;D项,钠和钾的合金用作快中子反应堆的导热剂,正确。
【变式4-1】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti
C.钠和钾的合金导电性能好,可用于原子反应堆的热交换剂
D.Na能在O2中燃烧,可用于道路和广场的照明
【答案】A
【解析】A项,Na2O2与CO2反应生成O2,可作供氧剂,正确;B项,钠与溶液中的水反应生成NaOH,而不会发生置换反应,错误;C项,钠和钾合金可作为原子反应堆的热交换剂,是利用了钠和钾合金具有良好的导热性,与导电性无关,错误;D项,钠的焰色为黄色,具有较强的透雾能力,可用于道路和广场的照明,错误。
【变式4-2】(24-25高一上·河南·阶段练习)关于钠的性质和用途,下列说法错误的是
A.金属钠可用于制造高压钠灯
B.钠和钾的合金可用作原子堆的导热剂
C.钠放入四氯化碳(密度大于)中保存
D.钠是一种银白色金属,熔点低,硬度小
【答案】C
【解析】A.因钠蒸气放电产生的黄光射程远、透雾能力强,因此金属钠可用于制造高压钠灯,常用作路灯,A正确;
B.钠和钾的合金熔点低,常温下为液态,具有良好的导热性,可用作原子堆的导热剂,B正确;
C.钠的密度小于四氯化碳(密度大于),因此不能放入四氯化碳中保存,C错误;
D.钠是一种银白色金属,具有金属光泽,其熔点低,硬度小,D正确;
答案选C。
题型05 Na2O和Na2O2的性质
1.二者性质比较
化学式
Na2O
Na2O2
颜色
白色
淡黄色
状态
固体
固体
氧元素的
化合价
-2价
-1价
属类
碱性氧化物
非碱性氧化物
(过氧化物)
生成条件
常温下缓慢氧化
燃烧或加热
热稳定性
不稳定,易转化为
Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
颜色
白色
淡黄色
与CO2
反应
Na2O+CO2===
Na2CO3
2Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O2
主要用途
用于制取Na2CO3
强氧化剂、漂白剂、
供氧剂
转化:2Na2O+O22Na2O2
2.Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系
反应的化学方程式为
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ①
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ②
(1)物质的量关系
不论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。
(2)电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。
(3)固体质量关系
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体)
2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g(2 mol CO的质量)
即发生反应①时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体)
2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g(2 mol H2的质量)
即发生反应②时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
【典例5】在深海中作业的潜水员的呼吸面具上,往往装入一定量的Na2O2,目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
【答案】C
【解析】Na2O2与水反应时除了生成碱外,还生成了O2,故Na2O2不属于碱性氧化物,故A项错;Na2O2是淡黄色固体,故B项错;Na2O2与CO2和H2O反应时,是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应,CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,故C项正确; Na2O反应中无氧气产生,不能作供氧剂,D项错误。
【变式5-1】下列关于Na2O2的说法正确的是( )
A.Na2O2是碱性氧化物
B.Na2O2 与CO2 反应产生1 mol O2 时,转移电子的物质的量为4 mol
C.Na2O2与H2O反应时,H2O是还原剂,Na2O2是氧化剂
D.将过量的Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中,溶液先变蓝后褪色
【答案】D
【解析】A项,Na2O2与HCl反应生成NaCl、H2O和O2,碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的物质,故Na2O2不是碱性氧化物,错误;B项,分析Na2O2与CO2的反应:,有1 mol O2生成时,转移2 mol e-,错误;C项,Na2O2与H2O反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,错误;D项,Na2O2投入水中生成NaOH,使石蕊变蓝,由于Na2O2具有漂白性,故蓝色溶液又会褪色,正确。
【变式5-2】下列判断正确的是( )
A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
【答案】A
【解析】CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应,但与Na2O2反应时均能产生气体,因O2和CO2都是无色无味气体,故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生,水与Na2O2反应产生气泡,A项正确、B项错误;在纯氧中加热Na2O和Na2O2的混合物,Na2O会转化为Na2O2,C项错误;将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中,均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但因Na2O2具有漂白性,最后又会漂白红色的溶液,D项错误。
【变式5-3】某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应,下列说法中不正确的是( )
A.②中的大量气泡的主要成分是氧气
B.③中变红,说明有酸性物质生成
C.向④中滴加氢氧化钠溶液,溶液不会变为红色
D.⑤中MnO2的主要作用是作催化剂
【答案】B
【解析】A.过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气,则气体为氧气,故A正确;B.遇酚酞溶液变红溶液显碱性,有碱性物质生成,故B错误;C.④中红色褪去是过氧化氢的氧化性使其有漂白作用,将颜色褪去,滴加氢氧化钠溶液,溶液不会变红色,故C正确;D.二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂,则⑤中MnO2的主要作用是作催化剂,故D正确。
题型06 Na2CO3与NaHCO3的性质
1.Na2CO3和NaHCO3的性质比较
性质
Na2CO3
NaHCO3
性质比较
水溶液
易溶
可溶
Na2CO3溶解度大于NaHCO3
溶液酸碱性
碱性
碱性
物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强
热稳定性
稳定
不稳定
Na2CO3热稳定性比NaHCO3强
与酸反应
能
能
NaHCO3与酸反应比Na2CO3更剧烈
相互转化
Na2CO3NaHCO3
2.Na2CO3和NaHCO3的用途
Na2CO3
NaHCO3
热的纯碱溶液除去物体表面的油污。
制玻璃、制肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、冶金等。
发酵粉的主要成分、作灭火剂、医疗上治疗胃酸过多。
3.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
4. 碳酸钠与碳酸氢钠相关除杂问题
混合物
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
【典例6】下列能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液的方法是
A.分别加入氢氧化钠溶液
B.分别加入稀盐酸,观察产生气泡的快慢
C.分别加入氯化钙溶液
D.分别加入酚酞试液
【答案】C
【解析】A.氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水,但无气体或沉淀,无法通过现象鉴别,A不选;
B.碳酸氢钠与盐酸反应更快,但若盐酸过量或浓度高,两者均快速产气,可能难以区分,B不选;
C.氯化钙与碳酸钠生成白色沉淀(CaCO3),与碳酸氢钠无沉淀,现象直接且明显,C正确;
D.两者均显碱性,需要同浓度的两种溶液,观察酚酞颜色,D不选;
故选C。
【变式6-1】(24-25高一下·山东德州·期末)关于和,下列说法正确的是
A.“侯氏制碱法”中的“碱”指的是
B.二者都能遇酸产生气体,都是食品膨松剂
C.可以用澄清石灰水鉴别、溶液
D.可以用加热的方法除去固体中的杂质
【答案】D
【解析】A.“侯氏制碱法”中的“碱”指的是纯碱(Na2CO3),而非NaHCO3,NaHCO3是制碱过程的中间产物,最终转化为Na2CO3,故A错误;
B.二者均能与酸反应生成CO2,但食品膨松剂通常用NaHCO3(小苏打)、NH4HCO3等,因为Na2CO3碱性过强,可能影响食品口感和安全,故B错误;
C.澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3反应均会生成CaCO3沉淀,其离子方程式分别为Ca2++CO=CaCO3↓、Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+2H2O+CO或Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+H2O,无法通过沉淀现象鉴别二者,故C错误;
D.NaHCO3受热易分解为Na2CO3、CO2和H2O,而Na2CO3稳定不分解,因此加热可除去Na2CO3中的NaHCO3杂质,故D正确;
故答案为D。
【变式6-2】(24-25高一下·广东湛江·期末)是一种常见的钠盐,在生活中用途广泛。下列说法正确的是
A.的俗称是纯碱
B.的热稳定性比的强
C.可用酚酞溶液鉴别相同浓度的和溶液
D.可将固体溶于1L水中配制溶液
【答案】C
【解析】A.的俗称是小苏打,而纯碱是的俗称,A错误;
B.受热易分解,而热稳定性更强,B错误;
C.溶液碱性更强,酚酞显深红色,而溶液显浅红色或粉红色,可用酚酞鉴别,C正确;
D.将固体溶于1L水中,固体溶解后溶液的体积不是1L,导致浓度不是,D错误;
故选C。
【变式6-3】下列关于碳酸钠和碳酸氢钠水溶性的说法正确的是
A.碳酸钠和碳酸氢钠都难溶于水
B.碳酸钠的溶解性比碳酸氢钠弱
C.碳酸钠和碳酸氢钠都能溶于水,且碳酸钠的溶解性更强
D.无法比较碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性
【答案】C
【解析】A.碳酸钠(Na2CO3)和碳酸氢钠(NaHCO3)均能溶于水,A错误;
B.碳酸钠的溶解性比碳酸氢钠强,而非弱,B错误;
C.两者都能溶于水,且碳酸钠的溶解性更强,C正确;
D.溶解性可以通过实验数据直接比较,D错误;
故选C。
题型07 侯氏制碱法
1.制取原理
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
2.制取步骤
(1)先把NH3通入到饱和NaCl溶液中,形成氨化的NaCl饱和溶液,然后再通入CO2。这样先形成一个弱碱性的环境,可以增大CO2在溶液中的溶解度,生成更多的NaHCO3。
(2)因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以NaHCO3先从溶液中结晶析出。加热使NaHCO3分解得到Na2CO3,生成的CO2可循环使用。
(3)在制碱工业上,所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的,所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起,称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。
【典例7】(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)下列关于下面侯氏制碱法流程图描述错误的是
A.侯氏制碱法先向饱和食盐水中通过氨气,再通的原因是先通氨气可以使饱和食盐水显碱性,再吸收大量,产生高浓度的
B.后在通入时,碳酸氢钠析出,是因为化学反应基本都会往离子浓度增大的方向进行,生成溶解度较小的碳酸氢钠
C.通过该工艺流程制得的“碱”为,俗称纯碱,其属于正盐
D.该制碱法工艺可以说明或看出在水中的溶解度大于
【答案】B
【解析】合成氨厂生产的NH3先通入沉淀池中的饱和食盐水中,再通入CO2气体,将生成的沉淀过滤,得到NaHCO3沉淀,所得母液中含有NH4Cl,加入食盐细粒后冷却,得到NH4Cl晶体;NaHCO3沉淀在煅烧炉内加热煅烧,制得Na2CO3固体,据此分析;A.因CO2在中性溶液中的溶解度较小,而在碱性溶液中的溶解度较大,侯氏制碱法先向饱和食盐水中通过氨气,再通的原因是先通氨气可以使饱和食盐水显碱性,再吸收大量,产生高浓度的,A正确;
B.后在通入时,碳酸氢钠析出,是因为化学反应基本都会往离子浓度减小的方向进行,溶解度较小的碳酸氢钠先析出,B错误;
C.通过该工艺流程制得的“碱”为,俗称纯碱,属于正盐,C正确;
D.先通溶解度大的氨气使饱和食盐水显碱性,再通入溶解度小的,故该制碱法工艺可以说明或看出在水中的溶解度大于,D正确;
故选B。
【变式7-1】(24-25高一下·贵州铜仁·期末)我国著名化工实业家侯德榜提出了“联合制碱法”,该生产工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.沉淀池发生反应①:
B.母液的主要成分是,可用于化肥工业
C.向饱和食盐水先通,再通,更有利于析出
D.反应②产生的副产物能在沉淀池里循环利用
【答案】C
【分析】工艺中利用合成氨工业中和为原料,通过反应获得碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,生成的二氧化碳循环使用,得到的母液氯化铵作化肥;
【解析】A.碳酸氢钠的溶解度小,沉淀池发生反应①:,A正确;
B.最终所得“母液”中含有钠离子、氯离子、铵根离子等,主要成分是,可用于化肥工业,B正确;
C.氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度很小,应该向“饱和食盐水”中先通入,再通入过量,C错误;
D.在流程中CO2既是反应物,又是后续反应生成物,因此可以循环利用,D正确;
答案选C。
【变式7-2】“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程如下:
下列有关说法正确的是( )
A.A气体是NH3,B气体是CO2
B.第Ⅲ步得到晶体是Na2CO3·10H2O
C.第Ⅳ步操作用到的主要仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D.在整个流程中可循环利用的物质只有NH3
【答案】A
【解析】二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故先通入氨气得碱性溶液,再向碱性溶液中通入二氧化碳,可以达到实验目的,A项正确;因为碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小,故第Ⅲ步得到的晶体是NaHCO3,B项错误;第Ⅳ步为碳酸氢钠晶体的受热分解,用到的主要仪器是酒精灯、坩埚、玻璃棒,C项错误;碳酸氢钠受热分解产生的CO2也可循环使用,D项错误。
【变式7-3】(24-25高一下·贵州毕节·期末)化学家侯德榜是我国近代化学工业奠基人之一,他发明的“侯氏制碱法”对世界化学工业的发展产生了深远的影响。某工厂利用“侯氏制碱法”原理,利用粗盐(含有、等可溶性杂质)为原料制备纯碱。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“溶解”过程中,加快粗盐溶解速率的措施有 (任写一条均得分)。
(2)“过滤1”中,试剂X加入的顺序正确的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(3)“中和”过程中,发生反应的离子方程式为, 。
(4)“过滤2”中,先通入再通入的理由是 ,写出生成滤渣2的化学方程式 。
(5)“滤液2”的主要溶质是 (填化学式),检验其阴离子的实验方法为 。
(6)若“焙烧”不充分,将会导致产品中混有。为测定产品中的纯度,某学习小组称取产品充分加热,冷却至室温,测得剩余固体的质量为,则产品中的纯度为 (用含的式子表示)。
【答案】(1)加热或搅拌等
(2)AB
(3)
(4) 先通入使溶液呈碱性,可增大的溶解度,从而提高纯碱产率
(5) 取少量滤液2于洁净试管中,向其中先滴加适量稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明滤液2中存在氯离子
(6)
【分析】本题为无机物制备类的工业流程题,首先将粗盐溶液,加入试剂X除去粗盐中的杂质离子,得到精制食盐水,再以此向其中通入氨气和二氧化碳,得到碳酸氢钠,焙烧后得到纯碱,以此解题。
【解析】(1)从反应速率的影响因素考虑,“溶解”过程中,加快粗盐溶解速率的措施有加热或搅拌等;
(2)某粗盐中主要含有、和少量、与,加除去、加NaOH除去、加Na2CO3除去、,则只要保证碳酸钠在氯化钡之后加入即可,故答案为:AB;
(3)结合第2问分析可知,为了将杂质彻底除去,所加入的试剂都是过量的,即加入试剂X后,溶液中会有过量的氢氧化钠和碳酸钠,则“中和”过程中,发生反应的离子方程式为,;
(4)氨气在水中的溶解度较大,且其溶液为碱性,此时可以溶解更多的二氧化碳,则先通入再通入的理由是:先通入使溶液呈碱性,可增大的溶解度,从而提高纯碱产率;氨气、二氧化碳通入饱和食盐水中后反应生成碳酸氢钠,方程式为:;
(5)结合第4问分析可知,“滤液2”的主要溶质是氯化铵,可以通过硝酸银来检验氯离子,则检验其阴离子的实验方法为取少量滤液2于洁净试管中,向其中先滴加适量稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明滤液2中存在氯离子;故答案为:;取少量滤液2于洁净试管中,向其中先滴加适量稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明滤液2中存在氯离子;
(6)样品中碳酸钠不分解,碳酸氢钠发生分解,根据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O知,生成的二氧化碳和水的质量为m1g-m2g,因此含有的碳酸氢钠的物质的量=2×=mol,含有的碳酸氢钠的质量为mol×84g/mol=g,纯碱样品的纯度为×100%=×100%,故答案为:。
题型08 强弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
物质类别
都是化合物,都是纯净物
电离程度
完全电离
部分电离
电离条件
溶于水或熔融状态
溶于水或熔融状态
溶液中的
粒子种类
溶质阳离子和阴离子以及水分子,无电解质分子
溶质阳离子和阴离子、电解质分子和水分子
电离
方程式
用“===”连接
用“”连接
典型
代表物
强酸:HCl、H2SO4、HNO3等;
强碱:NaOH、KOH等;大多数盐(包括难溶性盐)
弱酸:H2CO3、CH3COOH等;
弱碱:NH3·H2O等;
少数盐;水
【典例8】下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
CO2
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
C12H22O11
(蔗糖)
BaSO4
C2H5OH
H2O
【答案】C
【解析】A项,Fe为单质,不属于电解质;B项,CO2为非电解质,BaSO4为强电解质;D项,H2O是弱电解质。
【变式8-1】下列物质按强电解质、弱电解质、非电解质排列的是( )
A.NaCl HF Cl2
B.NaHCO3 NH3·H2O CCl4
C.Ba(OH)2 HCl Cu
D.HClO BaSO4 C2H5OH
【答案】B
【解析】A项中Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质;C项中HCl为强电解质,Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质;D项中HClO是弱电解质,而BaSO4是强电解质。
【变式8-2】等物质的量浓度的下列溶液中,导电能力最强的是( )
A.盐酸 B.醋酸溶液 C.氨水 D.蔗糖溶液
【答案】A
【解析】等物质的量浓度,离子浓度越大,导电能力越强,易溶的强电解质离子浓度最大,导电能力最强,故选A。
【变式8-3】下列说法正确的是( )
A.稀盐酸是强电解质
B.NaOH、KOH性质相似,是因为它们在水溶液中都电离出OH-
C.液态HCl不导电所以不是电解质
D.Cl2溶于水能生成HCl、HClO而导电,所以Cl2是电解质
【答案】B
【解析】A项稀盐酸为混合物,不属于电解质,所以不是强电解质;C项液态HCl不导电,但溶于水可以导电,是电解质;D项Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质。
题型09 离子反应和离子方程式
1.离子反应
(1)探究离子反应的实质
以CaCl2溶液与Na2CO3溶液反应为例:
①化学方程式:Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl。
②微观分析
CaCl2和Na2CO3的电离方程式
CaCl2===Ca2++2Cl-
Na2CO3===CO+2Na+
混合前两种溶液中的离子
CaCl2溶液:Ca2+、Cl-
Na2CO3溶液:Na+、CO
混合后数目减少的离子
Ca2+、CO
混合后数目不变的离子
Na+、Cl-
反应实质
Ca2+、CO结合成CaCO3白色沉淀
(2)概念:有离子参加的化学反应称为离子反应。
(3)实质
①从微观角度,酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质上是电解质在溶液中相互交换离子的反应。
②离子反应使溶液中某些离子的浓度减小。
2.离子方程式
(1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
如:碳酸钠溶液分别与氯化钙溶液、澄清石灰水反应的离子方程式均可表示为CO+Ca2+===CaCO3↓。
(2)书写步骤
以氯化钡和硫酸钠在溶液中的反应为例:
①写:化学方程式(必须根据实验事实):
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl。
②拆:把溶于水且完全电离的物质拆成离子的形式,难溶于水或溶于水但难电离的物质仍用化学式表示:
2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-。
③删:删去化学方程式两边不参加反应的离子,并将化学方程式化为最简:
SO+Ba2+===BaSO4↓。
④查:检查离子方程式两边各元素的原子数目和离子所带的电荷总数是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。
(3)离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的反应。
3.离子反应发生的条件
(1)复分解型离子反应
(2)氧化还原反应型离子反应
溶液中有离子参加的氧化还原反应,如活泼金属与酸、活泼金属与盐的反应等。
例:Zn与稀H2SO4反应的离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑。
【典例9】能用H++OH-=H2O表示的是( )
A.Ba(OH)2溶液和稀H2SO4的反应 B.NaOH溶液和盐酸反应
C.Cu(OH)2和稀H2SO4的反应 D.NaOH溶液和CO2的反应
【答案】B
【解析】A选项,Ba(OH)2溶液和稀H2SO4的反应生成BaSO4沉淀和H2O,BaSO4难溶于水,不能拆开,错误;B选项,正确;C选项,Cu(OH)2难溶于水,不能拆开,错误;D选项,NaOH溶液和CO2的反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,离子方程式为2OH-+CO2=CO+H2O,错误,故选B。
【变式9-1】下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是( )
A.锌和稀硫酸反应
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液反应
C.木炭和氧气反应
D.烧碱溶液和氯化铁溶液反应
【答案】C
【解析】选项C中的反应不在溶液中进行且无离子参加或生成,不属于离子反应。
【变式9-2】下列反应能用离子方程式 2H++CO===CO2↑+H2O 表示的是( )
A.HCl溶液与MgCO3反应
B.CH3COOH与K2CO3溶液反应
C.H2SO4溶液与(NH4)2CO3溶液反应
D.HNO3溶液与NaHCO3溶液反应
【答案】C
【解析】A项,MgCO3为难溶物,不可拆开,错误;B项,CH3COOH为弱电解质,不可拆开,错误;D项,NaHCO3不可拆成CO,错误。
【变式9-3】实验探究离子之间是否发生了反应。许多离子反应的发生实质是溶液中某些离子浓度发生了变化(增大或减小),从而引起溶液颜色的变化、溶液导电性的变化等。
实验设计:给你足够的仪器和试剂,你能否设计实验,探究Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液混合时发生了离子反应?
在烧杯里加入20 mL 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,再滴几滴酚酞溶液。然后用滴定管向烧杯中滴加等物质的量浓度的NaHSO4溶液。实验装置如图(夹持仪器已去掉)实验现象如下:
①灯泡逐渐变暗;
②烧杯中有白色沉淀生成,溶液红色变浅甚至消失。
请依据实验现象回答下列问题:
(1)灯泡变暗的原因是_____________________________________。
(2)有白色沉淀生成,说明__________________________。红色变浅说明_____________________________。
(3)当Ba2+恰好完全沉淀时,消耗NaHSO4溶液的体积为________mL,溶液呈________色,离子反应方程式为_________________________。
(4)若向(3)得到的溶液中,继续滴加NaHSO4溶液到恰好变为无色,此阶段反应的离子方程式为____________________________________________。
【答案】(1)滴定中可自由移动的离子浓度变小
(2)Ba2+和SO发生了反应
H+和OH-发生了反应,使溶液碱性减弱
(3)20 浅红
Ba2++OH-+SO+H+===BaSO4↓+H2O
(4)H++OH-===H2O
【解析】Ba(OH)2与NaHSO4反应的方程式与滴入NaHSO4溶液的体积有关:若使Ba2+完全沉淀,其离子方程式为Ba2++OH-+SO+H+===BaSO4↓+H2O,此时消耗的NaHSO4溶液的体积为20 mL,此时OH-未完全反应。若使溶液恰好变为无色,即OH-与H+恰好完全反应,其离子反应的方程式为H++OH-===H2O。
题型10 离子方程式的正误判断
1.判断离子方程式的正误:
(1)看是否符合客观事实
如Fe加入硫酸铜溶液中:
2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(×)
Fe+Cu2+===Fe2++Cu(√)
(2)看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中:
CO+2H+===CO2↑+H2O(×)
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O(√)
(3)看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应:
CO+H+===CO2↑+H2O(×)
CO+2H+===CO2↑+H2O(√)
(4)看是否遵守电荷守恒
如钠与稀硫酸反应:
Na+2H+===Na++H2↑(×)
2Na+2H+===2Na++H2↑(√)
(5)看是否漏掉参加反应的离子
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:
Ba2++SO===BaSO4↓(×)
Ba2++SO+Cu2++2OH-===BaSO4↓+Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O(×)
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O(√)
2.离子方程式中的“拆”与“不拆”
(1)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成Na+、H+和CO,应拆写成Na+和HCO。
(2)浓硫酸作为反应物不能拆开写,应写成化学式;浓盐酸、浓硝酸拆成离子形式。
(3)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO。
(4)对微溶物,如Ca(OH)2,如果是反应物且为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则不能拆写成离子,应保留化学式Ca(OH)2。
【典例10】(24-25高一下·天津河北·期末)下列反应对应的离子方程式正确的是
A.将稀盐酸与氨水混合:
B.将稀硫酸滴在铜片上:
C.将Cl2通入NaOH溶液中:
D.将MnO2与浓盐酸共热:
【答案】D
【解析】A.稀盐酸与氨水反应中,氨水是弱电解质不可拆,离子方程式应为,A错误;
B.铜与稀硫酸常温下不反应,因铜金属活动性位于氢之后,B错误;
C.与NaOH溶液反应生成和,正确离子方程式为,C错误;
D.与浓盐酸共热时,反应生成、和,方程式配平且符合实际反应条件,D正确;
故选D。
【变式10-1】下列化学反应的离子方程式错误的是( )
A.BaCl2溶液与K2SO4溶液的反应:Ba2++SO===BaSO4↓
B.NaOH溶液与硝酸的反应:OH-+H+===H2O
C.Na2CO3溶液与硫酸的反应:CO+2H+===CO2↑+H2O
D.碳酸钙与盐酸的反应:CO+2H+===CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】D项中因碳酸钙为不溶于水的固体,应写化学式,正确的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
【变式10-2】下列离子方程式书写正确的是( )
A.氧化亚铁与稀盐酸反应:FeO+2H+===Fe3++H2O
B.将Ba(OH)2溶液滴入稀H2SO4溶液中:Ba2++OH-+H++SO===H2O+BaSO4↓
C.钠与水反应:Na+H2O===Na++OH-+H2↑
D.铝片插入硫酸铜溶液中:2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu
【答案】D
【解析】A项中FeO与HCl应生成Fe2+;B项OH-、H+和H2O化学计量数都应为2;C项,H元素不守恒应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
【变式10-3】下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碳酸钙跟盐酸反应:2H++CO===H2O+CO2↑
B.铁粉跟稀盐酸反应制备氢气:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.硝酸银溶液跟铜反应:Cu+Ag+===Cu2++Ag
D.用小苏打治疗胃酸过多:HCO+H+===CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】碳酸钙难溶,碳酸钙跟盐酸反应的离子方程式:2H++CaCO3===H2O+CO2↑+Ca2+,故A错误;铁粉跟稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑,故B错误;离子方程式要符合电荷守恒,硝酸银溶液跟铜反应的离子方程式:Cu+2Ag+===
Cu2++2Ag,故C错误;用小苏打治疗胃酸过多生成氯化钠、水和二氧化碳的离子方程式:HCO+H+===CO2↑+H2O,故D正确。
题型11 离子共存
判断离子能否共存实际上是看离子之间能否反应,若反应,则不共存;若不反应,则大量共存。
1.离子不能大量共存的三种情况:
(1)生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存:
①生成难溶性的盐:如Ca2+与CO,Ba2+与CO、SO,Ag+与Cl-等。
②生成难溶性的碱:如OH-与Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+等。
(2)生成气体的离子不能大量共存:如H+与CO、HCO等。
(3)生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存:如H+与OH-、CH3COO-,OH-与NH等。
2.注意事项——“隐含条件”:
(1)“无色透明”溶液不存在有色离子,如:
(2)酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子
“酸性”溶液的不同描述:
①酸性溶液。
②pH<7的溶液。
③使石蕊溶液变红色的溶液。
(3)碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子
“碱性”溶液的不同描述:
①碱性溶液。
②pH>7的溶液。
③使石蕊溶液变蓝的溶液。
【典例11】下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、CO、NO
C.Cu2+、K+、SO、NO D.Na+、HCO、OH-、Ca2+
【答案】C
【解析】溶液中的离子能否大量共存,关键是看离子间能否发生反应。A项,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;B项, 2H++CO===H2O+CO2↑,Ca2++CO===CaCO3↓;C项,离子相互之间不会发生反应;D项,HCO+OH-===H2O+CO,Ca2++CO===CaCO3↓,另外Ca(OH)2为微溶。
【变式11-1】(24-25高一下·重庆九龙坡·期末)某酸性溶液含有大量Na+ 、Cu2+ 、、Cl- 、,该溶液中还可能大量存在的离子是
A.Ag+ B.Mg2+ C. D.I-
【答案】B
【解析】A.与结合生成难溶的沉淀,故A错误;
B.在酸性环境中稳定,且与溶液中的SO42-、Cl-等无沉淀或氧化还原反应,可共存,故B正确;
C.在酸性条件下分解生成S和SO2,无法稳定存在,故C错误;
D.在酸性条件下被氧化(离子方程式为:),无法共存,故D错误;
故答案为:B。
【变式11-2】常温下,下列各组离子能在指定溶液中大量共存的是( )
A.透明溶液:Na+、Cu2+、Cl-、SO
B.强酸性溶液:K+、NO、Cl-、CO
C.小苏打溶液:Ca2+、NO、OH-、Cl-
D.强碱性溶液:Na+、Al3+、Cl-、NO
【答案】A
【解析】Na+、Cu2+、Cl-、SO相互之间不反应,可以大量共存,A正确;强酸性溶液中,氢离子可以和碳酸根离子反应生成水和二氧化碳,不能共存,B错误;小苏打溶液中,碳酸氢根离子可以和氢氧根离子反应生成水和碳酸根离子,不能共存,C错误;强碱性溶液中氢氧根离子可以和铝离子反应生成Al(OH)3,不能共存,D错误。
【变式11-3】(24-25高一下·湖北襄阳·期末)某无色溶液可能含有Cu2+、Na+、K+、Ag+、、、中的几种离子,且浓度均为1 mol/L,为确定溶液的组成,现做如下实验:
① 滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,将沉淀滤出。
② 向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解。
③ 向①的滤液中加入AgNO3溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
下列推断错误的是
A.原溶液中不可能含有Cu2+、和
B.原溶液中若含有Ag+,则可能含有Na+
C.原溶液中若含有Na+,则一定含有K+
D.原溶液中若含有,则一定不含
【答案】B
【分析】溶液无色,一定不含Cu2+;①滴加过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,溶液中至少含有Ag+、、之一;② 向①的沉淀中加入足量的稀硝酸,沉淀不溶解,沉淀一定不是碳酸钡,则原溶液中一定不含,一定含有Ag+或;③ 向①的滤液中加入AgNO3溶液,又产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀一定是氯化银,由于①滴加过量的BaCl2溶液引入氯离子,所以不能判断原溶液中是否含有Cl-。若含Ag⁺,则阴离子只能为,根据电荷守恒,阳离子仅Ag+;若不含Ag+,则一定含,阳离子只能含Na+、K+,根据电荷守恒,阴离子只能为;
【解析】A.根据以上分析,原溶液中不可能含有Cu2+、和,故A正确;
B.若含Ag+,则阴离子只能为,根据电荷守恒,阳离子仅Ag+,故B错误;
C.根据以上分析,若含Ag+,则阴离子只能为,根据电荷守恒,阳离子仅Ag+;若不含Ag+,则一定含,阳离子只能含Na+、K+,根据电荷守恒,阴离子只能为,则原溶液中若含有Na+,则一定含有K+,故C正确;
D.若不含Ag+,则一定含,阳离子只能含Na+、K+,根据电荷守恒,阴离子只能为,所以原溶液中若含有,则一定不含 ,故D正确;
选B。
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