内容正文:
专题04 钠及其化合物(期末复习讲义)
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明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
钠的性质及其应用
钠的物理性质;钠的化学性质;保存与用途的实际应用;钠的相关实验
钠的氧化物及其应用
物质类别与组成的判断;化学性质的对比与分析;性质与用途的对应关系;实验探究与现象分析;钠的氧化物相关计算
碳酸钠、碳酸氢钠的性质及其应用
物理性质的对比;化学性质的差异;相互转化关系;实验与鉴别、除杂;实际应用与综合计算
焰色试验及其应用
焰色试验的概念与原理的本质;焰色试验的实验操作的规范;焰色现象的判断与鉴别
钠及其化合物的转化
转化关系的基础判断;转化反应的离子方程式书写;转化关系的应用
要点01 钠的性质及其应用
1.钠的物理性质
(1)颜色状态: 色固体;
(2)硬度:很 ,可以用小刀切,剩余的钠要 ;
(3)密度:比水的 ,而比煤油的 ,比酒精的 ,即ρ煤油 ρ钠 ρ酒精 ρ水。
(4)熔点:比较 ,原因: 。
2.钠的化学性质
NaNa+
(1)与非金属单质(如O2、Cl2、S、H2)的反应
O2
常温
4Na+O2=2Na2O 固体
加热
2Na+O2Na2O2 固体
Cl2
2Na+Cl22NaCl (产生 火焰,生成 )
S
2Na+S=Na2S (研磨时容易 )
H2
2Na+H22NaH(金属氢化物中,氢为 价)
(2)与水反应
①钠与水反应的产物:NaOH、H2
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
③实验结论:
化学方程式: 、离子方程式: 。
(3)与盐酸、硫酸反应
离子方程式: 。
【易错提醒】Na先与 反应,再与 反应——先 后 。
(4)与盐反应
a.与熔融盐反应,如: 、 (制取金属钾,因为钾的沸点比钠的沸点低,使钾成为蒸汽而逸出)
b.与盐溶液反应
①投入NaCl溶液中,只有H2放出:
若投入饱和NaCl溶液中,有H2放出,还有 晶体析出(温度不变)
②投入NH4Cl溶液中有H2和NH3逸出:
③投入CuSO4溶液中有H2逸出和蓝色沉淀生成: 、
总反应: 。
【易错提醒】与盐溶液反应时先与 反应,生成的 与盐可能发生 反应。
3.钠的制取及保存
(1)工业制取: 。
(2)保存:密封保存,通常保存在 油或 油中,钠易与空气中的 反应,且钠的密度比煤油的密度 , 与煤油反应,故通常将少量钠保存在 中,大量钠保存在 中。
4.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的 剂。
(2)用作电光源,制作 灯。
(3)冶炼某些金属:钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物(熔融)发生置换反应,金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如 。
(4)制取 等化合物。
归|纳|总|结
1.钠燃烧时不能用水灭火,应用沙土盖灭。
2.取用金属钠时,用镊子夹取金属钠,用滤纸擦干表面的煤油,放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割,不能用手直接接触金属钠,并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
3.钠与溶液反应的共同现象
①浮:钠浮在液面上;②熔:钠熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游动直至反应完全;④响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H+浓度较大,与水相比反应更加剧烈,最后钠可能在液面上燃烧。
4.钠性质的巧记口诀:银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
5.考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时,要注意Na与水反应的同时,生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
6.对钠与酸反应的计算问题,勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
要点02 钠的氧化物及其应用
1.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
色、态
固体
色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
化学键类型
只有 键
有 键和 键
与水反应
与CO2反应
与盐酸反应
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存
密封
密封、远离易燃物
2.过氧化钠的性质:
(1)强氧化性的六个表现
试剂
现象
反应原理并解释
SO2气体
-
FeCl2溶液
Na2SO3溶液
-
氢硫酸
酚酞溶液
品红溶液
(2)理解Na2O2强氧化性的两个角度
①从结构角度
Na2O2的结构中含有过氧键( ),含有过氧键结构的物质有 的氧化性,以此类推,如H2O2、H2SO5(过硫酸,相当于H2O2中的一个H被—SO3H取代)、Na2S2O8(过二硫酸钠)中都有过氧键结构,都是很强的氧化剂。
②从化合价的角度
Na2O2中的氧元素为 价,有很强的氧化性,能氧化一些常见的还原剂,如SO2、Fe2+、SO32-、HSO3-、H2S、S2-、I-。同时 价的O也有还原性,如遇到强氧化剂KMnO4也可以被氧化成 。
(3)Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=
气体体积变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=
固体质量变化关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO2)= g·mol-1×n(CO2)、Δm(H2O)= g·mol-1×n(H2O)
归|纳|总|结
①Na2O2遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
②Na2O2遇H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
③Na2O2遇还原性氧化物(即低价非金属氧化物),表现强氧化性,一般不生成氧气,而生成高价钠盐,如Na2O2+SO2===Na2SO4。
④Na2O2遇最高价金属氧化物(酸酐)发生自身的氧化还原反应,有氧气生成,如2Mn2O7+2Na2O2===4NaMnO4+O2。
⑤无论是过氧化钠还是其他过氧化物,具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
要点03 碳酸钠、碳酸氢钠的性质及其应用
1、Na2CO3、NaHCO3的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
俗名
颜色、状态
水溶性
2、Na2CO3、NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3性质稳定,受热 分解。
②NaHCO3性质不稳定,受热 分解,化学方程式为 。
(2)与足量盐酸反应
①Na2CO3: 。
②NaHCO3: 。
(3)与碱(NaOH溶液)反应
①Na2CO3:与NaOH溶液不反应。
②NaHCO3: 。
(4)相互转化
①Na2CO3―→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入 ,化学方程式为 。
②NaHCO3―→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3、Na2CO3、NaHCO3的主要用途
(1)碳酸钠:用于造纸、制造 、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠:用于制 、医药、治疗 过多、灭火剂等。
4、Na2CO3的制备—侯氏制碱法
①原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气
其反应为 , 。
②反应原理
产生NaHCO3反应: 。
产生Na2CO3的反应: 。
③工艺流程
④循环使用的物质: 、饱和食盐水。
5、Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)
溶液中的溶质为
涉及离子方程式Oa: ;
ab:
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为
涉及离子方程式Oa: 、
;
ab:
若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为
涉及离子方程式Oa: ;
ab:
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为
涉及离子方程式:
归|纳|总|结
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
①固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a.沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b.气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c.测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2CO3溶
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
加热法
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量CO2
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH溶液
3.易错提醒
①NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH-反应生成CO,CO有可能发生后续反应,如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3;
②不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3:Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3,无法区别;
③用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时,要求两溶液浓度相差不大,且加入的盐酸等浓度且不宜过大;④Na2CO3、NaHCO3与酸、碱、盐的反应均为复分解反应,因而反应能否进行应从复分解反应的条件来判断。
要点04 焰色试验及其应用
1.焰色试验的概念
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的 称为焰色试验,属于物理变化,是元素的性质。
2.焰色试验的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
3.常见元素的焰色
钠元素: 色;钾元素: 色(透过 色钴玻璃观察);铜元素 色;钡元素: 色;钙元素: 色。
归|纳|总|结
(1)焰色试验是物理变化,是金属元素的性质,既可以是单质,也可以是化合物,如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质,均发出黄色火焰。
(2)用稀盐酸清洗的原因:生成金属氯化物,而金属氯化物在高温时可挥发,而硫酸盐难挥发。
(3)焰色反应中所用的火焰应是无色或浅色的。
(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝,不能用铜丝代替。
要点05 钠及其化合物的转化
1.钠及其重要化合物的知识主线:
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
2钠及其重要化合物知识网络
.
3.钠及其化合物的价类二维图
4.钠及其化合物重要方程式
①Na和H2O的反应: ;
②Na在空气中燃烧: ;
③Na2O2和H2O的反应: ;
④Na2O2和CO2的反应: ;
⑤向NaOH溶液中通入过量CO2: ;
⑥将Na2CO3溶液与石灰乳混合: ;
⑦向Na2CO3稀溶液中通入过量CO2: ;
⑧将NaHCO3溶液和NaOH溶液等物质的量混合: ;
⑨将NaHCO3溶液与澄清石灰水等物质的量混合: ;
⑩将NaHCO3溶液与少量澄清石灰水混合: 。
归|纳|总|结
钠及其化合物的知识盲点
(1)钠及其重要化合物:
①钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。
②Na与足量O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等,但得到Na2O2的质量大于Na2O。
③Na分别与H2O和乙醇发生反应均能生成H2,但反应的剧烈程度不同,前者反应剧烈,后者反应缓慢。
④1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol,如1 mol Na2O2与足量SO2的反应转移电子应为2 mol。
⑤不能用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2溶液。
⑥除去CO2中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO3溶液。
⑦向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2,有NaHCO3 白色晶体析出。
⑧焰色反应是元素的性质,无论游离态还是化合态,均具有相同的焰色反应,它不是化学变化,在观察钾元素的焰色反应时,应通过蓝色的钴玻璃片。
⑨Na-K合金常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。
⑩碱金属的密度呈现增大的趋势,但K反常。
⑪Li和O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴阳离子个数比均为1∶2。
⑫Na2O2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中,酚酞溶液先变红后褪色。
题型01 钠及其化合物的性质与用途
【典例1】(25-26高一上·安徽六安·期中)下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.实验室钠着火时,可以用二氧化碳灭火器灭火
B.钠比铁活泼,可以利用钠将溶液中的铁置换出来
C.向和固体中加入少量水均会放出热量
D.中学实验室中可将未用完的钠放回原试剂瓶
【变式1-1】(25-26高一上·广东广州·期中)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是
A.金属钠保存在煤油里,说明金属钠的密度比煤油的小
B.金属钠与水反应时会熔化,说明钠的熔点低且反应放热
C.分别加热和固体,试管内壁均有水珠,说明两种物质均受热分解
D.盐酸分别滴加到同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠,溶液中放出气体的速度:>
【变式1-2】(24-25高一上·福建宁德·期末)关于钠及其化合物的说法错误的是
A.金属钠是一种银白色金属,可保存在煤油中
B.氧化钠和过氧化钠均可与盐酸反应,产物完全相同
C.氢氧化钠俗称烧碱,具有较强的腐蚀性
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能与Ca(OH)2溶液反应得到白色沉淀
题型02 钠及其化合物的转化关系
【典例2】(25-26高一上·广东茂名·期中)以不同类別物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.上述转化中含有分解反应和置换反应
B.在水溶液中电离方程式为:
C.反应③④表明不能转化为NaOH或
D.反应⑤中只做氧化剂
【变式2-1】(24-25高一上·广东广州·期末)下图为钠元素的价类二维图。下列有关叙述不正确的是
A.若a是NaH,其中氢元素的化合价为-1价
B.b能与水剧烈反应产生氢气
C.若c为Na2O2,可用作潜水艇的供氧剂
D.若e是Na2CO3,向其溶液中逐滴滴加盐酸可立即产生气泡
【变式2-2】(24-25高一上·云南·期末)下图中,A是单质,B为淡黄色物质,A、B、C、D和E均含同一种元素。下列叙述错误的是
A.热稳定性:E>D
B.物质B的电子式是
C.常温下,物质D在水中的溶解度大于E在水中的溶解度
D.反应③中,当生成0.2molC时,转移的电子的物质的量为0.1mol
题型03 钠及其化合物的制备与性质探究
【典例3】(24-25高一上·河北保定·期末)下列实验装置能达到实验目的的是:
①验证 Na 和水反应是否为放热反应
②检验Na2O2与H2O反应有O2生成
③观察 K2CO3的焰色试验
④比较、的稳定性
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【变式3-1】(24-25高一上·河南·期末)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应。下列说法错误的是
A.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
B.④中现象可能是溶液中含有强氧化性物质造成的
C.⑤中的主要作用是验证溶液中存在
D.②中的大量气泡主要成分是氢气
【变式3-2】(24-25高一上·北京丰台·期末)钠与水反应的微型实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A.肥皂液可用于收集反应产生的 B.反应时,钠块熔为小球,说明钠的硬度小
C.钠块在煤油和水交界处上下跳动,直至消失 D.反应后试管中液体分层,下层呈红色
题型04 侯氏制碱法工艺流程
【典例4】(24-25高一上·北京西城·期末)侯氏制碱法工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的
B.煅烧时发生反应
C.“盐析”后溶液比“盐析”前溶液大
D.母液II与母液I所含粒子种类相同,但前者、、的浓度更大
【变式4-1】(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
【变式4-2】(25-26高一上·安徽·开学考试)某制碱工厂以粗盐为原料制纯碱,部分工艺流程如图:
有关说法正确的是
A.流程中加入三种溶液的顺序不能调整
B.按流程所加溶液的顺序除杂,过滤后得到三种沉淀
C.流程通入氨气之后溶液呈碱性,促进吸收
D.流程中发生反应的化学方程式为
题型05 焰色试验
【典例5】(25-26高一上·甘肃张掖·期中)春节期间,兰州太平鼓舞、永登硬狮子舞、何家营滚灯等非遗项目纷纷亮相,除此之外还有五颜六色的烟花秀,这与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列说法中正确的是
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.焰色试验中发生的变化为化学变化
C.透过蓝色钴玻璃观察到焰色为紫色,则待测液一定为钾盐
D.可用稀硫酸代替稀盐酸洗涤焰色试验中用到的铂丝
【变式5-1】(25-26高一上·黑龙江牡丹江·期中)焰色试验中钾盐在灼烧时火焰呈
A.黄色 B.紫色 C.绿色 D.砖红色
【变式5-2】(25-26高一上·山东临沂·期中)五彩缤纷的焰火与“焰色试验”知识有关。下列有关“焰色试验”的说法正确的是
A.焰色试验前,应用稀清洗铂丝
B.Na、、灼烧时火焰颜色均为黄色
C.将KCl在酒精灯上灼烧时能直接观察到紫色火焰
D.焰色试验是元素的性质,属于化学变化
题型06 钠及其化合物的相关计算
【典例6】(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期中)46 g乙酸在足量氧气中完全燃烧后的产物全部通入足量的过氧化钠中,充分反应后,固体增加的质量为
A.48 g B.16 g C.46 g D.80 g
【变式6-1】(24-25高一上·河南·期末)实验室中,将17g在空气中部分变质的粉末样品溶于20mL水中,收集到2.4g气体,然后向水溶液中加入200g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应,则m(发生变质的)(未变质的)为
A.1∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.无法确定
【变式6-2】(24-25高一上·浙江台州·期末)某小组对加热了的固体进行探究,取该样品溶于水制成溶液,向此溶液中缓慢滴加一定浓度的盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。则下列有关说法正确的是
A.a、d、e曲线对应的离子分别是、、
B.样品溶液中
C.加热前的总质量为33.6g
D.消耗盐酸的体积
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·青海海南·期中)下列关于钠的叙述中错误的是
A.钠原子的最外电子层上只有1个电子 B.钠燃烧时生成氧化钠
C.钠具有很强的还原性 D.钠燃烧时发出黄色的火焰
2.(25-26高一上·河北衡水·期中)联合制碱法为我国的化学工业发展和技术创新做出了重要贡献。发明联合制碱法的化学家是
A.屠呦呦 B.门捷列夫 C.徐光宪 D.侯德榜
3.(25-26高一上·浙江宁波·期中)节日燃放的烟花利用了“焰色试验”的原理,下列说法正确的是
A.焰色试验属于化学变化
B.铂丝应用稀硫酸清洗后在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同,再蘸取样品实验
C.若火焰呈黄色,则该样品中仅含有钠元素
D.实验时,应尽可能使用火焰颜色较浅的煤气灯
4.(25-26高一上·北京·期中)关于和性质的有关叙述正确的是
A.在水中的溶解性:
B.热稳定性;
C.与酸反应的速度:
D.和在一定条件下可以相互转化
5.(25-26高一上·浙江·期中)将一块金属钠投入足量的下列溶液中,既能生成气体,又能生成白色沉淀的是
A.稀硫酸 B.稀溶液 C.溶液 D.溶液
6.(25-26高一上·黑龙江牡丹江·月考)下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是
A.在与水的反应中,既是氧化剂又是还原剂
B.和都是白色固体,都能与冷水作用得到和
C.一个氧化钠和一个过氧化钠中的阴离子个数比为
D.与都能与水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
7.(24-25高一上·广西来宾·期中)钠的化合物有多种用途:
Ⅰ.过氧化钠是重要的化工原料,具有多种用途。
(1)过氧化钠是 色固体。
(2)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂,写出Na2O2和CO2反应的化学方程式: 。
(3)过氧化钠可与水反应,写出Na2O2和H2O反应的化学方程式: 。
Ⅱ.
(4)NaHCO3俗称小苏打,在制做糕点时添加,在受热时产生气体,请写出相关的化学反应方程式: ;它还可以用于治疗胃酸过多,请写出相关的化学反应方程式: 。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·陕西商洛·期中)以不同类别物质间的转化为线索,可结构化地认识钠及其化合物的性质。下列说法不正确的是
A.过程Ⅱ发生反应的离子方程式为
B.若改变过程I的反应条件,能得到淡黄色固体
C.钠常保存于煤油中,钠着火时,应使用专用灭火剂或干砂灭火
D.上述过程I~IV中,发生电子转移的是I、II
2.(25-26高一上·甘肃张掖·期中)下列说法错误的是
A.可用澄清的石灰水鉴别和两种溶液
B.溶液和盐酸可以通过互滴进行鉴别
C.向碳酸钠固体中加入少量水后,结块变成晶体
D.向碳酸钠溶液中滴入酚酞,溶液变为红色
3.(25-26高一上·广东广州·期中)下表中,对陈述I、Ⅱ的正确性及二者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
判断
A
Na可与水反应产生
Na着火不能用水扑灭
I对;Ⅱ对;有关系
B
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
I对;Ⅱ对;有关系
C
过氧化钠可用作航天员供氧剂
能和、反应生成
I对;Ⅱ对;有关系
D
小苏打可用于治疗胃酸过多
可与盐酸反应
I对;Ⅱ对;有关系
4.(25-26高一上·山西太原·月考)“价-类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具,图1为钠的“价-类”二维图,图2为比较甲、乙(甲、乙为Na2CO3或NaHCO3)的热稳定性的实验装置。下列说法正确的是
A.a与水生成NaOH的反应中氧化产物与还原产物的质量之比为
B.相同个数的b和c,含有的离子总数不同
C.Na转化为b或c,主要取决于反应温度和O2的量
D.甲为NaHCO3,可用于治疗胃酸过多
5.(25-26高一上·北京·期中)下列关于和的说法不正确的是
A.和的水溶液均可使酚酞溶液变红
B.比稳定
C.可用溶液将转化为
D.可用加热的方法鉴别和
6.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期中)有关钠及其化合物,下列叙述正确的是
A.金属钠着火,可用水或灭火器扑灭
B.金属钠投入坩埚中加热,出现白色固体
C.金属钠投入溶液中,有红色金属铜析出
D.金属钠投入右侧U形管中,其可能在煤油和水交界处上下跳动,直至消失
7.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)回答下列问题:
(1)钠有一种常见淡黄色氧化物,名称为 ,常用作呼吸面具的供氧剂。该物质与反应的化学反应方程式为 。
(2)1 mol钠单质中含有钠原子约为 个,含有质子 mol,在与足量的水反应中失去 mol电子。
(3)金属钠放置在空气中观察到下列现象。
银白色固体变灰暗变白色出现液滴白色晶体
①反应I后固体变灰暗,该固体的化学式为 ,将少量灰暗色固体投入溶液中,观察到的实验现象为 。
②反应Ⅱ后得到的固体为,在水中的电离方程式为 。
③反应Ⅳ,主要是液滴与空气中的 (填名称)发生反应,下列属于白色晶体用途的是 (填字母)。
A.制肥皂 B.造纸
C.烘焙蛋糕 D.用于治疗胃酸过多症
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高一上·江西·期中)将2.3 g Na加入100 g溶质质量分数为16%的溶液中。充分反应后,下列说法正确的是
A.可生成0.05 mol Cu B.可生成0.1 mol
C.反应后的溶液总质量为102.3 g D.反应后的溶液中,的质量为8 g
2.(25-26高一上·北京·期中)研究小组探究与水反应。取1.56 g 粉末加入到40 mL水中,充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化),进行以下实验。
编号
①
②
③
④
操作
现象
溶液变红色,20秒后褪色
ⅰ.产生大量能使带火星木条复燃的气体
ⅱ.溶液变红色,10分钟后褪色
ⅰ.溶液变红色,10分钟后溶液褪色
ⅱ.变红色
溶液变红色,2小时后无明显变化
下列说法不正确的是
A.由②中现象ⅰ可知,与水反应有生成
B.由③、④可知,②中溶液红色褪去是因为浓度大
C.由②、③、④可知,①中溶液红色褪去的主要原因不是浓度大
D.向①中褪色后的溶液中滴加5滴浓盐酸,溶液最终变成红色
3.(25-26高一上·甘肃张掖·期中)下列关于钠及其化合物的叙述中正确的说法有
①钠的2种氧化物中阴、阳离子个数比均为1:2
②新切开的钠的光亮的表面很快变暗是因为生成了
③可用水来确定某粉末中是否含有
④钠着火后不能用水扑灭,可用泡沫灭火器或沙土来灭火
⑤钠可以把铜、铁等金属从它们的化合物的水溶液中置换出来
A.3个 B.4个 C.1个 D.2个
4.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水硫酸铜粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法错误的是
A.上述反应的化学方程式为
B.上述反应中钠表现了还原性
C.上述反应中若有1 mol钠参与反应,则转移1 mol电子
D.若将钠投入硫酸铜稀溶液中,也有铜单质被钠置换生成
5.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)已知某固体样品中含有、中的一种或两种。下列说法正确的是
A.取适量样品配成溶液,滴加适量酚酞溶液,若溶液有变红倾向,则样品中只含有
B.取样品在试管中加热,将可能产生的气体通入少量澄清石灰水,若最终仍为澄清溶液,则样品中不含
C.取一定量的样品,利用如图所示装置测定样品中的含量,若球形干燥管增重4.4 g,则所取样品中含有
D.已知固体样品同时含有和,取一定质量的样品配成溶液,滴加溶液至沉淀完全,根据白色沉淀的质量,列方程组,可求出的含量
6.(25-26高一上·宁夏银川·期中)利用下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.图Ⅰ除去CO2中含有的少量HCl
B.图Ⅱ检验NaNO3溶液中的钠元素
C.检验Na与水反应的气体产物
D.灼烧金属钠
7.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期中)由我国自主研发的“奋斗者号”潜水艇在太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。
(1)过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂,写出和反应的化学方程式: ,该反应中生成1个分子时,转移 个电子。
(2)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(3)向酸性溶液中加入粉末,观察到溶液褪色,发生如下反应,补全方程式并配平 。
_________________________________=_________________________________+___________
(4)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应,下列说法正确的是___________。
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中的主要作用是验证溶液中存在过氧化氢
(5)查阅资料知:在一定条件下可以转化为易溶于水且溶解时吸热,有咸味,遇酸易放出气体,人误食会中毒。请回答下列问题:
①已知能发生如下反应:,上述反应中氧化剂是 ,氧化产物是 ,HI在反应中体现了 性。
②根据上述反应鉴别和NaCl。可选用的物质有 (填序号)。
A.水 B.碘化钾淀粉试纸 C.淀粉 D.白酒 E.食用白醋
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专题04 钠及其化合物(期末复习讲义)
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明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
钠的性质及其应用
钠的物理性质;钠的化学性质;保存与用途的实际应用;钠的相关实验
钠的氧化物及其应用
物质类别与组成的判断;化学性质的对比与分析;性质与用途的对应关系;实验探究与现象分析;钠的氧化物相关计算
碳酸钠、碳酸氢钠的性质及其应用
物理性质的对比;化学性质的差异;相互转化关系;实验与鉴别、除杂;实际应用与综合计算
焰色试验及其应用
焰色试验的概念与原理的本质;焰色试验的实验操作的规范;焰色现象的判断与鉴别
钠及其化合物的转化
转化关系的基础判断;转化反应的离子方程式书写;转化关系的应用
要点01 钠的性质及其应用
1.钠的物理性质
(1)颜色状态:银白色固体;
(2)硬度:很小,可以用小刀切,剩余的钠要放回原瓶;
(3)密度:比水的小,而比煤油的大,比酒精的大,即ρ煤油<ρ钠<ρ酒精<ρ水。
(4)熔点:比较低,原因:钠离子的比较大,电荷少,金属键弱,破坏金属键所需能量低。
2.钠的化学性质
NaNa+
(1)与非金属单质(如O2、Cl2、S、H2)的反应
O2
常温
4Na+O2=2Na2O 白色固体
加热
2Na+O2Na2O2 淡黄色固体
Cl2
2Na+Cl22NaCl (产生黄色火焰,生成白烟)
S
2Na+S=Na2S (研磨时容易爆炸)
H2
2Na+H22NaH(金属氢化物中,氢为-1价)
(2)与水反应
①钠与水反应的产物:NaOH、H2
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
③实验结论:
化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
(3)与盐酸、硫酸反应
离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
【易错提醒】Na先与酸反应,再与水反应——先酸后水。
(4)与盐反应
a.与熔融盐反应,如:4Na+TiCl44NaCl+Ti、Na+KClNaCl+K↑(制取金属钾,因为钾的沸点比钠的沸点低,使钾成为蒸汽而逸出)
b.与盐溶液反应
①投入NaCl溶液中,只有H2放出:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
若投入饱和NaCl溶液中,有H2放出,还有NaCl晶体析出(温度不变)
②投入NH4Cl溶液中有H2和NH3逸出:2Na+2NH4Cl===2NaCl+H2↑+2NH3↑
③投入CuSO4溶液中有H2逸出和蓝色沉淀生成:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总反应:2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓。
【易错提醒】与盐溶液反应时先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。
3.钠的制取及保存
(1)工业制取:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中,钠易与空气中的O2、H2O反应,且钠的密度比煤油的密度大,不与煤油反应,故通常将少量钠保存在煤油中,大量钠保存在石蜡中。
4.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属:钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物(熔融)发生置换反应,金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
(4)制取Na2O2等化合物。
归|纳|总|结
1.钠燃烧时不能用水灭火,应用沙土盖灭。
2.取用金属钠时,用镊子夹取金属钠,用滤纸擦干表面的煤油,放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割,不能用手直接接触金属钠,并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
3.钠与溶液反应的共同现象
①浮:钠浮在液面上;②熔:钠熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游动直至反应完全;④响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H+浓度较大,与水相比反应更加剧烈,最后钠可能在液面上燃烧。
4.钠性质的巧记口诀:银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
5.考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时,要注意Na与水反应的同时,生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
6.对钠与酸反应的计算问题,勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
要点02 钠的氧化物及其应用
1.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
-2
-1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
化学键类型
只有离子键
有离子键和共价键
与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存
密封
密封、远离易燃物
2.过氧化钠的性质:
(1)强氧化性的六个表现
试剂
现象
反应原理并解释
SO2气体
-
Na2O2+SO2===Na2SO4
FeCl2溶液
有红褐色沉淀生成
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
Na2SO3溶液
-
Na2O2+Na2SO3+H2O=== Na2SO4+2NaOH
氢硫酸
溶液变浑浊
Na2O2+H2S=== S↓+2NaOH
酚酞溶液
溶液先变红后褪色
与水反应生成NaOH,Na2O2的强氧化性使之褪色
品红溶液
溶液红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
(2)理解Na2O2强氧化性的两个角度
①从结构角度
Na2O2的结构中含有过氧键(—O—O—),含有过氧键结构的物质有较强的氧化性,以此类推,如H2O2、H2SO5(过硫酸,相当于H2O2中的一个H被—SO3H取代)、Na2S2O8(过二硫酸钠)中都有过氧键结构,都是很强的氧化剂。
②从化合价的角度
Na2O2中的氧元素为-1价,有很强的氧化性,能氧化一些常见的还原剂,如SO2、Fe2+、SO32-、HSO3-、H2S、S2-、I-。同时-1价的O也有还原性,如遇到强氧化剂KMnO4也可以被氧化成O2。
(3)Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=V
固体质量变化关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO2)=28 g·mol-1×n(CO2)、Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)
归|纳|总|结
①Na2O2遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
②Na2O2遇H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
③Na2O2遇还原性氧化物(即低价非金属氧化物),表现强氧化性,一般不生成氧气,而生成高价钠盐,如Na2O2+SO2===Na2SO4。
④Na2O2遇最高价金属氧化物(酸酐)发生自身的氧化还原反应,有氧气生成,如2Mn2O7+2Na2O2===4NaMnO4+O2。
⑤无论是过氧化钠还是其他过氧化物,具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
要点03 碳酸钠、碳酸氢钠的性质及其应用
1、Na2CO3、NaHCO3的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶,但比Na2CO3的溶解度小
2、Na2CO3、NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3性质稳定,受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(2)与足量盐酸反应
①Na2CO3:CO+2H+===H2O+CO2↑。
②NaHCO3:HCO+H+===H2O+CO2↑。
(3)与碱(NaOH溶液)反应
①Na2CO3:与NaOH溶液不反应。
②NaHCO3:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。
(4)相互转化
①Na2CO3―→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2,化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
②NaHCO3―→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3、Na2CO3、NaHCO3的主要用途
(1)碳酸钠:用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠:用于制发酵粉、医药、治疗胃酸过多、灭火剂等。
4、Na2CO3的制备—侯氏制碱法
①原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气
其反应为C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。
②反应原理
产生NaHCO3反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
③工艺流程
④循环使用的物质:CO2、饱和食盐水。
5、Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)
溶液中的溶质为Na2CO3
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH
涉及离子方程式Oa:OH-+H+===H2O、
CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
涉及离子方程式:HCO+H+===H2O+CO2↑
归|纳|总|结
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
①固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a.沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b.气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c.测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2CO3溶
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
加热法
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量CO2
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH溶液
3.易错提醒
①NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH-反应生成CO,CO有可能发生后续反应,如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3;
②不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3:Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3,无法区别;
③用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时,要求两溶液浓度相差不大,且加入的盐酸等浓度且不宜过大;④Na2CO3、NaHCO3与酸、碱、盐的反应均为复分解反应,因而反应能否进行应从复分解反应的条件来判断。
要点04 焰色试验及其应用
1.焰色试验的概念
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验,属于物理变化,是元素的性质。
2.焰色试验的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
3.常见元素的焰色
钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃观察);铜元素绿色;钡元素:黄绿色;钙元素:砖红色。
归|纳|总|结
(1)焰色试验是物理变化,是金属元素的性质,既可以是单质,也可以是化合物,如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质,均发出黄色火焰。
(2)用稀盐酸清洗的原因:生成金属氯化物,而金属氯化物在高温时可挥发,而硫酸盐难挥发。
(3)焰色反应中所用的火焰应是无色或浅色的。
(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝,不能用铜丝代替。
要点05 钠及其化合物的转化
1.钠及其重要化合物的知识主线:
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
2钠及其重要化合物知识网络
.
3.钠及其化合物的价类二维图
4.钠及其化合物重要方程式
①Na和H2O的反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;
②Na在空气中燃烧:2Na+O2Na2O2;
③Na2O2和H2O的反应:2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑;
④Na2O2和CO2的反应:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;
⑤向NaOH溶液中通入过量CO2:OH-+CO2===HCO;
⑥将Na2CO3溶液与石灰乳混合:CO+Ca(OH)2===CaCO3↓+2OH-;
⑦向Na2CO3稀溶液中通入过量CO2:CO+CO2+H2O===2HCO;
⑧将NaHCO3溶液和NaOH溶液等物质的量混合:HCO+OH-===CO+H2O;
⑨将NaHCO3溶液与澄清石灰水等物质的量混合:HCO+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O;
⑩将NaHCO3溶液与少量澄清石灰水混合:2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O。
归|纳|总|结
钠及其化合物的知识盲点
(1)钠及其重要化合物:
①钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。
②Na与足量O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等,但得到Na2O2的质量大于Na2O。
③Na分别与H2O和乙醇发生反应均能生成H2,但反应的剧烈程度不同,前者反应剧烈,后者反应缓慢。
④1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol,如1 mol Na2O2与足量SO2的反应转移电子应为2 mol。
⑤不能用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2溶液。
⑥除去CO2中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO3溶液。
⑦向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2,有NaHCO3 白色晶体析出。
⑧焰色反应是元素的性质,无论游离态还是化合态,均具有相同的焰色反应,它不是化学变化,在观察钾元素的焰色反应时,应通过蓝色的钴玻璃片。
⑨Na-K合金常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。
⑩碱金属的密度呈现增大的趋势,但K反常。
⑪Li和O2反应只生成Li2O;NaH是离子化合物,是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴阳离子个数比均为1∶2。
⑫Na2O2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中,酚酞溶液先变红后褪色。
题型01 钠及其化合物的性质与用途
【典例1】(25-26高一上·安徽六安·期中)下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.实验室钠着火时,可以用二氧化碳灭火器灭火
B.钠比铁活泼,可以利用钠将溶液中的铁置换出来
C.向和固体中加入少量水均会放出热量
D.中学实验室中可将未用完的钠放回原试剂瓶
【答案】D
【解析】A.钠燃烧生成,在高温下会与反应(),释放氧气,加剧火势,且着火时钠单质也会与二氧化碳发生反应,A错误;B.钠与溶液接触时,先与水反应生成NaOH和,NaOH再与生成沉淀,无法置换铁单质,B错误;C.固体溶于水放热,而固体溶于水吸热,两者现象不同,C错误;D.钠化学性质活泼,暴露在空气中易氧化或引发火灾,实验室规定未用完的钠必须放回原瓶以确保安全,D正确;故选D。
方|法|点|拨
1.重点性质梳理
(1)钠单质:强还原性,与水、酸、盐溶液反应的本质是和H+反应;常温/加热下与O2分别生成Na2O、Na2O2;保存在煤油中。
(2)钠的化合物:Na2O2具有强氧化性,与H2O、CO2反应均生成O2;Na2CO3与NaHCO3的溶解性、热稳定性、与酸反应速率差异是核心考点。
2.解题关键技巧
(1)鉴别Na2CO3和NaHCO3:固体用加热法(生成能使澄清石灰水变浑浊的气体为NaHCO3);溶液用CaCl2溶液(产生沉淀为Na2CO3)。
(2)计算类问题:利用“差量法”分析Na2O2与CO2、H2O的反应;NaHCO3与NaOH反应优先考虑恰好生成Na2CO3的特殊比例。
(3)用途陷阱规避:纯碱(Na2CO3)用于制玻璃,小苏打(NaHCO3)用于发酵、治疗胃酸过多,注意区分名称与化学式的对应关系。
3.易错点警示
(1)钠与盐溶液反应,先与水反应,再考虑生成的NaOH与盐的反应,不会直接置换出金属单质。
(2)NaHCO3受热分解生成Na2CO3,但Na2CO3溶液中通入CO2可生成NaHCO3,二者转化条件需明确。
【变式1-1】(25-26高一上·广东广州·期中)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是
A.金属钠保存在煤油里,说明金属钠的密度比煤油的小
B.金属钠与水反应时会熔化,说明钠的熔点低且反应放热
C.分别加热和固体,试管内壁均有水珠,说明两种物质均受热分解
D.盐酸分别滴加到同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠,溶液中放出气体的速度:>
【答案】B
【解析】A.钠的密度比煤油大,保存在煤油中是为了隔绝空气,A错误;B.钠与水反应放热,且钠的熔点低(约97.8℃),导致钠熔化,B正确;C.Na2CO3受热不分解,NaHCO3分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,C错误;D.NaHCO3与盐酸直接反应生成CO2,速度更快,D错误;故选B。
【变式1-2】(24-25高一上·福建宁德·期末)关于钠及其化合物的说法错误的是
A.金属钠是一种银白色金属,可保存在煤油中
B.氧化钠和过氧化钠均可与盐酸反应,产物完全相同
C.氢氧化钠俗称烧碱,具有较强的腐蚀性
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能与Ca(OH)2溶液反应得到白色沉淀
【答案】B
【解析】A.金属钠呈银白色,化学性质活泼,易与氧气、水反应,故保存在煤油中以隔绝空气和水,A正确;B.氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、氧气和水,B错误;C.氢氧化钠俗称苛性钠、烧碱,具有较强的腐蚀性,故C正确;D.碳酸钠与氢氧化钙反应生成白色碳酸钙沉淀;碳酸氢钠与氢氧化钙反应也生成白色碳酸钙沉淀,均生成白色碳酸钙沉淀,D正确;故选B。
题型02 钠及其化合物的转化关系
【典例2】(25-26高一上·广东茂名·期中)以不同类別物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是
A.上述转化中含有分解反应和置换反应
B.在水溶液中电离方程式为:
C.反应③④表明不能转化为NaOH或
D.反应⑤中只做氧化剂
【答案】A
【分析】反应①为,反应②为,反应③为,反应④为,反应⑤为,反应⑥为,据此回答。
【解析】A.上述转化中反应④是分解反应,反应②是置换反应,A正确;B.在水溶液中电离方程式应为:,B错误;C.可与或反应生成NaOH,可与、反应生成,C错误;
D.反应⑤为,既是氧化剂又是还原剂,D错误;故答案选A。
方|法|点|拨
1.理清转化中的反应类型
(1)置换反应:Na与水、酸的反应(如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑)。
(2)化合反应:
①Na与O2(点燃生成Na2O2、常温生成Na2O);
②Na2O与H2O/CO2、Na2O2与H2O/CO2。
(3)分解反应:NaHCO3受热分解((2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O)。
(4)复分解反应:
①NaOH与酸/盐的反应(如NaOH+HCl=NaCl+H2O);
②Na2CO3与酸/碱/盐的反应(如Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl)。
2.抓“酸式盐→正盐”的转化规律
①Na2CO3→NaHCO3:通入CO2(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3)。
②NaHCO3→Na2CO3:加热分解,或加NaOH(NaHCO3+NaOH=NNa2CO3+H2O)。
3.注意Na2O2的“双重性”
Na2O2与H2O/CO2反应时,既是氧化剂又是还原剂(O元素化合价既升高又降低),且反应均生成O2。
【变式2-1】(24-25高一上·广东广州·期末)下图为钠元素的价类二维图。下列有关叙述不正确的是
A.若a是NaH,其中氢元素的化合价为-1价
B.b能与水剧烈反应产生氢气
C.若c为Na2O2,可用作潜水艇的供氧剂
D.若e是Na2CO3,向其溶液中逐滴滴加盐酸可立即产生气泡
【答案】D
【解析】A.a为钠的氢化物,钠元素化合价为+1,则氢元素化合价为-1,NaH符合,A正确;B.b为钠单质(Na),钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,B正确;C.c为钠的氧化物,Na2O2与CO2、H2O反应均生成O2,可用作潜水艇供氧剂,C正确;D.e为Na2CO3时,逐滴滴加盐酸,先发生反应(无气泡),后发生(产生气泡),不会立即产生气泡,D错误;故选D。
【变式2-2】(24-25高一上·云南·期末)下图中,A是单质,B为淡黄色物质,A、B、C、D和E均含同一种元素。下列叙述错误的是
A.热稳定性:E>D
B.物质B的电子式是
C.常温下,物质D在水中的溶解度大于E在水中的溶解度
D.反应③中,当生成0.2molC时,转移的电子的物质的量为0.1mol
【答案】A
【分析】单质A与O2反应生成淡黄色物质B,所以A为钠,B为过氧化钠。钠与水反应生成氢氧化钠,所以C为氢氧化钠,氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,所以E为碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,所以D为碳酸钠,以此作答。
【解析】A.D为碳酸钠,E为碳酸氢钠,热稳定性碳酸氢钠<碳酸钠,即E<D,故A错误;B.B为过氧化钠,其电子式为,故B正确;C.常温下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,故C正确;D.反应③为,氧元素的价态由-1价转化为-2价和0价,所以每生成4molNaOH,转化2mol电子,当生成0.2molNaOH时,转移的电子的物质的量为0.1mol,故D正确;故选A。
题型03 钠及其化合物的制备与性质探究
【典例3】(24-25高一上·河北保定·期末)下列实验装置能达到实验目的的是:
①验证 Na 和水反应是否为放热反应
②检验Na2O2与H2O反应有O2生成
③观察 K2CO3的焰色试验
④比较、的稳定性
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【答案】A
【解析】① 钠与水反应放热,使U型管中红墨水呈现左低右高现象,可验证该反应为放热反应,正确;② 过氧化钠与水反应生成氧气,氧气使带火星的木条复燃,可验证该反应有氧气生成,正确;③ 观察K的焰色试验需透过蓝色的钴玻璃片,不能直接观察检验,错误;④ 按照如图放置,小试管的温度低于大试管的,可认为碳酸钠是因为温度不够导致其未分解,不能比较两者的稳定性,错误;符合题意的为①②,故答案选A。
方|法|点|拨
1.制备实验的核心思路
(1)Na的制备:工业用电解熔融NaCl(避免电解水溶液,因Na会与水反应)。
(2)Na2O2的制备:Na在O2中点燃(常温生成Na2O,需注意反应条件)。
(3)Na2CO3/NaHCO3的制备:
①用NaOH与CO2(少量CO2生成Na2CO3,过量生成NaHCO3);
②工业制Na2CO3用“侯氏制碱法”(NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,再加热NaHCO3得Na2CO3)。
2.性质探究的实验设计要点
(1)Na的性质验证:
①与水反应:需放于烧杯中(加酚酞,观察浮、熔、游、响、红),注意防飞溅(Na用量要少)。
②与O2反应:对比“常温”与“点燃”的产物差异(用石棉网承接燃烧后的Na2O2)。
(2)Na2O2的性质验证:与H2O/CO2的反应:用“固液不加热/固固加热”装置,验证产物(O2用带火星木条,NaOH/Na2CO3用酚酞/澄清石灰水)。
(3)Na2CO3与NaHCO3的性质对比:
①稳定性:用“套管实验”(小试管装NaHCO3,大试管装Na2CO3,加热后观察澄清石灰水是否变浑浊)。
②与酸反应速率:对比同浓度溶液与盐酸反应的气 慢(NaHCO3更快)。
【变式3-1】(24-25高一上·河南·期末)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应。下列说法错误的是
A.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
B.④中现象可能是溶液中含有强氧化性物质造成的
C.⑤中的主要作用是验证溶液中存在
D.②中的大量气泡主要成分是氢气
【答案】D
【分析】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,则②中的大量气泡主要成分是氧气,③中溶液变红是反应生成氢氧化钠所致,说明有碱性物质生成,④中红色褪去是因为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和具有强氧化性的过氧化氢,能使有机色质漂白褪色所致,⑤中加入二氧化锰后有较多气泡产生是因为过氧化钠与水反应生成了过氧化氢,二氧化锰作用下过氧化氢分解生成氧气所致。
【解析】A.由分析可知,③中溶液变红是反应生成氢氧化钠所致,说明有碱性物质生成,故A正确;B.由分析可知,④中红色褪去是因为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和具有强氧化性的过氧化氢,能使有机色质漂白褪色所致,故B正确;C.由分析可知,⑤中加入二氧化锰后有较多气泡产生是因为过氧化钠与水反应生成了过氧化氢,二氧化锰作用下过氧化氢分解生成氧气所致,故C正确;D.由分析可知,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,则②中的大量气泡主要成分是氧气,故D错误;故选D。
【变式3-2】(24-25高一上·北京丰台·期末)钠与水反应的微型实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A.肥皂液可用于收集反应产生的
B.反应时,钠块熔为小球,说明钠的硬度小
C.钠块在煤油和水交界处上下跳动,直至消失
D.反应后试管中液体分层,下层呈红色
【答案】B
【分析】钠的密度比煤油大,比水小,实验开始时,通过滴管向试管内加水,钠在两液体界面处与水接触,水与钠反应生成NaOH和氢气,溶液遇到酚酞变红色,反应放热使钠熔成小球,钠表面生成的气体使钠所受浮力大于重力时向上跳入煤油中、气体逸出又因为重力而重新回落到水层,故钠会上下跳动,钠和水反应生成的氢气不溶于水和煤油,故煤油中有气泡产生,钠不断地反应故变小直至消失;
【解析】A.钠和水反应产生氢气,氢气从支管导出时会吹出肥皂泡,故肥皂液可用于收集反应产生的,A正确;B.反应时,钠块熔为小球,说明钠的熔点低,B不正确;C.据分析,钠块在煤油和水交界处上下跳动,直至消失,C正确;D.反应生成的氢氧化钠溶液与煤油互不相溶,煤油密度小在上层,结合分析可知,反应后试管中液体分层,下层呈红色,D正确;选B。
题型04 侯氏制碱法工艺流程
【典例4】(24-25高一上·北京西城·期末)侯氏制碱法工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是
A.饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的
B.煅烧时发生反应
C.“盐析”后溶液比“盐析”前溶液大
D.母液II与母液I所含粒子种类相同,但前者、、的浓度更大
【答案】D
【分析】合成氨工业提供的氨气和二氧化碳,NH3溶解度大于CO2,先吸氨,再碳酸化产生NaHCO3,过滤得到主要含NH4Cl的母液Ⅰ和沉淀NaHCO3,“吸氨”操作目的是得到更多的碳酸氢钠,同时增大浓度,利于氯化铵析出,吸收氨气后降温冷析得到氯化铵晶体,滤液中加入氯化钠盐析得到的母液Ⅱ主要是饱和食盐水,再循环使用,过滤得到的碳酸氢钠晶体煅烧得到碳酸钠为纯碱,生成的二氧化碳重新回到碳酸化步骤循环使用,据此分析判断。
【解析】A.CO2在水中溶解度小,氨气极易溶于水使溶液显碱性,饱和食盐水“吸氨”的目的是可以吸收更多二氧化碳,使“碳酸化”时产生更多的,故A正确;B.煅烧时碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水、二氧化碳,方程式为:,故B正确;C.铵根离子水解生成氢离子,溶液显酸性;加入氯化钠“盐析”后析出氯化铵,溶液中铵根离子浓度减小,溶液酸性减弱,故比“盐析”前溶液pH大,故C正确;D.母液Ⅱ为加入氯化钠晶体,析出氯化铵后得到的;与母液Ⅰ所含粒子种类相同,但母液I经过吸氨、冷析、盐析得到母液Ⅱ,碳酸氢根离子的浓度没有变的更大,故D错误;故选D。
方|法|点|拨
1.吃透核心原理:溶解度差异是关键
侯氏制碱法的核心是利用NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl、Na2CO3物质,实现NaHCO3的析出。流程第一步的关键操作顺序:先通NH3饱和食盐水,再通CO2。
(1)原因:NH3极易溶于水,使溶液呈碱性,大幅提升CO2的溶解度(生成大量HCO3-),最终促使NaHCO3结晶析出;若先通CO2,溶液酸性弱,CO2溶解度低,难以形成NaHCO3沉淀。
(2)核心反应:NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2. 梳理工艺流程的三步核心操作
操作步骤
具体反应/操作
目的
第一步:制NaHCO3晶体
向饱和食盐水先通NH3再通CO2,过滤
析出NaHCO3晶体,得到滤液(含NH4Cl等)
第二步:制纯碱Na2CO3
NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
加热分解NaHCO3,得到纯碱;生成的CO2可循环利用
第三步:回收NH3
向滤液中加CaO(生石灰)CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
回收NH3循环用于第一步;副产CaCl2
3. 明确循环物质与工艺优势
(1)循环利用的物质:CO2(第二步分解生成)、NH3(第三步回收),降低原料成本。
(2)工艺优势:原料利用率高(食盐利用率达96%)、无废渣污染、可同时生产纯碱和氮肥(NH4Cl)。
【变式4-1】(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。
【变式4-2】(25-26高一上·安徽·开学考试)某制碱工厂以粗盐为原料制纯碱,部分工艺流程如图:
有关说法正确的是
A.流程中加入三种溶液的顺序不能调整
B.按流程所加溶液的顺序除杂,过滤后得到三种沉淀
C.流程通入氨气之后溶液呈碱性,促进吸收
D.流程中发生反应的化学方程式为
【答案】C
【分析】粗盐中含有氯化镁、氯化钙、硫酸钠杂质,通过流程I除掉镁离子、硫酸根、钙离子;过滤后得到氯化钠溶液,先通入氨气再通入二氧化碳得到碳酸氢钠固体,最后加热分解得到碳酸钠。
【解析】A.流程中加入的三种溶液为、、,其中需在之后加入以除去过量,但的位置可调整(如顺序可为、、),并非完全不能调整,A错误;B.流程中,与生成沉淀,与生成沉淀,与生成沉淀、与过量生成沉淀,共四种沉淀,B错误;C.流程通入后,溶于水生成使溶液呈碱性,碱性条件下更易与反应生成或,促进吸收,C正确;D.流程中受热分解的化学方程式应为,选项中未配平,D错误;故答案选C。
题型05 焰色试验
【典例5】(25-26高一上·甘肃张掖·期中)春节期间,兰州太平鼓舞、永登硬狮子舞、何家营滚灯等非遗项目纷纷亮相,除此之外还有五颜六色的烟花秀,这与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列说法中正确的是
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.焰色试验中发生的变化为化学变化
C.透过蓝色钴玻璃观察到焰色为紫色,则待测液一定为钾盐
D.可用稀硫酸代替稀盐酸洗涤焰色试验中用到的铂丝
【答案】A
【解析】A.钠燃烧时火焰为黄色,焰色试验中钠元素也显黄色,描述正确,A正确;B.焰色试验是原子电子跃迁发光,无新物质生成,属物理变化,B错误;C.焰色为紫色表明含钾,不一定为钾盐,可能是KOH等,C错误;D.稀硫酸高温下易残留硫酸盐,干扰后续实验,不可替代盐酸,D错误;答案选A。
方|法|点|拨
1. 吃透本质原理:电子跃迁是核心
(1)焰色试验是物理变化(非化学变化),本质是金属或其化合物受热时,核外电子吸收能量从基态跃迁到激发态,激发态电子不稳定,会跃迁回基态并释放出特定波长的光,不同金属的电子跃迁能量差不同,释放的光波长不同,从而呈现不同的焰色。
(2)关键提醒:焰色试验的焰色由金属阳离子决定,与阴离子无关(如NaCl、Na₂CO₃、NaOH的焰色均为黄色,因核心阳离子均为Na⁺)。
2. 牢记核心考点:特征焰色与鉴别应用
(1)重点金属(或离子)的特征焰色(常考必记):
①钠元素(Na+):黄色焰色(无需透过蓝色钴玻璃,直接观察即可);
②钾元素(K+):紫色焰色(需透过蓝色钴玻璃观察,目的是滤去杂质钠元素黄色光的干扰,避免误判);
③其他金属:钙元素(Ca2+):砖红色焰色;钡元素(Ba2+):黄绿色焰色;铜元素(Cu2+):绿色焰色。
(2)鉴别应用:可用于鉴别金属单质或其化合物(如区分NaCl和KCl固体,通过焰色试验即可快速判断)。
3. 掌握规范操作:四步核心流程
焰色试验的标准操作步骤(口诀:洗—烧—蘸—烧):
(1)洗:用稀盐酸洗涤铂丝(或光洁无锈的铁丝,铂丝耐高温、化学性质稳定,是首选);
原因:稀盐酸能溶解铂丝表面残留的金属氧化物或盐,且盐酸易挥发,加热时可除去残留,避免污染后续试验;
(2)烧:将洗涤后的铂丝在酒精灯外焰上灼烧,直至与原来的火焰颜色一致(即“烧至无色”);
目的:除去铂丝上的杂质,避免杂质的焰色干扰试验结果;
(3)蘸:用灼烧干净的铂丝蘸取少量待测试样(固体或溶液均可);
(4)烧:再次将蘸有试样的铂丝放在酒精灯外焰上灼烧,观察焰色(若测试钾元素,需透过蓝色钴玻璃观察)。
【变式5-1】(25-26高一上·黑龙江牡丹江·期中)焰色试验中钾盐在灼烧时火焰呈
A.黄色 B.紫色 C.绿色 D.砖红色
【答案】B
【解析】在焰色试验中,不同金属元素灼烧时火焰呈现不同焰色。钾的焰色为紫色,故钾盐在灼烧时火焰呈紫色;故选B。
【变式5-2】(25-26高一上·山东临沂·期中)五彩缤纷的焰火与“焰色试验”知识有关。下列有关“焰色试验”的说法正确的是
A.焰色试验前,应用稀清洗铂丝
B.Na、、灼烧时火焰颜色均为黄色
C.将KCl在酒精灯上灼烧时能直接观察到紫色火焰
D.焰色试验是元素的性质,属于化学变化
【答案】B
【解析】A.焰色试验前应用稀盐酸清洗铂丝,硫酸残留会影响实验,A错误;B.Na、Na2CO3、NaHCO3均含Na元素,灼烧时火焰均为黄色,B正确;C.K+的焰色需透过蓝色钴玻璃观察,直接无法看到紫色,C错误;D.焰色试验是物理变化(电子跃迁发光),D错误;故选B。
题型06 钠及其化合物的相关计算
【典例6】(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期中)46 g乙酸在足量氧气中完全燃烧后的产物全部通入足量的过氧化钠中,充分反应后,固体增加的质量为
A.48 g B.16 g C.46 g D.80 g
【答案】C
【解析】乙酸燃烧反应:,46g乙酸的物质的量为,根据方程式可知,的物质的量均为mol,:每摩尔使固体增重28 g(反应式:,增重 g/mol);:每摩尔使固体增重2 g(反应式:,增重 g/mol),总增重计算:,因此,固体增重为46g,对应选项C;故答案选C。
方|法|点|拨
1.简便方法:差量法
(1)适用于Na2O2与CO2、H2O的反应计算。
(2)反应通式:
①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2固体增重△m=28 g·mol-1(相当于CO的质量)
②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑固体增重△m=2g·mol-1(相当于H2的质量)
(3)解题关键:利用固体增重/气体体积变化量,建立比例关系快速计算。
2.守恒法应用
①元素守恒:Na2CO3、NaHCO3混合物与酸反应,Na+、C元素守恒,可直接计算生成CO2的量或耗酸量。
②电荷守恒:NaHCO3溶液中离子浓度计算,结合c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)分析。
3.混合物计算技巧
①Na2CO3与NaHCO3混合物:加热法测质量差,计算NaHCO3质量;与足量酸反应,通过CO2体积/质量列方程组求解。
②与NaOH反应:NaHCO3与NaOH按1:1反应生成Na2CO3,优先判断过量情况。
4.易错点规避
①忽略Na与水反应生成H2的体积计算需标注标准状况。
②NaHCO3与酸反应分步进行的误区:实际反应一步完成,速率快于Na2CO3。
【变式6-1】(24-25高一上·河南·期末)实验室中,将17g在空气中部分变质的粉末样品溶于20mL水中,收集到2.4g气体,然后向水溶液中加入200g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应,则m(发生变质的)(未变质的)为
A.1∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.无法确定
【答案】B
【解析】依据过氧化钠与水的反应方程式 ,样品溶于20mL水中,收集到2.4g氧气,可知该样品中未变质的过氧化钠的质量为,其中钠离子的质量为;然后加入盐酸恰好完全反应后的溶液中溶质为氯化钠,根据n(Na+)=n(Cl-)=,由此可知,原样品中共含钠离子的质量为0.4mol×23g/mol=9.2g;变质部分的样品中钠离子的质量为,可得发生变质的过氧化钠的质量为;故m(发生变质的)(未变质的);故选B。
【变式6-2】(24-25高一上·浙江台州·期末)某小组对加热了的固体进行探究,取该样品溶于水制成溶液,向此溶液中缓慢滴加一定浓度的盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。则下列有关说法正确的是
A.a、d、e曲线对应的离子分别是、、
B.样品溶液中
C.加热前的总质量为33.6g
D.消耗盐酸的体积
【答案】C
【分析】取样品溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌.随着盐酸的加入,发生反应+H+=、+H+=CO2↑+H2O,溶液中有关离子的物质的量的变化为碳酸根离子减小,碳酸氢根离子浓度增大,当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子,再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳,碳酸氢根离子减小,所以b、e曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化,c而表示碳酸根离子,a表示钠离子,d表示氯离子。
【解析】A.由分析可知,b、e曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化,c而表示碳酸根离子,a表示钠离子,d表示氯离子,A错误;B.结合图可知,加热了的NaHCO3样品中含碳酸氢钠为0.2mol,碳酸钠为0.1mol,则样品溶液中,B错误;C.根据钠元素守恒可知,,故加热前的总质量为,C正确;D.根据反应+H+=、+H+=CO2↑+H2O可知,0.1mol消耗0.1mol H+,0.3mol消耗0.3mol H+,则V2时共消耗盐酸0.4mol,故消耗盐酸的体积,D错误;答案选C。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·青海海南·期中)下列关于钠的叙述中错误的是
A.钠原子的最外电子层上只有1个电子 B.钠燃烧时生成氧化钠
C.钠具有很强的还原性 D.钠燃烧时发出黄色的火焰
【答案】B
【解析】A.钠原子的结构示意图为,最外电子层上只有1个电子,A正确;B.钠燃烧时生成的是过氧化钠(Na2O2),而非氧化钠(Na2O),B错误;C.钠最外层电子易失去,表现出强还原性,C正确;D.钠的焰色为黄色,钠燃烧时发出黄色的火焰,D正确;故答案选B。
2.(25-26高一上·河北衡水·期中)联合制碱法为我国的化学工业发展和技术创新做出了重要贡献。发明联合制碱法的化学家是
A.屠呦呦 B.门捷列夫 C.徐光宪 D.侯德榜
【答案】D
【解析】联合制碱法(侯氏制碱法)由我国化学家侯德榜于1943年提出,将氨碱法与合成氨工艺结合,解决了传统制碱法的原料利用率低等问题,故选D。
3.(25-26高一上·浙江宁波·期中)节日燃放的烟花利用了“焰色试验”的原理,下列说法正确的是
A.焰色试验属于化学变化
B.铂丝应用稀硫酸清洗后在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同,再蘸取样品实验
C.若火焰呈黄色,则该样品中仅含有钠元素
D.实验时,应尽可能使用火焰颜色较浅的煤气灯
【答案】D
【解析】A.焰色试验是物理变化(电子跃迁发光,无新物质生成),A错误;B.铂丝应用稀盐酸清洗(硫酸盐可能残留影响实验),B错误;C.火焰呈黄色只能说明含钠元素,但可能含其他被掩盖的元素(如钾),C错误;D.火焰颜色较浅的煤气灯可减少干扰,便于观察焰色,D正确;故答案选D。
4.(25-26高一上·北京·期中)关于和性质的有关叙述正确的是
A.在水中的溶解性:
B.热稳定性;
C.与酸反应的速度:
D.和在一定条件下可以相互转化
【答案】D
【解析】A.在水中的溶解性:Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,A错误;B.NaHCO3受热分解生成Na2CO3,Na2CO3受热不分解,则热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,B错误;C.NaHCO3与强酸反应直接生成二氧化碳,Na2CO3和强酸反应先生成NaHCO3,生成的NaHCO3再和酸反应生成二氧化碳,则与酸反应的速度:NaHCO3>Na2CO3,C错误;D.Na2CO3能够与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠加热能够分解生成碳酸钠,二者能够相互转化,D正确;故选D。
5.(25-26高一上·浙江·期中)将一块金属钠投入足量的下列溶液中,既能生成气体,又能生成白色沉淀的是
A.稀硫酸 B.稀溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】C
【解析】A.钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和氢气,无沉淀生成,A不符合题意;B.钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与氯化铁反应生成红褐色沉淀和氢氧化钠,B不符合题意;C.钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与MgCl2反应生成白色Mg(OH)2沉淀和NaCl,C符合题意;D.钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,非白色沉淀,D不符合题意;故答案选C。
6.(25-26高一上·黑龙江牡丹江·月考)下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是
A.在与水的反应中,既是氧化剂又是还原剂
B.和都是白色固体,都能与冷水作用得到和
C.一个氧化钠和一个过氧化钠中的阴离子个数比为
D.与都能与水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
【答案】A
【解析】A.与水反应的化学方程式为,过氧化钠中的氧元素发生歧化反应,因此既是氧化剂又是还原剂,A正确;B.是淡黄色固体,是白色固体,与冷水反应只生成NaOH,不产生,B错误;C.一个含1个,一个含1个,阴离子个数比为,C错误;D.碱性氧化物是指与酸反应只生成盐和水的氧化物,与酸反应生成盐和水,是碱性氧化物,但与酸反应除了生成盐和水,还生成氧气,不属于碱性氧化物,D错误;故选A。
7.(24-25高一上·广西来宾·期中)钠的化合物有多种用途:
Ⅰ.过氧化钠是重要的化工原料,具有多种用途。
(1)过氧化钠是 色固体。
(2)过氧化钠可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂,写出Na2O2和CO2反应的化学方程式: 。
(3)过氧化钠可与水反应,写出Na2O2和H2O反应的化学方程式: 。
Ⅱ.
(4)NaHCO3俗称小苏打,在制做糕点时添加,在受热时产生气体,请写出相关的化学反应方程式: ;它还可以用于治疗胃酸过多,请写出相关的化学反应方程式: 。
【答案】(1)淡黄
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)过氧化钠为淡黄色固体;(2)Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应方程式为:;(3)Na2O2和H2O反应生成氢氧化钠和氧气,反应方程式为:;(4)NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应方程式为:;可与胃酸中的HCl反应生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而可以中和胃酸,反应为:。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·陕西商洛·期中)以不同类别物质间的转化为线索,可结构化地认识钠及其化合物的性质。下列说法不正确的是
A.过程Ⅱ发生反应的离子方程式为
B.若改变过程I的反应条件,能得到淡黄色固体
C.钠常保存于煤油中,钠着火时,应使用专用灭火剂或干砂灭火
D.上述过程I~IV中,发生电子转移的是I、II
【答案】A
【分析】Ⅰ反应为钠和氧气常温下反应生成氧化钠,Ⅱ反应为钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,Ⅲ为氧化钠和水反应生成氢氧化钠,Ⅳ反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水。
【解析】A.过程Ⅱ是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为,A错误;B.过程I在加热条件下,可得到淡黄色固体过氧化钠,B正确;C.Na的密度比煤油大,可以保存在煤油中,金属钠着火生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳或与水反应都会生成氧气,会使火势更旺,故应使用专用灭火剂或干砂灭火,C正确;D.过程Ⅰ~Ⅳ中,过程Ⅲ、Ⅳ没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,没有电子转移,故发生电子转移的是I、II,D正确;故选A。
2.(25-26高一上·甘肃张掖·期中)下列说法错误的是
A.可用澄清的石灰水鉴别和两种溶液
B.溶液和盐酸可以通过互滴进行鉴别
C.向碳酸钠固体中加入少量水后,结块变成晶体
D.向碳酸钠溶液中滴入酚酞,溶液变为红色
【答案】A
【解析】A.澄清石灰水与和溶液均会生成沉淀,无法鉴别,A符合题意;B.将 溶液滴入盐酸时,因盐酸过量,立即发生反应产生气泡;将盐酸滴入Na2CO3溶液时,开始无气泡,待Na2CO3反应完全后再滴加盐酸才产生气泡,可通过互滴鉴别,B不符合题意;C.无水吸水生成结晶水合物时会结块并放热,描述符合实际,C不符合题意;D.溶液因水解呈碱性,使酚酞变红,D不符合题意;故选A。
3.(25-26高一上·广东广州·期中)下表中,对陈述I、Ⅱ的正确性及二者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
判断
A
Na可与水反应产生
Na着火不能用水扑灭
I对;Ⅱ对;有关系
B
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
I对;Ⅱ对;有关系
C
过氧化钠可用作航天员供氧剂
能和、反应生成
I对;Ⅱ对;有关系
D
小苏打可用于治疗胃酸过多
可与盐酸反应
I对;Ⅱ对;有关系
【答案】C
【解析】A.陈述 I:Na与水反应生成的是H2不是,陈述I错误,A错误;B.陈述Ⅰ正确(钠强还原性),陈述Ⅱ正确(钠灯黄光透雾性强),但钠的发光性质是物理现象,与还原性无因果关系,B错误;C.陈述Ⅰ正确(作供氧剂),陈述Ⅱ正确(与、反应生成),且因果关系成立(反应生成O2是其用途的直接原因),C正确;D.陈述Ⅰ正确(小苏打可中和胃酸),但陈述Ⅱ错误(应为而非),因果关系不成立,D错误;故选C。
4.(25-26高一上·山西太原·月考)“价-类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具,图1为钠的“价-类”二维图,图2为比较甲、乙(甲、乙为Na2CO3或NaHCO3)的热稳定性的实验装置。下列说法正确的是
A.a与水生成NaOH的反应中氧化产物与还原产物的质量之比为
B.相同个数的b和c,含有的离子总数不同
C.Na转化为b或c,主要取决于反应温度和O2的量
D.甲为NaHCO3,可用于治疗胃酸过多
【答案】A
【分析】根据钠元素的价类二维图,a为NaH,b、c为氧化物,为、。甲、乙为钠盐,如:、等。
【解析】A.a为NaH,与的反应为,该反应的氧化产物与还原产物均为,且物质的量之比为,A正确;B.b、c为氧化物,为、,两者都是由2个钠离子和1个阴离子组成,则1mol b和1mol c均含有3mol离子,B错误;C.Na无论是转化为还是,主要取决于温度高低,与反应物的用量无关,C错误;D.由图2验证稳定性:>,则甲为,乙为,由于碱性较强,应选择乙()用于治疗胃酸过多,D错误;故答案选A。
5.(25-26高一上·北京·期中)下列关于和的说法不正确的是
A.和的水溶液均可使酚酞溶液变红
B.比稳定
C.可用溶液将转化为
D.可用加热的方法鉴别和
【答案】B
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液均呈碱性,可使酚酞变红,A正确;B.碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠在高温下才分解,因此Na2CO3更稳定,B错误;C.NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3(NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O),C正确;D.加热时NaHCO3分解产生二氧化碳气体,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,而Na2CO3不分解,可通过此现象鉴别,D正确;故选B。
6.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期中)有关钠及其化合物,下列叙述正确的是
A.金属钠着火,可用水或灭火器扑灭
B.金属钠投入坩埚中加热,出现白色固体
C.金属钠投入溶液中,有红色金属铜析出
D.金属钠投入右侧U形管中,其可能在煤油和水交界处上下跳动,直至消失
【答案】D
【分析】金属钠的密度大于煤油的密度,钠会沉在煤油底部,与水接触后迅速反应,产生气体,在气体的作用下钠会进入到煤油中,反应停止,钠受重力落下,钠在两个液体界面处上下跳动,产生气泡,酚酞溶液逐渐变红,产生的氢气能还原氧化铜,据此解答。
【解析】A.金属钠着火时不能用水或灭火,因水或均会与炽热的钠或过氧化钠反应,火势反而会加剧,应该用干燥砂土灭火,A错误;B.金属钠投入坩埚中加热,会看到钠燃烧时特有的黄色火焰,生成淡黄色的过氧化钠,B错误;C.钠投入溶液中首先与水反应生成NaOH,接着与铜离子生成Cu(OH)2沉淀,C错误;D.金属钠的密度大于煤油的密度但小于水的密度,钠会沉在煤油底部,与水接触后迅速反应,产生气体,在气体的作用下钠会进入到煤油中,反应停止,钠受重力落下,钠在两个液体界面处上下跳动,最终被反应消耗而消失,D正确;故选D。
7.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)回答下列问题:
(1)钠有一种常见淡黄色氧化物,名称为 ,常用作呼吸面具的供氧剂。该物质与反应的化学反应方程式为 。
(2)1 mol钠单质中含有钠原子约为 个,含有质子 mol,在与足量的水反应中失去 mol电子。
(3)金属钠放置在空气中观察到下列现象。
银白色固体变灰暗变白色出现液滴白色晶体
①反应I后固体变灰暗,该固体的化学式为 ,将少量灰暗色固体投入溶液中,观察到的实验现象为 。
②反应Ⅱ后得到的固体为,在水中的电离方程式为 。
③反应Ⅳ,主要是液滴与空气中的 (填名称)发生反应,下列属于白色晶体用途的是 (填字母)。
A.制肥皂 B.造纸
C.烘焙蛋糕 D.用于治疗胃酸过多症
【答案】(1)过氧化钠
(2) 11 1
(3)① 灰暗色固体溶解,溶液中有蓝色沉淀生成 ② 二氧化碳 ③AB
【分析】(3)Ⅰ是钠与氧气反应生成了氧化钠;Ⅱ是氧化钠吸水生成了氢氧化钠;Ⅲ是氢氧化钠吸水而潮解;Ⅳ是氢氧化钠溶液吸收空气中的CO2生成碳酸钠,
【解析】(1)钠的一种常见淡黄色氧化物,常用作呼吸面具的供氧剂,为过氧化钠,过氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和氧气,;
(2)1 mol 任何物质所含粒子数均为阿伏加德罗常数(约 个),故钠原子数为 个;钠原子序数为11,1个钠原子含11个质子,故1 mol 钠含11 mol 质子;钠与水反应:。钠化合价从0升至+1,每个钠原子失去1个电子,故1 mol 钠失去1 mol 电子;
(3)①由分析可知,反应Ⅰ后固体变灰暗生成氧化钠,该固体的化学式为,将少量灰暗色固体投入溶液中,氧化钠和水生成氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀,观察到的实验现象为灰暗色固体溶解,溶液中有蓝色沉淀生成。
②反应Ⅱ后得到的固体为NaOH,NaOH在水中完全电离,电离方程式为。
③反应Ⅳ,主要是氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠,碳酸钠可以用于A.制肥皂、B.造纸;用于烘焙糕点、治疗胃酸的碳酸氢钠;故选AB。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高一上·江西·期中)将2.3 g Na加入100 g溶质质量分数为16%的溶液中。充分反应后,下列说法正确的是
A.可生成0.05 mol Cu B.可生成0.1 mol
C.反应后的溶液总质量为102.3 g D.反应后的溶液中,的质量为8 g
【答案】D
【解析】A.钠与水反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀,而非直接置换出Cu,因此不会生成0.05 mol Cu,A项错误;B.0.1 mol Na生成0.1 mol NaOH,需消耗0.05 mol CuSO4,生成0.05 mol Cu(OH)2,B项错误;C.反应后溶液质量=原溶液质量+Na质量−H2质量−Cu(OH)2质量=100+2.3−0.1−4.9=97.3 g,C项错误;D.原CuSO4为16 g,其物质的量为0.1 mol,反应消耗0.05 mol,剩余0.05 mol,其质量为8 g,D项正确;答案选D。
2.(25-26高一上·北京·期中)研究小组探究与水反应。取1.56 g 粉末加入到40 mL水中,充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化),进行以下实验。
编号
①
②
③
④
操作
现象
溶液变红色,20秒后褪色
ⅰ.产生大量能使带火星木条复燃的气体
ⅱ.溶液变红色,10分钟后褪色
ⅰ.溶液变红色,10分钟后溶液褪色
ⅱ.变红色
溶液变红色,2小时后无明显变化
下列说法不正确的是
A.由②中现象ⅰ可知,与水反应有生成
B.由③、④可知,②中溶液红色褪去是因为浓度大
C.由②、③、④可知,①中溶液红色褪去的主要原因不是浓度大
D.向①中褪色后的溶液中滴加5滴浓盐酸,溶液最终变成红色
【答案】D
【分析】实验②:二氧化锰作催化剂条件下过氧化氢会分解生成氧气和水,向溶液A中加入二氧化锰,产生大量能使带火星木条复燃的气体,说明过氧化钠与水反应有H2O2生成,褪色说明H2O2具有强氧化性;实验③、④:氢氧化钠溶液中滴入酚酞显红色,实验③中氢氧根浓度高于实验④,实验②中溶液红色褪去是因为氢氧根离子浓度过高所致;实验①:溶液红色在20秒后褪去,结合实验②、实验③、实验④中溶液颜色变化可知,实验①中溶液红色褪去的主要原因不是氢氧根离子浓度过高所致,而是因为过氧化氢具有强氧化性,氧化酚酞导致褪色。
【解析】A.二氧化锰作催化剂条件下过氧化氢会分解生成氧气和水,向溶液A中加入二氧化锰,产生大量能使带火星木条复燃的气体,说明过氧化钠与水反应有H2O2生成,A正确;B.由③可知,步骤ⅱ加入浓盐酸降低氢氧根的浓度后,溶液由变成红色,结合④pH=13的NaOH溶液加入酚酞后不会褪色,说明②中溶液红色褪去是因为浓度大,B正确;C.实验①中溶液红色在20秒后褪去,结合实验②、实验③、实验④中溶液颜色变化可知,实验①中溶液红色褪去的主要原因不是氢氧根离子浓度过高所致,而是因为过氧化氢具有强氧化性,氧化酚酞导致褪色,C正确;D.①中褪色的原因是H2O2具有强氧化性,把酚酞氧化了,故滴加5滴浓盐酸,虽降低OH-浓度,但溶液不会重新变成红色,D错误;故选D。
3.(25-26高一上·甘肃张掖·期中)下列关于钠及其化合物的叙述中正确的说法有
①钠的2种氧化物中阴、阳离子个数比均为1:2
②新切开的钠的光亮的表面很快变暗是因为生成了
③可用水来确定某粉末中是否含有
④钠着火后不能用水扑灭,可用泡沫灭火器或沙土来灭火
⑤钠可以把铜、铁等金属从它们的化合物的水溶液中置换出来
A.3个 B.4个 C.1个 D.2个
【答案】D
【解析】①一个氧化钠中有两个钠离子和一个氧离子,一个过氧化钠中有两个钠离子和一个过氧根离子,阴、阳离子个数比相同,均为1:2,①正确;②常温下钠氧化生成,生成需加热或点燃,②错误;③与水反应生成O2(气泡),无此现象,可据此检验,③正确;④泡沫灭火器含水和,钠与之反应加剧燃烧,应使用沙土灭火,④错误;⑤钠与盐溶液的反应是先与水反应生成NaOH和H2,无法直接置换金属单质,⑤错误;正确说法为①和③,共2个,故选D。
4.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水硫酸铜粉末与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。据此判断下列说法错误的是
A.上述反应的化学方程式为
B.上述反应中钠表现了还原性
C.上述反应中若有1 mol钠参与反应,则转移1 mol电子
D.若将钠投入硫酸铜稀溶液中,也有铜单质被钠置换生成
【答案】D
【解析】A.钠与无水硫酸铜在加热条件下反应,生成硫酸钠和铜,钠作为活泼金属,可以将铜从其盐中置换出来(类似于铝热反应中的置换过程),A正确;B.在反应中,钠的化合价从0升高到+1,被氧化,表现出还原性,而Cu2+被还原为Cu,表现出氧化性,B正确;C.根据反应方程式每2 mol Na参与反应,转移2 mol电子(每个Na失去1个电子),因此,1 mol Na参与反应时,转移1 mol电子,C正确;D.钠是一种非常活泼的金属,当它被投入硫酸铜稀溶液中时,首先会与水发生反应,生成的NaOH再与CuSO4反应,钠无法直接将Cu2+还原为Cu,而是生成了蓝色沉淀Cu(OH)2,而不是红色的铜单质,D错误;故选D。
5.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)已知某固体样品中含有、中的一种或两种。下列说法正确的是
A.取适量样品配成溶液,滴加适量酚酞溶液,若溶液有变红倾向,则样品中只含有
B.取样品在试管中加热,将可能产生的气体通入少量澄清石灰水,若最终仍为澄清溶液,则样品中不含
C.取一定量的样品,利用如图所示装置测定样品中的含量,若球形干燥管增重4.4 g,则所取样品中含有
D.已知固体样品同时含有和,取一定质量的样品配成溶液,滴加溶液至沉淀完全,根据白色沉淀的质量,列方程组,可求出的含量
【答案】D
【解析】A.溶液均显碱性,滴加适量滴酚酞溶液,溶液都可以变红,不能确定样品中只含有,故A错误;B.若样品中含有,受热分解生成二氧化碳气体,将二氧化碳通入澄清石灰水中,若二氧化碳过量,反应生成碳酸氢钙,溶液仍澄清,故样品中可能含有,故B错误;C.球形干燥管中的碱石灰既可以吸收试管中加热分解得到的二氧化碳气体,又能吸收空气中的水和二氧化碳气体,故不能根据干燥管的增重计算的含量,故C错误;D.与反应生成BaCO3沉淀,假设样品为m g,其中含有为x g,为y g,根据最后得到的BaCO3沉淀的质量为b g,根据方程组可知以及根据方程组,可计算各组分的质量,故D正确;故选D。
6.(25-26高一上·宁夏银川·期中)利用下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.图Ⅰ除去CO2中含有的少量HCl
B.图Ⅱ检验NaNO3溶液中的钠元素
C.检验Na与水反应的气体产物
D.灼烧金属钠
【答案】A
【解析】A.除气体中含有少量气体可用饱和溶液,装置采用洗气瓶,气体长进短出,A正确;B.检验溶液中的钠元素需用焰色试验,但是蘸取溶液应用铂丝或光洁无锈的铁丝,不能用玻璃棒,原因是玻璃棒含钠元素,会干扰实验,B错误;C.钠与水反应生成氢气,检验氢气不能直接点燃,而是需要收集氢气后点燃,若听到轻微的“噗”声,说明有较纯的氢气,C错误;D.灼烧金属钠,应在坩埚中进行,蒸发皿用于蒸发溶液,D错误;故答案选A。
7.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期中)由我国自主研发的“奋斗者号”潜水艇在太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。
(1)过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂,写出和反应的化学方程式: ,该反应中生成1个分子时,转移 个电子。
(2)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(3)向酸性溶液中加入粉末,观察到溶液褪色,发生如下反应,补全方程式并配平 。
_________________________________=_________________________________+___________
(4)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应,下列说法正确的是___________。
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中的主要作用是验证溶液中存在过氧化氢
(5)查阅资料知:在一定条件下可以转化为易溶于水且溶解时吸热,有咸味,遇酸易放出气体,人误食会中毒。请回答下列问题:
①已知能发生如下反应:,上述反应中氧化剂是 ,氧化产物是 ,HI在反应中体现了 性。
②根据上述反应鉴别和NaCl。可选用的物质有 (填序号)。
A.水 B.碘化钾淀粉试纸 C.淀粉 D.白酒 E.食用白醋
【答案】(1) 2
(2)
(3)
(4)CD
(5)① 还原性和酸性 ②或BE
【解析】(1)Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,该反应中部分O元素由-1价上升到0价,部分由-1价下降到-2价,则该反应中生成一个O2时,转移2个电子。
(2)将一定量的固体投入到含有下列离子的溶液中:,Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,Na+数目增加,OH-和HCO反应生成CO和水,反应完毕后,HCO减少、CO增多,溶液中上述离子数目几乎不变的有Cl-。
(3)向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,观察到溶液褪色,说明高锰酸钾降过氧化钠氧化,会生成Mn2+和O2,Mn元素由+7价下降到+2价,O元素由-1价上升到0价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
(4)A.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应方程式为,所以②中的大量气泡主要成分是氧气,故A错误;B.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠是碱,遇酚酞变红,说明生成碱性物质,故B错误;C.④中红色褪去,可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有氧化性,能氧化有色物质,漂白褪色,故C正确;D.过氧化氢在二氧化锰做催化剂分解生成水和氧气,即验证过氧化钠和水反应生成的过氧化氢,故D正确。故选:CD。
(5)①中N元素化合价降低,作氧化剂,NO为还原产物,中I元素化合价升高,HI作还原剂,为氧化产物;4 mol HI参加反应,2 mol HI作还原剂,体现还原性,2 mol HI所含I元素化合价不变作酸,体现酸性,则HI在反应中体现了还原性和酸性;②碘化钾在酸性条件下与亚硝酸钠溶液反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变为蓝色,而氯化钠无现象,则可选择鉴别的试剂为:水、淀粉碘化钾试纸、食用白醋,故答案为:ABE或BE。
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