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】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】(23-24高一上·江苏·期中)钠及其化合物的部分转化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.实验室里Na保存在煤油中 B.NaH中氢元素化合价为-1
C.①~④反应都属于氧化还原反应 D.属于碱性氧化物
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】(24-25高一上·江苏·期中)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. B.
C. D.
【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】(24-25高一上·江苏无锡·期中)将一小块钠投入到溶液中,有关现象或描述正确的是
A.固体溶解,无气体产生 B.既有气体产生,又有白色沉淀析出
C.只有气体产生 D.只有沉淀产生
【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】(24-25高一上·江苏南京·阶段检测)下列物质间的转化,在指定条件下不能实现的是
A. B.
C. D.
【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】(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列关于金属钠的叙述正确的是
A.实验时用剩的钠块不能放回原试剂瓶
B.金属钠着火时,可用水来灭火
C.钠能把钛、锆等金属从它们的盐溶液中还原出来
D.钠钾合金熔点低,常温下呈液态,可用于快中子反应堆的热交换剂
【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·江苏宿迁·期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.有强氧化性,可用作漂白剂
B.Na有导电性,可用于制备Ti
C.NaOH显碱性,可用作干燥剂
D.受热易分解,可用于治疗胃酸过多
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】(24-25高一上·江苏南京·期中)Na2O2是常用的供氧剂,下列说法不正确的是
A.Na2O2可由Na在空气中加热而生成
B.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶1
C.Na2O2与水反应生成O2的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
D.Na2O2与CO2反应,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
【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】(23-24高一上·江苏无锡·期中)Na是很活泼的金属。可以通过如下反应制取:。在制取时,由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的产品中含有杂质(杂质与不反应)。某学生设计了以下实验方案来测定该样品中的质量分数,其操作流程和实验数据如图。该样品中的质量分数为
A.20% B.40% C.60% D.80%
【变式5-3】(24-25高一上·江苏无锡·期中)在我们生活的多彩世界里,化学物质无处不在。过氧化物是一类特殊的氧化物,如、等广泛应用于生产生活。
I.现用如下图所示实验装置来测定试样(含杂质)的纯度,可供选用的反应物:固体、盐酸、硫酸溶液和蒸馏水。
(1)写出装置D中反应生成的化学方程式: 。
(2)写出装置B中可能发生反应的离子方程式: 。
(3)装置E的作用为: 。
(4)某小组在探究与水反应的实验时,发现与水反应后的溶液可以使酸性溶液褪色,同时放出氧气。查阅资料:与水反应还可生成NaOH与。
①与水生成NaOH与的反应 氧化还原反应(填“属于”或“不属于”)。
②为证明有生成,向反应后的溶液中加入 (填该物质的化学式),立即产生能使带火星的木条复燃的气体。
II.过氧化钙()是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。已知:不溶于水,在0℃时稳定。其制备工艺如下:
(5)上图中“沉淀”时发生的化学方程式是 。
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】(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列有关钠及其化合物说法正确的是
A.等物质的量的 Na2CO3和 NaHCO3分别与足量盐酸反应,放出的CO2的质量一样多
B.Na2CO3可作治疗胃酸的药物
C.可用电解饱和食盐水制备金属钠
D.澄清石灰水可鉴别 Na2CO3和 NaHCO3
【变式6-1】(25-26高一上·江苏苏州·开学考试)现有15.6gCaCO3和Na2CO3的固体混合物,测得其中含氧元素的质量为7.2g。将该混合物与200g稀盐酸混合,恰好完全反应。则下列判断中,不正确的是
A.稀盐酸溶液的溶质质量分数为7.3% B.反应产生二氧化碳气体的质量为6.6g
C.固体混合物中金属元素的质量是6.6g D.反应结束后溶液中的溶质有两种
【变式6-2】(24-25高一上·江苏南京·期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Na有强还原性,可用作快中子反应堆的热交换剂
B.KAl(SO4)2·12H2O(明矾)溶于水后形成胶体能吸附、沉淀悬浮颗粒物,可用于净水
C.HClO见光易分解,可用于环境消毒
D.NaHCO3 受热易分解,可用于治疗胃酸过多
【变式6-3】(23-24高一上·江苏徐州·期中)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
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·江苏苏州·期末)侯氏制碱法的工业流程如下:
下列说法不正确的是
A.“沉淀池”中应在饱和食盐水中先通入足量
B.“母液”可获得副产品
C.循环Ⅱ的物质是
D.用溶液和稀硝酸检验“沉淀池”中沉淀是否洗净
【变式7-1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)工业上以粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是
A.饱和食盐水中先通入的气体为CO2
B.流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
C.如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
D.对粗盐溶液除杂可依次加入过量Ba(NO3)2、NaOH、Na2CO3溶液,过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
【变式7-2】(23-24高一上·江苏南京·阶段检测)我国杰出化学家侯德榜根据相同条件下, NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用反应:制备。下面是在新室进行模拟实验的生产流程示意图:
气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液 悬浊液晶体
则下列叙述不正确的是
A.气体A是CO2,气体B是NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
C.第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D.第Ⅳ步在坩埚中加热固体至质量不再变化即可
【变式7-3】(24-25高一上·江苏苏州·期末)实验室用下图装置模拟侯氏制碱法原理,以NaCl、、等为原料制取少量。下列有关说法正确的是
A.除去中的少量HCl可在乙装置中加入饱和溶液
B.用冰水浴冷却丙装置有利于析出固体
C.丙装置中析出固体的上层清液中不存在
D.丁装置是为了吸收丙装置中逸出的和
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
【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
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】(23-24高一上·江苏扬州·期中)下列物质混合时,能发生反应且能用表示反应本质的是
A.BaO和溶液混合 B.和溶液混合
C.溶液和溶液混合 D.溶液和溶液混合
【变式9-1】(23-24高一上·江苏泰州·阶段检测)下列化学反应中,既是离子反应,又是置换反应的是
A.
B.
C.
D.
【变式9-2】(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是
A.锌与氯化铜溶液反应
B.铁锈与稀盐酸的反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
D.二氧化碳与澄清石灰水的反应
【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高二上·江苏淮安·阶段检测)下列离子方程式正确的是
A.粉投入到稀溶液中:
B.向碳酸氢钠溶液中滴加少量的澄清石灰水:
C.醋酸与反应:
D.与水反应:
【变式10-1】(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)下列离子方程式书写正确的是
A.氧化钙固体与盐酸反应:
B.将少量的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中:
C.铁钉放入硫酸铜溶液中:
D.溶液与过量的NaOH溶液混合:
【变式10-2】(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列离子方程式正确的是
A.新制氯水光照后发生变化:
B.二氧化碳通入氯化钙溶液:
C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液:
D.将铁片放入醋酸溶液中:
【变式10-3】(24-25高一上·江苏无锡·阶段检测)下列反应中,离子方程式书写正确的是
A.和盐酸反应:
B.将铜片插入硝酸银溶液中:
C.醋酸和碳酸钠溶液反应:
D.石灰石和盐酸反应:
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】(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)下列各组粒子在指定溶液中可能大量共存的是
A.通入过量后的溶液中:、、、
B.含大量的溶液:、、、
C.无色透明的溶液中:、、、
D.与铁反应放出氢气的溶液:、、、
【变式11-1】(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A.在澄清透明的中性水溶液中:
B.在能使紫色石蕊试剂变红的溶液中:
C.在能使酚酞试剂变红的溶液中:
D.在氨水溶液中:
【变式11-2】(24-25高一上·江苏南通·阶段检测)在指定条件下,下列各组离子能大量共存的是
A.NaHCO3溶液中: K+、、
B.无色溶液中:Na+、Cu2+、
C.滴加酚酞显红色的溶液中:Na+ 、Fe3+、Cl -
D.室温下pH<7 的溶液中:Ba2+ 、K+、
【变式11-3】(24-25高一上·江苏淮安·阶段检测)常温下,下列离子在指定的溶液中能大量共存的是
A.无色透明溶液中:
B.使酚酞变红的溶液中:
C.使紫色石蕊变红的溶液:
D.钠与水反应后的溶液中:
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
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】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】(23-24高一上·江苏·期中)钠及其化合物的部分转化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.实验室里Na保存在煤油中 B.NaH中氢元素化合价为-1
C.①~④反应都属于氧化还原反应 D.属于碱性氧化物
【答案】C
【解析】A.钠易与空气中的氧气、水反应且钠的密度比煤油大,实验室常将Na保存在煤油中,A正确;
B.NaH中Na为+1加,则H的化合价为-1价,B正确;
C.氧化钠和水反应生成氢氧化钠的反应中,没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,C错误;
D.氧化钠可以和酸反应生成盐和水,是酸性氧化物,D正确;
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】(24-25高一上·江苏·期中)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.钠与硫酸铜溶液反应不能置换出铜,生成硫酸钠、氢氧化铜和氢气,A不符合题意;
B.次氯酸光照条件下分解生盐酸和氧气,B符合题意;
C.钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,C不符合题意;
D.铁与氯气在加热条件下反应生成三氯化铁,D不符合题意;
答案选B。
【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】(24-25高一上·江苏无锡·期中)将一小块钠投入到溶液中,有关现象或描述正确的是
A.固体溶解,无气体产生 B.既有气体产生,又有白色沉淀析出
C.只有气体产生 D.只有沉淀产生
【答案】B
【解析】钠和水生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠又和氯化镁生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠,既有气体产生,又有白色沉淀析出,故选B。
【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】(24-25高一上·江苏南京·阶段检测)下列物质间的转化,在指定条件下不能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,A正确;
B.钠与氧气在常温下反应生成氧化钠,不能生成过氧化钠,在点燃下生成过氧化钠,B错误;
C.氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,C正确;
D.氢氧化钠与少量的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,D正确;
故选B。
【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】(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列关于金属钠的叙述正确的是
A.实验时用剩的钠块不能放回原试剂瓶
B.金属钠着火时,可用水来灭火
C.钠能把钛、锆等金属从它们的盐溶液中还原出来
D.钠钾合金熔点低,常温下呈液态,可用于快中子反应堆的热交换剂
【答案】D
【解析】A.实验时用剩的钠必须放回试剂瓶,A错误;
B.Na能与水反应生成NaOH和可燃性气体H2,金属钠着火用干燥的沙子灭火,不能用水灭火,B错误;
C.钠和盐溶液反应时,钠先与水反应生成NaOH和H2,后考虑NaOH与溶质的作用,钠与盐溶液反应不能置换出金属单质,钠不能把钛、锆等金属从它们的盐溶液中还原出来,C错误;
D.钠钾合金熔点低,可以做原子反应堆的导热剂,用于快中子反应堆的热交换剂,D正确;
故选D。
【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·江苏宿迁·期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.有强氧化性,可用作漂白剂
B.Na有导电性,可用于制备Ti
C.NaOH显碱性,可用作干燥剂
D.受热易分解,可用于治疗胃酸过多
【答案】A
【解析】A.具有漂白性,是因为其具有强氧化性,A正确;
B.Na有导电性,与制备金属Ti无关联,B错误;
C.NaOH具有吸水性,可用作干燥剂,C错误;
D.可以与胃酸中的HCl反应,故可用于治疗胃酸过多,D错误;
答案选A。
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】(24-25高一上·江苏南京·期中)Na2O2是常用的供氧剂,下列说法不正确的是
A.Na2O2可由Na在空气中加热而生成
B.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶1
C.Na2O2与水反应生成O2的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
D.Na2O2与CO2反应,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
【答案】B
【解析】A.Na在空气中加热生成过氧化钠,A正确;
B.Na2O2是离子化合物,由钠离子和过氧根离子构成,阴、阳离子个数比为2∶1,B错误;
C.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,C正确;
D.此反应中只有过氧化钠中的氧元素的化合价发生变化,Na2O2既是氧化剂也是还原剂,D正确;
答案选B。
【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】(23-24高一上·江苏无锡·期中)Na是很活泼的金属。可以通过如下反应制取:。在制取时,由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的产品中含有杂质(杂质与不反应)。某学生设计了以下实验方案来测定该样品中的质量分数,其操作流程和实验数据如图。该样品中的质量分数为
A.20% B.40% C.60% D.80%
【答案】D
【解析】设样品中的质量的质量为xg,在氧气中充分灼烧生成过氧化钠:,解得x=6.2,该样品中的质量分数为;
故选D。
【变式5-3】(24-25高一上·江苏无锡·期中)在我们生活的多彩世界里,化学物质无处不在。过氧化物是一类特殊的氧化物,如、等广泛应用于生产生活。
I.现用如下图所示实验装置来测定试样(含杂质)的纯度,可供选用的反应物:固体、盐酸、硫酸溶液和蒸馏水。
(1)写出装置D中反应生成的化学方程式: 。
(2)写出装置B中可能发生反应的离子方程式: 。
(3)装置E的作用为: 。
(4)某小组在探究与水反应的实验时,发现与水反应后的溶液可以使酸性溶液褪色,同时放出氧气。查阅资料:与水反应还可生成NaOH与。
①与水生成NaOH与的反应 氧化还原反应(填“属于”或“不属于”)。
②为证明有生成,向反应后的溶液中加入 (填该物质的化学式),立即产生能使带火星的木条复燃的气体。
II.过氧化钙()是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。已知:不溶于水,在0℃时稳定。其制备工艺如下:
(5)上图中“沉淀”时发生的化学方程式是 。
【答案】(1)
(2)
(3)吸收未反应的二氧化碳
(4) 不属于 MnO2
(5)CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=↓+2NH4Cl
【分析】A装置制备二氧化碳,B除二氧化碳中的氯化氢,C干燥浓硫酸,D过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气,E吸收未反应的二氧化碳,F、G是用排水量气法测量反应生成氧气的体积。根据氧气的体积计算氧气的物质的量,从而计算过氧化钠的纯度。
【解析】(1)装置D中过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为 ;
(2)装置B的作用是除二氧化碳中的氯化氢,B中盛放饱和碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠和HCl反应生成二氧化碳、氯化钠、水,可能发生反应的离子方程式为;
(3)实验原理是收集并测量生成氧气的体积,根据反应生成氧气的量计算过氧化钠的纯度,所以装置E的作用为吸收未反应的二氧化碳。
(4)①与水生成NaOH与的反应,元素化合价不变,不属于氧化还原反应。
②双氧水在二氧化锰催化作用下能迅速分解放出氧气,为证明有生成,向反应后的溶液中加入MnO2,立即产生能使带火星的木条复燃的气体。
(5)根据流程图,氯化钙、双氧水、氨水反应生成沉淀、氯化铵, “沉淀”时发生的化学方程式是CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=↓+2NH4Cl。
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】(24-25高一上·江苏扬州·期中)下列有关钠及其化合物说法正确的是
A.等物质的量的 Na2CO3和 NaHCO3分别与足量盐酸反应,放出的CO2的质量一样多
B.Na2CO3可作治疗胃酸的药物
C.可用电解饱和食盐水制备金属钠
D.澄清石灰水可鉴别 Na2CO3和 NaHCO3
【答案】A
【解析】A.等物质的量的 Na2CO3和 NaHCO3分别与足量盐酸反应,根据碳原子守恒可知,放出的的质量一样多,A正确;
B.碳酸钠溶液碱性太强,不能用作药物,B错误;
C.电解熔融的氯化钠制备金属钠,C错误;
D.Na2CO3和 NaHCO3均可以与澄清石灰水发生反应生成沉淀,因此澄清石灰水无法鉴别 Na2CO3和 NaHCO3,D错误;
答案选A。
【变式6-1】(25-26高一上·江苏苏州·开学考试)现有15.6gCaCO3和Na2CO3的固体混合物,测得其中含氧元素的质量为7.2g。将该混合物与200g稀盐酸混合,恰好完全反应。则下列判断中,不正确的是
A.稀盐酸溶液的溶质质量分数为7.3% B.反应产生二氧化碳气体的质量为6.6g
C.固体混合物中金属元素的质量是6.6g D.反应结束后溶液中的溶质有两种
【答案】A
【分析】氧元素的质量为7.2g,则的物质的量为,据此分析;
【解析】A.稀盐酸溶液的溶质质量分数为,A错误;
B.根据守恒,CO2质量为0.15mol×44g/mol=6.6g,B正确;
C.金属元素质量=总质量−=15.6g−9g=6.6g,C正确;
D.溶质为CaCl2和NaCl两种,D正确;
故选A。
【变式6-2】(24-25高一上·江苏南京·期中)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Na有强还原性,可用作快中子反应堆的热交换剂
B.KAl(SO4)2·12H2O(明矾)溶于水后形成胶体能吸附、沉淀悬浮颗粒物,可用于净水
C.HClO见光易分解,可用于环境消毒
D.NaHCO3 受热易分解,可用于治疗胃酸过多
【答案】B
【解析】A.K-Na合金常温下为液态,具有良好的导热性,可用作快中子反应堆热交换剂,与Na有强还原性不具有对应关系,A不合符题意;
B.明矾溶于水形成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中的悬浮杂质,可用于净水,具有对应关系,B符合题意;
C.HClO具有强氧化性,利用其强氧化性,可用作环境消毒剂,与其见光易分解不具有对应关系,C不符合题意;
D.NaHCO3具有弱碱性,能和胃酸中的盐酸反应,可用于治疗胃酸过多,与其受热易分解的性质不具有对应关系,D不符合题意;
故选B。
【变式6-3】(23-24高一上·江苏徐州·期中)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
【答案】C
【解析】A、向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠,NaOH+HCl=NaCl+H2O,继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,不放出气体,继续滴加时,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;此时开始放出气体,故A错误;
B、ab段发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应的离子方程式为: +H+=H2O+CO2↑,故B错误;
C、根据碳元素守恒,混合物中,碳酸钠的物质的量是0.01mol,所以两步反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,消耗的盐酸的物质的量都是0.01mol,消耗0.1mol•L-1稀盐酸的体积都是0.1L,所以a=0.3,故C正确;
D、根据化学方程式和图象可知,Na2CO3的物质的量为0.01mol,共消耗盐酸0.02mol,则与氢氧化钠反应的盐酸为0.04mol-0.02mol=0.02mol,则氢氧化钠的物质的量为0.02mol,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量分别是0.02mol和0.01mol,物质的量之比为2:1,故D错误;
答案选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·江苏苏州·期末)侯氏制碱法的工业流程如下:
下列说法不正确的是
A.“沉淀池”中应在饱和食盐水中先通入足量
B.“母液”可获得副产品
C.循环Ⅱ的物质是
D.用溶液和稀硝酸检验“沉淀池”中沉淀是否洗净
【答案】A
【分析】向饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵,母液中主要有饱和碳酸氢钠溶液和氯化铵,母液可以循环使用,碳酸氢钠煅烧生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳可以参与上一步循环反应。
【解析】A.氨气极易溶于水,因此“沉淀池”的饱和食盐水中先通入足量NH3,再通入CO2才能吸收更多的CO2,A错误;
B.生成碳酸氢钠的同时还有氯化铵生成,则从“母液”中可获得副产品为NH4Cl,B正确;
C.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,因此循环Ⅱ利用的物质是CO2,C正确;
D.如果沉淀池中的沉淀未洗涤干净会含有,氯化银不溶于水也不溶于酸,所以可用AgNO3溶液和稀硝酸检验沉淀中是否含有NaCl,D正确;
故选A。
【变式7-1】(24-25高一上·江苏扬州·期中)工业上以粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是
A.饱和食盐水中先通入的气体为CO2
B.流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
C.如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
D.对粗盐溶液除杂可依次加入过量Ba(NO3)2、NaOH、Na2CO3溶液,过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
【答案】B
【分析】图甲:在饱和食盐水中先后通入氨气、二氧化碳制取碳酸氢钠,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠;图乙探究碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性,同时加热,将气体通入澄清水观察现象,据此分析;
【解析】A.在饱和食盐水中先后通入氨气、二氧化碳制取碳酸氢钠,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,碱性溶液中再通入二氧化碳,二氧化碳的溶解度增大,可以达到实验目的,A错误;
B.从溶液中得到固体,需要加热浓缩,冷却结晶、过滤等操作,这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等,B正确;
C.Na2CO3加热不易分解,NaHCO3晶体加热容易分解,故小试管中盛放NaHCO3,大试管中盛放Na2CO3,NaHCO3间接加热能分解,Na2CO3直接加热不分解,能证明两者的稳定性,图中放反了,C错误;
D.除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙,可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子(硝酸钡引入新杂质),加入氢氧化钠除去镁离子,然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子,过滤后再加入盐酸调节溶液的pH(除碳酸根离子和氢氧根离子),D错误;
故选B。
【变式7-2】(23-24高一上·江苏南京·阶段检测)我国杰出化学家侯德榜根据相同条件下, NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用反应:制备。下面是在新室进行模拟实验的生产流程示意图:
气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液 悬浊液晶体
则下列叙述不正确的是
A.气体A是CO2,气体B是NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
C.第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D.第Ⅳ步在坩埚中加热固体至质量不再变化即可
【答案】A
【分析】侯氏制碱法向饱和氨水中加入食盐水,形成碱性溶液,再通入,才能更好的吸收,发生反应,生成溶解度更小的晶体,过滤得到的受热分解制备纯碱。
【解析】A.根据以上分析,A气体是NH3,B气体是CO2,A错误;
B.第Ⅲ步得到的晶体是,俗称小苏打,是发酵粉的主要成分,B正确;
C.第Ⅲ步操作是过滤得到晶体,用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;
D.第Ⅳ步是得到的受热分解制备纯碱,第Ⅳ步在坩埚中加热固体至质量不再变化即可,D正确;
故选A。
【变式7-3】(24-25高一上·江苏苏州·期末)实验室用下图装置模拟侯氏制碱法原理,以NaCl、、等为原料制取少量。下列有关说法正确的是
A.除去中的少量HCl可在乙装置中加入饱和溶液
B.用冰水浴冷却丙装置有利于析出固体
C.丙装置中析出固体的上层清液中不存在
D.丁装置是为了吸收丙装置中逸出的和
【答案】B
【分析】甲装置中盐酸和碳酸钙反应生成CO2,乙装置中盛有饱和溶液,作用是除去CO2中混有的HCl气体,装置丙中CO2和含氨的饱和食盐水发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,装置丁的作用是吸收丙装置中逸出的,以此解答。
【解析】A.能够和饱和溶液反应,不能用饱和溶液除去中的少量HCl,可以用饱和溶液,A错误;
B.装置丙中CO2和含氨的饱和食盐水发生反应生成,的溶解度随着温度的下降而减小,则用冰水浴冷却丙装置可以降低的溶解度,有利于析出固体,B正确;
C.丙装置中析出固体的上层清液为的饱和溶液,其中含有,C错误;
D.不和稀硫酸反应,装置丁的作用是吸收丙装置中逸出的,不能吸收,D错误;
故选B。
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】(23-24高一上·江苏扬州·期中)下列物质混合时,能发生反应且能用表示反应本质的是
A.BaO和溶液混合 B.和溶液混合
C.溶液和溶液混合 D.溶液和溶液混合
【答案】D
【解析】A.BaO和溶液混合能反应,离子方程式为:,故A不符合题意;
B.和溶液混合能反应,离子方程式为:,故B不符合题意;
C.溶液和溶液混合,离子方程式为:,故C不符合题意;
D.溶液和溶液混合能反应,离子方程式为:,故D符合题意。
答案选D。
【变式9-1】(23-24高一上·江苏泰州·阶段检测)下列化学反应中,既是离子反应,又是置换反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.是复分解反应,故不选A;
B.既是离子反应又是置换反应,故选B;
C.是复分解反应,故不选C;
D.属于置换反应但不是离子反应,故不选D;
选B。
【变式9-2】(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是
A.锌与氯化铜溶液反应
B.铁锈与稀盐酸的反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
D.二氧化碳与澄清石灰水的反应
【答案】A
【解析】A.锌与氯化铜溶液反应生成氯化锌和铜,Zn的化合价从0升至+2,Cu的化合价从+2降至0,属于氧化还原反应;反应在溶液中进行,有离子参与(如Cu2+和Zn2+),属于离子反应,A符合题意;
B.铁锈()与稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为,反应中各元素的化合价均未发生变化,不属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成CO,C的化合价变化,属于氧化还原反应,但反应为气固相反应,无离子参与,不属于离子反应,C不符合题意;
D.二氧化碳与石灰水反应生成CaCO3沉淀,无化合价变化,不属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
【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高二上·江苏淮安·阶段检测)下列离子方程式正确的是
A.粉投入到稀溶液中:
B.向碳酸氢钠溶液中滴加少量的澄清石灰水:
C.醋酸与反应:
D.与水反应:
【答案】D
【解析】A.稀与铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气,,A错误;
B.少量的物质完全反应,应按少量的物质的电离比例书写离子方程式,碳酸氢钠溶液中滴加少量的澄清石灰水,氢氧化钙完全反应生成碳酸钙沉淀和水,,B错误;
C.生成醋酸铵完全电离,应该为,C错误;
D.与水反应生成氢氧化钠和氧气,D正确。
故选D。
【变式10-1】(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)下列离子方程式书写正确的是
A.氧化钙固体与盐酸反应:
B.将少量的二氧化碳通入氢氧化钠溶液中:
C.铁钉放入硫酸铜溶液中:
D.溶液与过量的NaOH溶液混合:
【答案】D
【解析】A.氧化钙是固体,不能拆分为离子形式,正确写法为CaO + 2H⁺ = Ca2+ + H2O,A错误;
B.少量CO2与过量NaOH反应应生成,正确离子方程式为CO2 + 2OH⁻ = + H2O,B错误;
C.铁与硫酸铜溶液反应生成Fe2+而非Fe3+,正确离子方程式为Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu,C错误;
D.依据“少量者定位1mol”的原则,假设为1mol,则与过量NaOH反应生成2mol,其中1mol结合1molCa2+生成1molCaCO3,离子方程式正确,D正确;
故选D。
【变式10-2】(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列离子方程式正确的是
A.新制氯水光照后发生变化:
B.二氧化碳通入氯化钙溶液:
C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液:
D.将铁片放入醋酸溶液中:
【答案】A
【解析】A.新制氯水中存在如下离子反应:,其中HClO不稳定,在光照条件下易分解:,故pH发生变化,A正确;
B.根据强酸制取弱酸原理,盐酸酸性大于碳酸,故二氧化碳通入氯化钙溶液不反应,B错误;
C.氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应离子方程式为:,C错误;
D.醋酸为弱酸,铁片放入醋酸溶液其离子方程式为:,D错误;
本题选A。
【变式10-3】(24-25高一上·江苏无锡·阶段检测)下列反应中,离子方程式书写正确的是
A.和盐酸反应:
B.将铜片插入硝酸银溶液中:
C.醋酸和碳酸钠溶液反应:
D.石灰石和盐酸反应:
【答案】D
【解析】A.铁与盐酸反应生成的是氯化亚铁,不是氯化铁,正确的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,A错误;
B.电荷不守恒,正确的离子方程式为Cu+2Ag2+=Cu2++2Ag,B错误;
C.醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆分,正确的离子方程式为2CH3COOH+=2CH3COO-+CO2↑+H2O,C错误;
D.石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钙,离子方程式符合书写规则,D正确;
故选D。
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】(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)下列各组粒子在指定溶液中可能大量共存的是
A.通入过量后的溶液中:、、、
B.含大量的溶液:、、、
C.无色透明的溶液中:、、、
D.与铁反应放出氢气的溶液:、、、
【答案】A
【解析】A.通入过量后的溶液呈酸性,、在酸性条件下不会与、反应,且过量不会生成沉淀,因此可能共存,A正确;
B.含大量的溶液中,会与反应生成(),无法大量共存,B错误;
C.在溶液中呈紫色,与“无色透明”条件矛盾,C错误;
D.与铁反应放出的溶液为酸性,会与结合生成(弱电解质),D错误;
故答案选A。
【变式11-1】(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A.在澄清透明的中性水溶液中:
B.在能使紫色石蕊试剂变红的溶液中:
C.在能使酚酞试剂变红的溶液中:
D.在氨水溶液中:
【答案】A
【解析】A.澄清透明的中性溶液中,K+、Na+、Cl-均为可溶性离子,在中性条件下与Cl-无氧化还原反应(酸性条件才会反应),且溶液透明说明无沉淀生成,A正确;
B.使石蕊变红的溶液为酸性,与 H+反应生成CO2和H2O,,无法大量共存,B错误;
C.使酚酞变红的溶液为碱性,Fe2+与OH-生成Fe(OH)2沉淀,C错误;
D.氨水为弱碱性溶液,Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀,,无法大量共存,D错误;
故选A。
【变式11-2】(24-25高一上·江苏南通·阶段检测)在指定条件下,下列各组离子能大量共存的是
A.NaHCO3溶液中: K+、、
B.无色溶液中:Na+、Cu2+、
C.滴加酚酞显红色的溶液中:Na+ 、Fe3+、Cl -
D.室温下pH<7 的溶液中:Ba2+ 、K+、
【答案】A
【解析】A.各离子互不反应,可共存,故A符合题意;
B.含Cu2+溶液为蓝色,故B不符合题意;
C.滴加酚酞显红色的溶液呈碱性,则存在大量OH-,因此不存在Fe3+,故C不符合题意;
D.Ba2+和产生沉淀,不共存,故D不符合题意;
故答案为A。
【变式11-3】(24-25高一上·江苏淮安·阶段检测)常温下,下列离子在指定的溶液中能大量共存的是
A.无色透明溶液中:
B.使酚酞变红的溶液中:
C.使紫色石蕊变红的溶液:
D.钠与水反应后的溶液中:
【答案】B
【解析】A.Fe3+、有颜色,不能在无色透明溶液中大量存在,故A错误;
B.使酚酞变红的溶液呈碱性,各离子之间不发生反应,也不和OH-反应,可以大量共存,故B正确;
C.使紫色石蕊变红的溶液呈酸性,和会反应生成次氯酸,不能大量共存,故C错误;
D.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,碱性的溶液中,氢氧根会和铜离子反应生成氢氧化铜的沉淀,不能大量存在,故D错误;
故选B。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$