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第四章
金属及其化合物
训练10钠及其化合物
(总分:60分)
一、选择题(每小题3分,共33分。每小题只有一个
续表
选项符合题意)】
液体a
现象
1.将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中,继续
0.1mol·LJ
Ⅱ.钠浮在液面,反应比I剧烈,有白
加热,片刻钠熔化,然后立即撤掉酒精灯,观察到
盐酸
雾产生
钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到一种淡黄色固
Ⅲ.钠浮在液面,反应比I缓慢,产生
体。下列说法不正确的是
(
浓盐酸
大量白雾,烧杯底部有白色固体
A.用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应
A.Ⅱ中反应的离子方程式为2Na+2H+=
B.金属钠熔化说明其熔点低于坩埚
2Na+H2
C.黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化
B.对比I、Ⅱ、Ⅲ可知,随着c(H)增大,反应的剧
D.得到淡黄色固体说明发生了物理变化
烈程度增大
2.燃放烟花是中华民族庆祝春节的传统方式,烟花
C.实验I、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明Na与水或酸
绽放时能释放五光十色的光芒。下列关于烟花燃
反应均放出大量热
放的化学原理说法错误的是
(
D.推测Ⅲ中浓盐酸的c(CI)以及生成的NaCI固
A.燃放时发生了氧化还原反应
体对反应剧烈程度有影响
B.发出黄色光芒,可见烟花中含有钠元素
5.(2024·浙江宁波二模)碳酸氢钠常用作食用碱或
工业用碱,下列说法不正确的是
C.未能观察到紫色光芒,可见烟花中不含钾元素
()
A.向碳酸氢钠固体中加入少量水后,会出现吸热
D.很多金属在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色
现象
3.碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的
B.碳酸氢钠溶液呈碱性,加入NHCI溶液后,产
族元素。下列说法正确的是
生较多氨气
A.单质都能浮在水面上,都能保存在煤油中
C.分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体,碳
B.单质在空气中燃烧时,都生成过氧化物
酸氢钠先发生分解
C.单质都不能在自然界中稳定存在
D.往饱和碳酸钠溶液中通入CO2,会产生碳酸氢
D.单质都是强还原剂,其阳离子都具有强氧化性
钠沉淀
4.某学习小组用如图装置研究金属钠的性质,实验
6.下列实验设计,不能达到实验目的的是
(
如下表,下列说法不正确的是
(
B.比较Na2CO,和NaHCO
A.观察钾元素的焰色
·金属钠
的热稳定性
NaHCO
蓝色钴玻璃
Na.CO
50mL液体a
液体a
现象
忠由
蒸馏水
I.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
澄清石灰水
红对勾·讲与练
318
高三化学·基础版
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续表
A.a中可以用Na2CO,和稀盐酸来制备CO2
C.检验NaO,与H,OD.比较Na2CO,和NaHCO
B.b装置中是饱和NaCO3溶液,作用是除去a中
反应有O2生成
与等浓度盐酸反应的快慢
产生的HCI
NaHCO
Na.,CO.
C.c中只发生2NaO2+2C02-=2Na2C03+O2
带火
星的
D.「中收集的气体是纯净的O2
木条
H,O
稀盐酸
10.钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合
-Na,O,
电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠
7.超氧化钾(KO2)与Na2O2性质相似,是广泛应用
沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生
于航天和潜水的供氧剂。下列说法正确的是
气泡。下列说法错误的是
()
Na
A.KO2中氧元素的化合价为一1
液氨
B.KO2中阴、阳离子个数之比为2:1
Na
C.1molK02与C02反应后,固体质量减小4g
Na'(NH),
e(NH)
D.当n(KO)
n(Na,O,)=1时,KO,和Na,O,分别与足量
A.钠的密度比液氨大
水反应生成O2的物质的量之比为3:2
B.溶液的导电性增强
8.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化
C.0.1mol钠投入液氨中生成0.01molH2时,
合物。下列分析不正确的是
(
Na共失去0.02mol电子
H2O⑤
O2、△、H,0、,C02
D.钠和液氨可以发生的反应为2NH3+2Na
Na2O2←
Na "NaOH
Na,C0,
△
-NaHCO
个
2NaNH2+H2个
CO2⑥
11.向体积均为10mL且物质的量浓度相同的两份
A.反应①②均属于氧化还原反应
NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液
B.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
甲和乙,向甲、乙两溶液中分别滴加0.1mol·
C.反应④说明Na HCO3的稳定性强于NaCO3的
L1盐酸,反应生成CO2的体积(标准状况)与所
稳定性
加盐酸的体积间的关系如下图所示。下列叙述
D.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
正确的是
()
9.图示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做
供氧剂的实验装置图,其中a装置是实验室制备
二氧化碳的装置,c中盛放的是过氧化钠。下列说
甲
法正确的是
010
4050V(盐酸)/mL
A.乙溶液中溶质是Na2CO3、NaHCO
B.0<V(盐酸)<10mL时,甲溶液中发生反应的
离子方程式为OH+H一H2O
(横线下方不可作答)
319
第四章金属及其化合物
C.原NaOH溶液中溶质的物质的量浓度为
可以鉴别Na2CO3和NaHCO3,实验现象分别是
0.05mol·L1
D.乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值
为22.4mL(标准状况)》
(2)热稳定性差异。乙组设计如下图所示的装置
二、非选择题(共27分)
进行实验(加热及夹持装置省略)。
12.(10分)(2022·天津卷节选)金属钠及其化合物
a试管
b试管
在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
饱和碳酸
饱和碳酸
得分
钠溶液
的
粤钠溶液
Na,CO,固体
甘油
NaHCO,固体
(1)NaC1熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融
①将分别装有Na2CO,固体和NaHCO3固体的
NaCI制备金属Na,电解反应方程式:
试管同时放入甘油浴加热(甘油的沸点为
2NaC1(1)580℃电解
CaCl (D
2Na(1)+Cl(g)
290℃),目的是
加入CaCl2的目的是
②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,a、
b试管中的实验现象分别为
(2)Na2O2的电子式为
(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2
③b试管中发生反应的化学方程式为
空气与熔融金属Na反应前需依次通过
(填序号)。
(3)与盐溶液反应的差异。丙组设计如下实验,
a.浓硫酸
探究NazCO,和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反
b.饱和食盐水
应的差异。
c.NaOH溶液
d.KMnO,溶液
(4)天然碱的主要成分为NaCO3·NaHCO3·
反应物
现象
实验
浓度
CaC2浓度是否有沉
气泡情况
2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O经充分
组号
物质
(mol·L)/(mol·L')淀(室温)
室温60℃水浴
加热得到Na2CO3的质量为
g
有少量
A
0.05
0.05
13.(17分)NaCO3和NaHCO3是厨房中常见的两
白色沉淀
有较多
种盐,可利用化学性质的差异进行鉴别。请回答
Na.CO
0.05
0.05
无
白色沉淀
下列问题:
得分
有大量
有明显
Na HCO
0.5
0.5
(1)与酸反应的差异。甲组进行了如下4组实验:
白色沉淀
气泡
有大量
0.1 mol.L-I
0.1 mol.L-
0.1 mol.L-1
0.1 mol.L-
D
Na,CO
0.5
0.5
公
白色沉淀
稀盐酸
稀盐酸
Na,CO溶液NaHCO,溶液
①丙组由此得出“能用CaCL2鉴别同浓度的
Na,CO3和Na HCO3溶液”的结论,理由是
0.1 mol.L-
0.1mol-L-1
0.1mol.L-1
0.1 mol.L-
②请写出C组中60℃时,NaHCO3与CaCl2溶
Na,CO,溶液NaHCO,溶液
稀盐酸
稀盐酸
①
②
⑧
④
液反应的离子方程式:
其中实验
和
(填实验序号)
红对勾·讲与练
320
高三化学·基础版甲烷不反应,可用溴水除去甲烷中的乙烯,C项不符合题意:
NO,可与NaOH溶液反应,NO不与NaOH溶液反应,尽管
NO、NO2、NaOH溶液可发生反应NO十NO2十2NaOH
2NaNO2十H,O,但由于杂质的含量一般较少,所以不会对
NO的量产生影响,可用NOH溶液除去NO中的NO2,D
项不符合题意。
5.B甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCI,浓硫酸可除去
H2O,A选项合理:干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时
也吸收NH,B选项不合理;干噪管中的碱石灰的主要成分
为生石灰与氢氧化钠,可除去HCI和H,O,C选项合理;在
加热条件下,O2可与丙装置中的铜网反应而被除去,D选项
合理。
6.D粗硝酸钾中含有少量NaCl,由流程可知,加水溶解时需
保证硝酸钾完全溶解,溶液含KNOa、NaCl,NaCl的溶解度
受温度影响不大,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,则
冷却结晶可析出硝酸钾,过滤、洗涤得到硝酸钾,以此来解
答。加水溶解时需保证硝酸钾完全溶解,则操作I中依据硝
酸钾的溶解度估算加水量,故A正确;操作Ⅱ缓慢冷却,结晶
的速度慢,有利于硝酸钾析出大晶体,故B正确:操作Ⅲ是过
滤,常用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗,故C正确;硝
酸钾在冷水中溶解度小,则操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,减少
溶解损失,故D错误。
7.D“萃取”过程需振荡、放气、静置分层,A正确。甲基叔丁
基醚的密度为0.74g·cm3,密度比水小,所以要从分液漏
斗上口倒出,B正确。“操作X”是将苯甲醇从有机物中分离
出来,可以利用沸点不同用蒸馏的方法将其分离出来:“试剂
Y”的作用是将苯甲酸钾转化为苯甲酸,所以可选用盐酸,C
正确。苯甲酸在乙醇中溶解度大于其在水中溶解度,“洗涤”
苯甲酸,用蒸馏水的效果比用乙醇好,D错误。
8.C球形冷凝管的作用是冷凝回流易挥发的物质,使反应物
充分反应,提高产率,A正确:冷凝时,冷凝管的进出水方向
为下口进、上口出,即装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口,B正
确:萃取分液时,下层液体应从下口放出,上层液体应从上口
倒出,C错误:装置Ⅲ得到的粗产品经干噪后,还含有1-丁醇
等杂质,可再次蒸馏得到更纯的产品,D正确。
9.D CaCO3与稀盐酸反应生成CaCl,、CO2和H2O,引入
CCl2杂质,A项错误;无水硫酸铜一般用来检测水的存在,
不能用来除去混合物中的水,应加入生石灰,然后蒸馏,B项
错误:利用重结晶的方法可除去KNO3中的NaCl,其原理为
KNO3的溶解度随温度变化改变较大,C项错误。
10.D通入过量C2后发生反应Cl2十2KI—I+2KC1,通过
加入的苯苹取反应生成的I,苯的密度比水小,萃取后,上
层为有机相,主要含苯和I,,下层为无机相,主要含KC1、
KNO?、H2O等物质,经过蒸操作(步骤2)可初步实现苯
和【的分离,粗碘经过升华再凝华操作可获得精碘,无机
相经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可获得KNO3晶
体。由于苯的密度比水小,故有机相在上层,分液时,先放
出下层无机相,再从上口倒出有机相,A正确;步骤2分离
得到的苯在步骤1中可循环使用,B正确:受热时碘升华变
为碘蒸气,遇到盛有冷水的烧瓶,会在烧瓶外壁又凝华析
出,从而达到提纯碘的目的,C正确;由于KNO,的溶解度
随温度变化幅度较大,故制备KNO?晶体,应采用蒸发浓
缩、冷却结晶的方法,而不是蒸发结晶,D错误。
11.A步骤①需加热至熔融且加入KOH,陶瓷坩埚中的二氧
化硅在高温条件下会与KOH反应,不宜用陶瓷坩埚,选项
A错误:步骤②、③均为固液分离,涉及过滤操作,选项B正
确:步骤④实验方案为在搅拌下加入适量石灰乳产生碳酸
钙和KOH,静置、过滤得到KOH溶液,蒸发结晶及干噪得
到KOH,选项C正确:步骤②发生反应:3K,MnO,+2CO,
=2KMnO,+MnO2¥十2K2CO3,所以转化为KMnO1的
KMO,占号,故KMnO,完全反应时,特化为KMnO,
的百分率约号100%≈6,7%,K,MnO,中Mn的实际利
用率小于66.7%,选项D正确。
12.(1)静置后取少量该步骤所得的上清液于试管中,再滴入儿
滴稀硫酸,若产生白色沉淀,则BCl2过量
(2)AD(3)B(4)OH、CO(5)C
解析:粗盐中含有SO号、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子,加入
稍过量的BaCL,溶液,生成BaSO,沉淀,除去SO,过滤,
向滤液中加入稍过量的NaOH溶液,生成Mg(OH),沉淀,
除去Mg+,加入稍过量的NaCO3溶液,生成BaCO3和
CaCO,沉淀,除去Ba2+和Ca+,过滤,向滤液中加入稀盐
酸,除去OH、CO,经过一系列操作后得到精盐。(1)步
骤①中若BaCl2过量,则溶液中存在Ba+,故判断过量的方
法:静置后取少量该步骤所得的上清液于试管中,再滴入几
滴稀硫酸,若产生白色沉淀,则BaCl2过量。(2)相同条件
下,由于BaCO3和BaSO1的溶解度较为接近,若加BaCl2
后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠,可能发生沉淀的转化:
BaSO1(s)+CO5(aq)一BaCO3(s)+SO(aq),使
得SO不能完全去除,且消耗更多的Na,CO,溶液,故选
AD。(3)过滤操作中需要的玻璃仪器,除烧杯和玻璃棒外,
还需要漏斗,故选B。(4)步骤④中用稀盐酸调节pH至
3~4,H能与多余的NaOH和Na2CO3反应,故除去的离
子有OH、CO。(5)由题图可知,KC1的溶解度受温度
影响较大,而NCI的溶解度受温度影响较小,因此先蒸发
至大量晶体析出,此时KC1在滤液中,趁热过滤,可得到精
盐,故选C。
13.(1)直形冷凝管安全管内水位上升(2)接液管内无油状
液体流出打开b处弹簧夹(3)AD(4)降低产品的溶
解度,有利于液体分层乙醚
解析:(1)由题中图示信息可知,该装置为蒸馏装置,d处仪
器名称为直形冷凝管,蒸馏过程中装置中若发生堵塞,会使
装置内压强增大,使a处的水压向安全管,会发生安全管内
水位上升的现象。(2)茴香油是一种淡黄色液体,且茴香油
不溶于水,当观察到接液管内无油状液体流出时,说明茴香
油蒸馏完全,可以停止蒸馏:水蒸气蒸馏结束时,为了防止
倒吸,应先打开b处弹簧夹,再停止加热。(3)由题意可知,
在操作A前加入乙醚进行萃取,则操作A是分液操作,需
要分液漏斗、烧杯,选AD。(4)向馏出液中加入NCl至饱
和,可以降低产品的溶解度,增加水层的密度,有利于液体
分层;粗产品中混有己醚,蒸馏是为了除去乙醚。
第四章金属及其化合物
训练10钠及其化合物
.D钠和水生成氢氧化钠和氢气,用千燥的坩埚是为了避免
钠与水反应,A正确;金属钠熔化说明其熔,点低于坩埚,B正
确:黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化,气化后的钠燃烧形
成火焰,C正确;钠剧烈燃烧,得到淡黄色固体说明生成了新
物质,发生了化学变化,D错误。
2.C烟花燃放时火药燃烧,发生了氧化还原反应,故A正确:
钠元素的焰色为黄色,发出黄色光芒,可见烟花中含有钠元
素,故B正确;钾的焰色需透过蓝色钻玻璃观察,没有透过蓝
色钻玻璃观察,不能确定烟花中是否含钾元素,故C错误;很
多金属在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,如钙的焰色为
砖红色、钡的焰色为黄绿色、钠的焰色为黄色,故D正确。
参考答案503
3.CRb、Cs密度比水大,Li的密度比煤油小,A不正确;Li燃
烧只能生成L,O,B不正确:碱金属单质都是活泼金属,易与
空气中氧气、水等发生反应,因此不能在自然界中稳定存在,
故C正确:碱金属单质是强还原剂,但其阳离子具有弱氧化
性,D不正确。
4.B盐酸与钠反应生成氯化钠和氢气,故A正确:实验Ⅲ反
应较I缓慢,不能说明氢离子浓度越大,反应越剧烈,故B错
误:有白雾生成,说明有水蒸气或HC1气体挥发,形成水雾
或盐酸小液滴,可说明N与水或酸反应为放热反应,故C
正确;实验Ⅲ反应较I缓慢,可说明浓盐酸的c(CI厂)以及生
成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响,故D正确。
5.B。碳酸氢钠溶于水吸热,A项正确;碳酸氢钠溶液和
NH,CI溶液不反应,B项错误;碳酸氢钠不稳定,受热易分
解,故分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体,碳酸氢钠
先发生分解,C项正确;往饱和碳酸钠溶液中通入CO,,碳酸
钠和CO2、H2O反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于
碳酸钠,因此会有碳酸氢钠析出,D项正确。
6.B钾元素的焰色试验必须透过蓝色钻玻璃观察,滤去黄光
的干扰,故A不符合题意:碳酸氢钠不稳定,受热分解生成
Na2CO3、CO2和H2O,小试管中应该盛放碳酸氢钠,故B符
合题意:过氧化钠和水反应生成氧气,能使带火星的木条复
燃,故C不符合题意:NaCO3、Na HCO3和稀盐酸反应生成
气泡的快慢不同,从而可以比较NaHCO,和NaCO,与等
浓度盐酸反应的快慢,故D不符合题意。
7DK0。中钾元素显十1价,则氧元素显一之价,A错误:
KO2是由K和O2构成的,其阴、阳离子个数之比为1:1,
B错误:KO2与CO2反应的化学方程式为4KO2十2CO2
2K2CO3十3O2△m=8g,即4 mol KO2完全反应,固体质
量减小8g,则1 mol KO2与CO2反应后,固体质量减小
2g,C错误;KO2和Na2O2分别与足量水反应的化学方程式
为4KO2+2H2O—4KOH+3O2↑、2NaO2+2H2O
0H0所以当0-1时,生成0.的物度的
量之比为3:2,D正确。
8.C反应①②中,钠元素化合价均由0升高到十1,属于氧化
还原反应,A正确;反应③对应的化学方程式为CO,
2NaOH一Na2CO3十H2O,符合酸性氧化物的定义,故
CO2是酸性氧化物,B正确;反应④为NaHCO3受热分解生成
NaCO,、HO和CO2,说明NaCO3的稳定性强于NaHCO
的稳定性,C错误;反应⑤⑥⑤均有O,产生,可用于潜水艇中
氧气的供给,D正确。
9.A该实验的目的是证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇
中做供氧剂,装置是实验室用盐酸和碳酸钙制备CO,的装
置,由于盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳中含有HC,通过
装置b中的溶液目的是除去HC1,通入装有过氧化钠的装置
c中的二氧化碳气体未干燥,含有少量水蒸气,则装置C中发
生的反应有2Na2O2十2CO2=2Na2CO3十O2、2Na2O2十
2H,)=一4NaOH十O,↑,实验过程中二氧化碳不能完全反
应,装置d中应盛装氢氧化钠来吸收未反应的二氧化碳,避
免千扰中收集的气体的验证试验,用带火星的木条可检验
e中试管内收集的气体,若木条复燃,证明收集到的是氧气,
则可以证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水,则装置可
以用碳酸钠和稀盐酸制备CO2,选项A正确;由于a中的盐
酸易辉发,制得的二氧化碳中含有HC1,则b装置中应盛放
饱和NaHCO3溶液,其作用是除去a中产生的HCI,不能盛
放碳酸钠,因为碳酸钠也会与二氧化碳反应,选项B错误;从
装置b中出来的气体未干燥,二氧化碳中混有水蒸气,c中不
仅仅发生反应2Na2O2十2CO2—2NaCO3十O2,还有反应
5042对构·讲与练·高三化学·基础版
2NaO2十2H2O—4NaOH+O2◆,选项C错误;根据分
析,f中用排水法收集的气体是湿润的O,,含有水蒸气,选项
D错误。
0.C钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大,A正确:液氨中
没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电
子,能导电,说明溶液的导电性增强,B正确:钠投入液氨中
先生成络合物,再反应得到H2,故0.1mol钠反应失去
0.1ol电子,C错误;反应中钠失去电子,只能是氢元素得
到电子,所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3十2Na=
2NaNH2十H,,D正确。
1.D向NOH溶液中通入一定量的CO。后,溶液中溶质的
组成可能是NaOH和NaCO3、NaCO3、NaCO3和NaHCO3、
NaHCO,四种情况,滴加盐酸后没有产生二氧化碳时的反
应可能为OH十H=H2O和CO十H一HCO3,
产生二氧化碳时的反应为HCO?十H=一H2O十CO,↑。
根据题图可知,乙溶液中溶质为NaOH和Na2CO:,故A错
误;根据题图可知,甲溶液中溶质为Na2CO:和NaHCO3,
所以0V(盐酸)<10mL时,甲溶液中发生反应的离子方
程式为CO十H+一HCO?,故B错误:根据题图可知,
V(盐酸)=50mL时,恰好完全反应,溶液的溶质为NaCl,由原
子守恒可知,n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1mol·LX
0.05L=0.005mol,故原氢氧化钠溶液中溶质的物质的量
浓度为0L00.5mo·,故C错误:乙溶液中滴
加盐酸,产生二氧化碳的离子方程式为HCO十H+—
H2O十CO2个,根据消耗了10mL盐酸可知,生成二氧化碳
的物质的量为0.1mol·L1×0.01L=0.001mol,在标准
状况下的体积为22.4L·mol1×0.001mol=0.0224L
22.4mL,故D正确。
2.(1)作助熔剂,降低NaCl的熔点,节省能耗
(2)Na+[:O:O:]2Na
(3)ca(4)159
解析:(l)NaCl熔,点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl
制备金属N,电解时温度降低了即溶,点降低了,说明加入
CaCl2的目的是作助熔剂,降低NaCl的熔,点,节省能耗。
(2)Na,O2含有钠离子和过氧根离子,其电子式为
Na+[:O:O:]2-Na+。(3)采用空气和Na为原料可直
接制备N2O2,由于空气中含有二氧化碳和水蒸气,因此要
用氢氧化钠除掉二氧化碳,用浓硫酸除掉水蒸气,一般最后
除掉水蒸气,因此空气与熔融金属N反应前需依次通过
NaOH溶液、浓硫酸。(4)根据2 NaHCO,△Na:CO,十
CO2A+H,O,则NaCO3·NaHCO3·2HO的分解的化学
方程式为2(Na,C0,·NaHC0,·2HO)△3Na,C0,+
CO2◆十5H2O,因此1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O经
充分加热得到1.5 mol Na2 CO:,其质量为1.5molX
106g·molΓ1=159g。
3.(1)①②向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,开始无明显现
象,后来产生气泡;向碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸,开始
就产生气泡
(2)①提供较高温度,便于盐分解②试管中开始有少量
气泡,后来无现象b试管中开始有气泡,后有晶体析出
③CO2+H,O+NaCO3=2 NaHCO3¥
(3)①在浓度较小时,与CaCl,反应产生较多沉淀的是
Na2 CO,产生少量沉淀的是NaHCO
@2Hc0,+Ca+60eCac0,¥+c0,4+H,0
解析:(1)向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,开始无明显现象,
后来产生气泡,向碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸,开始就产
生气泡,因此实验①和②可以鉴别Na2CO3和NaHCO3。
(2)②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,碳酸钠受
热不分解,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体、水和碳酸
钠,二氧化碳气体与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠晶
体。(3)②C组中60℃时,NaHCO,与CaCl2溶液反应能
产生气泡,根据元素守恒可知,产生的气泡是二氧化碳气
体,发生反应的离子方程式为2HC0,十Ca+60℃
CaCO¥+CO2个+H2O。
训练11铁及其氧化物、氢氧化物
1.A氧化铁是不溶于水的红棕色粉末,可作故宫红色外墙的
涂料,A正确:无论铁过量与否,铁在氯气中燃烧只能生成氯
化铁,B错误;硫的氧化性弱,铁和硫反应生成二价铁,则5.6g
Fe(0.1mol)与足量的S反应转移的电子数为0.2NA,C错
误;在常温下,铁遇到浓硝酸会发生钝化现象,D错误。
2.DFeO不稳定,在空气里受热迅速被氧化成FeO1。故
选D。
3.AFe(OH)2是一种白色固体,A错误;煤油能减少FeSO
溶液与氧气接触,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的
氧化,B正确:铁在氧气中燃烧可生成FO1,且该反应为化
合反应,可通过化合反应4Fe(OH)2十2H2O十O2
4Fe(OH)3来制取Fe(OH)3,C正确;Fe(OH)3胶体呈红褐
色、透明,能发生丁达尔效应,D正确。
4.BFe(OH)2溶于稀硝酸时,Fe+被HNO3氧化为Fe+,B
错误。
5.CFe与H,O(g)反应生成FeO1,为黑色固体,A错误;虚
线框C处验证生成的气体是H,PH,<P空气,应选用装置乙,
B错误;实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶
液中可能含有Fe3+,若铁粉过量可能不含Fe+,D错误。
6.A根据反应后铁元素的价态,可知S的氧化性最弱,A正
确;反应产物中铁元素的价态不同,等量的铁分别与C1,、
O2、S反应,转移的电子数不相等,B错误:FeO1和FeS中
含有十2价的铁元素,也具有一定的还原性,C错误;FeO
和FeS难溶于水,D错误。
7.DFe+将【厂氧化为L2,淀粉遇碘变蓝,A错误;红棕色的斑
点是FeO3,B错误:铁与稀硝酸反应产生的气体为NO,C
错误。
8.B制取硫酸亚铁需要铁屑,在烧瓶中应该先加入铁屑,A正
确;稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,实验开始时应打
开活塞E,用氢气排出装置中的空气,B错误;铁和硫酸反应
有氢气生成,关闭活塞E,导致A装置中压强逐渐增大,将
FSO1溶液压入B中进行反应生成氢氧化亚铁,C正确;氢
氧化亚铁不稳定,容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢
氧化铁,反应的化学方程式为4Fe(OH),十O2十2H2O
4Fe(OH)3,D正确。
9.BFe+易被空气中的氧气氧化,在保存含Fe+的溶液时,
需要加入铁粉,A正确;反应中无元素化合价的变化,不是氧
化还原反应,B错误;滤液中含有Na,所以进行焰色试验时
火焰为黄色,C正确;FeO,可写成FeO·Fe2O3,其中
n(Fe2+):n(Fe3+)=1:2,D正确。
10.D溶液Y中通入0.01molC恰好完全反应,发生反应
的离子方程式为2Fe2+十Cl2—2Fe3+十2C1,则溶液Y
中含有0.02 mol Fe2+,因此样品X中含有0.02 mol Fe2+,
故A错误;样品X中含FeO的质量为0.02mol×72g·
mol1=1.44g,含Fe02的质量为3.04g-1.44g=1.6g,
n(FeO3)=0.01mol,所以c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1,故B
错误;步骤I中加入足量盐酸,溶液Z中除含有Fe3+和C1
外,还含有H+,故C错误;通过计算可知X由0.02mol
FeO和0.01 mol Fe2O3组成,所以可判断X为Fe,O,故D
正确。
11.(1)关闭a,从球形漏斗口加水,待水从漏斗管上升至与容器
的水面形成一段水柱差,停止加水,静置片刻,如水柱不下
降,证明其气密性良好
(2)在b出口处检验氢气的纯度
(3)除去H2中混有的HCI气体浓硫酸干燥氢气
(4)Fe,0,+3H,△2Fe+3H,0,Fe0+H,△Fe+H,0
(5)16g
解析:U形管的作用是吸收反应生成的水,为了保证纯净的
H2进入D装置,必须利用B、C装置除杂(HCI气体和水蒸
气);为了保证U形管增加的质量等于反应生成水的质量,
必须用F装置防止空气中的水蒸气进入E装置。由反应方
程式知,Fe,0,+3H,△2Fe+3H,0,Fc0+H,△Fe+
HO,m(FeO,)十m(FeO)=23.2g,两反应生成水的质量
m(H2O)=7.2g,列方程组可求得m(Fe2O3)=16g。
12.(1)抑制Fe3+的水解
(2)铁粉逐渐溶解,有无色气体生成,溶液由棕黄色逐渐变
为浅绿色
(3)ACBD防止拆除装置时残留的氨气逸出,污染空气
(4)Fe2++2NH,+2HO—Fe(OH)2¥+2NH时作安
全瓶,防倒吸
(5)1:2FeO·Fe2O3·4H2O
解析:(一)制备硫酸亚铁溶液时,向硫酸铁晶体中加入除氧
蒸馏水和稀硫酸,再加入过量的还原铁粉,将F3+还原成
F+,得到硫酸亚铁溶液。(1)步骤①,加入稀硫酸的目的
是抑制Fe3+的水解。(2)步骤②,加入还原铁粉后,铁粉和
酸、F+反应,观察到的现象是铁粉逐渐溶解,有无色气体
生成,溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色。(二)制备氢氧化亚
铁的原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中,此过程的关键是
隔绝空气。(3)制备氢氧化亚铁的装置中,装置A的作用是
将浓氨水滴到生石灰上,使生石灰和水反应放出热量,放出
氨气,氨气的作用是将装置中的空气全部排出,装置B的作
用是使氨气和硫酸亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁,装置C
的作用是作为安全瓶,防止倒吸,装置D的作用是吸收尾
气,故装置连接顺序为ACBD:反应结束后继续通一段时间
的N2,目的是将装置中残留的氨气全部吸收,防止拆除装
置时残留的氨气逸出,污染空气。(4)装置B中发生反应的
离子方程式是Fe++2NH十2H,O—Fe(OH)2¥十
2NH,装置C在A和B之间,故C的作用是作安全瓶,防
倒吸。(三)(5)Fe(OH)g中,3个Fe带8个正电荷,故
n(Fe+):n(Fe+)=1:2,用氧化物的形式表示可写成
FeO·Fe2O3·4H2O。
训练12铁及其化合物的相互转化
1.A绿矾是硫酸亚铁晶体,医疗上常用于治疗缺铁性贫血,A
正确;F+具有还原性,因此工业常用绿矾作为污水的处理
剂,利用其还原性,同时Fe+水解生成Fe(OH)2,水解生成
的Fe(OH),易被氧化为Fe(OH)3,得到的Fe(OH)3胶体
有较好的吸附作用,所以绿矾也常用作混凝剂,B错误;绿矾
高温分解产生Fe2O3、SO2、SO3和H2O,C错误:绿矾中
Fe+能与K[Fe(CN)]溶液反应生成蓝色沉淀,不能检验
其是否变质,D错误。
,CFCl?溶液具有氧化性,能和铜反应生成铜离子和亚铁
离子,可用于蚀刻铜制品,A不符合题意;纳米FO1具有磁
性,可用作铁磁性材料,B不符合题意;常温下铁遇浓硝酸发
生钝化,阻碍了反应的进一步进行,故可用铁质容器贮运浓
硝酸,C符合题意:K,FeO1具有氧化性,可用于杀菌消毒,D
不符合题意。
参考答案505