内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
寒假作业04 钠及其化合物
1.Na与O2反应时,温度不同,反应产物不同,常温生成 ,加热生成 。
2.Na在空气中燃烧的现象主要有四点:一是Na先熔化后燃烧;二是燃烧剧烈;三是发出 火焰;四是生成 固体。
3.Na与O2反应,不论生成Na2O还是Na2O2,每个Na原子都是失去 电子变为Na+,因此,只要发生反应的Na的量一定,电子转移数就是一定的。
4.钠与CuSO4溶液反应 置换出铜单质,反应化学方程式为:
5.钠与水、酸反应的实质都是与 的反应。
6.钠与盐溶液反应时,首先与 反应生成 ,然后 与盐发生复分解反应(若 不与盐反应,则只有钠与水的反应);
7.氧化钠、过氧化钠都属于氧化物,氧化钠 碱性氧化物;过氧化钠 碱性氧化物;
8.Na2O2具有 ,但Na2O2与水、CO2反应时,水中的氢与CO2中的碳都处于最高价态,不能被氧化,故反应为Na2O2自身的氧化还原反应,Na2O2既是 又是 ,1 mol Na2O2参加反应,转移 的电子
9.盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中分两步反应: 、 。
10.Na2O2的漂白性是指Na2O2生成的氧气可以将一些 氧化成无色,此性质称其为漂白性。漂白有色物质的反应也是氧化还原反应,是化学性质;与活性炭的漂白原理—— 有色物质发生
11.不同不能用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液检验Na2CO3和NaHCO3,因为都有 生成。
12.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法:
①利用热稳定性不同:将固体加热,无明显变化的是 ;放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是
②利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下):向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸,产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是 ;产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是
③利用阴离子的不同:向固体中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀的是 ;不产生白色沉淀的是
④利用溶液的酸碱性不同:分别测定相同浓度溶液的pH,pH大的为 ;pH小的为
13.焰色试验发生的是 变化,体现的是元素的性质,无论元素是游离态还是化合态,同一元素均具有相同的焰色。
14.洗涤做焰色反应的铂丝,可选用稀盐酸,不能用稀硫酸。选用稀盐酸,生成的 在高温时可挥发,不能选择稀硫酸,硫酸不挥发。
15.侯氏制碱法原理:往饱和食盐水中依次通入足量的 (氨碱法),利用 的溶解性小
于 的溶解性原理,使 从溶液中析出,
(1)产生NaHCO3的反应:
(2)产生Na2CO3的反应:
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.(24-25高一上·浙江宁波·期末)《本草经集注》中关于鉴别硝石和朴硝的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验的原理。则硝石的主要成分可能是
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·福建三明·期末)下列关于钠及其化合物的说法错误的是
A.取用后剩余的金属钠应及时放回原试剂瓶
B.钠元素在自然界中以化合态形式存在
C.常用于呼吸面具和潜水艇里的氧气供给
D.少量的钠可保存在有机溶剂(密度比水大)中
3.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期中)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中正确的是
A.所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色
B.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
C.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验,火焰颜色为黄色,证明固体样品中一定含有钠元素,没有钾元素
D.为了滤去黄色的光,需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色
4.(25-26高一上·重庆·月考)下列说法正确的是
A.将少量Na放入CuSO4溶液中,出现红色沉淀
B.饱和FeCl3溶液与NaOH溶液反应可制备Fe(OH)3胶体
C.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,其阴、阳离子个数比为1:1
D.向饱和NaCl溶液中先通氨气至饱和,再通CO2,可析出NaHCO3固体
5.(25-26高一上·北京·期中)下列①~④是钠与水反应的实验现象、解释和结论,其中对应关系正确的是
序号
实验现象
解释和结论
①
钠浮在水面上
钠的密度比水小
②
钠熔成小球
钠与水反应放热且钠的熔点低
③
钠四处游动,嘶嘶作响
产生了气体且反应剧烈
④
向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红
反应后溶液显碱性
A.①②③ B.①②③④ C.①②④ D.②③④
6.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)用下列装置或操作进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.检验化合物中是否含钾元素
C.验证Na和水的反应是否为放热反应
D.比较Na2CO3与NaHCO3的热稳定性
A.A B.B C.C D.D
7.(25-26高一上·广东惠州·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.钠与CuSO4溶液反应:
B.金属钠与H2O的反应:
C.氧化铜和稀盐酸反应:
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
8.(25-26高一上·湖南衡阳·期中)表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两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
碳酸钠溶液可用于治疗胃病
可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
向的水溶液中滴入酚酞变红色
与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
过氧化钠可为航天员供氧
能与和反应生成
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾能力强的黄光
Ⅰ对,Ⅱ对,有
A.A B.B C.C D.D
9.(25-26高一上·湖南湘潭·期中)我国南北朝时期陶弘景在《本草经集注》中记载了鉴别硝石()的方法:“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也”。下列说法正确的是
A.焰色反应是元素发生的化学变化
B.焰色反应时,铂丝需用稀硫酸洗净,并在火焰上灼烧至无色
C.钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察
D.火焰颜色为黄色说明该物质是钠盐
10.(25-26高一上·湖南湘潭·期中)探究钠与水反应的实验中,没有涉及到的图标是
A. B. C. D.
11.(25-26高一上·新疆·期中)下列关于和性质的说法错误的是
A.热稳定性:
B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:
C.相同温度时,在水中的溶解性:
D.常温下,相同浓度溶液的碱性:
12.(25-26高一上·广东清远·期中)要除去固体中含有的少量杂质,所选用的试剂或方法最好是
A.澄清石灰水 B.溶液 C.加热 D.盐酸
13.(25-26高一上·北京通州·期中)下列常见的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中,不正确的是
选项
A
B
C
D
常见的物质
食盐
小苏打
漂白液
烧碱
有效成分的化学式
NaClO
用途
做调味品
做发酵粉
漂白剂、消毒剂
化工原料
A.A B.B C.C D.D
14.(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图是某兴趣小组设计的验证Na2CO3与NaHCO3性质的实验。下列说法错误的是
A.甲、乙两试管中溶液均呈红色
B.甲装置中固体是Na2CO3
C.乙装置中气球膨胀的更大
D.烧杯乙中澄清石灰水变浑浊
A.A B.B C.C D.D
15.(25-26高一上·吉林·期中)将11.5gNa和12.0gMg分别投入足量的g水和g稀盐酸中,分别得到溶液ag和bg。若,则a与b的大小关系为
A. B. C. D.无法确定
16.(25-26高一上·山西晋中·月考)回答下列问题
(1)单质钠是一种 色的金属,密度比水 ,钠与水反应后,溶液呈 性,使酚酞试液变为 色。
(2)过氧化钠可以和水和CO2发生反应,写出过氧化钠和水反应的化学方程式,并画出单线桥: 。
(3)碳酸钠和碳酸氢钠的俗名分别为 、 。碳酸钠溶于水 (填写吸热或放热),碳酸氢钠溶于水 (同上)。碳酸氢钠受热不稳定,请写出其受热分解的化学方程式 。
(4)向碳酸钠溶液中逐滴滴加盐酸至过量,请写出发生的离子方程式 ; 。
(5)写出侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示) 。
17.(24-25高一上·广东茂名·期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价-类”二维图,请回答下列问题:
(1)物质①与水反应的离子方程式为 ,所以通常将其保存在 中。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式:
(3)从核心元素价态的视角看,NaH中H元素的化合价为 ,从H元素的价态分析,NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)纯碱和小苏打都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。工业上“侯氏制碱法”以NaCl、、及水等为原料制备纯碱,该工艺析出的是固体。其主要反应方程式为: 。
(5)在课堂上老师出示了两瓶失去标签的和无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出看法,其中不合理的是 (填序号)。
①用pH试纸检验,pH大的是
②取等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是
③取等量的溶液于两支试管中,各滴入溶液,有沉淀产生的是
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是
18.(25-26高一上·广东佛山·月考)Ⅰ.某无色澄清溶液中可能含有①Na+、②、③Cl-、④、⑤、⑥Cu2+中的几种,依次进行下列实验:
(1)由题干可知,溶液中一定不存在 (填离子符号,下同);
(2)向原溶液中滴加过量稀盐酸,过量BaCl2溶液,有白色沉淀产生,无气体生成。则可证明一定存在 ,一定不存在 。取上述滤液,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,出现白色沉淀。
(3)根据上述实验事实可知,原溶液中Na+ 存在(填“一定”“一定不”或“可能”,下同),Cl- 存在。
Ⅱ.侯氏制碱法是我国化学家侯德榜为世界制碱工业做出的突出贡献。其反应原理为:
①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2
某实验小组模拟制纯碱的工业流程及部分实验装置如图所示。(已知:CO2微溶于水,NH3极易溶于水。)
(4)制备NaHCO3时,应先从 口(填“a”或“b”)通入 (填“CO2”或“NH3”)。
Ⅲ.Na2CO3(假设只含NaHCO3杂质)纯度的测定。
(5)加热法:取样品100 g按下图装置进行实验。
①C中碱石灰的作用是 ,若无C装置测得结果将 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。
②经测定B中增重6.2 g,则Na2CO3的纯度为 %。
1.(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
2.(2025高一上·全国·专题练习)某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应。下列说法错误的是
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是验证溶液中存在H2O2
3.(25-26高一上·重庆·月考)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将表面已经变质的钠投入水中,产生无色无味的气体
钠已经变质,有一部分被氧化为Na2O2
B
向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,有白色固体析出
溶解度:Na2CO3<NaHCO3
C
将红色固体CrO3加热,得到绿色固体Cr2O3,且生成的气体可以使带火星的木条复燃
热稳定性:CrO3>Cr2O3
D
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
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·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
6.(25-26高一上·宁夏银川·期中)利用下列实验装置进行相应实验能达到目的的是
A.利用装置甲探究Na2CO3溶于水时温度的变化
B.用装置乙除去CO2中的少量CO
C.用装置丙证明碳酸氢钠受热易分解
D.利用装置丁制备氢氧化铁胶体
7.(25-26高一上·福建龙岩·期中)是常用的强氧化剂,是常用的还原剂。某学习小组以过氧化钠能否与反应为目标开展研究,下列说法正确的是
A.装置A气密性检查方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面与试管液面高度相同,说明气密性良好
B.装置B中盛装浓硫酸,目的是除去装置A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C中固体若由淡黄色变为白色,推测产物可能为
D.若装置D中无水硫酸铜变蓝,可以说明与反应生成水
8.(25-26高一上·安徽六安·期中)实验室有一包含有和的混合物。某同学利用下图所示装置进行实验,通过测量反应前后装置丙和丁的增重,测定该混合物中各组分的质量分数。提示:无水氯化钙可以吸收水蒸气但不能吸收CO2气体,下列说法正确的是
A.甲、丁、戊中碱石灰的作用相同
B.装置丙中药品氯化钙也可以换成浓硫酸
C.若将装置甲换为盛放溶液的洗气瓶,则测得的质量分数偏低
D.若撤去装置戊,则测得的含量偏高
9.(25-26高一上·湖南长沙·期中)将少量金属钠分别放入盛有下列各溶液适量的小烧杯中;其中一定既有气体又有白色沉淀产生的个数是
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(25-26高一上·安徽芜湖·期中)下列“实验结论”与“实验操作及现象”正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向久置固体中滴加过量稀盐酸
产生无色气体
固体未变质
B
将过量的通入溶液中
无白色沉淀出现
生成的可溶于水
C
向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液
生成白色沉淀
该溶液中一定含有
D
向饱和碳酸钠溶液中通入足量
溶液变浑浊
析出固体
A.A B.B C.C D.D
11.(25-26高一上·山东·期中)X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则符合要求的X、Y、Z、W依次是
选项
X
Y
Z
W
A
Al
Cu
CuO
B
Na
NaOH
C
D
CaO
A.A B.B C.C D.D
12.(25-26高一上·湖南长沙·期中)若向含有物质的量均为0.1mol的NaOH和的混合溶液中逐滴滴加溶有HCl总量为的稀盐酸,则下列有关的说法不正确的是
A.当时,发生的离子反应为:
B.当时,发生的离子反应为:
C.当时,发生的离子反应为:
D.当,反应后所得的溶液中含有和的物质的量之比约为:
13.(25-26高一上·河南南阳·期中)甲、乙、丙、丁四烧杯中分别盛有一定量NaOH溶液,向其中分别通入不同量的CO2,再向所得溶液中分别逐滴加相同浓度的稀盐酸至过量,加热溶液,甲、乙、丙、丁四烧杯中产生的CO2的质量与加入HCl的体积关系如图I-IV所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):
则下列分析都正确的是
A.图对应溶液中的溶质为NaHCO3
B.图a~b段生成的CO2质量与之前通入乙烧杯NaOH溶液中的CO2质量不相等
C.图对应溶液中的溶质为NaOH和
D.图O-a段离子方程式为
14.(25-26高一上·河北石家庄·期中)某化学兴趣小组在实验室探究金属钠与硫酸铜溶液的反应。按照以下步骤进行了实验,并记录了现象。
【实验步骤】
I、向一个250 mL烧杯中加入溶液。
Ⅱ、用______取出一小块保存在______中的金属钠,用滤纸吸干表面的物质,切取一小块(约绿豆大小)投入烧杯中。
Ⅲ、立即用漏斗和试管采用排水法收集反应产生的气体,并检验其纯度。
Ⅳ、仔细观察并记录反应过程中的所有现象。
V、待反应完全后,过滤烧杯中的混合物,观察滤渣和滤液的颜色。
【实验现象记录】
①钠块投入溶液后,浮在水面上并迅速熔化成闪亮的小球,______,发出“嘶嘶”的响声。收集到的气体经验证,能安静燃烧,产生淡蓝色火焰。
②反应过程中,观察到溶液中立即有蓝色絮状沉淀生成,但沉淀中夹杂着大量黑色固体。反应结束后,静置,过滤,得到蓝色和黑色混合的滤渣,以及无色滤液。
请根据以上实验记录,回答下列问题:
(1)将实验步骤Ⅱ中补充完整:用 取出一小块保存在 中的金属钠。
(2)补充完整实验①现象处实验现象: ,写出钠与水反应的化学方程式: ,收集到的气体是 (填化学式)。
(3)实验中得到蓝色和黑色混合的滤渣,其中蓝色滤渣的化学式是 ,将其加入足量的稀硫酸中,沉淀溶解得到蓝色溶液,写出蓝色滤渣溶于稀硫酸的离子方程式: 。
(4)指出下列过滤操作中两处不规范之处: 、 。
(5)实验中生成的黑色固体物质是CuO。请结合钠的性质和反应过程,分析其生成的原因: 。
(6)该实验表明,钠与硫酸铜溶液的反应,本质上是钠先与 反应,生成的 再与反应。因此,并不能通过此方法置换出金属铜。
18.(25-26高一上·云南·月考)钠元素及其化合物在工农业生产中有重要的应用。
I.是一种重要的制氧剂,某课外活动小组设计了如图所示装置,验证与反应时需要与水接触。
(1)①装置B中试剂的作用为 。
②实验过程中,关闭 (填“”或“”,下同),打开 ,带火星的木条复燃,反之带火星的木条不复燃,证实与反应时需要与水接触。
II.纯碱是一种重要的工业产品,我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺,生产流程如图所示:
资料:i.沉淀池中的反应为。
ii.部分物质的溶解度如表所示:
物质
NaCl
溶解度/
(g/100 g水)
36.0
21.7
9.6
37.2
(2)生产时应往沉淀池中先后通入两种气体,先通入的气体为 。
(3)写出的电离方程式: ;写出煅烧炉中发生反应的化学方程式: 。
(4)下列试剂可以鉴别溶液和溶液的是_______(填标号)。
A. B.NaOH溶液 C.溶液 D.稀盐酸
(5)下列说法正确的是 (填标号)。
A.沉淀池中有析出,因为一定条件下的溶解度最小
B.母液中主要含有、和
C.原料氯化钠的利用率从提高到以上,主要是设计了循环A
1.(25-26高一上·北京·期中)某研究性学习小组在实验室模拟工业“侯氏制碱法”原理制取。下列是该学习小组进行模拟实验时所用到的主要装置,下列说法不正确的是
A.装置A是制备NH3的装置
B.仪器的连接顺序为尾气处理装置
C.应向饱和食盐水中先通入氨气至饱和,再通入气体
D.装置中的总反应式为
2.(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
3.(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
4.(25-26高一上·重庆·月考)实验室可用与反应制备氢化钠。下列说法正确的是
A.实验时,应先点燃装置丙的酒精灯,再打开装置甲的分液漏斗活塞
B.若装置乙中两个洗气瓶的连接顺序对换,装置丙中的固体会含有
C.反应一段时间后,将装置丙中的固体加入水中,若有气体产生,证明生成了
D.装置丁的作用是吸收尾气
5.(25-26高一上·北京·期中)小组探究相同浓度的和溶液与碱的反应,实验过程及结果如下。
实验装置
试剂
实验结果
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀
②烧杯中溶液变化曲线如下
蒸馏水
溶液
溶液
已知:越大,浓度越大,溶液碱性越强。下列说法不正确的是
A.Ⅰ是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液的影响
B.Ⅱ和Ⅰ的曲线基本重合,说明与不反应,Ⅱ中反应为:
C.Ⅲ比Ⅱ的曲线低,说明与反应,Ⅲ中初期发生反应:
D.Ⅲ中恰好完全沉淀时,烧杯中溶液的导电性几乎降为零
6.(25-26高一上·四川达州·期中)化学课堂中,老师演示了“吹气生火”实验,在如图所示的装置中,向脱脂棉包裹的过氧化钠粉末中不断吹气,观察到脱脂棉剧烈燃烧,同时放置在导管P处的木条复燃。下列说法错误的是
A.过氧化钠属于电解质
B.剧烈燃烧是因为有氧气生成
C.产物的电离方程式为
D.U形管中的红墨水液面左高右低
7.(25-26高一上·吉林长春·期中)钠在液氨中溶剂化(溶剂化:例如Na与水反应生成水合钠离子)速度极快,生成和溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡,随反应的进行,溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是
A.微粒A代表的是
B.溶液的导电性增强
C.氨合电子具有强的氧化性
D.反应完全结束后,每生成1个分子,金属钠失去2个电子
8.(25-26高一上·湖北荆州·期中)Ⅰ.联合制碱法(侯氏制碱法)和氨碱法(索尔维制碱法)的生产流程简要表示如下图:
(1)沉淀池中发生反应的离子方程式为 。
(2)图中Y的化学式是 。用NaCl制取纯碱的过程中,利用了物质 的性质差异进行制备和分离。
(3)下列说法正确的是 。
A.沉淀池中NH3与CO2的通入顺序为先通入CO2,再通入NH3
B.索尔维制碱法所得“排出液”的主要成分为CaCl2
C.侯氏制碱法循环利用的物质主要是CO2和NH3
D.侯氏制碱法在母液中加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度,促进NaHCO3结晶析出
E.检验产品Na2CO3中是否含有NaCl的操作方法是:取少量试样溶于水,加入过量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀生成
F.粗盐水(含Mg2+、Ca2+、杂质)提纯时,需依次加入过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
Ⅱ.ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。通过混合双氧水和NaClO3溶液(已加硫酸酸化)可制得ClO2气体:
(4)每生成135 g ClO2时转移的电子数目约为 。写出配平后的化学方程式: 。
(5)ClO2泡腾片是一种常用的家庭消毒剂。某实验小组设计了如下实验测定ClO2泡腾片中ClO2的含量,实验步骤流程如下:
已知:①反应原理:2ClO2+8H++10I-=5I2+2Cl-+4H2O,滴定原理:2 +I2= +2I-
②ClO2泡腾片说明书中所示的ClO2的含量为80.0 mg/片。
下列有关说法不正确的是_______。
A.氧化性:ClO2>I2>
B.上述涉及的反应中仅有2种元素化合价发生变化
C.“溶解”步骤中需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯
D.实际测得ClO2的含量为94.5mg/片,可能原因是在“反应”步骤中,O2参与了反应
III.
(6)120℃将10g下列物质分别在足量氧气中完全燃烧,将燃烧产物(仅含H2O、CO2)通过足量Na2O2后,固体质量增加大于10g,该物质可能是_______。
A.H2 B.甲酸(HCOOH) C.蔗糖(C12H22O11) D.CO和H2混合气体
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限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
寒假作业04 钠及其化合物
1.Na与O2反应时,温度不同,反应产物不同,常温生成Na2O,加热生成Na2O2。
2.Na在空气中燃烧的现象主要有四点:一是Na先熔化后燃烧;二是燃烧剧烈;三是发出黄色火焰;四是生成淡黄色固体。
3.Na与O2反应,不论生成Na2O还是Na2O2,每个Na原子都是失去1个电子变为Na+,因此,只要发生反应的Na的量一定,电子转移数就是一定的。
4.钠与CuSO4溶液反应不能置换出铜单质,反应化学方程式为: 2Na+2H2O+CuSO4===Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
5.钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。
6.钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应);
7.氧化钠、过氧化钠都属于氧化物,氧化钠是碱性氧化物;过氧化钠不是碱性氧化物;
8.Na2O2具有强氧化性,但Na2O2与水、CO2反应时,水中的氢与CO2中的碳都处于最高价态,不能被氧化,故反应为Na2O2自身的氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,1 mol Na2O2参加反应,转移1 mol的电子
9.盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中分两步反应:CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O。
10.Na2O2的漂白性是指Na2O2生成的氧气可以将一些有色有机物氧化成无色,此性质称其为漂白性。漂白有色物质的反应也是氧化还原反应,是化学性质;与活性炭的漂白原理——吸附有色物质发生物理变化
11.不同不能用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液检验Na2CO3和NaHCO3,因为都有白色沉淀生成。
12.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法:
①利用热稳定性不同:将固体加热,无明显变化的是Na2CO3;放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3
②利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下):向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸,产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是NaHCO3;产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3
③利用阴离子的不同:向固体中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3;不产生白色沉淀的是NaHCO3
④利用溶液的酸碱性不同:分别测定相同浓度溶液的pH,pH大的为Na2CO3;pH小的为NaHCO3
13.焰色试验发生的是物理变化,体现的是元素的性质,无论元素是游离态还是化合态,同一元素均具有相同的焰色。
14.洗涤做焰色反应的铂丝,可选用稀盐酸,不能用稀硫酸。选用稀盐酸,生成的金属氯化物在高温时可挥发,不能选择稀硫酸,硫酸不挥发。
15.侯氏制碱法原理:往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理,使NaHCO3从溶液中析出,
(1)产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
(2)产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.(24-25高一上·浙江宁波·期末)《本草经集注》中关于鉴别硝石和朴硝的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色试验的原理。则硝石的主要成分可能是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意,硝石的焰色试验为紫色,则硝石中含有K元素,其主要成分可能是KNO3,故答案选B。
2.(24-25高一上·福建三明·期末)下列关于钠及其化合物的说法错误的是
A.取用后剩余的金属钠应及时放回原试剂瓶
B.钠元素在自然界中以化合态形式存在
C.常用于呼吸面具和潜水艇里的氧气供给
D.少量的钠可保存在有机溶剂(密度比水大)中
【答案】D
【详解】A.金属钠性质活泼,易与氧气和水反应,取用后剩余钠应及时放回原试剂瓶(通常为煤油中)以隔绝空气,防止危险,A正确;
B.钠是极活泼的碱金属元素,在自然界中只能以化合态形式存在,如氯化钠(NaCl)等矿物,B正确;
C.过氧化钠)能与二氧化碳或水反应生成氧气,因此常用于呼吸面具和潜水艇的氧气供给,C正确;
D.钠的密度小于四氯化碳的密度,钠会浮在液面上,无法隔绝空气和水,起不到保护作用,D错误;
故选D。
3.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·期中)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中正确的是
A.所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色
B.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
C.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验,火焰颜色为黄色,证明固体样品中一定含有钠元素,没有钾元素
D.为了滤去黄色的光,需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色
【答案】D
【详解】A.不是所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色,如铁、铂等金属元素灼烧时火焰没有颜色变化,A项错误;
B.用稀盐酸清洗铂丝是因为HCl与铂丝上残留的金属化合物能够反应生成沸点低、易挥发的金属氯化物,避免干扰之后的实验,用稀硫酸代替稀盐酸不能达到除杂效果,B项错误;
C.火焰颜色为黄色,证明样品中含有钠元素,但不一定没有钾元素,需要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色以确定是否含有钾元素,C项错误;
D.钾元素的焰色为紫色,需要透过蓝色钴玻璃滤去黄色的光才能进行观察,D项正确;
故答案选D。
4.(25-26高一上·重庆·月考)下列说法正确的是
A.将少量Na放入CuSO4溶液中,出现红色沉淀
B.饱和FeCl3溶液与NaOH溶液反应可制备Fe(OH)3胶体
C.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,其阴、阳离子个数比为1:1
D.向饱和NaCl溶液中先通氨气至饱和,再通CO2,可析出NaHCO3固体
【答案】D
【详解】A.钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀,而非红色沉淀,A错误;
B.饱和FeCl3溶液与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,而非胶体;制备胶体需将饱和FeCl3溶液滴入沸水,加热至液体呈红褐色,停止加热,可得到氢氧化铁胶体,B错误;
C.Na2O2中阴离子为过氧根离子,阳离子为Na+,阴、阳离子个数比为1:2,C错误;
D.侯氏制碱法中,先通NH3使溶液碱性增强,再通CO2生成碳酸氢钠,因NaHCO3溶解度较小而析出碳酸氢钠固体,D正确;
故选D。
5.(25-26高一上·北京·期中)下列①~④是钠与水反应的实验现象、解释和结论,其中对应关系正确的是
序号
实验现象
解释和结论
①
钠浮在水面上
钠的密度比水小
②
钠熔成小球
钠与水反应放热且钠的熔点低
③
钠四处游动,嘶嘶作响
产生了气体且反应剧烈
④
向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红
反应后溶液显碱性
A.①②③ B.①②③④ C.①②④ D.②③④
【答案】B
【详解】①钠的密度小于水,浮在水面,正确;
②钠与水反应放热,钠熔点低,熔成小球,正确;
③反应生成氢气推动钠游动,剧烈反应发出声响,正确;
④生成NaOH使溶液显碱性,酚酞变红,正确。
所有现象与解释均正确,故选B。
6.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)用下列装置或操作进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.检验化合物中是否含钾元素
C.验证Na和水的反应是否为放热反应
D.比较Na2CO3与NaHCO3的热稳定性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.制备氢氧化铁胶体的操作是将饱和氯化铁溶液滴加到沸水中,能达到实验目的,A不符合题意;
B.观察钾的焰色试验时需透过蓝色钴玻璃,以滤去钠的黄色,不能达到实验目的,B符合题意;
C.钠与水反应为放热反应,具支试管中气体受热膨胀,导致U形管中红墨水为左低右高,能达到实验目的,C不符合题意;
D.大试管中的温度高于小试管的,故需将碳酸钠放置的大试管中,碳酸氢钠放置在小试管中,碳酸氢钠在较低温度下受热分解生成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠在较高温度下不会分解,能达到实验目的,D不符合题意;
故答案选B。
7.(25-26高一上·广东惠州·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.钠与CuSO4溶液反应:
B.金属钠与H2O的反应:
C.氧化铜和稀盐酸反应:
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
【答案】C
【详解】A.钠还原性强,不会直接置换铜,而是先和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气;氢氧化钠再和铜离子结合生成蓝色沉淀氢氧化铜,A错误;
B.原子不守恒,正确的为:,B错误;
C.氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,离子方程式正确,C正确;
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应,其中氢氧根和氢离子完全反应,正确的为:,D错误;
故选C。
8.(25-26高一上·湖南衡阳·期中)表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两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
碳酸钠溶液可用于治疗胃病
可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
向的水溶液中滴入酚酞变红色
与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
过氧化钠可为航天员供氧
能与和反应生成
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾能力强的黄光
Ⅰ对,Ⅱ对,有
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.碳酸钠溶液碱性过强,会损伤胃黏膜,不能用于治疗胃病,陈述Ⅰ错误,碳酸钠可与盐酸反应是事实,陈述Ⅱ正确,Ⅰ错误,Ⅱ正确,无因果关系,A错误;
B.过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气,溶液先变红,但过氧化钠的强氧化性使溶液褪色,最终现象为褪色,陈述Ⅰ错误,B错误;
C.过氧化钠与CO2和H2O反应生成O2,因此可为航天员供氧,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,且Ⅱ是Ⅰ的原因,存在因果关系,C正确;
D.金属钠的强还原性是其化学性质,而高压钠灯的黄光源于钠的焰色反应(物理性质),两者无因果关系,D错误;
故答案为C。
9.(25-26高一上·湖南湘潭·期中)我国南北朝时期陶弘景在《本草经集注》中记载了鉴别硝石()的方法:“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也”。下列说法正确的是
A.焰色反应是元素发生的化学变化
B.焰色反应时,铂丝需用稀硫酸洗净,并在火焰上灼烧至无色
C.钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察
D.火焰颜色为黄色说明该物质是钠盐
【答案】C
【详解】A.焰色反应是元素物理性质的体现,属于物理变化,A错误;
B.铂丝应使用稀盐酸清洗,因硫酸盐不易挥发,B错误;
C.钾的紫色焰色易被钠的黄色掩盖,需用蓝色钴玻璃滤去黄光,C正确;
D.黄色火焰仅说明含钠元素,不一定是钠盐,如NaOH也会显黄色,D错误;
答案选C。
10.(25-26高一上·湖南湘潭·期中)探究钠与水反应的实验中,没有涉及到的图标是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.钠质地软,可以用小刀切割,避免误伤手指,故A不选;
B.通电与探究“钠与水的反应”实验无关,故B选;
C.实验结束需要用水清洗手,故C不选;
D.Na与H2O反应生成氢气,需进行排风,故D不选;
故选:B。
11.(25-26高一上·新疆·期中)下列关于和性质的说法错误的是
A.热稳定性:
B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:
C.相同温度时,在水中的溶解性:
D.常温下,相同浓度溶液的碱性:
【答案】B
【详解】A.NaHCO3受热易分解,而Na2CO3受热不分解,因此热稳定性NaHCO3<Na2CO3,A正确;
B.NaHCO3直接与H⁺反应一步生成CO2,而Na2CO3需先转化为NaHCO3再反应,故反应剧烈程度应为NaHCO3>Na2CO3,B错误;
C.相同温度时,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,因此溶解性NaHCO3<Na2CO3,C正确;
D.Na2CO3水解程度更大,导致其溶液碱性更强,故常温下相同浓度溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3,D正确;
故答案为B。
12.(25-26高一上·广东清远·期中)要除去固体中含有的少量杂质,所选用的试剂或方法最好是
A.澄清石灰水 B.溶液 C.加热 D.盐酸
【答案】C
【详解】A.澄清石灰水会与反应生成沉淀,消耗,A不符合题意;
B.溶液会与反应生成,消耗,还会引入新的杂质,B不符合题意;
C.碳酸氢钠()在加热条件下(约270℃)分解为碳酸钠()、水和二氧化碳,而碳酸钠在此温度下稳定,因此,直接加热可彻底去除杂质,且不引入新物质,C符合题意;
D.盐酸会与反应,消耗,D不符合题意;
故答案选C。
13.(25-26高一上·北京通州·期中)下列常见的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中,不正确的是
选项
A
B
C
D
常见的物质
食盐
小苏打
漂白液
烧碱
有效成分的化学式
NaClO
用途
做调味品
做发酵粉
漂白剂、消毒剂
化工原料
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.食盐的成分是NaCl,NaCl可用作调味品,A正确;
B.小苏打为NaHCO3,可做发酵粉,B错误;
C.漂白液的有效成分是NaClO,NaClO和空气中的CO2和H2O反应生成HClO,具有漂白和消毒作用,C正确;
D.烧碱的有效成分是NaOH,广泛用作化工原料,如制皂、造纸,D正确;
故选B。
14.(25-26高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如图是某兴趣小组设计的验证Na2CO3与NaHCO3性质的实验。下列说法错误的是
A.甲、乙两试管中溶液均呈红色
B.甲装置中固体是Na2CO3
C.乙装置中气球膨胀的更大
D.烧杯乙中澄清石灰水变浑浊
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.与溶于水所得溶液均呈碱性,即滴入几滴酚酞溶液后,溶液均呈红色,A正确;
B.相同条件下,在水中的溶解度:,则剩余固体应为,即甲装置中固体是,B错误;
C.质量相等的、两种固体中的物质的量较大,结合反应:、,两者分别与足量稀盐酸反应后,产生的更多,则乙装置中气球膨胀的更大,C正确;
D.热稳定性:,很稳定,受热不易发生分解,而受热易分解生成、和水,能使澄清石灰水变浑浊,则烧杯乙中澄清石灰水变浑浊,D正确;
故选B。
15.(25-26高一上·吉林·期中)将11.5gNa和12.0gMg分别投入足量的g水和g稀盐酸中,分别得到溶液ag和bg。若,则a与b的大小关系为
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
【详解】11.5g Na的物质的量为,12.0g Mg的物质的量为,由2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,可知0.5mol钠反应生成氢气为:0.5mol×=0.25mol,则生成m(H2)=0.25mol×2g/mol=0.5g,m(Na)=0.5mol×23g/mol=11.5g,反应后溶液的质量为:m1+(11.5-0.5)g=(m1+11)g=ag,由Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,可知0.5molMg反应生成0.5mol氢气,则m(H2)=0.5mol×2g/mol=1g,m(Mg)=0.5mol×24g/mol=12g,反应后溶液的质量为:m2+(12-1)g=(m2+11)g=bg,若m1=m2,则a和b的质量相等,故选B。
16.(25-26高一上·山西晋中·月考)回答下列问题
(1)单质钠是一种 色的金属,密度比水 ,钠与水反应后,溶液呈 性,使酚酞试液变为 色。
(2)过氧化钠可以和水和CO2发生反应,写出过氧化钠和水反应的化学方程式,并画出单线桥: 。
(3)碳酸钠和碳酸氢钠的俗名分别为 、 。碳酸钠溶于水 (填写吸热或放热),碳酸氢钠溶于水 (同上)。碳酸氢钠受热不稳定,请写出其受热分解的化学方程式 。
(4)向碳酸钠溶液中逐滴滴加盐酸至过量,请写出发生的离子方程式 ; 。
(5)写出侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示) 。
【答案】(1) 银白 小 碱 红
(2)
(3) 纯碱或苏打 小苏打 放热 吸热 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O
(4)
(5)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O
【详解】(1)单质钠是一种银白色的金属,密度比水小,钠与水反应生成NaOH,溶液呈碱性,使酚酞试液变为红色。
(2)
过氧化钠和水反应生成NaOH和O2,过氧化钠中O元素由-1价上升到0价,又由-1价下降到-2价,配平化学方程式并画出单线桥为:。
(3)碳酸钠和碳酸氢钠的俗名分别为纯碱或苏打、小苏打。碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热。碳酸氢钠受热不稳定,会分解生成碳酸钠和二氧化碳,化学方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O。
(4)向碳酸钠溶液中逐滴滴加盐酸至过量,先生成,然后与H+反应生成CO2和H2O,离子方程式分别为:、。
(5)侯氏制碱法的原理是向氨化饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,再加热分解制得纯碱(碳酸钠),化学方程式为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O。
17.(24-25高一上·广东茂名·期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价-类”二维图,请回答下列问题:
(1)物质①与水反应的离子方程式为 ,所以通常将其保存在 中。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式:
(3)从核心元素价态的视角看,NaH中H元素的化合价为 ,从H元素的价态分析,NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)纯碱和小苏打都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。工业上“侯氏制碱法”以NaCl、、及水等为原料制备纯碱,该工艺析出的是固体。其主要反应方程式为: 。
(5)在课堂上老师出示了两瓶失去标签的和无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出看法,其中不合理的是 (填序号)。
①用pH试纸检验,pH大的是
②取等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是
③取等量的溶液于两支试管中,各滴入溶液,有沉淀产生的是
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是
【答案】(1) 煤油/石蜡油
(2)
(3) 还原剂
(4)
(5)③
【详解】(1)根据钠的化合价以及物质类别可知,①为Na,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为;通常将钠保存在煤油或石蜡油中;
(2)②为淡黄色固体,则②为,过氧化钠与反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为;
(3)NaH中H元素化合价为价;价的H容易失电子,还原性较强,常用作还原剂;
(4)主要反应方程式为;
(5)①两种溶液的饱和溶液中,碳酸钠的浓度更大,碳酸钠溶液的碱性更强,可用量pH的方式鉴别,①正确;
②根据前述分析可知,碳酸钠溶液的碱性更强,加入酚酞溶液,红色更深的为碳酸钠,②正确;
③碳酸钠和碳酸氢钠都能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,不能用氢氧化钙鉴别两者,③错误;
④碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,开始时稀盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,无气泡产生,随着盐酸不断加入,后续开始产生气泡,而碳酸氢钠中滴加盐酸,一开始就会产生气泡,④正确;
故答案选③。
18.(25-26高一上·广东佛山·月考)Ⅰ.某无色澄清溶液中可能含有①Na+、②、③Cl-、④、⑤、⑥Cu2+中的几种,依次进行下列实验:
(1)由题干可知,溶液中一定不存在 (填离子符号,下同);
(2)向原溶液中滴加过量稀盐酸,过量BaCl2溶液,有白色沉淀产生,无气体生成。则可证明一定存在 ,一定不存在 。取上述滤液,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,出现白色沉淀。
(3)根据上述实验事实可知,原溶液中Na+ 存在(填“一定”“一定不”或“可能”,下同),Cl- 存在。
Ⅱ.侯氏制碱法是我国化学家侯德榜为世界制碱工业做出的突出贡献。其反应原理为:
①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2
某实验小组模拟制纯碱的工业流程及部分实验装置如图所示。(已知:CO2微溶于水,NH3极易溶于水。)
(4)制备NaHCO3时,应先从 口(填“a”或“b”)通入 (填“CO2”或“NH3”)。
Ⅲ.Na2CO3(假设只含NaHCO3杂质)纯度的测定。
(5)加热法:取样品100 g按下图装置进行实验。
①C中碱石灰的作用是 ,若无C装置测得结果将 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。
②经测定B中增重6.2 g,则Na2CO3的纯度为 %。
【答案】(1)Cu2+
(2) 、
(3) 一定 可能
(4) a NH3
(5) 防止空气中的H2O和CO2进入B 偏小 83.2
【分析】侯氏制碱法的原理:先向饱和氯化钠溶液中通入氨气,再将二氧化碳通入氨化后的饱和氯化钠溶液中,发生反应生成氯化铵和溶解度较小的碳酸氢钠晶体,过滤分离出碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解得到纯碱;
【详解】(1)铜离子在溶液中是蓝色的,则无色溶液中一定不含。
(2)向原溶液中滴加过量稀盐酸,过量溶液,有白色沉淀产生,无气体生成,白色沉淀为,则可证明一定含有,同时排除、。
(3)排除了后,根据电荷守恒可知,溶液一定含有,向滤液中加入硝酸酸化后的硝酸银,有白色沉淀生成,的来源可能是原溶液,也有可能是滴加盐酸和氯化钡引入的,因此原溶液中可能含有。
(4)制备时,先通入氨气,再将二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中,使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出;因氨气极易溶于水,需要防倒吸,则制备时,应先从a口通入;
(5)A装置中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式:,C中碱石灰的作用是:防止空气中的和进入B;若无C装置,B中增重的质量偏大,导致样品中碳酸氢钠的质量分数偏大,所测Na2CO3的纯度偏小;经测定B中增重6.2 g,设样品中碳酸氢钠的质量为m,根据差量法:,解得m=16.8 g,则,的纯度为。
1.(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
【详解】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。
2.(2025高一上·全国·专题练习)某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应。下列说法错误的是
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是验证溶液中存在H2O2
【答案】A
【详解】A.Na2O2与水反应生成NaOH和O2,化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,所以②中的大量气泡主要成分是氧气,A错误;
B.酚酞遇碱变红,③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B正确;
C.④中红色褪去,可能原因是Na2O2与水反应生成了具有强氧化性的物质H2O2,H2O2能氧化有色物质,使其褪色,C正确;
D.H2O2在二氧化锰做催化剂条件下分解生成水和O2,即验证Na2O2与水反应生成了H2O2,D正确;
故答案为:A。
3.(25-26高一上·重庆·月考)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将表面已经变质的钠投入水中,产生无色无味的气体
钠已经变质,有一部分被氧化为Na2O2
B
向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,有白色固体析出
溶解度:Na2CO3<NaHCO3
C
将红色固体CrO3加热,得到绿色固体Cr2O3,且生成的气体可以使带火星的木条复燃
热稳定性:CrO3>Cr2O3
D
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.钠表面变质生成的是Na2O而非Na2O2,且钠与水反应产生的气体为H2,也为无色无味气体,A错误;
B.Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,析出固体是因反应生成溶解度更小的NaHCO3,B错误;
C.CrO3分解生成Cr2O3和O2,说明CrO3的热稳定性弱于Cr2O3,C错误;
D.钠在CO2中燃烧生成Na2CO3和C,CO2作为氧化剂被还原,D正确;
故选D。
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。
【详解】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·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。
【详解】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。
6.(25-26高一上·宁夏银川·期中)利用下列实验装置进行相应实验能达到目的的是
A.利用装置甲探究Na2CO3溶于水时温度的变化
B.用装置乙除去CO2中的少量CO
C.用装置丙证明碳酸氢钠受热易分解
D.利用装置丁制备氢氧化铁胶体
【答案】A
【详解】A.装置甲可用于测量物质溶解时的温度变化,无论该过程是吸热还是放热,因此可用于探究碳酸钠溶于水时的温度变化,A正确;
B.二氧化碳与氢氧化钠反应,将原物质除掉,B错误;
C.加热固体时,试管略向下倾斜防试管炸裂,C错误;
D.氢氧化铁胶体的制备是将饱和三氯化铁滴入沸水中,加热至产生红褐色,停止加热,三氯化铁滴入氢氧化钠中产生氢氧化铁沉淀,D错误;
故选A。
7.(25-26高一上·福建龙岩·期中)是常用的强氧化剂,是常用的还原剂。某学习小组以过氧化钠能否与反应为目标开展研究,下列说法正确的是
A.装置A气密性检查方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面与试管液面高度相同,说明气密性良好
B.装置B中盛装浓硫酸,目的是除去装置A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C中固体若由淡黄色变为白色,推测产物可能为
D.若装置D中无水硫酸铜变蓝,可以说明与反应生成水
【答案】C
【分析】由实验装置图可知,装置A中锌与稀盐酸反应制备氢气;装置B中盛有的碱石灰用于除去挥发出的氯化氢,并干燥氢气;装置C用于探究过氧化钠与氢气共热是否反应;装置D中盛有的无水硫酸铜用于检验过氧化钠与氢气共热反应后是否有水生成;该装置的设计缺陷是干燥管后面没有连接吸收空气中水蒸气的装置,导致装置D的实验现象不能用于判断反应是否有水生成。
【详解】A.检验装置A的气密性可通过液差法检验,具体操作为:先关闭活塞K1,向长颈漏斗中加水至漏斗中液面高于试管中液面,静置一段时间后,长颈漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好,A错误;
B.由分析可知,装置B中盛有的碱石灰用于除去挥发出的氯化氢,并干燥氢气,B错误;
C.装置C中固体若由淡黄色变为白色,说明过氧化钠与氢气共热反应可能生成氢氧化钠,也可能是反应生成氧化钠和水,C正确;
D.由分析可知,该装置的设计缺陷是干燥管后面没有连接吸收空气中水蒸气的装置,导致装置D的实验现象不能用于判断反应是否有水生成,D错误;
故选C。
8.(25-26高一上·安徽六安·期中)实验室有一包含有和的混合物。某同学利用下图所示装置进行实验,通过测量反应前后装置丙和丁的增重,测定该混合物中各组分的质量分数。提示:无水氯化钙可以吸收水蒸气但不能吸收CO2气体,下列说法正确的是
A.甲、丁、戊中碱石灰的作用相同
B.装置丙中药品氯化钙也可以换成浓硫酸
C.若将装置甲换为盛放溶液的洗气瓶,则测得的质量分数偏低
D.若撤去装置戊,则测得的含量偏高
【答案】C
【分析】甲装置中的碱石灰是吸收空气中的水和二氧化碳,丙装置吸收分解产生的水,丁装置吸收分解产生的二氧化碳,戊装置吸收外界空气中的水和二氧化碳防止其进入丙装置使所测二氧化碳质量偏高,根据测量和分解产生的水和二氧化碳的质量,进行相关计算来求出各物质的质量分数。
【详解】A.甲装置中的碱石灰是吸收空气中的水和二氧化碳,丁装置吸收分解产生的二氧化碳,戊装置吸收外界空气中的水和二氧化碳防止其进入丙装置使所测二氧化碳质量偏高,A错误;
B.丙装置吸收分解产生的水,浓硫酸要放在洗气瓶中不能放在U型干燥管中,B错误;
C.若将甲换为盛放溶液的洗气瓶,则气体中带出的水蒸气会被丙吸收,则测得质量偏大,则的质量偏小,C正确;
D.若撤去装置戊,从右侧出气导管口进入的空气中的水蒸气和可能被碱石灰吸收,从而导致测量的的质量偏大,由此计算时引起的质量偏大,则分解产生水的质量偏大,分解产生的质量偏低,则的含量偏低,D错误;
故答案选C。
9.(25-26高一上·湖南长沙·期中)将少量金属钠分别放入盛有下列各溶液适量的小烧杯中;其中一定既有气体又有白色沉淀产生的个数是
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】①MgSO4溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与MgSO4生成白色Mg(OH)2沉淀,符合条件;
②溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,但与NaOH均溶于水,无沉淀生成,不符合条件;
③KNO3溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,但KNO3与NaOH均溶于水,无沉淀生成,不符合条件;
④Ca(HCO3)2溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与Ca(HCO3)2反应生成白色CaCO3沉淀,符合条件;
⑤溶液中,钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与反应生成蓝色沉淀,不符合条件;
⑥饱和NaCl溶液中,钠与水反应消耗水,导致NaCl因过饱和析出白色晶体,符合条件;
符合条件的为①、④、⑥,共3个;
故选C。
10.(25-26高一上·安徽芜湖·期中)下列“实验结论”与“实验操作及现象”正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向久置固体中滴加过量稀盐酸
产生无色气体
固体未变质
B
将过量的通入溶液中
无白色沉淀出现
生成的可溶于水
C
向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液
生成白色沉淀
该溶液中一定含有
D
向饱和碳酸钠溶液中通入足量
溶液变浑浊
析出固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.久置的Na2O2可能变质为Na2CO3,无论是否变质,与盐酸反应均产生气体(O2或CO2),无法证明未变质,A错误;
B.碳酸的酸性弱于盐酸,将过量的CO2通入CaCl2溶液中不会发生反应,不生成沉淀,结论错误,B错误;
C.向某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2生成白色沉淀可能是BaSO4、AgCl,则溶液中可能含有、、Ag+等,无法确定原溶液一定含,C错误;
D.饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2生成溶解度更小的NaHCO3,NaHCO3晶体析出导致溶液变浑浊,结论正确,D正确;
故答案选D。
11.(25-26高一上·山东·期中)X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则符合要求的X、Y、Z、W依次是
选项
X
Y
Z
W
A
Al
Cu
CuO
B
Na
NaOH
C
D
CaO
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.铝和硫酸铜或者硝酸铜等可溶性铜盐反应生成铜,铜和氧气在加热条件下生成氧化铜,氧化铜和碳或者氢气等还原性物质受热生成铜,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜,但氯化铜不能一步转化生成氧化铜,A不符合;
B.钠可以和氧气常温下反应生成氧化钠,氧化钠进一步氧化生成过氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠;而氢氧化钠不能一步转化为过氧化钠,过氧化钠也不能一步生成氧化钠,B不符合;
C.过氧化氢分解生成氧气,氧气和氢气反应生成水,水通电会生成氧气,水和二氧化碳反应生成碳酸,碳酸不稳定分解为水或者和碱反应生成水,C符合;
D.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙,碳酸钙分解生成二氧化碳;二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙,但碳酸钙不能一步转化为氢氧化钙,D不符合;
故选C。
12.(25-26高一上·湖南长沙·期中)若向含有物质的量均为0.1mol的NaOH和的混合溶液中逐滴滴加溶有HCl总量为的稀盐酸,则下列有关的说法不正确的是
A.当时,发生的离子反应为:
B.当时,发生的离子反应为:
C.当时,发生的离子反应为:
D.当,反应后所得的溶液中含有和的物质的量之比约为:
【答案】D
【详解】A.当a=1时,HCl的物质的量为0.1 mol,恰好完全中和0.1 mol的NaOH,反应为,A正确;
B.当a=2时,HCl的物质的量为0.2 mol,0.1mol用于中和NaOH,剩余0.1mol与反应生成,总反应为,B正确;
C.当a≥3时,HCl的物质的量≥0.3 mol,NaOH和均完全反应生成,离子反应为,C正确;
D.当1<a<2时,HCl部分与反应生成,剩余的物质的量为0.1(2−a)mol,生成的为0.1(a−1)mol,两者之比应为(2−a):(a−1),D错误;
故选D。
13.(25-26高一上·河南南阳·期中)甲、乙、丙、丁四烧杯中分别盛有一定量NaOH溶液,向其中分别通入不同量的CO2,再向所得溶液中分别逐滴加相同浓度的稀盐酸至过量,加热溶液,甲、乙、丙、丁四烧杯中产生的CO2的质量与加入HCl的体积关系如图I-IV所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):
则下列分析都正确的是
A.图对应溶液中的溶质为NaHCO3
B.图a~b段生成的CO2质量与之前通入乙烧杯NaOH溶液中的CO2质量不相等
C.图对应溶液中的溶质为NaOH和
D.图O-a段离子方程式为
【答案】A
【分析】向一定量溶液,向其中分别通入不同量的,随着二氧化碳的加入,依次会发生下述两个反应:、。故溶液可能的情况为:①和、②、③和、④四种情况;向溶液中再加入逐滴加相同浓度的稀盐酸至过量,依次会发生的反应:、、。其中若含有氢氧化钠,盐酸优先和氢氧化钠反应;若含有含有碳酸钠,会先反应生成碳酸氢钠,再进一步和盐酸反应生成二氧化碳。
【详解】A.由分析可知,图中刚刚加入盐酸就生成二氧化碳,发生反应为:,故原溶质中只含由碳酸氢钠,即分析中的④,故A正确;
B.由分析可知,在图中,生成二氧化碳时消耗的盐酸和未生成二氧化碳时消耗的盐酸物质的量之比为,故原溶液中含有碳酸氢钠和碳酸钠,发生反应依次为,生成的碳酸氢钠和原有的碳酸氢钠和盐酸反应,即,结合图像可知,碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为,可带入计算,也可以依据质量守恒,段生成的质量与之前通入乙烧杯溶液中的质量相等,故B错误;
C.由分析可知,图中未生成二氧化碳和生成二氧化碳时消耗的盐酸的物质的量之比为,发生的反应依次为,,生成的碳酸氢钠再和盐酸反应,即,故其只含有碳酸钠,即分析时的情况②,故C错误;
D.由分析可知,图中,生成二氧化碳时消耗的盐酸和未生成二氧化碳时消耗的盐酸物质的量之比为,故原溶液中含有碳酸氢钠和氢氧化钠,发生反应依次为,然后,碳酸氢钠和盐酸再反应,即,故段离子方程式为:,再发生,故D错误;
故选A。
14.(25-26高一上·河北石家庄·期中)某化学兴趣小组在实验室探究金属钠与硫酸铜溶液的反应。按照以下步骤进行了实验,并记录了现象。
【实验步骤】
I、向一个250 mL烧杯中加入溶液。
Ⅱ、用______取出一小块保存在______中的金属钠,用滤纸吸干表面的物质,切取一小块(约绿豆大小)投入烧杯中。
Ⅲ、立即用漏斗和试管采用排水法收集反应产生的气体,并检验其纯度。
Ⅳ、仔细观察并记录反应过程中的所有现象。
V、待反应完全后,过滤烧杯中的混合物,观察滤渣和滤液的颜色。
【实验现象记录】
①钠块投入溶液后,浮在水面上并迅速熔化成闪亮的小球,______,发出“嘶嘶”的响声。收集到的气体经验证,能安静燃烧,产生淡蓝色火焰。
②反应过程中,观察到溶液中立即有蓝色絮状沉淀生成,但沉淀中夹杂着大量黑色固体。反应结束后,静置,过滤,得到蓝色和黑色混合的滤渣,以及无色滤液。
请根据以上实验记录,回答下列问题:
(1)将实验步骤Ⅱ中补充完整:用 取出一小块保存在 中的金属钠。
(2)补充完整实验①现象处实验现象: ,写出钠与水反应的化学方程式: ,收集到的气体是 (填化学式)。
(3)实验中得到蓝色和黑色混合的滤渣,其中蓝色滤渣的化学式是 ,将其加入足量的稀硫酸中,沉淀溶解得到蓝色溶液,写出蓝色滤渣溶于稀硫酸的离子方程式: 。
(4)指出下列过滤操作中两处不规范之处: 、 。
(5)实验中生成的黑色固体物质是CuO。请结合钠的性质和反应过程,分析其生成的原因: 。
(6)该实验表明,钠与硫酸铜溶液的反应,本质上是钠先与 反应,生成的 再与反应。因此,并不能通过此方法置换出金属铜。
【答案】(1) 镊子 煤油
(2) 四处游动 H2
(3) Cu(OH)2
(4) 漏斗尖嘴未紧靠烧杯内壁 玻璃棒下端未靠在三层滤纸处
(5)钠与水反应属于放热反应,温度过高,使生成的氢氧化铜受热分解生成氧化铜
(6) 水 NaOH
【详解】(1)取用钠时不能用手直接接触,需用镊子夹取;
钠是活泼金属,易与水、氧气反应,需保存在煤油中;
(2)钠与水反应生成气体,气体推动钠球四处游动;
钠与水反应的化学方程式:;
能安静燃烧、产生淡蓝色火焰的气体是H2;
(3)Na与水反应生成的NaOH,在溶液中与CuSO4反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2;
Cu(OH)2与稀硫酸反应的离子方程式:;
(4)漏斗尖嘴应紧靠烧杯内壁,防止液体飞溅;
玻璃棒下端应紧靠在三层滤纸处,防止液体溅出,冲破滤纸;
(5)钠与水反应属于放热反应,温度过高,使生成的氢氧化铜受热分解生成氧化铜
(6)钠的金属活动性极强,会先与溶液中的水反应,生成NaOH和H2;
生成的NaOH再与CuSO4反应(生成Cu(OH)2沉淀),因此无法置换出金属铜。
18.(25-26高一上·云南·月考)钠元素及其化合物在工农业生产中有重要的应用。
I.是一种重要的制氧剂,某课外活动小组设计了如图所示装置,验证与反应时需要与水接触。
(1)①装置B中试剂的作用为 。
②实验过程中,关闭 (填“”或“”,下同),打开 ,带火星的木条复燃,反之带火星的木条不复燃,证实与反应时需要与水接触。
II.纯碱是一种重要的工业产品,我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺,生产流程如图所示:
资料:i.沉淀池中的反应为。
ii.部分物质的溶解度如表所示:
物质
NaCl
溶解度/
(g/100 g水)
36.0
21.7
9.6
37.2
(2)生产时应往沉淀池中先后通入两种气体,先通入的气体为 。
(3)写出的电离方程式: ;写出煅烧炉中发生反应的化学方程式: 。
(4)下列试剂可以鉴别溶液和溶液的是_______(填标号)。
A. B.NaOH溶液 C.溶液 D.稀盐酸
(5)下列说法正确的是 (填标号)。
A.沉淀池中有析出,因为一定条件下的溶解度最小
B.母液中主要含有、和
C.原料氯化钠的利用率从提高到以上,主要是设计了循环A
【答案】(1) 除去气体中的HCl
(2)
(3)
(4)CD
(5)AC
【分析】I.验证与反应时需要与水接触,由实验装置可知,装置A中盐酸和碳酸钙反应制备二氧化碳,装置B用于除去中的,装置为对比试验,用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应,F可避免空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D、E中,最后用带火星的木条检验是否生成氧气,据此解答。
II.因二氧化碳在水中溶解度较小,则沉淀池的饱和食盐水中先通入氨气,使其溶液呈碱性,再通入二氧化碳,有利于析出,沉淀池中发生反应:,母液中主要含和NaCl等,提取副产品后,NaCl溶液可循环至沉淀池中,则循环A可提高原料氯化钠的利用率;煅烧炉中发生反应:,X为二氧化碳,可循环至沉淀池,据此解答。
【详解】(1)①盐酸易挥发,导致制备的中混有,装置B中试剂为碳酸氢钠溶液,其作用为除去气体中的HCl;
②装置C中的浓硫酸用于干燥,实验过程中,关闭,打开,生成的未被干燥,带火星的木条复燃,反之不复燃,证实与反应时需要与水接触;
(2)由分析可知,生产时应往沉淀池中先后通入两种气体,先通入的气体为;
(3)能完全电离生成和,其电离方程式为:;煅烧炉中受热分解生成、和水,发生反应的化学方程式为:;
(4)A.分别向溶液和溶液中加入溶液,均有白色沉淀生成,两者现象相同,不能用来鉴别,A不符合题意;
B.分别向溶液和溶液中加入NaOH溶液,溶液与NaOH溶液反应,但无明显现象,而与NaOH不反应,两者现象相同,不能用来鉴别,B不符合题意;
C.分别向溶液和溶液中加入溶液,溶液与溶液不反应,无明显现象;溶液与溶液反应会生成白色沉淀,两者现象不同,能用来鉴别,C符合题意;
D.向溶液中加入稀盐酸,发生反应:,立即产生气泡;向溶液中加入稀盐酸,开始发生反应:,开始时无气泡产生,继续滴加稀盐酸才会产生气泡,两者现象不同,能用来鉴别,D符合题意;
故选CD。
(5)A.由分析可知,沉淀池中发生反应:,即有析出,结合表中数据可知,是因为该条件下的溶解度最小,A正确;
B.沉淀池中发生反应:,则母液中主要含有NaCl、和,B错误;
C.由分析可知,循环A是将NaCl溶液循环至沉淀池中,能提高原料氯化钠的利用率,则原料氯化钠的利用率从提高到以上,主要是设计了循环A,C正确;
故选AC。
1.(25-26高一上·北京·期中)某研究性学习小组在实验室模拟工业“侯氏制碱法”原理制取。下列是该学习小组进行模拟实验时所用到的主要装置,下列说法不正确的是
A.装置A是制备NH3的装置
B.仪器的连接顺序为尾气处理装置
C.应向饱和食盐水中先通入氨气至饱和,再通入气体
D.装置中的总反应式为
【答案】B
【分析】工业“侯氏制碱法”原理是先将氨气通入饱和食盐水中,再通入CO2,发生,由于NaHCO3的溶解度小,形成沉淀,A装置是制取NH3,B是制取CO2气体,D是除去中CO2的HCl,C是反应装置,据此分析。
【详解】A.生石灰与氨水反应生成Ca(OH)2和氨气,,可以用A装置制备NH3,A正确;
B.由分析知,由于氨气的溶解度大,为了防止倒吸,a与x相连接,b与k连接,l与y连接, B错误;
C.由于氨气的溶解度大,CO2的溶解度小,向饱和食盐水中通入气体的顺序为:先通入氨气至饱和,再通入CO2气体,能够使更多的CO2参与反应生成NaHCO3,C正确;
D.由分析知,C是反应装置,发生的总反应式为, D正确;
故答案选B。
2.(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。
【详解】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。
3.(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
【详解】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。
4.(25-26高一上·重庆·月考)实验室可用与反应制备氢化钠。下列说法正确的是
A.实验时,应先点燃装置丙的酒精灯,再打开装置甲的分液漏斗活塞
B.若装置乙中两个洗气瓶的连接顺序对换,装置丙中的固体会含有
C.反应一段时间后,将装置丙中的固体加入水中,若有气体产生,证明生成了
D.装置丁的作用是吸收尾气
【答案】B
【分析】甲中为稀盐酸与锌,是制取H2的装置,乙中浓硫酸为干燥装置,氢氧化钠溶液为吸收挥发出的氯化氢,丙为钠与H2的反应装置,丁中碱石灰为吸收空气中的水分和二氧化碳;制备NaH需先制H2,经除杂、干燥后进入丙与钠反应。
【详解】 A.应先打开装置甲的分液漏斗活塞,产生氢气,排尽装置内空气,再点燃装置丙的酒精灯,故A错误;
B.装置乙中浓硫酸为干燥装置,氢氧化钠溶液为吸收挥发出的氯化氢,如果对换,会导致进入丙装置的H2有水蒸气,与钠反应产生氢氧化钠,故B正确;
C.如果装置丙中钠未完全反应,会发生钠和水反应产生氢气和氢氧化钠,也会产生气体,故C错误;
D.丁中碱石灰为吸收空气中的水分和二氧化碳,避免进入丙装置与钠反应,故D错误;
故答案选B。
5.(25-26高一上·北京·期中)小组探究相同浓度的和溶液与碱的反应,实验过程及结果如下。
实验装置
试剂
实验结果
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀
②烧杯中溶液变化曲线如下
蒸馏水
溶液
溶液
已知:越大,浓度越大,溶液碱性越强。下列说法不正确的是
A.Ⅰ是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液的影响
B.Ⅱ和Ⅰ的曲线基本重合,说明与不反应,Ⅱ中反应为:
C.Ⅲ比Ⅱ的曲线低,说明与反应,Ⅲ中初期发生反应:
D.Ⅲ中恰好完全沉淀时,烧杯中溶液的导电性几乎降为零
【答案】D
【分析】由题意信息可知,Ⅰ是空白实验,Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应;Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,恰好完全沉淀时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水。
【详解】A.由分析可知,Ⅰ是空白实验,设计实验的目的是排除因体积变化对Ⅱ和Ⅲ溶液pH的影响,A正确;
B.由分析可知,Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,反应的离子方程式为,B正确;
C.由分析可知,Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为,C正确;
D.由分析可知,恰好完全沉淀时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,碳酸钠是可溶盐,烧杯中溶液的导电性不为零,D错误;
故答案为D。
6.(25-26高一上·四川达州·期中)化学课堂中,老师演示了“吹气生火”实验,在如图所示的装置中,向脱脂棉包裹的过氧化钠粉末中不断吹气,观察到脱脂棉剧烈燃烧,同时放置在导管P处的木条复燃。下列说法错误的是
A.过氧化钠属于电解质
B.剧烈燃烧是因为有氧气生成
C.产物的电离方程式为
D.U形管中的红墨水液面左高右低
【答案】D
【详解】A.过氧化钠熔融状态下能导电,是电解质,A正确;
B.过氧化钠和呼出气体中二氧化碳、水蒸气反应生成氧气,B正确;
C.碳酸钠是强电解质,完全电离出钠离子和碳酸根离子,C正确;
D.反应放热,吸滤瓶气体受热膨胀,U形管中红墨水左低右高,D错误;
故答案选D。
7.(25-26高一上·吉林长春·期中)钠在液氨中溶剂化(溶剂化:例如Na与水反应生成水合钠离子)速度极快,生成和溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡,随反应的进行,溶液颜色逐渐变浅。下列说法错误的是
A.微粒A代表的是
B.溶液的导电性增强
C.氨合电子具有强的氧化性
D.反应完全结束后,每生成1个分子,金属钠失去2个电子
【答案】C
【详解】A.NH3分子是极性分子,N原子一端带部分负电荷,则A应该带有正电荷,微粒A代表的是Na+,A正确;
B.液氨不导电,钠在液氨中生成和溶剂合电子,所以溶液的导电性增强,B正确;
C.氨合电子要失去电子,所以应该具有强的还原性,C错误;
D.Na与液氨反应产生NaNH2、H2,反应方程式为:2Na+2NH3=2NaNH2+H2,根据反应方程式可知:反应生成1个氢分子时,反应过程中转移2个电子,消耗2个Na,所以反应生成1个氢分子时,Na失去2个电子,D正确;
故选C。
8.(25-26高一上·湖北荆州·期中)Ⅰ.联合制碱法(侯氏制碱法)和氨碱法(索尔维制碱法)的生产流程简要表示如下图:
(1)沉淀池中发生反应的离子方程式为 。
(2)图中Y的化学式是 。用NaCl制取纯碱的过程中,利用了物质 的性质差异进行制备和分离。
(3)下列说法正确的是 。
A.沉淀池中NH3与CO2的通入顺序为先通入CO2,再通入NH3
B.索尔维制碱法所得“排出液”的主要成分为CaCl2
C.侯氏制碱法循环利用的物质主要是CO2和NH3
D.侯氏制碱法在母液中加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度,促进NaHCO3结晶析出
E.检验产品Na2CO3中是否含有NaCl的操作方法是:取少量试样溶于水,加入过量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀生成
F.粗盐水(含Mg2+、Ca2+、杂质)提纯时,需依次加入过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
Ⅱ.ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。通过混合双氧水和NaClO3溶液(已加硫酸酸化)可制得ClO2气体:
(4)每生成135 g ClO2时转移的电子数目约为 。写出配平后的化学方程式: 。
(5)ClO2泡腾片是一种常用的家庭消毒剂。某实验小组设计了如下实验测定ClO2泡腾片中ClO2的含量,实验步骤流程如下:
已知:①反应原理:2ClO2+8H++10I-=5I2+2Cl-+4H2O,滴定原理:2 +I2= +2I-
②ClO2泡腾片说明书中所示的ClO2的含量为80.0 mg/片。
下列有关说法不正确的是_______。
A.氧化性:ClO2>I2>
B.上述涉及的反应中仅有2种元素化合价发生变化
C.“溶解”步骤中需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯
D.实际测得ClO2的含量为94.5mg/片,可能原因是在“反应”步骤中,O2参与了反应
III.
(6)120℃将10g下列物质分别在足量氧气中完全燃烧,将燃烧产物(仅含H2O、CO2)通过足量Na2O2后,固体质量增加大于10g,该物质可能是_______。
A.H2 B.甲酸(HCOOH) C.蔗糖(C12H22O11) D.CO和H2混合气体
【答案】(1)Na++NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+
(2) NH3 溶解度
(3)BE
(4) 1.204×1024
(5)B
(6)C
【分析】联碱法中,以食盐水、合成氨厂产品NH3和废气CO2为原料来制取纯碱。先将NH3通入饱和食盐水中得到氨盐水,再通入氨厂废气CO2,反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵,化学方程式为NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。经过滤、洗涤得到NaHCO3晶体,加热煅烧制得纯碱产品,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,放出的气体X(CO2)可进沉淀池循环使用。过滤后的母液中主要含有NaCl、NH4Cl、NaHCO3,通入NH3,并加入食盐细粉,冷却至10℃以下,过滤可得较纯净的氯化铵。
氨碱法中,以食盐水、石灰石、氨气为原料来制取纯碱。先将NH3通入饱和食盐水中得到氨盐水,再通入石灰石煅烧(CaCO3CaO+CO2↑)产生的CO2,反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵。将经过滤、洗涤得到的NaHCO3晶体,加热煅烧制得纯碱产品,放出的气体X(CO2)可进沉淀池循环使用。母液中主要含有NaCl、NH4Cl、NaHCO3,加CaO发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O,生成的气体Y(NH3)可循环利用,排出液W中主要含有CaCl2。
【详解】(1)在沉淀池中,将氨气、二氧化碳通入到饱和食盐水里,反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,离子方程式为Na++NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+。
(2)根据分析,Y为NH3;根据分析,用NaCl制取纯碱的过程中,利用了物质溶解度的差异进行制备和分离。
(3)A.据分析,沉淀池中先将NH3通入饱和食盐水中得到氨盐水,再通入氨厂废气CO2,A错误;
B.据分析,索尔维制碱法所得“排出液”的主要成分为CaCl2,B正确;
C.据分析,侯氏制碱法循环利用的物质主要是CO2、NaCl,C错误;
D.据分析,侯氏制碱法在母液中加入食盐细粉目的是提高Cl-的浓度,促进氯化铵结晶析出,D错误;
E.检验产品Na2CO3中是否含有NaCl主要是检验Cl-,其操作方法是:取少量试样溶于水,加入过量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀生成,E正确;
F.粗盐水提纯时,BaCl2应在 Na2CO3之前加入(过量 Ba2+需用Na2CO3除去),F错误;
故答案为BE。
(4)双氧水和NaClO3溶液反应生成ClO2气体和氧气,化学方程式为,ClO2的摩尔质量为67.5g/mol,135gClO2的物质的量为 =2mol。根据化学方程式,每生成1mol ClO2,Cl的化合价从NaClO3的+5降低到ClO2的+4,转移1mol电子;则生成2molClO₂时,转移电子数为;
(5)取泡腾片1片1g,加足量蒸馏水溶解,再加稀硫酸和足量KI溶液进行反应,再利用硫代硫酸钠溶液进行滴定;
A.氧化剂的氧化性大于氧化产物和还原剂,则根据反应原理可知氧化性:ClO2>I2,根据滴定原理可知氧化性:I2>,故有氧化性:ClO2>I2>,A正确;
B.在涉及的2个反应中,有氯、碘、硫三种元素化合价发生变化,B错误;
C.“溶解”步骤中需要使用的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒(搅拌作用),C正确;
D.氧气将碘离子氧化为碘单质,在滴定过程中需要消耗更多的NaS2O3溶液,使测定结果偏大,D正确;
答案选B。
(6)根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2增加的质量相当于过氧化钠吸收CO的质量;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O2增加的质量相当于过氧化钠吸收H2的质量;
A.H2能被过氧化钠恰好完全吸收,所以固体质量增加等于10g,故不选A;
B.HCOOH可以表示为为,Na2O2只吸收为,所以固体质量增加小于10g,故不选B;
C.C12H22O11可以表示为变为需要吸收空气中的氧原子,所以固体质量增加大于10g,故选C;
D.H2和CO能被过氧化钠恰好完全吸收,所以固体质量增加等于10g,故不选D;
故答案选C。
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