专题04 钠及其化合物(期末培优讲义)高一化学上学期人教版
2025-12-29
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2份
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57页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 钠及其化合物 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 钠及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.49 MB |
| 发布时间 | 2025-12-29 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | 四叶草syc |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-12-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55691322.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学讲义通过表格对比与分点梳理系统构建钠及其化合物知识体系,涵盖钠的物理化学性质、钠的氧化物、碳酸盐等物质的性质比较及转化,以结构决定性质的化学观念为核心,用表格呈现Na₂O与Na₂O₂、Na₂CO₃与NaHCO₃的差异,突出反应条件对产物的影响等重难点。
讲义亮点在于“典例解析+即时检测”的分层设计,如钠与水反应现象分析(典例2)培养科学思维中的证据推理,侯氏制碱法原理探究(重点七)体现科学探究与实践。方法技巧如Na₂CO₃和NaHCO₃除杂方法指导,帮助学生构建解题模型,支持不同层次学生自主复习,助力教师实施精准教学。
内容正文:
专题02 钠及其重要化合物
重点一 钠的物理性质
钠的物理性质
颜色
色
状态
固体
硬度
很 ,可以用小刀切,剩余的钠要
密度
比水的 ,而比煤油的 ,比酒精的
熔点
比较
导电导热性
电和热的良导体
■易错提醒
由于钠的密度小于水的密度,钠要保存在煤油中。
重点二 钠的化学性质
(1)
钠和O2的反应(条件不同,产物不同,现象不同)
常温
Na ,表面
加热
Na ,产生 火焰;生成 色固体
(2)
钠与活性氢的反应
反应本质
2Na+2H+2Na++H2↑
水
现象
盐酸
乙醇
现象
钠 , 反应冒出
(3)
钠与盐反应
钠和熔融盐反应
反应原理
发生 反应
熔融TiCl4、KCl
CuSO4溶液反应
反应原理
Na
主要现象
有 产生,产生 沉淀
■易错提醒
1.钠与水反应形成的小球为液体。
2.钠与酸溶液反应时,先与酸电离的H+反应,剩余的Na再与H2O反应。
3.钠与饱和的盐溶液反应,会析出盐而产生沉淀。
重点三 钠的存在、制备、保存和用途
存在形态
只以 形式存在
制备
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
变质
钠在空气中长期放置最终变成
保存
一般保存在 或 中
灭火
钠着火时一般用 扑灭
用途
制钠的化合物:
制Na2O2等
冶金还原剂
从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属
制 灯
黄光,射程远、透雾能力强
原子反应堆导热剂
,室温下是液体,吸热能力强
重点四 氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
-2
-1
组成结构
由Na+与O2-构成,=2
由Na+与O构成,=2
生成条件
常温
加热或点燃
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↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与H+反应
Na2O+2H+===2Na++H2O
2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑
转化
2Na2O+O22Na2O2
重点五 Na2O2的化学性质
1.Na2O2的自身氧化还原反应
电子转移
关系式
氧化剂、还原剂
既是氧化剂,又是还原剂
Na2O2变质
在空气中长期放置最终变成
Na2O2和水反应的原理
复分解反应:Na2O2+2H2O
热分解反应
2.Na2O2的还原性和强氧化性
(1)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为 。
(2) 强氧化性
①遇到CO2、SO3等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和O2,既表现氧化性又表现还原性
、
②遇到CO、SO2等低价氧化物时一般将其氧化成最高价含氧酸盐,只表现氧化性
、
3.钠的氧化物和盐溶液反应
反应原理
钠的氧化物先和水反应,生成的NaOH再和盐发生复分解反应
过氧化钠与还原性溶液反应:直接发生氧化还原反应
与非还原性盐溶液的反应
CuCl2溶液产生
MgCl2溶液产生
与还原性盐溶液的反应
FeCl2溶液产生 ,迅速变成 ,最后变成
FeCl2溶液立即产生 和
4.Na2O2的漂白性
原理及特点
性漂白, 性漂白
适用范围
能漂白有机色素,不能漂白无机色素(如墨汁)
实验现象
石蕊试液现象是溶液先 后 ,并有 产生
酚酞试液现象是溶液先 后 ,并有 产生
品红溶液现象是溶液 ,并有 产生
5.Na2O2的用途
(1)漂白剂:纸浆、毛、丝、草帽辫
(2)消毒剂:强氧化性,杀菌消毒
(3)供氧剂:吸入二氧化碳和水蒸气,呼出氧气
■易错提醒
(1)Na2O2歧化反应转移电子数的关系式:2Na2O2——O2——2e-。
(2)钠的氧化物和盐溶液反应的过程:先和水反应生成碱,碱再与盐溶液发生复分解反应。
(3)Na2O2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而Na2O2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。
(4)Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2=Na2SO4,而非2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。
(5)Na2O2不属于碱性氧化物。
重点六 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
白色细小晶体
水溶性
易溶于水(20 ℃,S=21.5 g)
可溶于水(20 ℃,S=9.6 g)
热稳定性
稳定,但晶体Na2CO3·10H2O
易风化
受热易分解,分解反应为
与H+反应
(写离子方程式,下同)
与Ca(OH)2
反应
Ca(OH)2少量时:
Ca(OH)2足量时:
与极稀CaCl2
溶液反应
不反应
与Al2(SO4)3
反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
用于灭火器、治疗胃酸过多等
■知识拓展
碳酸钠溶液与盐酸的互滴
(1)向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液: 2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O (开始就有气泡)。
(2)向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸
开始时,酸不足: Na2CO3+ HCl NaCl+NaHCO3 (无气泡)。
再加酸: NaHCO3+ HCl NaCl+ CO2↑+H2O (有气泡)。
重点七 候氏制碱法
原料
NH3 CO2 饱和食盐水
原理
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
生产流程
设计Ⅰ的循环,可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上
绿色化学思想
循环使用的物质为:NaCl、CO2
■易错提醒
必须先通NH3,后通CO2且CO2要过量。
重点八 焰色试验
(1)定义
利用很多 或它们的 在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色判断试样所含的金属元素,化学上把这样的 分析操作称为焰色试验。焰色试验是元素的 性质。
(2)操作
(3)一些金属元素的焰色
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
紫红色
色
色
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
色
(4)应用
①检验 的存在。
②利用焰色试验制节日烟花。
■易错提醒
焰色试验是物理变化,不是化学变化。
钠与非金属的反应
【典例1】某小组利用长柄V形管设计如图所示的与氯气的反应实验(“△”代表酒精灯加热),方法是先加热长柄中的钠块至其熔化,撤掉酒精灯,再通入。下列判断错误的是
A.长柄中有白烟生成
B.X溶液为浓溶液
C.V形管的“消膜泡”可防止X溶液被吹出
D.钠在氯气中燃烧的火焰为苍白色
■归纳总结
钠露置于空气中的变化过程
【即时检测1-1】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
【即时检测1-2】下列有关实验现象的说法错误的是
①切割钠
②加热钠
③H2在Cl2中燃烧
④验证Cl2是否具有漂白性
A.实验①中钠被切割后,切面由银白色很快变黄
B.实验②中钠先熔化后燃烧,有淡黄色固体生成
C.实验③中火焰呈苍白色,集气瓶口有白雾出现
D.实验④中红色的干花不褪色,Cl2不具有漂白性
钠与水及水溶液的反应
【典例2】钠与水(含几滴酚酞溶液)反应的实验过程如图所示。下列有关分析中,不正确的是
A.用小刀切去钠表面的氧化膜,说明金属钠质软
B.钠浮在水面上,说明金属钠的密度比水小
C.钠四处游动是因为钠与水反应产生的氧气推动钠球不断游动
D.最后烧杯内的溶液呈红色,是由于反应生成的氢氧根离子扩散导致酚酞溶液变红
■易错提醒
钠与酸、碱、盐反应的两个易错点
(1)钠投入碱溶液中,并非都析出溶质,产生浑浊,要考虑反应消耗水、碱溶液是否饱和等,若碱溶液不饱和,可能不产生沉淀。
(2)钠并非不能置换出金属。高温下,工业上常用钠作还原剂来冶炼金属Ti等:TiCl4+4Na4NaCl+Ti。
【即时检测2-1】将一小块钠投入盛有饱和食盐水的烧杯中,下列实验现象正确的有
①钠投入饱和食盐水中,先沉入水底,后浮出水面
②钠立即与水反应,并有气体产生
③反应后溶液变红色
④钠熔化成光亮的小球
⑤小球在水面上迅速游动
⑥有“嘶嘶”的响声发出
⑦烧杯底部有白色固体析出
A.③④⑤⑥⑦ B.①②④⑤⑥ C.②④⑤⑥⑦ D.全部
【即时检测2-2】将一小块金属钠投入下列溶液中,既能产生气体又会出现沉淀的是
①饱和食盐水 ②稀氢氧化钠溶液 ③硫酸铜溶液 ④氯化镁溶液 ⑤稀硫酸
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.②③④
Na2O和Na2O2的性质
【典例3】下列关于和的叙述中,不正确的是
A.都能与水反应生成碱
B.是淡黄色固体,是白色固体
C.都是与反应的产物
D.都属于碱性氧化物
■方法技巧
探究Na2O2与H2O反应原理
Na2O2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应,实质上可以分成两个过程:
①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2
②2H2O2===2H2O+O2↑
①×2+②得
故Na2O2与水反应的溶液中加入酚酞溶液时,溶液先变红后褪色。
【即时检测31】下列关于和的说法错误的是
A.钠元素的化合价相同,而氧元素的化合价不同
B.长期露置于空气中,二者最终都会转变成相同的固体产物
C.二者均可与反应,但与,反应时能产生氧气,不能
D.固体分别加入滴有酚酞的水中,二者现象相同
【即时检测3-2】如图所示,将碳酸钙与包裹有、干燥剂的棉花放入底部有洞的试管中,然后将试管底部浸没在稀盐酸中,观察到棉花着火燃烧。下列有关说法错误的是
A.在参与的反应中只作氧化剂
B.与反应产生
C.棉花着火燃烧说明与的反应放热
D.稀盐酸不是电解质
与Na2O2有关的定量计算
【典例4】下列关于Na2O、Na2O2的说法正确的是
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.标况下,4.48L通过一定量的固体后,最终收集到3.36L气体,则这3.36L气体的成分是O2
C.等物质的量的Na2O、Na2O2分别加入等量足量的水中,得到溶液的质量分数相等
D.CO和H2混合气a g,将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中,则过氧化钠固体增重的质量小于a g
■易错提醒
1个Na2O2与水完全反应时转移的电子数:1个。生成1 个O2转移电子数:2个。
【即时检测4-1】钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.溶液中数目为
C.反应①中23gNa完全反应消耗的体积为22.4L
D.反应②中完全反应转移电子数目为
【即时检测4-2】取和组成的混合气体,通入到盛足量固体粉末的容器中,并同时加入足量的,不断电火花引燃,充分反应后,称重发现固体粉末的质量增加了3.6g,则原混合气体中和物质的量比为
A.7:2 B.6:5 C.4:1 D.1:4
Na2CO3与NaHCO3的性质、用途
【典例5】下列有关碳酸钠和碳酸氢钠说法不正确的是
A.向碳酸氢钠中加少量水,伴随着吸热现象
B.侯德榜制碱法最终产品是碳酸氢钠
C.碳酸钠溶液呈碱性
D.碳酸钠可用于纺织、制皂、制玻璃
■方法技巧
Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂
混合物(括号内为杂质)
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
【即时检测5-1】“天宫课堂”第一课中,航天员王亚平将一颗泡腾片放入蓝色水球中(泡腾片中的有机弱酸和在水中相互反应,呈现泡腾的效果),产生的气泡使水球逐渐增大,美轮美奂。下列说法正确的是
A.属于碱
B.气泡的主要成分是
C.该有机酸在溶液中只以离子形式存在
D.固体中微粒间的相互作用力只有离子键
【即时检测5-2】往三个盛有过量饱和石灰水的烧杯中分别滴入水、溶液和溶液,烧杯内液体的pH变化如图所示。已知:溶液pH越大,越大。下列说法正确的是
A.三杯溶液中都在增大 B.只有一个烧杯里出现白色浑浊
C.实验Ⅱ中滴入的是溶液 D.实验Ⅲ中反应的离子方程式:
Na2CO3与NaHCO3性质比较及实验探究
【典例6】室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1:用铂丝蘸取少量溶液,置于火焰灼烧,火焰呈黄色
实验2:在溶液中逐滴加入溶液,溶液中含碳元素微粒的物质的量随pH变化的图像如图所示(逸出未画出)。
下列说法不正确的是
A.钠元素的焰色反应为黄色
B.M点时
C.溶液后,反应过程表示为:
D.同一溶液中可以大量共存
■知识拓展
Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法。
①制备原理:
把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出;过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
②反应的化学方程式:
a.NaCl+NH3+CO2+H2O===_NaHCO3↓+NH4Cl__;
b.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)Na2CO3、NaHCO3的用途。
【即时检测6-1】常温下,为探究、的性质,进行以下实验:
实验1:用计测得浓度均为、溶液的分别为12和9。
实验2:向溶液中边振荡边逐滴滴入盐酸,至不再产生气泡。
实验3:向溶液中逐滴滴入等体积溶液,生成沉淀,同时放出。
下列说法不正确的是
A.实验1中溶液碱性较强
B.实验2中刚滴入1~2滴盐酸时产生气泡
C.实验3发生反应的离子方程式为:
D.实验3中为避免产生沉淀,不宜使用溶液
【即时检测6-2】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
夯实基础
1.(25-26高一上·天津河西·期中)下列关于金属钠的描述中,不正确的是
A.有银白色的金属光泽 B.可以保存在水中
C.具有很强的还原性 D.在空气中燃烧时发出黄色火焰
2.(25-26高一上·天津红桥·期中)金属钠在空气中燃烧的实验,不需要的仪器为
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·江苏徐州·期中)与反应可生成和,下列说法正确的是
A.属于碱性氧化物
B.原子的结构示意图为
C.该过程不属于四大基本类型
D.的电离方程式:
4.(25-26高一上·北京·期中)下列物质置于空气中,变质过程不涉及氧化还原反应的是
A.Na2O2固体 B.Na固体 C.HClO溶液 D.NaOH固体
5.(25-26高一上·天津滨海新·期中)下列叙述中正确的是
A.纯碱、烧碱都属于碱
B.与水的反应中,氧化剂是,还原剂是水
C.向等浓度的和溶液中加入逐滴加入稀盐酸,产生的气体速度快
D.与水的反应中,氧化剂是水。
6.(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
7.(25-26高一上·北京·期中)碳酸钠是广泛应用的生活用品和工业原料,下列关于碳酸钠的说法中,不正确的是
A.俗称纯碱,但属于盐类物质 B.水溶液可以使酚酞变红
C.含有臭氧(化学式为)分子 D.在水中可以电离出和
8.(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
9.(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
10.(24-25高一上·安徽芜湖·期中)索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于对“滤液”的处理方法不同,流程如图:
下列说法错误的是
A.在实验室进行操作1用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.制取NaHCO3固体的化学方程式为
C.索尔维制碱法中能够循环利用的物质只有CO2
D.对比索尔维制碱法,侯氏制碱法提高了NaCl利用率,并且生成的氯化铵可作肥料
综合运用
11.(25-26高一上·河南·期中)在专业人员的指导下,同学们在实验室做金属钠的加热实验。下列说法正确的是
A.金属钠可以保存在石蜡油中
B.切取一小块金属钠后,剩余的部分直接放入废液缸中
C.观察实验现象时近距离俯视坩埚
D.金属钠加热时剧烈燃烧,发出苍白色火焰
12.(25-26高一上·山东济南·月考)下列钠及其氧化物的叙述中不正确的是
A.钠元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.等质量的钠与氧气反应分别生成氧化钠和过氧化钠,转移的电子数一样多
C.Na2O2可以作为呼吸面具或潜水艇里的氧气来源
D.将Na2O加到酚酞溶液中,溶液变红
13.(25-26高一上·天津·期中)下列说法正确的是
①投入紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色;
②和投入水中都能生成;
③质量相等的与分别与相同浓度盐酸完全反应时,产生的物质的量相等;
④鉴别与溶液,可用溶液;
⑤固体可以做干粉灭火剂,金属钠起火可以用它来灭火;
A.②④ B.②⑤ C.①② D.①③
14.(25-26高一上·江西·月考)钠及其化合物在工业生产中有重要作用,如图是钠的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A.焰色试验为黄色,该物质一定是NaOH
B.和都属于碱性氧化物
C.NaOH固体久置于空气中,最终得到
D.相同条件下,等质量的和分别与足量盐酸反应,生成气体的体积相同
15.(25-26高一上·辽宁·月考)用下列装置或操作进行相应实验能达到相应实验目的的是
A.用稀硫酸和大理石制备CO2
B.验证NaHCO3溶于水时的温度变化
C.比较Na2CO3与NaHCO3的热稳定性
D.配制稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
16.(25-26高一上·山东青岛·期中)下列关于钠的化合物说法正确的是
A.俗称纯碱或苏打
B.NaOH可通过侯氏制碱法获得
C.可用澄清石灰水鉴别溶液和溶液
D.加热法可除去固体中混有的少量
17.(25-26高一上·安徽滁州·期中)钠的化合物在生产、生活中应用广泛,下列关于钠及其化合物的叙述中正确的是
A.氧化钠是淡黄色固体
B.侯氏制碱法中的“碱”是碳酸氢钠
C.过氧化钠久置在空气中最终得到碳酸钠
D.金属钠着火时应用水扑灭
18.(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
思维拔高
19.(25-26高一上·广西·月考)Na在液氨中溶剂化速度极快,生成和溶剂合电子,如图为Na投入液氨中的溶剂化过程。Na沉入液氨中,溶液快速变为深蓝色,并慢慢产生气泡,随着反应的进行,溶液颜色逐渐变浅。下列说法正确的是
A.微粒A代表的是
B.液氨是电解质
C.在上述反应过程中液氨作还原剂
D.将投入到足量的液氨中可生成
20.(25-26高一上·广西·月考)以不同类别间的转化为线索,认识钠及其化合物,下列分析错误的是
A.Na2CO3俗称苏打,可用于玻璃、肥皂、造纸等工业
B.Na的还原性强,可以从CuSO4溶液中置换出Cu
C.反应⑤将一定量的Na2O2粉末投入水中,再滴加两滴酚酞溶液,产生大量气泡,溶液先变红后褪色
D.反应③中CO2的量不同,所得产物不同
21.(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
22.(25-26高一上·广西·月考)为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如下实验和装置。下列说法正确的是
实验①:向溶液中逐滴加入足量的的稀盐酸
实验②:向溶液中逐滴加入足量的的稀盐酸
实验③:
A.加盐酸过程中,产生气体的速度:
B.加盐酸前,先向两溶液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液的红色更深
C.实验③可验证和的热稳定性,其中甲为
D.完全反应后,生成的气体体积(相同条件下):实验①>实验②
23.(25-26高一上·重庆·月考)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,CO2的生成量与加入0.1mol/L盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0-a范围内,发生的反应为H+ + OH- = H2O
B.a=0.3
C.ab段发生反应的离子方程式为
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1:2
24.(25-26高一上·浙江温州·期中)下列关于侯氏制碱法流程图描述不正确的是
A.析出的过程中温度通常控制在,主要原因是温度过低结晶速率太慢,温度过高晶体颗粒太细
B.饱和食盐水中先通入二氧化碳,再通入氨气,不影响生产结果
C.实验室中操作a可采用降温结晶的方式使晶体析出
D.碳酸氢钠晶体中含有少量,对纯碱的纯度无影响
25.(25-26高一上·河南·期中)碳酸钠与碳酸氢钠均是重要的化工原料,某学习小组对它们的某些性质进行探究。回答下列问题:
(1)从物质的类别来看,和均属于化合物中的 (填“酸”“碱”或“盐”)。与反应的化学方程式为 。
(2)一定温度下,向某饱和溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液变成粉红色。
①的俗名为 。
②已知溶液中存在下列两种变化趋势:
变化i:
变化ii:
滴加酚酞溶液变为粉红色,以 为主(填“变化i”或“变化ii”)。
(3)向溶液中滴加溶液,测得溶液导电能力的变化如图所示。
①滴加溶液至A点的过程中发生反应的离子方程式为 。
②过程中发生反应的离子方程式为 。
③C点溶液中的溶质为 (填化学式)。
(4)分别向等浓度等体积的和溶液中通入HCl气体,用pH传感器测得溶液pH随HCl体积的变化曲线如图所示。
图1表示的是HCl通入 (填“”或“”)溶液中pH变化曲线。
26.(25-26高一上·山东烟台·期中)实验室用和制备的装置如图,步骤如下:
①和的混合物充分研细后,放到镍舟上,将镍舟装入硬质玻璃管。
②打开、,关闭,从通入,一段时间后停止通入。
③关闭、,打开,从接真空泵不断抽气,用电炉慢慢加热到。
已知:反应过程中会产生少量钠使装置内充满钠蒸气,钠蒸气会腐蚀玻璃。
回答下列问题:
(1)依据物质的性质分类,属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物,在空气中放置可能发生的反应有 (任写1个)。
(2)反应开始前通一段时间的目的是 ;若产物不含杂质,则产物呈 色。
(3)和制备的同时生成,该反应的化学方程式为 ;氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(4)接真空泵不断抽气的目的是 。
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专题02 钠及其重要化合物
重点一 钠的物理性质
钠的物理性质
颜色
银白色
状态
固体
硬度
很小,可以用小刀切,剩余的钠要放回原瓶
密度
比水的小,而比煤油的大,比酒精的大
熔点
比较低
导电导热性
电和热的良导体
■易错提醒
由于钠的密度小于水的密度,钠要保存在煤油中。
重点二 钠的化学性质
(1)
钠和O2的反应(条件不同,产物不同,现象不同)
常温
NaNa2O,表面变暗
加热
NaNa2O2,产生黄色火焰;生成淡黄色固体
(2)
钠与活性氢的反应
反应本质
2Na+2H+2Na++H2↑
水
现象
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
盐酸
2Na+2HCl2NaCl+H2↑
乙醇
现象
2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑
钠沉在液体底部,缓慢反应冒出气泡
(3)
钠与盐反应
钠和熔融盐反应
反应原理
发生置换反应
熔融TiCl4、KCl
4Na+TiCl44NaCl+Ti
Na+KClNaCl+K↑
CuSO4溶液反应
反应原理
NaNaOHCu(OH)2↓
主要现象
有气泡产生,产生蓝色沉淀
■易错提醒
1.钠与水反应形成的小球为液体。
2.钠与酸溶液反应时,先与酸电离的H+反应,剩余的Na再与H2O反应。
3.钠与饱和的盐溶液反应,会析出盐而产生沉淀。
重点三 钠的存在、制备、保存和用途
存在形态
只以化合态形式存在
制备
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
变质
钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠
保存
一般保存在煤油或石蜡油中
灭火
钠着火时一般用砂土扑灭
用途
制钠的化合物:
制Na2O2等
冶金还原剂
从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属
制高压钠灯
黄光,射程远、透雾能力强
原子反应堆导热剂
钠、钾合金,室温下是液体,吸热能力强
重点四 氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
-2
-1
组成结构
由Na+与O2-构成,=2
由Na+与O构成,=2
生成条件
常温
加热或点燃
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↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与H+反应
Na2O+2H+===2Na++H2O
2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑
转化
2Na2O+O22Na2O2
重点五 Na2O2的化学性质
1.Na2O2的自身氧化还原反应
电子转移
关系式
2Na2O2————O2————2e-
氧化剂、还原剂
Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
Na2O2变质
在空气中长期放置最终变成Na2CO3
Na2O2和水反应的原理
复分解反应:Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2
热分解反应:2H2O22H2O+O2↑
2.Na2O2的还原性和强氧化性
(1)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。
(2)强氧化性
①遇到CO2、SO3等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和O2,既表现氧化性又表现还原性
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2
②遇到CO、SO2等低价氧化物时一般将其氧化成最高价含氧酸盐,只表现氧化性
Na2O2+CONa2CO3、Na2O2+SO22Na2SO4
3.钠的氧化物和盐溶液反应
反应原理
钠的氧化物先和水反应,生成的NaOH再和盐发生复分解反应
过氧化钠与还原性溶液反应:直接发生氧化还原反应
与非还原性盐溶液的反应
CuCl2溶液产生蓝色沉淀
MgCl2溶液产生白色沉淀和无色气体
与还原性盐溶液的反应
FeCl2溶液产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
FeCl2溶液立即产生气泡和红褐色沉淀
4.Na2O2的漂白性
原理及特点
氧化性漂白,永久性漂白
适用范围
能漂白有机色素,不能漂白无机色素(如墨汁)
实验现象
石蕊试液现象是溶液先变蓝后褪色,并有气泡产生
酚酞试液现象是溶液先变红后褪色,并有气泡产生
品红溶液现象是溶液红色褪去,并有气泡产生
5.Na2O2的用途
(1)漂白剂:纸浆、毛、丝、草帽辫
(2)消毒剂:强氧化性,杀菌消毒
(3)供氧剂:吸入二氧化碳和水蒸气,呼出氧气
■易错提醒
(1)Na2O2歧化反应转移电子数的关系式:2Na2O2——O2——2e-。
(2)钠的氧化物和盐溶液反应的过程:先和水反应生成碱,碱再与盐溶液发生复分解反应。
(3)Na2O2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而Na2O2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。
(4)Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2=Na2SO4,而非2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。
(5)Na2O2不属于碱性氧化物。
重点六 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
白色细小晶体
水溶性
易溶于水(20 ℃,S=21.5 g)
可溶于水(20 ℃,S=9.6 g)
热稳定性
稳定,但晶体Na2CO3·10H2O
易风化
受热易分解,分解反应为 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
与H+反应
C+2H+CO2↑+H2O (写离子方程式,下同)
HC+H+CO2↑+H2O
与Ca(OH)2
反应
Ca2++C CaCO3↓
Ca(OH)2少量时: Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O+C
Ca(OH)2足量时: Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O
与极稀CaCl2
溶液反应
Ca2++C CaCO3↓
不反应
与Al2(SO4)3
反应
2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
用于灭火器、治疗胃酸过多等
■知识拓展
碳酸钠溶液与盐酸的互滴
(1)向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液: 2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O (开始就有气泡)。
(2)向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸
开始时,酸不足: Na2CO3+ HCl NaCl+NaHCO3 (无气泡)。
再加酸: NaHCO3+ HCl NaCl+ CO2↑+H2O (有气泡)。
重点七 候氏制碱法
原料
NH3 CO2 饱和食盐水
原理
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
生产流程
设计Ⅰ的循环,可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上
绿色化学思想
循环使用的物质为:NaCl、CO2
■易错提醒
必须先通NH3,后通CO2且CO2要过量。
重点八 焰色试验
(1)定义
利用很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色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。焰色试验是元素的物理性质。
(2)操作
(3)一些金属元素的焰色
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
紫红色
黄色
紫色
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
(4)应用
①检验金属元素的存在。
②利用焰色试验制节日烟花。
■易错提醒
焰色试验是物理变化,不是化学变化。
钠与非金属的反应
【典例1】某小组利用长柄V形管设计如图所示的与氯气的反应实验(“△”代表酒精灯加热),方法是先加热长柄中的钠块至其熔化,撤掉酒精灯,再通入。下列判断错误的是
A.长柄中有白烟生成
B.X溶液为浓溶液
C.V形管的“消膜泡”可防止X溶液被吹出
D.钠在氯气中燃烧的火焰为苍白色
【答案】D
【解析】A.钠与氯气反应生成氯化钠,在长柄处有白烟生成,A项正确;
B.氯气能与氢氧化钠反应,可用浓溶液来吸收氯气,B项正确;
C.V形管的“消膜泡”体积较大,可以防止溶液被吹出,C项正确;
D.钠在氯气中燃烧的火焰为黄色,D项错误;
故答案选D。
■归纳总结
钠露置于空气中的变化过程
【即时检测1-1】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。
【即时检测1-2】下列有关实验现象的说法错误的是
①切割钠
②加热钠
③H2在Cl2中燃烧
④验证Cl2是否具有漂白性
A.实验①中钠被切割后,切面由银白色很快变黄
B.实验②中钠先熔化后燃烧,有淡黄色固体生成
C.实验③中火焰呈苍白色,集气瓶口有白雾出现
D.实验④中红色的干花不褪色,Cl2不具有漂白性
【答案】A
【解析】A.实验①中,钠被切割后,切面的钠被空气中的O2氧化为Na2O,由银白色很快变暗,A错误;
B.实验②中,在坩埚内加热钠,钠先熔化后燃烧,有淡黄色固体(Na2O2)生成,B正确;
C.实验③中,H2在Cl2中燃烧,火焰呈苍白色,生成的HCl在集气瓶口遇到水蒸气形成白雾,C正确;
D.实验④中,红色的干花不褪色,表明Cl2不具有漂白性(HClO具有漂白性),D正确;
故选A。
钠与水及水溶液的反应
【典例2】钠与水(含几滴酚酞溶液)反应的实验过程如图所示。下列有关分析中,不正确的是
A.用小刀切去钠表面的氧化膜,说明金属钠质软
B.钠浮在水面上,说明金属钠的密度比水小
C.钠四处游动是因为钠与水反应产生的氧气推动钠球不断游动
D.最后烧杯内的溶液呈红色,是由于反应生成的氢氧根离子扩散导致酚酞溶液变红
【答案】C
【解析】A.实验时,能用小刀切割钠,说明金属钠质软,A正确;
B.金属钠的密度比水的密度小,可浮在水面,B正确;
C.钠与水反应(),产生的气体推动钠四处游动,C错误;
D.酚酞溶液只在碱性溶液中才变红,氢氧根离子扩散到哪里,哪里就显碱性,所以红色与氢氧根离子扩散有直接关系,D正确;
故答案选C。
■易错提醒
钠与酸、碱、盐反应的两个易错点
(1)钠投入碱溶液中,并非都析出溶质,产生浑浊,要考虑反应消耗水、碱溶液是否饱和等,若碱溶液不饱和,可能不产生沉淀。
(2)钠并非不能置换出金属。高温下,工业上常用钠作还原剂来冶炼金属Ti等:TiCl4+4Na4NaCl+Ti。
【即时检测2-1】将一小块钠投入盛有饱和食盐水的烧杯中,下列实验现象正确的有
①钠投入饱和食盐水中,先沉入水底,后浮出水面
②钠立即与水反应,并有气体产生
③反应后溶液变红色
④钠熔化成光亮的小球
⑤小球在水面上迅速游动
⑥有“嘶嘶”的响声发出
⑦烧杯底部有白色固体析出
A.③④⑤⑥⑦ B.①②④⑤⑥ C.②④⑤⑥⑦ D.全部
【答案】C
【解析】①钠投入饱和食盐水中,钠的密度比饱和食盐水小,所以钠不会沉入水底,故①错误;
②钠是活泼的金属,钠立即与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,并有气体产生,故②正确;
③生成氢氧化钠,溶液显碱性,但是溶液中没有放入指示剂,溶液不变色,故③错误;
④钠熔点低,反应放热,钠熔成闪亮的小球,故④正确;
⑤在氢气的推动下,小球在水面上四处游动,故⑤正确;
⑥氢气在钠块与水之间的缝隙中逸出,有“嘶嘶”的响声发出,故⑥正确;
⑦将一小块钠放入盛有饱和食盐水的烧杯中,Na与水反应产生NaOH和H2,反应消耗溶剂水,导致NaCl溶解量减少,因此使烧杯底部有固体析出,故⑦正确;
正确的是②④⑤⑥⑦;
答案选C。
【即时检测2-2】将一小块金属钠投入下列溶液中,既能产生气体又会出现沉淀的是
①饱和食盐水 ②稀氢氧化钠溶液 ③硫酸铜溶液 ④氯化镁溶液 ⑤稀硫酸
A.①②③ B.①③④ C.③④⑤ D.②③④
【答案】B
【解析】钠与水反应生成NaOH和H2。
①饱和食盐水:反应消耗水,析出NaCl晶体,同时产生H2,符合;
②稀NaOH溶液:仅生成H2,无沉淀,不符合;
③硫酸铜溶液:生成Cu(OH)2沉淀和H2,符合;
④氯化镁溶液:生成Mg(OH)2沉淀和H2,符合;
⑤稀硫酸:H⁺直接与Na反应生成H2,无沉淀,不符合。
符合条件的是①③④,
故答案为B。
Na2O和Na2O2的性质
【典例3】下列关于和的叙述中,不正确的是
A.都能与水反应生成碱
B.是淡黄色固体,是白色固体
C.都是与反应的产物
D.都属于碱性氧化物
【答案】D
【解析】A.Na2O与水反应生成NaOH,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,两者均有NaOH生成,A正确;
B.是淡黄色固体,是白色固体,B正确;
C.Na与氧气在常温下反应生成,Na与氧气在加热条件下反应生成,C正确;
D.Na2O与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;Na2O2与酸反应生成盐、水和O2,属于过氧化物,非碱性氧化物,D错误;
故选D。
■方法技巧
探究Na2O2与H2O反应原理
Na2O2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应,实质上可以分成两个过程:
①Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2
②2H2O2===2H2O+O2↑
①×2+②得
故Na2O2与水反应的溶液中加入酚酞溶液时,溶液先变红后褪色。
【即时检测31】下列关于和的说法错误的是
A.钠元素的化合价相同,而氧元素的化合价不同
B.长期露置于空气中,二者最终都会转变成相同的固体产物
C.二者均可与反应,但与,反应时能产生氧气,不能
D.固体分别加入滴有酚酞的水中,二者现象相同
【答案】D
【解析】A.钠在和中均为+1价,氧分别为-2和-1价,A正确;
B.最终转化为,通过反应生成的NaOH也会转化为,B正确;
C.与生成,与生成和,C正确;
D.溶于水生成NaOH使酚酞变红,与水反应生成NaOH和,但反应剧烈且可能因强氧化性导致溶液颜色先变红后褪色,现象不同,D错误;
故答案选D。
【即时检测3-2】如图所示,将碳酸钙与包裹有、干燥剂的棉花放入底部有洞的试管中,然后将试管底部浸没在稀盐酸中,观察到棉花着火燃烧。下列有关说法错误的是
A.在参与的反应中只作氧化剂
B.与反应产生
C.棉花着火燃烧说明与的反应放热
D.稀盐酸不是电解质
【答案】A
【分析】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和气体,通过包裹有干燥剂的棉花将CO2干燥,气体与过氧化钠反应,既生成助燃气体,又放热,使温度达到棉花的着火点,故棉花燃烧,据此分析。
【解析】A.气体与过氧化钠反应:,该反应中过氧化钠既作氧化剂又作还原剂(自身发生歧化反应),并非只作氧化剂,A符合题意;
B.碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和气体,通过包裹有干燥剂的棉花将CO2干燥,干燥的二氧化碳遇包裹过氧化钠的棉花,棉花着火燃烧,说明CO2与过氧化钠反应会释放热量并产生氧气,B不符合题意;
C.棉花着火需达到可燃物的着火点,说明CO2与过氧化钠的反应放热,使温度升高至棉花的着火点,C不符合题意;
D.稀盐酸是混合物,而电解质为化合物,因此稀盐酸不是电解质,D不符合题意;
故选A。
与Na2O2有关的定量计算
【典例4】下列关于Na2O、Na2O2的说法正确的是
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物,都是碱性氧化物
B.标况下,4.48L通过一定量的固体后,最终收集到3.36L气体,则这3.36L气体的成分是O2
C.等物质的量的Na2O、Na2O2分别加入等量足量的水中,得到溶液的质量分数相等
D.CO和H2混合气a g,将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中,则过氧化钠固体增重的质量小于a g
【答案】C
【解析】A.Na2O2与酸反应时不止生成盐和水,还生成氧气,不是碱性氧化物,A错误;
B.标况下4.48L CO2(0.2mol)与Na2O2反应,根据反应式:每2molCO2生成1mol O2,体积减少1mol。若完全反应,生成0.1mol O2(2.24L)。但最终气体为3.36L,说明CO2未完全反应,剩余CO2与生成的O2混合。通过计算可知,剩余CO2为2.24L,O2为1.12L,总气体为3.36L,B错误;
C.Na2O2与水反应溶液实际增重的是Na2O的质量,等物质的量的Na2O与Na2O2投入到等量且足量水中充分反应后,两溶液增重相等,生成的NaOH的物质的量也相等,因而所得溶液物质的量浓度相等,C正确;
D.H2、CO在整个过程中发生的化学方程式为:2H2+O2=2H2O、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2CO+O2=2CO2、2Na2O2+2CO2=2Na2 CO3+O2,由反应方程式可知,过氧化钠增加的质量即为H2、CO的质量,所以过氧化钠固体增重的质量等于ag,D错误;
故选C。
■易错提醒
1个Na2O2与水完全反应时转移的电子数:1个。生成1 个O2转移电子数:2个。
【即时检测4-1】钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的电子数目为
B.溶液中数目为
C.反应①中23gNa完全反应消耗的体积为22.4L
D.反应②中完全反应转移电子数目为
【答案】A
【解析】A.OH-的电子数为10,1mol OH⁻含10NA个电子,A正确;
B.未给出溶液体积,无法确定Na+的物质的量,B错误;
C.未指明是否为标准状态,无法确定氧气体积,C错误;
D.反应②中1mol Na2O2歧化反应转移1mol电子,转移电子数目为NA,D错误;
故答案为A。
【即时检测4-2】取和组成的混合气体,通入到盛足量固体粉末的容器中,并同时加入足量的,不断电火花引燃,充分反应后,称重发现固体粉末的质量增加了3.6g,则原混合气体中和物质的量比为
A.7:2 B.6:5 C.4:1 D.1:4
【答案】D
【解析】假设混合气体中物质的量为xmol,则物质的量为,加入足量的,电火花引燃,充分反应后,称重发现固体粉末的质量增加了3.6g,则固体粉末增加的质量为和的质量,即,解得x=0.1mol,则原混合物中H2的物质的量为0.5-0.1=0.4mol,则原混合气体中和物质的量比为1:4,答案选D。
Na2CO3与NaHCO3的性质、用途
【典例5】下列有关碳酸钠和碳酸氢钠说法不正确的是
A.向碳酸氢钠中加少量水,伴随着吸热现象
B.侯德榜制碱法最终产品是碳酸氢钠
C.碳酸钠溶液呈碱性
D.碳酸钠可用于纺织、制皂、制玻璃
【答案】B
【解析】A.向碳酸钠中加入少量水后,碳酸钠结块变成晶体,并伴随着放热现象;而向碳酸氢钠中加入少量水后,碳酸氢钠能溶解,并伴随着吸热现象,A正确;
B.侯德榜制碱法最终产品是碳酸钠,虽然过程中首先生成碳酸氢钠,但通过加热分解最终得到碳酸钠,B错误;
C.碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液均显碱性,故都可用作食用碱或工业用碱,C正确;
D.石英砂和碳酸钠是制造玻璃的原材料,制皂则是利用Na2CO3的碱性,纺织是利用碳酸钠溶液的碱性可以溶解或软化纤维,碳酸钠可用于纺织、制皂、制玻璃,D正确;
故选B。
■方法技巧
Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂
混合物(括号内为杂质)
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
【即时检测5-1】“天宫课堂”第一课中,航天员王亚平将一颗泡腾片放入蓝色水球中(泡腾片中的有机弱酸和在水中相互反应,呈现泡腾的效果),产生的气泡使水球逐渐增大,美轮美奂。下列说法正确的是
A.属于碱
B.气泡的主要成分是
C.该有机酸在溶液中只以离子形式存在
D.固体中微粒间的相互作用力只有离子键
【答案】B
【解析】A.NaHCO3是碳酸氢钠,属于酸式盐,其水溶液呈碱性,但本身不是碱,而是盐,A错误;
B.泡腾片中有机弱酸(如柠檬酸)与NaHCO3反应生成二氧化碳气体,则气泡主要成分为CO2,B正确;
C.有机弱酸(如柠檬酸)是弱电解质,在溶液中部分电离,同时存在分子和离子形式,C错误;
D.NaHCO3固体由钠离子和碳酸氢根离子构成,微粒间存在离子键,但碳酸氢根离子内部H、C、O原子间以共价键结合,D错误;
故选B。
【即时检测5-2】往三个盛有过量饱和石灰水的烧杯中分别滴入水、溶液和溶液,烧杯内液体的pH变化如图所示。已知:溶液pH越大,越大。下列说法正确的是
A.三杯溶液中都在增大 B.只有一个烧杯里出现白色浑浊
C.实验Ⅱ中滴入的是溶液 D.实验Ⅲ中反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】A.根据信息溶液pH越大,越大,三组实验中pH均变小,故都在减小,A错误;
B.根据反应,,故实验II和III均有白色浑浊,B错误;
C.根据B项方程式与反应生成NaOH,OH⁻浓度变化小,pH下降平缓;与过量反应消耗OH⁻,pH下降更明显,实验II pH变化较小,故实验II滴入的是溶液,C正确;
D.根据上面的分析,实验III 是与反应,离子方程式中漏掉Ca2+,正确的离子方程式为,D错误;
故选C。
Na2CO3与NaHCO3性质比较及实验探究
【典例6】室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1:用铂丝蘸取少量溶液,置于火焰灼烧,火焰呈黄色
实验2:在溶液中逐滴加入溶液,溶液中含碳元素微粒的物质的量随pH变化的图像如图所示(逸出未画出)。
下列说法不正确的是
A.钠元素的焰色反应为黄色
B.M点时
C.溶液后,反应过程表示为:
D.同一溶液中可以大量共存
【答案】D
【解析】A.焰色试验是指某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特征颜色的试验,钠元素的焰色反应为黄色,A正确;
B.由图可知,M点时碳酸根离子和碳酸氢根离子物质的量相等,则,B正确;
C.由图可知,溶液后,碳酸氢根离子物质的量不断减小,物质的量先增大后不变,则反应为碳酸氢根离子和氢离子生成碳酸,碳酸部分分解为二氧化碳和水,反应过程表示为:,C正确;
D.由图可知,同一溶液中可以大量共存,也可以大量共存,但不能大量共存,D错误;
故选D。
■知识拓展
Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法。
①制备原理:
把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出;过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
②反应的化学方程式:
a.NaCl+NH3+CO2+H2O===_NaHCO3↓+NH4Cl__;
b.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)Na2CO3、NaHCO3的用途。
【即时检测6-1】常温下,为探究、的性质,进行以下实验:
实验1:用计测得浓度均为、溶液的分别为12和9。
实验2:向溶液中边振荡边逐滴滴入盐酸,至不再产生气泡。
实验3:向溶液中逐滴滴入等体积溶液,生成沉淀,同时放出。
下列说法不正确的是
A.实验1中溶液碱性较强
B.实验2中刚滴入1~2滴盐酸时产生气泡
C.实验3发生反应的离子方程式为:
D.实验3中为避免产生沉淀,不宜使用溶液
【答案】B
【解析】A.实验1中的pH较大,溶液碱性较强,A正确;
B.实验2中刚滴入1~2滴盐酸时无气泡产生,离子方程式:,B错误;
C.实验3生成沉淀,同时放出,离子方程式为:,C正确;
D.的碱性较强,为避免产生沉淀,不宜使用溶液,D正确;
故选B。
【即时检测6-2】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。
夯实基础
1.(25-26高一上·天津河西·期中)下列关于金属钠的描述中,不正确的是
A.有银白色的金属光泽 B.可以保存在水中
C.具有很强的还原性 D.在空气中燃烧时发出黄色火焰
【答案】B
【解析】A.金属钠是碱金属,具有银白色的金属光泽,A正确;
B.金属钠与水剧烈反应,生成氢气和氢氧化钠,并放出大量热,可能引发燃烧或爆炸,因此,钠不能保存在水中,通常保存在煤油或石蜡油中以隔绝空气和水,B错误;
C.钠最外层含有1个电子,易失去电子,是强还原剂,能还原许多物质,C正确;
D.钠在空气中燃烧时,火焰呈黄色,这是钠的特征焰色反应,D正确;
故选B。
2.(25-26高一上·天津红桥·期中)金属钠在空气中燃烧的实验,不需要的仪器为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】金属钠在空气中燃烧的实验,应该在坩埚中进行(配套使用泥三角、三脚架等),A中所示仪器是泥三角,B所示仪器是坩埚,C所示仪器是三脚架,D所示仪器是量筒,用不到的仪器为量筒,故答案选D。
3.(25-26高一上·江苏徐州·期中)与反应可生成和,下列说法正确的是
A.属于碱性氧化物
B.原子的结构示意图为
C.该过程不属于四大基本类型
D.的电离方程式:
【答案】C
【解析】A.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,不属于碱性氧化物,而属于过氧化物,A错误;
B.Na原子核内有11个质子,核外有11个电子,结构示意图为,B错误;
C.与反应可生成和,反应物是两种化合物,生成物是一种化合物和一种单质,该过程不属于四大基本类型,C正确;
D.的电离方程式:,D错误;
故答案选C。
4.(25-26高一上·北京·期中)下列物质置于空气中,变质过程不涉及氧化还原反应的是
A.Na2O2固体 B.Na固体 C.HClO溶液 D.NaOH固体
【答案】D
【解析】A.过氧化钠与空气中的CO2或H2O反应生成O2,氧元素化合价从-1变为0和-2,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.钠在空气中被氧化为Na+(0→+1),涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.HClO分解生成O2(-2→0)和Cl-(+1→-1),涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.NaOH与CO2反应生成Na2CO3,所有元素化合价均未变化,不涉及氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
5.(25-26高一上·天津滨海新·期中)下列叙述中正确的是
A.纯碱、烧碱都属于碱
B.与水的反应中,氧化剂是,还原剂是水
C.向等浓度的和溶液中加入逐滴加入稀盐酸,产生的气体速度快
D.与水的反应中,氧化剂是水。
【答案】D
【解析】A.纯碱是,属于盐。烧碱是,属于碱。A错误;
B.与水反应方程式为,中的O元素是-1价,既被氧化生成(0价),又被还原生成(-2价)。因此既是氧化剂又是还原剂。B错误;
C.与稀盐酸反应生成是一步反应,离子方程式为。与稀盐酸反应生成是分步反应,离子方程式为和,第一步反应完全后再进行第二步反应。因此反应更快。C错误;
D.Na与水反应方程式为。Na元素由0价升至+1价,H元素由+1价降为0价。因此Na是还原剂,水是氧化剂,D正确;
故答案选D。
6.(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。
7.(25-26高一上·北京·期中)碳酸钠是广泛应用的生活用品和工业原料,下列关于碳酸钠的说法中,不正确的是
A.俗称纯碱,但属于盐类物质 B.水溶液可以使酚酞变红
C.含有臭氧(化学式为)分子 D.在水中可以电离出和
【答案】C
【解析】A.碳酸钠俗称纯碱,但其化学成分为,属于盐类,A正确;
B.碳酸钠的水溶液呈碱性,能使酚酞变红,B正确;
C.碳酸钠中的氧以碳酸根()形式存在,并非臭氧()分子,C错误;
D.碳酸钠是电解质,在水中电离出和,D正确;
故答案选C。
8.(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。
9.(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。
10.(24-25高一上·安徽芜湖·期中)索尔维制碱法和侯氏制碱法,两种工艺的差异之一在于对“滤液”的处理方法不同,流程如图:
下列说法错误的是
A.在实验室进行操作1用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.制取NaHCO3固体的化学方程式为
C.索尔维制碱法中能够循环利用的物质只有CO2
D.对比索尔维制碱法,侯氏制碱法提高了NaCl利用率,并且生成的氯化铵可作肥料
【答案】C
【分析】因为氨气极易溶于水且水溶液显碱性能吸收更多二氧化碳,故向“饱和食盐水”中先通入NH3,再通入CO2,反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠和二氧化碳B;滤液中含氯化铵,滤液加入氨气、氯化钠细粉析出氯化铵晶体,操作1为过滤得到氯化铵晶体和饱和食盐水;滤液加入氢氧化钙反应生成氯化钙和氨气A;
【解析】A.操作1为过滤,在实验室进行操作1用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;
B.饱和氨盐水和二氧化碳反应生成氯化铵和溶解度较小的碳酸氢钠晶体,同时生成氯化铵,B正确;
C.索尔维制碱法中得到气体A为氨气,则能够循环利用的物质为氨气、CO2,C错误;
D.对比索尔维制碱法,侯氏制碱法中饱和食盐水可以循环利用且减少了副产物氯化钙的产生,提高了NaCl利用率,并且生成的氯化铵可作肥料,D正确;
故选C。
综合运用
11.(25-26高一上·河南·期中)在专业人员的指导下,同学们在实验室做金属钠的加热实验。下列说法正确的是
A.金属钠可以保存在石蜡油中
B.切取一小块金属钠后,剩余的部分直接放入废液缸中
C.观察实验现象时近距离俯视坩埚
D.金属钠加热时剧烈燃烧,发出苍白色火焰
【答案】A
【解析】A.金属钠性质活泼,易与空气中的O2、H2O反应,石蜡油能隔绝空气和水(钠的密度比石蜡油大),因此金属钠可保存在石蜡油(或煤油)中,A正确;
B.金属钠性质活泼,易与空气中的O2、H2O反应引发危险,则剩余的钠应放回原试剂瓶,B错误;
C.钠加热燃烧时反应剧烈,近距离俯视坩埚易被飞溅物灼伤或受强光刺激,应保持安全距离观察,C错误;
D.金属钠加热燃烧时发出黄色火焰,苍白色火焰是氢气在氯气中燃烧的现象,D错误;
故答案选A。
12.(25-26高一上·山东济南·月考)下列钠及其氧化物的叙述中不正确的是
A.钠元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.等质量的钠与氧气反应分别生成氧化钠和过氧化钠,转移的电子数一样多
C.Na2O2可以作为呼吸面具或潜水艇里的氧气来源
D.将Na2O加到酚酞溶液中,溶液变红
【答案】A
【解析】A.钠是活泼金属,在自然界中只以化合态存在,没有游离态,A错误;
B.无论生成氧化钠还是过氧化钠,钠元素均由0价升高到+1价,则等质量的钠与氧气反应分别生成氧化钠和过氧化钠时,转移的电子数一样多,B正确;
C.与CO2或H2O均能反应释放出O2,因此可以作为呼吸面具或潜水艇里的氧气来源,C正确;
D.氧化钠(Na2O)与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠为碱,能使酚酞溶液变红,D正确;
故选A。
13.(25-26高一上·天津·期中)下列说法正确的是
①投入紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色;
②和投入水中都能生成;
③质量相等的与分别与相同浓度盐酸完全反应时,产生的物质的量相等;
④鉴别与溶液,可用溶液;
⑤固体可以做干粉灭火剂,金属钠起火可以用它来灭火;
A.②④ B.②⑤ C.①② D.①③
【答案】C
【解析】①Na2O2投入到紫色石蕊试液中生成氢氧化钠和氧气,溶液先变蓝(因为生成了碱),后褪色(因为过氧化钠反应过程中生成过氧化氢,具有强氧化性),故①正确;
②Na2O与水反应生成NaOH,Na2O2与水反应生成NaOH和氧气,故②正确;
③NaHCO3中碳元素的质量分数大于Na2CO3,质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与盐酸完全反应时,NaHCO3产生CO2物质的量多,故③错误;
④NaHCO3、Na2CO3都能与Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙沉淀,不能用Ca(OH)2溶液鉴别NaHCO3与Na2CO3,故④错误;
⑤NaHCO3受热分解为碳酸钠、二氧化碳和水,钠能与二氧化碳、水等反应,金属钠起火不能用NaHCO3灭火,故⑤错误;
故答案为C。
14.(25-26高一上·江西·月考)钠及其化合物在工业生产中有重要作用,如图是钠的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A.焰色试验为黄色,该物质一定是NaOH
B.和都属于碱性氧化物
C.NaOH固体久置于空气中,最终得到
D.相同条件下,等质量的和分别与足量盐酸反应,生成气体的体积相同
【答案】C
【解析】A.含钠元素的化合物灼烧时火焰都能呈现出黄色,如碳酸钠的焰色试验也是黄色,A项错误;
B.属于碱性氧化物,属于过氧化物,B项错误;
C.NaOH易潮解并与空气中的反应,最终得到,C项正确;
D.相同条件下,等质量的和,碳酸氢钠的物质的量更多,分别与足量盐酸反应时,生成的的体积更大,D项错误;
故选C。
15.(25-26高一上·辽宁·月考)用下列装置或操作进行相应实验能达到相应实验目的的是
A.用稀硫酸和大理石制备CO2
B.验证NaHCO3溶于水时的温度变化
C.比较Na2CO3与NaHCO3的热稳定性
D.配制稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.稀硫酸与大理石的主要成分碳酸钙反应会生成微溶的硫酸钙,覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,无法顺利制备,该实验不能达到目的,A不符合题意;
B.溶于水时会吸收热量,导致装置内温度降低、压强减小,红墨水会向左移动,可验证其溶于水的温度变化该实验能达到目的,B符合题意;
C.比较与的热稳定性时,应将放在温度较低的小试管中,放在大试管中,大试管直接受热,温度更高,图中放置位置相反无法准确比较,该实验不能达到目的,C不符合题意;
D.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,不能将水倒入浓硫酸中,因浓硫酸溶于水放热,会使水沸腾溅出,且容量瓶不能用于稀释溶液,该操作错误,D不符合题意;
故选B。
16.(25-26高一上·山东青岛·期中)下列关于钠的化合物说法正确的是
A.俗称纯碱或苏打
B.NaOH可通过侯氏制碱法获得
C.可用澄清石灰水鉴别溶液和溶液
D.加热法可除去固体中混有的少量
【答案】D
【解析】A.NaHCO3的俗称是小苏打,纯碱或苏打是Na2CO3的俗称,A错误;
B.侯氏制碱法用于生产Na2CO3,NaOH主要通过电解食盐水等方法制得,B错误;
C.Na2CO3和NaHCO3均与澄清石灰水反应生成CaCO3沉淀,现象相同,无法鉴别,C错误;
D.NaHCO3受热分解为Na2CO3、CO2和H2O;Na2CO3稳定受热不分解,可用加热法除杂,D正确;
故选D。
17.(25-26高一上·安徽滁州·期中)钠的化合物在生产、生活中应用广泛,下列关于钠及其化合物的叙述中正确的是
A.氧化钠是淡黄色固体
B.侯氏制碱法中的“碱”是碳酸氢钠
C.过氧化钠久置在空气中最终得到碳酸钠
D.金属钠着火时应用水扑灭
【答案】C
【解析】A.氧化钠()是白色固体,而淡黄色固体是过氧化钠(),A错误;
B.侯氏制碱法中的“碱”是碳酸钠(),而不是碳酸氢钠(),B错误;
C.过氧化钠()在空气中先与或反应生成或,最终均转化为,C正确;
D.金属钠与水剧烈反应生成并放热,可能引发爆炸,应使用沙子灭火,D错误;
故选C。
18.(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
【解析】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。
思维拔高
19.(25-26高一上·广西·月考)Na在液氨中溶剂化速度极快,生成和溶剂合电子,如图为Na投入液氨中的溶剂化过程。Na沉入液氨中,溶液快速变为深蓝色,并慢慢产生气泡,随着反应的进行,溶液颜色逐渐变浅。下列说法正确的是
A.微粒A代表的是
B.液氨是电解质
C.在上述反应过程中液氨作还原剂
D.将投入到足量的液氨中可生成
【答案】A
【解析】A.分子中N为-3价,N原子一端带部分负电荷,则A应该带有正电荷,所以微粒A代表的是Na+,故A正确;
B.电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;液氨是纯净物,其自身会发生微弱的电离,但导电能力极弱,通常被视为非电解质,故B错误;
C.上述过程中Na与液氨发生反应:,液氨作氧化剂,故C错误;
D.Na与液氨发生反应:,根据反应方程式可知:反应生成1个分子时,反应过程中转移2个电子,消耗2个Na,所以投入到足量的液氨中可生成,故D错误;
故选A。
20.(25-26高一上·广西·月考)以不同类别间的转化为线索,认识钠及其化合物,下列分析错误的是
A.Na2CO3俗称苏打,可用于玻璃、肥皂、造纸等工业
B.Na的还原性强,可以从CuSO4溶液中置换出Cu
C.反应⑤将一定量的Na2O2粉末投入水中,再滴加两滴酚酞溶液,产生大量气泡,溶液先变红后褪色
D.反应③中CO2的量不同,所得产物不同
【答案】B
【解析】A.已知Na2CO3的俗称为苏打,其用途为用于玻璃、肥皂、造纸等工业,A正确;
B.Na的还原性强,但Na与CuSO4溶液中的水先反应生成NaOH和H2,然后NaOH与CuSO4溶液反应,即金属钠不可以从CuSO4溶液中置换出Cu,B错误;
C.反应⑤将一定量的Na2O2粉末投入水中,发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,使得溶液显碱性,同时Na2O2具有强氧化性,再滴加两滴酚酞溶液,产生大量气泡,溶液先变红后褪色,C正确;
D.由题干路线图可知,反应③中CO2的量不同,所得产物不同即2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3,D正确;
故答案为:B。
21.(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
【解析】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。
22.(25-26高一上·广西·月考)为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如下实验和装置。下列说法正确的是
实验①:向溶液中逐滴加入足量的的稀盐酸
实验②:向溶液中逐滴加入足量的的稀盐酸
实验③:
A.加盐酸过程中,产生气体的速度:
B.加盐酸前,先向两溶液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液的红色更深
C.实验③可验证和的热稳定性,其中甲为
D.完全反应后,生成的气体体积(相同条件下):实验①>实验②
【答案】B
【解析】A.直接与盐酸反应生成二氧化碳气体,与盐酸的反应分步进行,盐酸少量时,先生成,继续加盐酸,再生成二氧化碳气体,故加盐酸过程中产生气体的速度,A错误。
B.的水解程度大于,故同浓度溶液的碱性更强,滴加酚酞后红色更深,B正确。
C.验证热稳定性时,需将稳定物质放在高温处,不稳定物质放在低温处。热稳定性强,应放在直接加热的乙处;易分解,应放在间接加热的甲处,C错误。
D.与足量盐酸反应的化学方程式为,与盐酸反应的化学方程式为,故等物质的量的和分别与足量盐酸完全反应后,生成的气体体积相同(相同条件下),即实验①=实验②,D错误。
故选B。
23.(25-26高一上·重庆·月考)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,CO2的生成量与加入0.1mol/L盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0-a范围内,发生的反应为H+ + OH- = H2O
B.a=0.3
C.ab段发生反应的离子方程式为
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1:2
【答案】B
【分析】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH发生反应:OH-+H+=H2O,继续滴加时,盐酸与Na2CO3首先发生反应:+H+=,继续滴加时发生反应:+H+=CO2↑+H2O;则ab段发生反应的离子方程式为+H+=CO2↑+H2O,根据题干图像信息可知,生成的CO2的物质的量为0.01mol,则反应消耗0.01mol、0.01mol HCl,消耗盐酸体积V(HCl)=0.01 mol÷0.1 mol/L=0.1 L,故a=0.4-0.1=0.3;0.3>0.1,则0-a范围内,发生2个反应:OH-+H+=H2O、+H+=,其中消耗HCl0.01mol、OH-消耗HCl的物质的量为:0.03mol-0.01mol=0.02mol,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,在0-a范围内,发生的反应有:H+ + OH- = H2O和+H+=,A错误;
B.由分析可知,a=0.3,B正确;
C.由分析可知,ab段发生反应的离子方程式为+H+=CO2↑+H2O,C错误;
D.由分析可知,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为0.02mol:0.01mol=2:1,D错误;
故答案为:B。
24.(25-26高一上·浙江温州·期中)下列关于侯氏制碱法流程图描述不正确的是
A.析出的过程中温度通常控制在,主要原因是温度过低结晶速率太慢,温度过高晶体颗粒太细
B.饱和食盐水中先通入二氧化碳,再通入氨气,不影响生产结果
C.实验室中操作a可采用降温结晶的方式使晶体析出
D.碳酸氢钠晶体中含有少量,对纯碱的纯度无影响
【答案】B
【分析】饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠晶体和含有氯化铵的溶液,加热碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水;含有氯化铵的溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铵晶体,氯化铵晶体受热分解为氨气和氯化氢。
【解析】A.降温速度影响晶体的成核速率和生长速率,析出的过程中温度通常控制在,主要原因是温度过低结晶速率太慢,温度过高晶体颗粒太细,故A正确;
B.二氧化碳的溶解度小,饱和食盐水中先通入二氧化碳,再通入氨气,不利于生成碳酸氢钠,饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳,故B错误;
C.的溶解度受温度影响大,所以实验室中操作a可采用降温结晶的方式使晶体析出,故C正确;
D.受热易分解为氨气、二氧化碳、水,所以碳酸氢钠晶体中含有少量,对纯碱的纯度无影响,故D正确;
选B。
25.(25-26高一上·河南·期中)碳酸钠与碳酸氢钠均是重要的化工原料,某学习小组对它们的某些性质进行探究。回答下列问题:
(1)从物质的类别来看,和均属于化合物中的 (填“酸”“碱”或“盐”)。与反应的化学方程式为 。
(2)一定温度下,向某饱和溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液变成粉红色。
①的俗名为 。
②已知溶液中存在下列两种变化趋势:
变化i:
变化ii:
滴加酚酞溶液变为粉红色,以 为主(填“变化i”或“变化ii”)。
(3)向溶液中滴加溶液,测得溶液导电能力的变化如图所示。
①滴加溶液至A点的过程中发生反应的离子方程式为 。
②过程中发生反应的离子方程式为 。
③C点溶液中的溶质为 (填化学式)。
(4)分别向等浓度等体积的和溶液中通入HCl气体,用pH传感器测得溶液pH随HCl体积的变化曲线如图所示。
图1表示的是HCl通入 (填“”或“”)溶液中pH变化曲线。
【答案】(1) 盐
(2) 小苏打 变化ii
(3)
(4)
【解析】(1)和均属于盐类;与反应的化学方程式为:;
(2)①的俗名为小苏打;
②变化i生成,变化ii生成,溶液呈碱性,所以以变化ii为主;
(3)①由图像可知,至A点时,不足,过量,离子反应为;
②过程中已完全沉淀,仅与反应,离子反应为;
③C点,已将完全反应,生成的溶质为碳酸钠和剩余的少量碳酸氢钠;
(4)与盐酸的反应分两步进行,依次为(pH下降平缓)(pH快速下降),对应图1的“先平缓后快速”的pH变化,所以图1表示的是与盐酸反应过程中pH的变化曲线。
26.(25-26高一上·山东烟台·期中)实验室用和制备的装置如图,步骤如下:
①和的混合物充分研细后,放到镍舟上,将镍舟装入硬质玻璃管。
②打开、,关闭,从通入,一段时间后停止通入。
③关闭、,打开,从接真空泵不断抽气,用电炉慢慢加热到。
已知:反应过程中会产生少量钠使装置内充满钠蒸气,钠蒸气会腐蚀玻璃。
回答下列问题:
(1)依据物质的性质分类,属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物,在空气中放置可能发生的反应有 (任写1个)。
(2)反应开始前通一段时间的目的是 ;若产物不含杂质,则产物呈 色。
(3)和制备的同时生成,该反应的化学方程式为 ;氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(4)接真空泵不断抽气的目的是 。
【答案】(1) 碱性 Na2O+CO2=Na2CO3
(2) 排尽装置中的空气 白
(3) NaNO3+5NaN3 3Na2O+8N2↑ 15:1
(4)抽走钠蒸气,防止钠蒸气腐蚀玻璃
【分析】由题意可知,制备氧化钠的反应为氮气氛围中硝酸钠与叠氮化钠共热反应生成氧化钠和氮气,实验时,为防止副反应生成的钠蒸气腐蚀玻璃,应用真空泵不断抽走钠蒸气。
【解析】(1)氧化钠是能与酸反应生成盐和水的碱性氧化物;氧化钠在空气中放置时,会与空气中的酸性氧化物二氧化碳反应生成碳酸钠,反应的化学方程式为:Na2O+CO2=Na2CO3;
(2)氧化钠易与空气中的二氧化碳、氧气和水蒸气反应,所以实验时反应开始前应通一段时间氮气,排尽装置中的空气干扰实验;氧化钠是白色固体,若反应所得产物不含杂质,产物应为白色;
(3)由分析可知,制备氧化钠的反应为氮气氛围中硝酸钠与叠氮化钠共热反应生成氧化钠和氮气,反应的化学方程式为:NaNO3+5NaN3 3Na2O+8N2↑,反应时,硝酸钠中的氮元素化合价降低被还原,是反应的氧化剂,叠氮化钠中氮元素化合价升高被氧化,是还原剂,氮气即是氧化产物也是还原产物,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为;15:1;
(4)由题意可知,反应过程中会产生少量钠使装置内充满钠蒸气,钠蒸气会腐蚀玻璃,所以实验时,实验装置应接真空泵不断抽气,抽走钠蒸气,防止钠蒸气腐蚀玻璃。
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