第01讲 钠及其重要化合物(专项训练)(江苏专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-06-22
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3份
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41页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 钠及其化合物,镁及其化合物,铝及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.57 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | Ping |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58448197.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以钠及其化合物性质为核心,通过基础-重难-真题三级演练,构建从单质到化合物、性质到应用的递进式知识网络,强化化学观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|5考向约20题|选择为主,结合性质与用途、转化关系|从钠单质到氧化物、碳酸盐,再到碱金属元素,形成物质类别认知链|
|重难·创新演练|约8题|综合实验、工业流程分析|以侯氏制碱法等为载体,体现性质到工业应用的拓展|
|真题·实战演练|约6题|高考真题再现|对接高考命题趋势,强化科学思维与证据推理能力|
内容正文:
第01讲 钠及其重要化合物(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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B
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C
20.(1)搅拌(或适当升高温度、适当增大酸浓度、延长浸出时间等) 会产生氯气,造成环境污染且可能腐蚀设备等
(2) 将亚铁离子氧化为铁离子 、
(3)pH调至5.0时,pOH=9.0,,则不会造成钴元素的损失
(4)(NH4)2SO4或Na2SO4
(5)8
21.(1)AB
(2)Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2 Li+ 0.25
(3)Na2S溶液的还原性更强,更易参与氧化还原反应,加快电子转移速率 NaCl溶液浓度增大时,Cl-促进铁外壳腐蚀,生成更多Fe2O3等产物,加快电池放电过程,而Na2S溶液中生成的硫化物会抑制反应
(4)2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O
重难·创新演练
1
2
3
4
5
6
B
C
A
C
B
C
7.(1)过氧化氢不稳定,过碳酸钠也为不稳定化合物,避免温度过高受热分解
(2)为了避免温度升高,导致过碳酸钠产率下降
(3)①NaOH溶液 ②EABCD ③打开A处的活塞,通入空气 ④2NaCO3·3H2O2
8.(1) ①. C ②. NaBH4与乙醇反应的速率小于NaBH4与水反应的速率,随乙醇质量分数增加,相同时间内产生H2的体积减少
(2) ①. BH2(OH) ②. c(OH-)增大,OH-在催化剂表面吸附增多,(占据较多的活性位点),导致BH在催化剂表面吸附减少,(占据活性位点减少)
(3)①. ②. 阳 ③. (C4H9)4N+难放电,体积大,H+在电极放电的机会减少,(C4H9)4N+静电作用吸引B(OH),B(OH)放电机会增加
真题·实战演练
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3
4
5
A
B
A
A
C
6.(1)Na2SiO3 碱性环境抑制吸氧腐蚀正极反应的进行,反应速率减慢;碱性溶液中,溶解度较小,减少文物与O2的接触,减缓吸氧腐蚀
(2) 滴加混合溶液后,铁片表面将出现蓝色和红色区域,较长时间后出现黄色斑点 Fe3+、Fe2+
(3)分别加入等体积(如5mL)的0.5mol/LNaOH溶液和蒸馏水至浸没样品,在室温下,搅拌、浸泡30min;过滤,各取等量上清液(如2mL)置于两支小试管中,分别滴加3mL0.5mol/LHNO3溶液酸化,再分别滴加0.05mol/LAgNO3溶液;记录每份上清液至出现AgCl白色沉淀时消耗的AgNO3溶液体积
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第01讲 钠及其重要化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 钠的性质及应用
考向02 钠氧化物的性质及应用
考向03 碳酸钠和碳酸氢钠的性质及应用
考向04 侯氏制碱法原理
考向05 碱金属元素的性质及应用
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 钠的性质及应用
1.【化学反应原理与物质性质、用途结合】(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.金属钠和液氨反应:NH3+Na=NaNH2+H2↑
B.Na具有强还原性,可用于从TiCl4溶液中置换出Ti
C.利用Na+KClK↑+NaCl制取K,该反应不能说明Na的金属性强于K
D.Na质软,可用于冶炼金属钛
2.【依据物质性质考查知识的应用】(2026·江苏苏北六校(徐州一中,宿迁中学等校)联考·二模)下列物质结构或性质与应用均正确且具有对应关系的是
A.冠醚与碱金属离子可形成离子键,冠醚可识别碱金属离子形成超分子
B.浓氨水有碱性,可用来检验输送氯气的管道是否漏气
C.离子液体含有较多自由移动的离子且性质稳定,可用作原电池的电解质
D.Na的金属性比K强,Na与KCl高温下可制备K
3.【依据物质的性质和用途考查辨识能力】(2026·四川省攀枝花市模拟)钠钾合金常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂,这主要是因为钠钾合金
A.易与反应 B.易与H2O反应
C.熔点低、导热性好 D.密度小、硬度小
4.【依据物质性质考查物质的转化】(2026高三上·江苏南通期中)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.工业制高纯:
B.钠暴露在空气中的物质转化:
C.
D.
考向02 钠氧化物的性质及应用
5. 【依据物质性质考查辨识能力】(2026·江苏扬州中学、盐城中学等四校联考)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 炭黑硬度大,可用于电极材料 B. 有强氧化性,可用于漂白纺织品
C. 易液化,可用于生产氮肥 D. 溶液有酸性,可用于腐蚀铜电路板
6.【结合信息考查分析解决问题能力】(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.Na2O2呈淡黄色,可用于呼吸面罩中作供氧剂
B.向CuSO4溶液中加入小粒金属钠:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
C.Na2O2吸收SO2:2Na2O2+2SO2=2Na2SO4+O2
D.NaNa2O2O2
7.【依据物质的性质考查物质的转化】(2026·山西太原高三模拟)不同类别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.Na投入水中会沉入底部并四处游动
B.上述转化中只有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.向足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2
8.【通过科学探究考查创新意识】(2025·上海浦东新高三模拟)有关Na2O2性质实验如下:
已知:①Na2O2与水反应经历了Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2;②酚酞褪色原因与NaOH溶液的浓度大小或物质的强氧化性有关。根据上述实验可以得出的结论是
A.双氧水能使酚酞褪色 B.浓氢氧化钠能使酚酞褪色
C.双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色 D.可利用二氧化锰和水来完善实验方案
考向03 碳酸钠和碳酸氢钠的性质及应用
9.【从实验原理和实验装置考查物质的制备方法】(2026·江苏南京市大厂高级中学·二模)下列利用氨碱法制纯碱的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙制取碳酸氢钠
C.用装置丙过滤得到碳酸氢钠固体 D.用装置丁加热分解碳酸氢钠得到纯碱
10.【依据物质性质考查其用途】(2026·江苏省南京模拟)Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐,它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,不正确的是
A.小苏打能中和胃酸,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,可用于治疗胃酸过多,但不适合胃溃疡病人
B.NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头
C.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体,可获得NaHCO3沉淀
11.【以工业生产为情境考查物质转化】 (2025·江苏省二模)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.制 ClO2 :NaCl(aq)Cl2(aq)ClO2
B.纯碱工业:饱和
C.金属 Mg 制备:
D.硝酸工业: N2NOHNO3
12.【结合实验方案及现象进行实验探究】(2026·江苏前黄高级中学·二模)室温下,根据下列实验探究方案与现象不能达到探究目的的是
选项
探究方案与现象
探究目的
A
室温下,向一定量饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2气体,观察到有晶体析出
室温下固体在水中溶解性:Na2CO3>NaHCO3
B
向10 mL 0.1 mol·L-1 FeBr2溶液中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加2滴新制氯水,溶液变红
的还原性比的强
C
用pH计测量相同温度、相同浓度NaClO溶液与Na2CO3溶液的pH,后者pH更大
Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)
D
向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 NaCl和KI的混合溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 AgNO3 溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A.A B.B C.C D.D
13.【从实验新视角考查物质的性质及应用】(2025·江苏省无锡市期末)室温下,通过下列实验制备少量NaHCO3并探究其性质。
实验1:测得100 mL 14 mol·L-1氨水的pH约为12;
实验2:向上述氨水中加入NaCl至饱和,通足量CO2,经过滤、洗涤、干燥得到NaHCO3固体;
实验3:配制100 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,测得溶液pH为8.0;
实验4:向2 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加几滴0.1 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.依据实验1推测:Kb(NH3·H2O)≈7×10-26
B.实验2所得滤液中存在:c(NH)+c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.实验3的溶液中存在:c(CO32-)-c(H2CO3)=9.9×10-7 mol·L-1
D.实验4发生反应的离子方程式:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O
考向04 侯氏制碱法原理
14.【依据工艺流程考查物质的制备】(2026·江苏省南通中学月考)我国化学家侯德榜先生创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图),促进了世界制碱技术的发展。下列有关说法正确的是
A.NH3和CO2的通入顺序可以调换
B.实验室中反应(2)应在坩埚中进行
C.侯氏制碱法的主要原理是相同条件下Na2CO3易溶于水,NaHCO3难溶于水
D.操作X为过滤,在实验室中为加快过滤速率用玻璃棒搅拌
15.【依据实验原理及装置考查物质的制备方法】(2025·江苏省苏州市十校12月联考)下列有关NaHCO3的实验装置或原理能达到实验目的的是
A.装置甲:制NaHCO3固体 B.装置乙:除去NaHCO3中的Na2CO3
C.装置丙:制取CO2 D.装置丁:除去CO2中的HCl
16.【结合工艺流程图考查知识的应用能力】我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥,工艺流程图如下。其中碳酸化塔中的产物为NaHCO3,下列说法正确的是
A.c(Na+);碱母液储罐大于氨母液储罐
B.经“冷析”和“盐析”后的体系仅是NH4Cl的饱和溶液
C.向氯化钠溶液中先通入CO2,再通入NH3能提高cHCO)
D.该工艺的碳原子利用率理论上接近100%
17.【依据实验原理及装置考查物质的制备方法】(2026·四川成都外国语学校模拟)侯氏制碱法将CO2通入氨化的饱和氯化钠溶液中反应,。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 向1L1mol/L的NH4Cl的溶液中加入氨水至中性,溶液中数目小于NA
B. 工业上由N2合成17gNH3,转移电子的数目小于3NA
C. NaCl和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物中质子数目为28NA
D. 0.1mol/LNaHCO3溶液中含数目小于0.1NA
考向05 碱金属元素的性质及应用
17.【利用实验装置考查辨识能力】(2025·江苏省南京市盐城市一模)检验草木灰浸出液的性质,下列实验操作不正确的是
A.浸取草木灰
B.过滤草木灰浊液
C.测量浸出液pH
D.检验浸出液中K+
18.【以有关信息为载体考查知识迁移】 (25-26高三上·江苏苏州·期末)中国科学家在自然资源利用方面贡献突出。盐湖中提取的LiCl与KCl共熔电解可制备金属锂,提取的用于制备电极材料。我国南海可燃冰(甲烷水合物)资源丰富,我国研发了在70℃下将可燃冰转化为甲醇和氢气的催化剂。工业上利用稀土离子与含磷酸酯(简写为HA)的萃取剂形成配合物分离稀土元素,萃取反应可表示为:(水层)(有机层)(有机层)(水层)。下列物质结构或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A.半径比大,可通过碳酸盐沉淀法分离卤水中的
B.金属Li和K的熔点不同,可用真空蒸馏法提纯金属Li
C.KCl是强电解质,可用蒸发结晶从盐湖中获取KCl
D.萃取剂与水的极性差异较大,可用分液法分离萃取剂和水溶液
19.【依据微型流程图考查物质的性质】 (2026·吉林长春·一模)由菱锰矿(,含有少量、、、等元素)制备锂电池正极材料的流程如下。下列说法错误的是
A. 粉碎菱锰矿可加快酸溶速率
B. 反应器中加入的作用是将氧化为
C. 加入BaS生成的沉淀只有NiS
D. 电解槽中发生电解反应的离子方程式为Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+
20.【依据流程图综合考查分析问题合解决问题的能力】(25-26高三上·江苏宿迁·期中)废旧钴酸锂电池经机械破碎、筛分后得到正极混合粉末(主要含LiCoO2、炭黑、Al及微量Ni、Fe等),通过如下工艺可回收其中的金属元素。
已知:①抗坏血酸(C6H8O6)具有强还原性;
②浸出液中含Ni2+、Co2+,其氢氧化物溶度积分别为
、。
(1)“浸出”时可提高浸出效率的措施有(任写两种)___________:若用盐酸替代H2SO4和抗坏血酸,也可以得到含有Li+、Co2+溶液,但缺点是___________。
(2)在“除铁”步骤中,溶液中生成黄钠铁矾沉淀化学式为Na2Fe6(SO4)4(OH)12,H2O2的作用是___________;生成黄钠铁矾沉淀时有气体生成,写出生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式___________。
(3)“沉铝”需调节溶液pH,常温下溶液中Co2+浓度为0.30mol·L-1,通过计算判断pH调至5.0时Co是否损失?___________(列出算式并给出结论)
(4)“沉锂”步骤完成后的滤液中主要含有的无机溶质为___________(写化学式)。
(5)Li2CO3受热分解可生成氧化锂(Li2O)。氧化锂晶体属于立方晶系,晶胞结构图如下图。O2-周围距离相等且最近的Li+有___________个。
21.【依据社会热点考查综合能力】(25-26高三下·江苏扬州·月考)锂电池的研发、使用及废电池的回收具有重要意义。
(1)比能量是指电池单位质量(或体积)输出的电能。锂金属电池放电时总反应为Li+MnO2=LiMnO2。下列关于锂金属电池说法正确的是______(填序号)。
A.放电时Li作负极 B.比能量高于锌锰干电池 C.可用稀硫酸作电解质
(2)钴酸锂(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)等锂离子二次电池应用普遍。
①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时,Li+由LixC6中脱嵌。写出放电至完全时Li1-xCoO2电极的电极反应式:______。
②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时Li+脱嵌形成Li1-xFePO4(0<x≤1)。Li1-xFePO4晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。图2中黑球代表______,______。
(3))将废旧锂离子电池(外壳为铁,电芯含铝)置于不同浓度的Na2S和NaCl溶液中使电池充分放电是电池回收工艺的首要步骤。电池在不同溶液中放电的残余电压随时间的变化如图3所示。对浸泡液中沉淀物热处理后,得到XRD示意图谱如图4所示。
①电池在5%Na2S溶液中比在5%NaCl溶液中放电速率更大,其原因是______。
②与Na2S溶液相比,NaCl溶液的质量分数由5%增大至10%时,电池残余电压降低速率更快。依据图4 XRD图谱,分析其主要原因:______。
(4)将放电完全的钴酸锂电池正极材料粉碎后进行酸浸处理。实验测得,在相同条件下,使用盐酸作浸取剂可使钴转化为Co2+,转化率达到99%。写出盐酸作浸取剂发生酸浸反应的化学反应方程式:______。
重难·创新演练
1. (25-26高三上·江苏常州·期中)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.制备漂白粉:溶液和
B.配制银氨溶液:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
2.(2026·江苏苏锡常镇四市一模)浩瀚的海洋是一个巨大的宝库。海水中含有等离子,呈弱碱性,海洋表层水的pH曾为8.3.由于人类活动的影响,过量的排放已将海洋表层水的pH降为约8.0。海水酸性的增强将使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。下列利用海洋资源涉及的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
3.(2025·吉林白城一模)将Na2O2分别投入含有下列离子的溶液中,离子浓度明显减小的是
①S2- ②SO ③HCO ④Fe2+ ⑤CO ⑥SO ⑦CH3COO- ⑧NH4+
A.①②③④⑧ B.①②③④⑤ C.②③④⑤⑧ D.④⑤⑥⑦⑧
4.(2026·江苏省苏北七市(徐、连等)联考·二模)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
实验操作和现象
结论
A
向溶液中通入少量,有白色沉淀生成
电离能力:
B
向溶有的溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
可将氧化生成
C
向溶液中加入1∼2滴石蕊试液,溶液变红色,再向其中加入少量固体,溶液红色变浅
是弱电解质
D
向各盛有溶液的两支试管中,分别加入1 mL浓度均为的溶液和溶液,加入溶液的试管中产生气泡速率比加入溶液的快
对分解反应的催化效果比好
A.A B.B C.C D.D
5.(2025·江苏省扬州市期中)室温下,通过下列实验探究NaHCO3与Na2CO3性质。已知:H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.4×10-11。
实验1:测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH为8。
实验2:向10 mol 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中持续通入CO2,并测定所得溶液的pH。
实验3:向0.1 mol·L-1 NiSO4溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,产生Ni CO3沉淀,同时放出气体。
下列有关说法不正确的是
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-)
B.实验2中pH为9时所得溶液中:c(CO32-)>c(HCO3-)
C.实验2中pH为7时所得溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)
D.实验3中发生反应的离子方程式为:Ni2++2HCO3-=NiCO3↓+CO2↑+H2O
6(2025·辽宁沈阳高三模拟)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合,发明了联合制碱法,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,该生产方法在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图,下列说法错误的是
A.NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃
B.从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水
C.沉淀池中反应的化学方程式:2NH3+CO2+2NaCl+H2O=NH4Cl+Na2CO3
D.循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染
7.(2026·江苏南通中学月考)2NaCO3·nH2O2(过碳酸钠)是一种集洗涤、杀菌于一体的氧化系漂白剂,是碳酸钠和过氧化氢形成的不稳定加合物,易溶于水,难溶于乙醇。制备装置:如图所示。
制备步骤:
i.按图组装仪器,控制实验温度不超过15℃;
ii.往A中加入25 mL的过氧化氢(质量分数为30%)、硫酸镁和硅酸钠各0.1 g,控温搅拌至所有试剂完全溶解;
iii.冷却至一定温度,加入100 mL饱和碳酸钠溶液,搅拌反应30 min,静置结晶;
iv.利用真空泵抽滤,滤饼用无水乙醇洗涤2~3次,通风橱风干得到产品过碳酸钠,滤液回收利用。
回答下列问题:
(1)在制备过程中,控制实验温度不超过15℃的原因是____________________________________。
(2)“加入100 mL饱和碳酸钠溶液”时要缓慢分批加入,并不断搅拌,目的是_________________。
(3)采用下列装置测定过碳酸钠的化学式(不考虑过碳酸钠含有杂质)。
①装置V中的试剂为_________________。
②装置接口的连接顺序为___________________(用ABCDE字母表示)。
③当装置I中化学反应完全后,下一步操作是___________________________________________。
④若实验操作准确,装置Ⅲ增重0.88 g,则制取该过碳酸钠的化学式为_________________。
8. (2026·江苏盐城市考前指导卷)研究的释氢和再生对氢能的利用具有重要意义。
(1)释氢原理为: 。
①该反应能自发进行的条件是___________。
A.只能高温 B.只能低温 C.任意温度
②也可与乙醇反应生成。
其他条件不变,在不同质量分数的乙醇溶液中释放出的体积随时间的变化关系如图所示。在相同时间内释放出的体积随乙醇的质量分数增加而减少的原因可能是___________。
(2)碱性溶液中,在催化剂表面释氢的微观过程如图所示。
①图中“”物质的化学式为___________。
②溶液浓度过大反而抑制产生的速率,其原因可能是___________。
(3)用惰性电极电解溶液可制得,实现再生,制备装置如图所示。
①阴极生成的电极方程式为___________。为提高的产率,应选用___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②已知:四丁基胺盐阳离子 体积大,难放电。在阴极室常加入四丁基胺盐提高的产率,其原因可能是___________。
真题·实战演练
1. (2026·河南高考真题)化学史可以给人以智慧。下列对化学史的相关陈述不合理的是
选项
化学史
陈述
A.
戴维电解熔融碳酸钠制得钠
碳酸钠受热易分解
B.
吴蕴初从蛋白质中提炼谷氨酸
蛋白质能水解成氨基酸
C.
哈伯和博施采用高压条件合成氨
工业生产中,加压能提高反应速率且使平衡向生成氨的方向移动
D.
阿伦尼乌斯发现氯化钠水溶液的导电性比纯水强
氯化钠能在水中发生电离
A. A B. B C. C D. D
2.(2025•山东卷,2,2分)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
3.(2025·浙江1月卷,7,3分)下列物质的结构或性质不能说明其用途的是
A.葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B.具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D.NaHCO3能中和酸并受热分解产生气体,故可用作加工馒头的膨松剂
4.(2025•辽吉黑内卷,4,3分)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为NA
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA
C.反应③中1molNa2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D.100L1mol·L-1NaClO溶液中,ClO⁻的数目为0.1NA
5.(2024·湖北卷,10,3分)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是
A.碱石灰有利于NH3 逸出 B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用P2O5 D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3= Li++[e(NH3)n]-
6.(2025·江苏·高考真题)海洋出水铁质文物表面有凝结物,研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。
(1)文物出水清淤后,须尽快浸泡在稀或溶液中进行现场保护。
①玻璃中的能与反应生成 (填化学式),故不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放溶液。
②文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀,其原因有 。
(2)文物表面凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。
①无氧环境中,文物中的与海水中的在细菌作用下形成等含铁凝结物。写出与反应生成和的离子方程式: 。
②有氧环境中,海水中的铁质文物表面形成等凝结物。
(i)铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验:向溶液中加入溶液(能与形成蓝色沉淀)和酚酞,将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为 。
(ii)铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒,是凝结物富集的可能原因。该胶粒的形成过程中,参与的主要阳离子有 (填离子符号)。
(3)为比较含氯在溶液与蒸馏水中浸泡的脱氯效果,请补充实验方案:取一定量含氯模拟样品,将其分为两等份, ,比较滴加溶液体积[。实验须遵循节约试剂用量的原则,必须使用的试剂:蒸馏水、溶液、溶液、溶液]。
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第01讲 钠及其重要化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 钠的性质及应用
考向02 钠氧化物的性质及应用
考向03 碳酸钠和碳酸氢钠的性质及应用
考向04 侯氏制碱法原理
考向05 碱金属元素的性质及应用
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 钠的性质及应用
1.【化学反应原理与物质性质、用途结合】(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.金属钠和液氨反应:NH3+Na=NaNH2+H2↑
B.Na具有强还原性,可用于从TiCl4溶液中置换出Ti
C.利用Na+KClK↑+NaCl制取K,该反应不能说明Na的金属性强于K
D.Na质软,可用于冶炼金属钛
【答案】C
【解析】A项,金属钠和液氨反应生成NaNH2和H2,反应的方程式为:2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑,错误;B项,钠与TiCl4溶液反应时,钠会先与水反应,不能置换出钛,Na具有强还原性,钠与熔融态TiCl4反应时可置换出钛,错误;C项,根据反应方程式可知,该条件下钾单质为气体,利用高熔点制取低熔点,与元素的金属性强弱无关,正确;D项,Na具有还原性,4Na+TiCl44NaCl+Ti,与软硬无关,错误。
2.【依据物质性质考查知识的应用】(2026·江苏苏北六校(徐州一中,宿迁中学等校)联考·二模)下列物质结构或性质与应用均正确且具有对应关系的是
A.冠醚与碱金属离子可形成离子键,冠醚可识别碱金属离子形成超分子
B.浓氨水有碱性,可用来检验输送氯气的管道是否漏气
C.离子液体含有较多自由移动的离子且性质稳定,可用作原电池的电解质
D.Na的金属性比K强,Na与KCl高温下可制备K
【答案】C
【解析】A.冠醚与碱金属离子之间通过配位作用结合,并非形成离子键,A错误;B.浓氨水可检验氯气泄漏,是因为NH3具有还原性,能与Cl2发生氧化还原反应生成白烟NH4Cl,与浓氨水的碱性无对应关系,B错误;C.离子液体含有大量自由移动的离子,且性质稳定,符合原电池电解质的性能要求,C正确;D.同主族从上到下金属性增强,K的金属性强于Na,Na与KCl高温制备K是利用K的沸点低于Na,易汽化逸出推动反应正向进行,D错误;故选C。
3.【依据物质的性质和用途考查辨识能力】(2026·四川省攀枝花市模拟)钠钾合金常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂,这主要是因为钠钾合金
A.易与反应 B.易与H2O反应
C.熔点低、导热性好 D.密度小、硬度小
【答案】C
【解析】钠、钾为金属,具有良好的导电、导热能力,钠钾合金熔点低,常温下呈液态,具有良好的导热性,可用作快中子反应堆的热交换剂,故C符合题意;答案为C项。
4.【依据物质性质考查物质的转化】(2026高三上·江苏南通期中)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.工业制高纯:
B.钠暴露在空气中的物质转化:
C.
D.
【答案】A
【解析】A.工业制高纯硅的流程中,SiO2在高温下被C还原生成粗硅,粗硅与HCl在300℃反应生成SiHCl3,SiHCl3在H2和1100℃下分解为高纯硅,各步骤均符合工业实际,A正确;B.钠暴露在空气中,常温下首先生成Na2O而非Na2O2,B错误;C.MnO2与稀盐酸加热无法生成Cl2,需浓盐酸才能发生反应生成氯气,第一步反应不成立,C错误;D.Fe在Cl2中点燃生成FeCl3而非FeCl2,第二步错误,D错误;故答案选A。
考向02 钠氧化物的性质及应用
5. 【依据物质性质考查辨识能力】(2026·江苏扬州中学、盐城中学等四校联考)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 炭黑硬度大,可用于电极材料 B. 有强氧化性,可用于漂白纺织品
C. 易液化,可用于生产氮肥 D. 溶液有酸性,可用于腐蚀铜电路板
【答案】B
【解析】A.炭黑用于电极材料是因为其具有导电性,与硬度大的性质无关,A错误;B.Na2O2具有强氧化性,可氧化有色物质使其褪色,因此可用于漂白纺织品,性质与用途具有对应关系,B正确;C.NH3用于生产氮肥是因为其含有氮元素,可转化为含氮肥料,与易液化的性质无关,NH3易液化对应的用途是作制冷剂,C错误;D.FeCl3溶液可腐蚀铜电路板是因为Fe3+具有氧化性,能发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,与溶液酸性无关,D错误;故选B。
6.【结合信息考查分析解决问题能力】(2025·江苏省各地模拟组合题)下列说法正确的是
A.Na2O2呈淡黄色,可用于呼吸面罩中作供氧剂
B.向CuSO4溶液中加入小粒金属钠:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
C.Na2O2吸收SO2:2Na2O2+2SO2=2Na2SO4+O2
D.NaNa2O2O2
【答案】D
【解析】A项,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,可作呼吸面具供氧剂,与颜色无关,错误;B项,向CuSO4溶液中加入小粒金属钠,钠先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4反应,不能获得单质Cu,错误;C项,Na2O2吸收SO2正确的化学方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4,错误;D项,单质钠与氧气在点燃条件下生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式为2Na+O2Na2O2、2CO2+2Na2O=2Na2CO3+O2,正确。
7.【依据物质的性质考查物质的转化】(2026·山西太原高三模拟)不同类别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.Na投入水中会沉入底部并四处游动
B.上述转化中只有分解反应和置换反应
C.反应③④表明Na2CO3不能转化为NaOH或NaHCO3
D.向足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2
【答案】D
【解析】A项,金属钠的密度比水小,浮在水面上,不是沉在底部,A项错误;B项,钠及其化合物的转化中还涉及化合反应等,如反应①:钠与氧气在加热条件下生成过氧化钠,B项错误;C项,碳酸钠可以继续反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3,碳酸钠和氢氧化钙可以通过复分解反应生成NaOH,C项错误;D项,Na2O2与H2O和CO2反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2= 2Na2CO3+ O2。根据方程式的关系可知,足量Na2O2固体中通入1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,采用极限法,若为1mol H2O,产生16gO2,若为1mol CO2,产生16gO2,则1mol H2O和CO2混合气体,发生反应⑤、⑥,共产生16gO2,D项正确;故选D。
8.【通过科学探究考查创新意识】(2025·上海浦东新高三模拟)有关Na2O2性质实验如下:
已知:①Na2O2与水反应经历了Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2;②酚酞褪色原因与NaOH溶液的浓度大小或物质的强氧化性有关。根据上述实验可以得出的结论是
A.双氧水能使酚酞褪色 B.浓氢氧化钠能使酚酞褪色
C.双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色 D.可利用二氧化锰和水来完善实验方案
【答案】D
【解析】A项,双氧水有强氧化性,可能使酚酞褪色,但也可能与溶液强碱性有关,A不合题意;B项,浓氢氧化钠能使酚酞变红,由题中实验无法确定褪色是因为溶液的强碱性还是双氧水的强氧化性,B不合题意;C项,由题中实验无法确定褪色是因为溶液的强碱性还是双氧水的强氧化性,C不合题意;D项,可利用二氧化锰和水来完善实验方案,先取适量水加入二氧化锰,再加入酚酞及少量氢氧化钠,看是否褪色(证明二氧化锰本身无漂白性),再取有少量气泡冒出的试管中液体,加二氧化锰作催化剂,使过氧化氢充分分解,再加酚酞,看是否变红后还能褪色,则可确定褪色是因为溶液的强碱性还是双氧水的强氧化性, D符合题意;故选D。
考向03 碳酸钠和碳酸氢钠的性质及应用
9.【从实验原理和实验装置考查物质的制备方法】(2026·江苏南京市大厂高级中学·二模)下列利用氨碱法制纯碱的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙制取碳酸氢钠
C.用装置丙过滤得到碳酸氢钠固体 D.用装置丁加热分解碳酸氢钠得到纯碱
【答案】D
【解析】A.实验室制取氨气用氯化铵固体和氢氧化钙固体共热,能达到实验目的,A不符合题意; B.根据侯氏制碱法,用装置乙可以制取碳酸氢钠,能达到实验目的,B不符合题意;C.用装置丙过滤是分离固液的实验操作,碳酸氢钠溶液达到过饱和后析出晶体,用过滤法能得到碳酸氢钠固体,能达到实验目的,C不符合题意; D.用装置丁加热分解碳酸氢钠得到纯碱,应改用坩埚加热, D符合题意;故选D。
10.【依据物质性质考查其用途】(2026·江苏省南京模拟)Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐,它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,不正确的是
A.小苏打能中和胃酸,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,可用于治疗胃酸过多,但不适合胃溃疡病人
B.NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头
C.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体,可获得NaHCO3沉淀
【答案】C
【解析】小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,胃溃疡病人不能服用小苏打类药物来治疗,因为反应产生的二氧化碳气体会造成胃部胀气,易造成胃穿孔,A正确;NaHCO3可用于中和面粉发酵后产生的酸且产生CO2气体,可用于做馒头,B正确;Na2CO3和NaHCO3溶液都与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀,所以不能用澄清石灰水来鉴别,C错误;Na2CO3比NaHCO3易溶于水,所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉淀,D正确。
11.【以工业生产为情境考查物质转化】 (2025·江苏省二模)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.制 ClO2 :NaCl(aq)Cl2(aq)ClO2
B.纯碱工业:饱和
C.金属 Mg 制备:
D.硝酸工业: N2NOHNO3
【答案】B
【解析】A.电解NaCl溶液生成Cl2,Cl2与SO2水溶液反应通常生成HCl和H2SO4,而非ClO2。ClO2的制备需要特定条件(如酸性环境下的氯酸盐还原),而非Cl2与SO2直接反应,A错误;B.饱和氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳气体生成溶解度较小的NaHCO3,NaHCO3不稳定,受热易分解生成Na2CO3,所以能实现转化,B正确;C.加热蒸干MgCl2溶液会导致Mg2+水解生成Mg(OH)2,而非无水MgCl2;此操作需要在HCl气流中加热,C错误。D.工业制硝酸需通过NH3催化氧化生成NO,再氧化为NO2后与水反应生成HNO3。题目中NO直接与水反应无法生成HNO3(需O2参与),D错误;故选B。
12.【结合实验方案及现象进行实验探究】(2026·江苏前黄高级中学·二模)室温下,根据下列实验探究方案与现象不能达到探究目的的是
选项
探究方案与现象
探究目的
A
室温下,向一定量饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2气体,观察到有晶体析出
室温下固体在水中溶解性:Na2CO3>NaHCO3
B
向10 mL 0.1 mol·L-1 FeBr2溶液中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加2滴新制氯水,溶液变红
的还原性比的强
C
用pH计测量相同温度、相同浓度NaClO溶液与Na2CO3溶液的pH,后者pH更大
Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)
D
向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 NaCl和KI的混合溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 AgNO3 溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.向一定量饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2气体,反应过程中消耗了溶剂水,且生成NaHCO3的质量比消耗Na2CO3的质量大,则无法说明水中溶解性:Na2CO3>NaHCO3,A错误;B. FeBr2溶液中Fe2+、Br-都能与氯气反应,控制氯气少量,KSCN溶液变红,说明Fe2+氧化为Fe3+,则Fe2+的还原性比Br-的强,B正确;C.酸根离子对应的酸越弱,水解程度越大,则用pH计测量相同温度、相同浓度NaClO溶液与Na2CO3溶液的pH,后者pH更大,说明Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),C正确;D.向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 NaCl和KI的混合溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 AgNO3 溶液,有黄色沉淀生成,说明有AgI沉淀生成,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D正确;答案选A。
13.【从实验新视角考查物质的性质及应用】(2025·江苏省无锡市期末)室温下,通过下列实验制备少量NaHCO3并探究其性质。
实验1:测得100 mL 14 mol·L-1氨水的pH约为12;
实验2:向上述氨水中加入NaCl至饱和,通足量CO2,经过滤、洗涤、干燥得到NaHCO3固体;
实验3:配制100 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,测得溶液pH为8.0;
实验4:向2 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中滴加几滴0.1 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A.依据实验1推测:Kb(NH3·H2O)≈7×10-26
B.实验2所得滤液中存在:c(NH)+c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.实验3的溶液中存在:c(CO32-)-c(H2CO3)=9.9×10-7 mol·L-1
D.实验4发生反应的离子方程式:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O
【答案】D
【解析】A项,室温下,14 mol·L-1氨水的pH约为12,则c(H+)=10-12 mol·L-1,c(OH-)=10-2 mol·L-1,列三段式:
NH3·H2ONH+OH-
起始/mol·L-1 14 0 0
转化/mol·L-1 10-2 10-2 10-2
平衡/mol·L-1 14-10-2 10-2 10-2
则Kb==×10-4≠7×10-26,错误;B项,发生反应:NH3+H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,析出NaHCO3,所得滤液中主要含NH4Cl,含有少量NaHCO3,根据电荷守恒可得:c(NH)+c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-),错误;C项,NaHCO3溶液中,根据物料守恒可得:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),由电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-),将电荷守恒关系式代入物料守恒关系式得:c(H2CO3)-c(CO32-)=c(OH-)-c(H+)=10-6 mol·L-1-10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1,错误;D项,Ba(OH)2溶液少量,反应时定其系数为1,两者反应生成BaCO3、Na2CO3和H2O,则反应的离子方程式为:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O,正确。
考向04 侯氏制碱法原理
14.【依据工艺流程考查物质的制备】(2026·江苏省南通中学月考)我国化学家侯德榜先生创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图),促进了世界制碱技术的发展。下列有关说法正确的是
A.NH3和CO2的通入顺序可以调换
B.实验室中反应(2)应在坩埚中进行
C.侯氏制碱法的主要原理是相同条件下Na2CO3易溶于水,NaHCO3难溶于水
D.操作X为过滤,在实验室中为加快过滤速率用玻璃棒搅拌
【答案】B
【解析】向饱和食盐水中先通入NH3至饱和,再通入CO2至饱和,析出大量的白色晶体,进行X操作即过滤得到的晶体A为NaHCO3,同时得到的溶液B含有NH4Cl、NaCl等,晶体A在坩埚中加热灼烧得纯碱,溶液B进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到NH4Cl晶体,据此分析解题。A项,NH3极易溶于水,而CO2难溶于水但易溶于氨化后的碱性溶液中,故NH3和CO2的通入顺序不可以调换,应先通入氨气,错误;B项,加热固体或对固体进行灼烧,需在坩埚中进行,故实验室中反应(2)应在坩埚中进行,正确;C项,Na2CO3和NaHCO3均易溶于水,侯氏制碱法的主要原理是相同条件下NH4Cl、NaCl、NaHCO3中NaHCO3的溶解度最小,先析出,错误;D项,由分析可知,操作X为过滤、洗涤、干燥,在实验室中玻璃棒的作用为引流,过滤时不能用玻璃棒搅拌,错误。
15.【依据实验原理及装置考查物质的制备方法】(2025·江苏省苏州市十校12月联考)下列有关NaHCO3的实验装置或原理能达到实验目的的是
A.装置甲:制NaHCO3固体 B.装置乙:除去NaHCO3中的Na2CO3
C.装置丙:制取CO2 D.装置丁:除去CO2中的HCl
【答案】D
【解析】A项,装置甲,氨气极易溶于水,直接通入溶液中易产生倒吸现象,二氧化碳在水中溶解度较小,应先通入氨气使溶液呈碱性,再通入二氧化碳,可增大二氧化碳的溶解度,有利于碳酸氢钠的生成,且侯氏制碱中使用饱和食盐水,不符合题意;B项,装置乙,碳酸氢钠受热易分解,而碳酸钠受热不分解,能用加热的方法来除去Na2CO3中的NaHCO3,不能用加热的方法除去碳酸氢钠中的碳酸钠,不符合题意;C项,装置丙中,稀硫酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,但长颈漏斗的下端没有伸入液面以下,会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出,不符合题意;D项,装置丁中,氯化氢气体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,而二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度较小,所以可以用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,符合题意。
16.【结合工艺流程图考查知识的应用能力】我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥,工艺流程图如下。其中碳酸化塔中的产物为NaHCO3,下列说法正确的是
A.c(Na+);碱母液储罐大于氨母液储罐
B.经“冷析”和“盐析”后的体系仅是NH4Cl的饱和溶液
C.向氯化钠溶液中先通入CO2,再通入NH3能提高cHCO)
D.该工艺的碳原子利用率理论上接近100%
【答案】D
【解析】在饱和NaCl溶液中先通入氨气(吸氨塔)使溶液呈现碱性,再通入CO2(碳酸化塔),在碱性环境下CO2溶解能力增强,与氨气反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠从溶液中析出,回转焙烧炉加热后转化为纯碱、水和二氧化碳,母液中的NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,在低温下却比NaCl溶解度小,在5℃~10℃时,向母液中加入食盐细粉,可使NH4Cl单独结晶析出,剩余氯化钠溶液可再次投入使用。A项,由工艺流程图可知,进入碱母液储罐的只有氯化铵,再加入氨气后,会产生氨水,所以碱母液储罐中的溶质是氯化铵和氨水,加入氯化钠盐析出氯化铵,通过分离后得到氨母液,故c(Na+):碱母液储罐小于氨母液储罐,故A错误;B项,过“冷析”和“盐析”后,体系为过饱和的NH4Cl溶液,溶液还有NaCl,故B错误;C项,由于NH3在水中的溶解度远大于CO2,先通入NH3营造碱性环境,再通入CO2能提高cHCO3-,故C错误;D项,该流程中,二氧化碳中的碳原子最终全部进入纯碱中,碳原子利用率理论上为100%,故D正确;故选D。
17.【依据实验原理及装置考查物质的制备方法】(2026·四川成都外国语学校模拟)侯氏制碱法将CO2通入氨化的饱和氯化钠溶液中反应,。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 向1L1mol/L的NH4Cl的溶液中加入氨水至中性,溶液中数目小于NA
B. 工业上由N2合成17gNH3,转移电子的数目小于3NA
C. NaCl和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物中质子数目为28NA
D. 0.1mol/LNaHCO3溶液中含数目小于0.1NA
【答案】C
【解析】A.向1L1mol/LNH4Cl溶液中加入氨水至中性,依据电荷守恒,可得出c()NH+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),中性溶液中c(H+)=c(OH-),则溶液中c(NH)=c(Cl-)=1mol,所以NH数目等于NA,A不正确;B.工业上由N2合成17gNH3,n(NH3)=1mol,N元素由0价降低到-3价,则转移电子的数目等于3NA,B不正确;C.含1molCl-的NaCl和含1molCl-的NH4Cl,其质子数都为28mol,则含1molCl-的NaCl和NH4Cl混合物中,质子数目为28NA,C正确;D.0.1mol/LNaHCO3溶液的体积未知,无法求出含HCO的物质的量,也就无法求出含HCO的数目,D不正确;故选C。
考向05 碱金属元素的性质及应用
17.【利用实验装置考查辨识能力】(2025·江苏省南京市盐城市一模)检验草木灰浸出液的性质,下列实验操作不正确的是
A.浸取草木灰
B.过滤草木灰浊液
C.测量浸出液pH
D.检验浸出液中K+
【答案】C
【解析】A项,浸取草木灰在烧杯中搅拌进行,正确;B项,过滤草木灰浊液操作注意“一贴、二低、三靠”,图中操作正确,正确;C项,测量浸出液pH,不能将pH试纸直接伸入浸出液,应用洁净干燥的玻璃棒蘸取浸出液,再滴至pH试纸上,待变色后与标准比色卡对照读数,错误;D项,检验浸出液中K+进行焰色试验,观察颜色时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,以滤去黄色的光,正确。
18.【以有关信息为载体考查知识迁移】 (25-26高三上·江苏苏州·期末)中国科学家在自然资源利用方面贡献突出。盐湖中提取的LiCl与KCl共熔电解可制备金属锂,提取的用于制备电极材料。我国南海可燃冰(甲烷水合物)资源丰富,我国研发了在70℃下将可燃冰转化为甲醇和氢气的催化剂。工业上利用稀土离子与含磷酸酯(简写为HA)的萃取剂形成配合物分离稀土元素,萃取反应可表示为:(水层)(有机层)(有机层)(水层)。下列物质结构或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A.半径比大,可通过碳酸盐沉淀法分离卤水中的
B.金属Li和K的熔点不同,可用真空蒸馏法提纯金属Li
C.KCl是强电解质,可用蒸发结晶从盐湖中获取KCl
D.萃取剂与水的极性差异较大,可用分液法分离萃取剂和水溶液
【答案】D
【解析】A.碳酸盐沉淀法分离Li+,是因为Li2CO3难溶、K2CO3易溶,A错误;B.真空蒸馏法分离金属,利用的是二者沸点不同,不是熔点,B错误;C.分离方法与电解质强弱无关,C错误;D.萃取剂与水极性差异大,二者不互溶分层,可用分液法分离,D正确;故选D。
19.【依据微型流程图考查物质的性质】 (2026·吉林长春·一模)由菱锰矿(,含有少量、、、等元素)制备锂电池正极材料的流程如下。下列说法错误的是
A. 粉碎菱锰矿可加快酸溶速率
B. 反应器中加入的作用是将氧化为
C. 加入BaS生成的沉淀只有NiS
D. 电解槽中发生电解反应的离子方程式为Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+
【答案】C
【解析】A.粉碎菱锰矿可以增大其与硫酸的接触面积,从而加快酸溶速率,A 正确;B.反应器中加入MnO2的作用是将酸溶后生成的Fe2+氧化为Fe3+,以便后续通过调节pH将其沉淀除去,方程式为,B 正确;C.加入BaS时,S2-不仅会与Ni2+生成NiS沉淀,还会与溶液中可能存在的其他重金属离子(如Fe2+等)生成沉淀;同时,Ba2+也会与溶液中的SO生成BaSO4沉淀。因此生成的沉淀不只有NiS,C 错误;D.电解槽中,Mn2+在阳极被氧化为MnO2,H+在阴极被还原为H2,离子方程式为:Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+,D 正确;故答案选C。
20.【依据流程图综合考查分析问题合解决问题的能力】(25-26高三上·江苏宿迁·期中)废旧钴酸锂电池经机械破碎、筛分后得到正极混合粉末(主要含LiCoO2、炭黑、Al及微量Ni、Fe等),通过如下工艺可回收其中的金属元素。
已知:①抗坏血酸(C6H8O6)具有强还原性;
②浸出液中含Ni2+、Co2+,其氢氧化物溶度积分别为
、。
(1)“浸出”时可提高浸出效率的措施有(任写两种)___________:若用盐酸替代H2SO4和抗坏血酸,也可以得到含有Li+、Co2+溶液,但缺点是___________。
(2)在“除铁”步骤中,溶液中生成黄钠铁矾沉淀化学式为Na2Fe6(SO4)4(OH)12,H2O2的作用是___________;生成黄钠铁矾沉淀时有气体生成,写出生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式___________。
(3)“沉铝”需调节溶液pH,常温下溶液中Co2+浓度为0.30mol·L-1,通过计算判断pH调至5.0时Co是否损失?___________(列出算式并给出结论)
(4)“沉锂”步骤完成后的滤液中主要含有的无机溶质为___________(写化学式)。
(5)Li2CO3受热分解可生成氧化锂(Li2O)。氧化锂晶体属于立方晶系,晶胞结构图如下图。O2-周围距离相等且最近的Li+有___________个。
【答案】(1)搅拌(或适当升高温度、适当增大酸浓度、延长浸出时间等) 会产生氯气,造成环境污染且可能腐蚀设备等
(2) 将亚铁离子氧化为铁离子 、
(3)pH调至5.0时,pOH=9.0,,则不会造成钴元素的损失
(4)(NH4)2SO4或Na2SO4
(5)8
【分析】正极混合粉末加硫酸溶解,使得Ni、Fe、Al形成Ni2+、Fe2+、Al3+进入浸出液,抗坏血酸把LiCoO2还原为Co2+,浸出渣主要以炭黑为主;浸出液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,并与碳酸钠溶液反应形成黄钠铁矾渣实现除铁;后加入碳酸氢铵形成氢氧化铝沉淀实现除铝;加入丁二酮肟实现沉镍;再加入草酸铵溶液除钴,形成二水合草酸钴沉淀;最后加入碳酸钠溶液,与Li+形成碳酸锂沉淀;
【解析】(1)“浸出”时可采取的优化措施是搅拌(或适当升高温度、适当增大酸浓度、延长浸出时间等);若用盐酸替代和抗坏血酸,抗坏血酸体现还原性,若盐酸体现还原性,会获得氧化产物氯气,所以盐酸替代和抗坏血酸的缺点是会产生氯气,造成环境污染且可能腐蚀设备等。
(2)过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,并与碳酸钠溶液反应形成黄钠铁矾沉淀:Na2Fe6(SO4)4(OH)12,同时伴随气体逸出,结合质量守恒该气体为二氧化碳,故离子方程式为:、。
(3)pH调至5.0时,pOH=9.0,,则不会造成钴元素的损失。
(4)溶液中存在酸浸时引入的硫酸根离子,沉铝、沉钴过程中引入的铵根离子,以及最后沉锂引入的钠离子,所以“沉锂”步骤完成后的滤液中主要含有的无机溶质为(NH4)2SO4或Na2SO4(或其他合理答案)。
(5)据“均摊法”,晶胞中含个黑球、8个白球,结合化学式,则白球为Li+、黑球为O2-,以顶面面心氧离子为例,O2-周围距离相等且最近的Li+在上下层各4个,共8个。
21.【依据社会热点考查综合能力】(25-26高三下·江苏扬州·月考)锂电池的研发、使用及废电池的回收具有重要意义。
(1)比能量是指电池单位质量(或体积)输出的电能。锂金属电池放电时总反应为Li+MnO2=LiMnO2。下列关于锂金属电池说法正确的是______(填序号)。
A.放电时Li作负极 B.比能量高于锌锰干电池 C.可用稀硫酸作电解质
(2)钴酸锂(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)等锂离子二次电池应用普遍。
①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时,Li+由LixC6中脱嵌。写出放电至完全时Li1-xCoO2电极的电极反应式:______。
②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时Li+脱嵌形成Li1-xFePO4(0<x≤1)。Li1-xFePO4晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。图2中黑球代表______,______。
(3))将废旧锂离子电池(外壳为铁,电芯含铝)置于不同浓度的Na2S和NaCl溶液中使电池充分放电是电池回收工艺的首要步骤。电池在不同溶液中放电的残余电压随时间的变化如图3所示。对浸泡液中沉淀物热处理后,得到XRD示意图谱如图4所示。
①电池在5%Na2S溶液中比在5%NaCl溶液中放电速率更大,其原因是______。
②与Na2S溶液相比,NaCl溶液的质量分数由5%增大至10%时,电池残余电压降低速率更快。依据图4 XRD图谱,分析其主要原因:______。
(4)将放电完全的钴酸锂电池正极材料粉碎后进行酸浸处理。实验测得,在相同条件下,使用盐酸作浸取剂可使钴转化为Co2+,转化率达到99%。写出盐酸作浸取剂发生酸浸反应的化学反应方程式:______。
【答案】(1)AB
(2)Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2 Li+ 0.25
(3)Na2S溶液的还原性更强,更易参与氧化还原反应,加快电子转移速率 NaCl溶液浓度增大时,Cl-促进铁外壳腐蚀,生成更多Fe2O3等产物,加快电池放电过程,而Na2S溶液中生成的硫化物会抑制反应
(4)2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O
【解析】(1)A.锂金属电池放电时总反应为Li+MnO2=LiMnO2,放电时Li作负极,MnO2做正极,A正确;B.100gLi可以失去电子:=14.3mol,100gZn可以失去电子:=3.1mol,所以锂电池比能量高于锌锰干电池,B正确;C.锂金属不可用稀H2SO4作电解质,因为锂可以与硫酸反应,破坏电极,C错误;故答案为:AB;
(2)①由图可知,放电时,Li+由LixC6中脱嵌,根据原子守恒、电荷守恒可得放电至完全时,Li1-xCoO2电极的电极反应式为:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2,故答案为:Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2;
②根据题意可知,Fe存在于O原子构成的正八面体中,P存在于O原子构成的正四面体中,由图可以看出正八面体和四面体结构都为4个,所以晶胞中有4个Fe和4个P,则LiFePO4单元中实际构成是Li4Fe4P4O16,即Li+在8个顶点、4个棱心和前、后、左、右4个面心上,即图2中黑球代表Li+,由图2可知,Li1-xFePO4比LiFePO4少了前、后面心的2个Li+,少的个数为2×1/2=1,则Li1-xFePO4晶胞为Li3Fe4P4O16,所以1-x=3/4,x=0.25,故答案为:Li+;0.25;
(3)①Na2S溶液具有更强的还原性,作为电解质溶液时,能更易参与电池的氧化还原反应,加快电子转移速率,从而使电池放电速率更快,故答案为:Na2S溶液的还原性更强,更易参与氧化还原反应,加快电子转移速率;
②依据图4 XRD图谱,当NaCl溶液浓度增大时,溶液中Cl-浓度升高,会加速铁外壳的腐蚀(发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀),同时生成更多的Fe2O3等产物,这些产物会促进电池内部的电化学反应,加快电池的放电过程,使得残余电压下降速率变快,而Na2S溶液中,S2-会与金属离子形成难溶的硫化物(如FeS),覆盖在电极表面,一定程度上抑制了反应的进一步进行,放电速率相对较慢,其主要原因是NaCl溶液浓度增大时,Cl-促进铁外壳腐蚀,生成更多Fe2O3等产物,加快电池放电过程,而Na2S溶液中生成的硫化物会抑制反应,故答案为:NaCl溶液浓度增大时,Cl-促进铁外壳腐蚀,生成更多Fe2O3等产物,加快电池放电过程,而Na2S溶液中生成的硫化物会抑制反应;
(4)将放电完全的钴酸锂电池正极材料粉碎后进行酸浸处理,实验测得,在相同条件下,使用盐酸作浸取剂可使钴转化为Co2+,转化率达到99%,则盐酸作浸取剂发生酸浸反应的化学反应方程式为:2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O,故答案为:2LiCoO2+8HCl=2LiCl+2CoCl2+Cl2↑+4H2O。
重难·创新演练
1. (25-26高三上·江苏常州·期中)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.制备漂白粉:溶液和
B.配制银氨溶液:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
【答案】B
【解析】A.电解NaCl溶液生成Cl2,Cl2与石灰水反应生成Ca(ClO)2和CaCl2。但工业制漂白粉需用石灰乳(浓Ca(OH)2),石灰水浓度低,反应不完全,无法有效生成漂白粉,A不能实现;B.AgNO3溶液加氨水先生成AgOH沉淀,继续加氨水沉淀溶解生成[Ag(NH3)2]OH,两步转化均符合银氨溶液的配制过程,B可以实现;C.纯碱工业需先向饱和食盐水中通NH3(增强溶液碱性),再通CO2析出NaHCO3,直接通CO2无法有效生成NaHCO3,C不能实现;D.FeS2高温下与O2反应生成SO2而非SO3,SO2需催化氧化为SO3后才能与水生成H2SO4,D不能实现;故选B。
2.(2026·江苏苏锡常镇四市一模)浩瀚的海洋是一个巨大的宝库。海水中含有等离子,呈弱碱性,海洋表层水的pH曾为8.3.由于人类活动的影响,过量的排放已将海洋表层水的pH降为约8.0。海水酸性的增强将使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。下列利用海洋资源涉及的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.电解NaCl溶液可得到Cl2,但Cl2与乙炔反应无法得到氯乙烯CH2=CHCl,氯乙烯需要乙炔与HCl加成得到,A错误;B.CO2溶解度小,不通入氨气无法从NaCl溶液中析出NaHCO3固体,第一步转化不能实现,B错误;C.氧化性Cl2>Br2>I2,Cl2可置换NaBr中的Br2,Br2可置换KI中的I2,两步转化均能实现,C正确;D.电解MgCl2溶液得不到Mg单质,工业需要电解熔融MgCl2冶炼Mg,D错误;
故答案选C。
3.(2025·吉林白城一模)将Na2O2分别投入含有下列离子的溶液中,离子浓度明显减小的是
①S2- ②SO ③HCO ④Fe2+ ⑤CO ⑥SO ⑦CH3COO- ⑧NH4+
A.①②③④⑧ B.①②③④⑤ C.②③④⑤⑧ D.④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】将Na2O2投入到溶液中,首先与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,然后根据反应产物与溶液的成分是否发生反应判断离子浓度的变化情况。①Na2O2具有强氧化性,而S2-具有还原性,二者会发生氧化还原反应,导致S2-的浓度减小,①符合题意;②Na2O2具有强氧化性,而SO具有还原性,二者会发生氧化还原反应,导致SO的浓度减小,②符合题意;③Na2O2与溶液中的水反应产生NaOH,NaOH电离产生OH-与HCO反应产生CO和水,导致HCO浓度减小,③符合题意;④Na2O2具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,二者会发生氧化还原反应,导致Fe2+的浓度减小,④符合题意;⑤CO与Na2O2及其与水反应产生的成分NaOH、O2都不能发生反应,故溶液中CO的浓度不变,⑤不符合题意;⑥SO与Na2O2及其与水反应产生的成分NaOH、O2都不能发生反应,故溶液中SO的浓度不变,⑥不符合题意;⑦CH3COO-与Na2O2及其与水反应产生的成分NaOH、O2都不能发生反应,故溶液中CH3COO-的浓度不变,⑦不符合题意;⑧Na2O2投入到溶液中,首先与水反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应产生的NaOH电离产生的OH-与溶液中NH4+结合形成弱电解质NH3·H2O,导致NH4+的浓度降低,⑧符合题意;可见加入Na2O2后离子浓度减小的微粒序号是①②③④⑧,故合理选项是A。
4.(2026·江苏省苏北七市(徐、连等)联考·二模)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
实验操作和现象
结论
A
向溶液中通入少量,有白色沉淀生成
电离能力:
B
向溶有的溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
可将氧化生成
C
向溶液中加入1∼2滴石蕊试液,溶液变红色,再向其中加入少量固体,溶液红色变浅
是弱电解质
D
向各盛有溶液的两支试管中,分别加入1 mL浓度均为的溶液和溶液,加入溶液的试管中产生气泡速率比加入溶液的快
对分解反应的催化效果比好
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.该反应的化学方程式为Ca(ClO)2 + CO2+H2O= CaCO3↓+2HClO,根据“强酸制弱酸”原理,H2CO3能与ClO-反应生成HClO,说明H2CO3的酸性强于HClO。由于H2CO3的第一步电离(生成HCO)酸性强于第二步电离(生成CO),因此电离H+能力:H2CO3> HClO >HCO,结论中“NO>HClO”错误,A错误;B.SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性。Fe(NO3)3溶液中含有NO,在酸性条件下,NO具有强氧化性,可将SO2(或H2SO3)氧化为SO,进而与Ba2+结合生成BaSO4沉淀。但实验中未排除NO的干扰,无法确定沉淀是否由Fe3+氧化SO2生成,B错误;C.CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+。加入CH3COONa固体后,CH3COO-浓度增大,平衡逆向移动,H+浓度减小,溶液酸性减弱,红色变浅。该现象直接证明CH3COOH的电离过程可逆,即CH3COOH是弱电解质,C正确;D.FeCl3和CuSO4的阴离子不同(Cl-与SO),无法排除阴离子对催化效率的影响,变量不唯一,无法比较Fe3+和Cu2+的催化效率,D错误;答案选C。
5.(2025·江苏省扬州市期中)室温下,通过下列实验探究NaHCO3与Na2CO3性质。已知:H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.4×10-11。
实验1:测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH为8。
实验2:向10 mol 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中持续通入CO2,并测定所得溶液的pH。
实验3:向0.1 mol·L-1 NiSO4溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,产生Ni CO3沉淀,同时放出气体。
下列有关说法不正确的是
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-)
B.实验2中pH为9时所得溶液中:c(CO32-)>c(HCO3-)
C.实验2中pH为7时所得溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)
D.实验3中发生反应的离子方程式为:Ni2++2HCO3-=NiCO3↓+CO2↑+H2O
【答案】B
【解析】A项,在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,HCO3-既水解(产生H2CO3)又电离(产生CO32-)。溶液pH=8显碱性,说明水解程度大于电离程度,故c(H2CO3)>c(CO32-),正确;B项,Ka2==4.4×10-11 mol·L-1,当pH=9时,c(H+)=10-9 mol·L-1,代入得=4.4×10-2,即 c(HCO3-)>c(CO32-),错误;C项,pH=7时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)= c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),可得c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-),正确;D项,实验 3 中Ni2+与HCO3-反应生成NiCO3沉淀和CO2气体,离子方程式为 Ni2++2HCO3-=NiCO3↓+CO2↑+H2O,正确。
6(2025·辽宁沈阳高三模拟)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合,发明了联合制碱法,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,该生产方法在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图,下列说法错误的是
A.NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃
B.从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水
C.沉淀池中反应的化学方程式:2NH3+CO2+2NaCl+H2O=NH4Cl+Na2CO3
D.循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染
【答案】C
【解析】由流程可知,合成氨厂提供氨气,与二氧化碳、饱和食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3,在沉淀池中过滤分离出碳酸氢钠,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,二氧化碳可循环使用。母液中含溶质氯化铵,通入氨气,加入食盐可分离得到氯化铵。A项,由溶解度曲线可以看出,NH4Cl的溶解度随温度升高而增大,因此如果NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃以下,A正确;B项,由联碱法生产流程示意图可以看出从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水,B正确;C项,沉淀池中反应的化学方程式:NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓,C错误;D项,由流程可知,循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染,D正确;故选C。
7.(2026·江苏南通中学月考)2NaCO3·nH2O2(过碳酸钠)是一种集洗涤、杀菌于一体的氧化系漂白剂,是碳酸钠和过氧化氢形成的不稳定加合物,易溶于水,难溶于乙醇。制备装置:如图所示。
制备步骤:
i.按图组装仪器,控制实验温度不超过15℃;
ii.往A中加入25 mL的过氧化氢(质量分数为30%)、硫酸镁和硅酸钠各0.1 g,控温搅拌至所有试剂完全溶解;
iii.冷却至一定温度,加入100 mL饱和碳酸钠溶液,搅拌反应30 min,静置结晶;
iv.利用真空泵抽滤,滤饼用无水乙醇洗涤2~3次,通风橱风干得到产品过碳酸钠,滤液回收利用。
回答下列问题:
(1)在制备过程中,控制实验温度不超过15℃的原因是____________________________________。
(2)“加入100 mL饱和碳酸钠溶液”时要缓慢分批加入,并不断搅拌,目的是_________________。
(3)采用下列装置测定过碳酸钠的化学式(不考虑过碳酸钠含有杂质)。
①装置V中的试剂为_________________。
②装置接口的连接顺序为___________________(用ABCDE字母表示)。
③当装置I中化学反应完全后,下一步操作是___________________________________________。
④若实验操作准确,装置Ⅲ增重0.88 g,则制取该过碳酸钠的化学式为_________________。
【答案】(1)过氧化氢不稳定,过碳酸钠也为不稳定化合物,避免温度过高受热分解
(2)为了避免温度升高,导致过碳酸钠产率下降
(3)①NaOH溶液 ②EABCD ③打开A处的活塞,通入空气 ④2NaCO3·3H2O2
【解析】三颈烧瓶中碳酸钠和过氧化氢发生反应2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)=2NaCO3·3H2O2(s),反应生成的过碳酸钠通过过滤、洗涤、干燥得到目标产物。
(1)过氧化氢受热易分解,由题干信息可知,过碳酸钠也不稳定,因此控制实验温度不超过15℃的原因是过氧化氢不稳定,过碳酸钠也为不稳定化合物,避免温度过高受热分解;
(2)过碳酸钠为不稳定化合物,为了避免温度升高,导致产率下降,所以要缓慢分批加入,并不断搅拌;(3)首先向装置通入经过Ⅴ中氢氧化钠处理过的空气,排净装置中空气,防止空气中二氧化碳干扰实验,Ⅰ中过碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,经过Ⅱ干燥后,二氧化碳在Ⅲ中被碱石灰吸收,装置Ⅳ防止空气中二氧化碳、水进入Ⅲ中干扰实验结果。①由分析可知,装置V的目的是除去空气中的二氧化碳气体,故试剂为NaOH溶液;②由分析可知,装置接口的连接顺序为EABCD;③当装置I中化学反应完全后,应当打开A处的活塞,通入空气,将产生的二氧化碳气体全部吹入装置Ⅲ中,减少实验误差;④若实验操作准确,装置Ⅲ增重0.88 g,则n(CO2)==0.02 mol,根据碳守恒,则n(Na2CO3),则n(H2O2)==0.04 mol,则n(Na2CO3)∶n(H2O2)=2∶3,化学式为2NaCO3·3H2O2。
8. (2026·江苏盐城市考前指导卷)研究的释氢和再生对氢能的利用具有重要意义。
(1)释氢原理为: 。
①该反应能自发进行的条件是___________。
A.只能高温 B.只能低温 C.任意温度
②也可与乙醇反应生成。
其他条件不变,在不同质量分数的乙醇溶液中释放出的体积随时间的变化关系如图所示。在相同时间内释放出的体积随乙醇的质量分数增加而减少的原因可能是___________。
(2)碱性溶液中,在催化剂表面释氢的微观过程如图所示。
①图中“”物质的化学式为___________。
②溶液浓度过大反而抑制产生的速率,其原因可能是___________。
(3)用惰性电极电解溶液可制得,实现再生,制备装置如图所示。
①阴极生成的电极方程式为___________。为提高的产率,应选用___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②已知:四丁基胺盐阳离子 体积大,难放电。在阴极室常加入四丁基胺盐提高的产率,其原因可能是___________。
【答案】(1) ①. C ②. NaBH4与乙醇反应的速率小于NaBH4与水反应的速率,随乙醇质量分数增加,相同时间内产生H2的体积减少
(2) ①. BH2(OH) ②. c(OH-)增大,OH-在催化剂表面吸附增多,(占据较多的活性位点),导致BH在催化剂表面吸附减少,(占据活性位点减少)
(3)①. ②. 阳 ③. (C4H9)4N+难放电,体积大,H+在电极放电的机会减少,(C4H9)4N+静电作用吸引B(OH),B(OH)放电机会增加
【解析】(1)①该反应为气体分子数增多的放热反应,△S>0,根据△G=△H-T△S<0反应自发进行,可知该反应能自发进行的条件是任意温度,故选C;②在相同时间内释放出H2的体积随乙醇的质量分数增加而减少的原因可能是NaBH4与乙醇反应的速率小于NaBH4与水反应的速率,随乙醇质量分数增加,相同时间内产生H2的体积减少;
(2)①根据图示,“”物质的化学式为BH2(OH);
②OH-、BH都吸附在催化剂表面,NaOH溶液浓度过大反而抑制H2产生的速率,原因可能是c(OH-)增大,OH-在催化剂表面吸附增多,(占据较多的活性位点),导致BH在催化剂表面吸附减少,(占据活性位点减少);
(3)①钛极与外接电源负极相连为阴极,NaB(OH)4发生还原反应生成BH,电极方程式为;为提高NaBH4的产率,防止阴极产生的BH通过阴离子交换膜进入阳极区发生反应而损耗,同时避免阴极区B(OH)移向阳极,应选用阳离子交换膜;
②(C4H9)4N+难放电,体积大,H+在电极放电的机会减少,(C4H9)4N+静电作用吸引B(OH),B(OH)放电机会增加,可提高NaBH4的产率。
真题·实战演练
1. (2026·河南高考真题)化学史可以给人以智慧。下列对化学史的相关陈述不合理的是
选项
化学史
陈述
A.
戴维电解熔融碳酸钠制得钠
碳酸钠受热易分解
B.
吴蕴初从蛋白质中提炼谷氨酸
蛋白质能水解成氨基酸
C.
哈伯和博施采用高压条件合成氨
工业生产中,加压能提高反应速率且使平衡向生成氨的方向移动
D.
阿伦尼乌斯发现氯化钠水溶液的导电性比纯水强
氯化钠能在水中发生电离
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】A.碳酸钠热稳定性高,受热不易分解,戴维电解熔融碳酸钠制钠是利用其熔融状态下能电离产生自由移动的钠离子,陈述不合理,A符合题意;B.蛋白质水解的最终产物为氨基酸,谷氨酸属于氨基酸,可从蛋白质水解产物中提炼得到,陈述合理,B不符合题意;C.合成氨反应为,N2+3H22NH3正反应气体分子数减少,加压既可增大反应速率,也可使平衡正向移动提高氨的产率,陈述合理,C不符合题意;D.氯化钠属于电解质,在水中电离出自由移动的Na+和Cl-,使溶液中自由移动的离子浓度远大于纯水,导电性更强,陈述合理,D不符合题意;故选A。
2.(2025•山东卷,2,2分)化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉漂白蚕丝制品
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
【答案】B
【解析】A项,明矾水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质,可用于净水,用法合理,A正确;B项,漂白粉含次氯酸钙,其强氧化性会破坏蚕丝(蛋白质)结构,导致丝制品损坏,用法不合理,B不正确;C项,食醋中的醋酸与水垢(碳酸钙、氢氧化镁)反应生成可溶物,可用于除水垢,用法合理,C正确;D项,小苏打(碳酸氢钠)受热分解产生CO2使糕点疏松,可用于烘焙糕点,用法合理,D正确;故选B。
3.(2025·浙江1月卷,7,3分)下列物质的结构或性质不能说明其用途的是
A.葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B.具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D.NaHCO3能中和酸并受热分解产生气体,故可用作加工馒头的膨松剂
【答案】A
【解析】A项,葡萄糖分子中含有醛基,具有还原性,能发生银镜反应,可与银氨溶液反应制作银镜,A符合题意;B项,橡胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变形时,具有迅速复原的能力,因此其弹性好,强度高,且具有良好的物理力学性能和化学稳定性,故可用作汽车轮胎材料,B不符合题意;C项,SiC中原子以共价键形成空间网状结构,熔点高、硬度大,可用作砂轮、砂纸的磨料,C不符合题意;D项,NaHCO3可中和酸生成二氧化碳气体,并受热分解产生大量二氧化碳气体,可用作食品膨松剂,D不符合题意;故选A。
4.(2025•辽吉黑内卷,4,3分)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为NA
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA
C.反应③中1molNa2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D.100L1mol·L-1NaClO溶液中,ClO⁻的数目为0.1NA
【答案】A
【解析】A项,反应①电解熔融NaCl生成Cl2,标准状况下11.2L Cl2为0.5mol,含0.5×2=1mol原子,即NA,A正确;B项,2.3g Na(0.1mol)与氧气加热反应生成0.05mol Na2O2,每个Na2O2含1个O-O非极性键,所以非极性键数目为0.05NA,B错误;C项,Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,1mol Na2O2与水反应转移1mol电子,数目为NA,C错误;D项,ClO⁻在水中会水解,故ClO⁻数目小于0.1NA,D错误;故选A。
5.(2024·湖北卷,10,3分)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是
A.碱石灰有利于NH3 逸出 B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用P2O5 D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3= Li++[e(NH3)n]-
【答案】C
【解析】本题利用Li和液氨反应Li+nNH3= Li++[e(NH3)n]-制备[e(NH3)n]-;碱石灰可以吸收浓氨水中R的水分,同时吸水过程大量放热,使浓氨水受热分解产生氨气;利用集气瓶收集氨气;过量的氨气进入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成[e(NH3)n]-;最后的球形干燥管中可装P2O5,除掉过量的氨气,同时防止空气的水进入引起副反应。A项,碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物,可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,有利于NH3逸出,A正确;B项,锂片表面有Li2O,Li2O会阻碍Li和液氨的接触,所以必须打磨出新鲜表面,B正确;C项,第一个干燥管目的是干燥氨气,P2O5为酸性干燥剂能与氨气反应,所以不能用P2O5,而装置末端的干燥管作用为吸收过量的氨气,可用P2O5,C错误;D项,双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3= Li++[e(NH3)n]-,D正确;故选C。
6.(2025·江苏·高考真题)海洋出水铁质文物表面有凝结物,研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。
(1)文物出水清淤后,须尽快浸泡在稀或溶液中进行现场保护。
①玻璃中的能与反应生成 (填化学式),故不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放溶液。
②文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀,其原因有 。
(2)文物表面凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响。
①无氧环境中,文物中的与海水中的在细菌作用下形成等含铁凝结物。写出与反应生成和的离子方程式: 。
②有氧环境中,海水中的铁质文物表面形成等凝结物。
(i)铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示。依据原理设计如下实验:向溶液中加入溶液(能与形成蓝色沉淀)和酚酞,将混合液滴到生铁片上。预测该实验的现象为 。
(ii)铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒,是凝结物富集的可能原因。该胶粒的形成过程中,参与的主要阳离子有 (填离子符号)。
(3)为比较含氯在溶液与蒸馏水中浸泡的脱氯效果,请补充实验方案:取一定量含氯模拟样品,将其分为两等份, ,比较滴加溶液体积[。实验须遵循节约试剂用量的原则,必须使用的试剂:蒸馏水、溶液、溶液、溶液]。
【答案】(1)Na2SiO3 碱性环境抑制吸氧腐蚀正极反应的进行,反应速率减慢;碱性溶液中,溶解度较小,减少文物与O2的接触,减缓吸氧腐蚀
(2) 滴加混合溶液后,铁片表面将出现蓝色和红色区域,较长时间后出现黄色斑点 Fe3+、Fe2+
(3)分别加入等体积(如5mL)的0.5mol/LNaOH溶液和蒸馏水至浸没样品,在室温下,搅拌、浸泡30min;过滤,各取等量上清液(如2mL)置于两支小试管中,分别滴加3mL0.5mol/LHNO3溶液酸化,再分别滴加0.05mol/LAgNO3溶液;记录每份上清液至出现AgCl白色沉淀时消耗的AgNO3溶液体积
【解析】(1)①SiO2是酸性氧化物,可与NaOH溶液发生反应生成硅酸钠和水,化学方程式为。
②吸氧腐蚀时正极反应式为,根据化学平衡移动原理,碱性溶液中,OH-浓度较大,会抑制O2得电子,使吸氧腐蚀的速率减慢;O2在高离子浓度的液体中溶解度较小,碱性溶液比纯水溶解氧的能力低,减少了文物与O2的接触,减缓吸氧腐蚀。
(2)①无氧、弱碱性的海水中,Fe在细菌作用下,被SO氧化为+2价的FeS、Fe(OH)2,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出该反应的离子方程式:。
②(ⅰ)由题图知,铁片在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀,开始时,负极反应式为,正极反应式为。Fe2+与反应生成蓝色沉淀,即铁片上会出现蓝色区域;溶液中酚酞遇到OH-变红,铁片上会出现红色区域;由“有氧环境中,海水中的铁质文物表面形成FeOOH”知,Fe2+在盐水中被O2氧化成黄色的FeOOH,故现象是滴加混合溶液后,铁片表面将出现蓝色和红色区域,较长时间后出现黄色斑点;
(ⅱ)铁片发生吸氧腐蚀,负极区生成Fe2+,被O2进一步氧化为Fe3+,此时体系中的阳离子主要有Fe3+、Fe2+。
(3)要检验脱氯效果,应控制样品用量、脱氯时间、取用体积等变量相同,利用Ag+与Cl-的反应进行实验。实验中,首先需要将等量的含氯FeOOH模拟样品分别用等体积的NaOH溶液与蒸馏水浸泡脱氯,然后过滤,得到上清液,取等体积的两种上清液,先用HNO3溶液酸化,再加入AgNO3溶液,通过比较出现AgCl白色沉淀时消耗。AgNO3溶液体积的大小,即可比较脱氯效果。
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