1、第第 1 讲讲钠及其化合物钠及其化合物 【2021备考】 最新考纲命题统计 1.了解钠及其重要化合物的制备方法。 2.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。 素养落地:结合钠的原子结构认识钠的性质,理解“结构决定性质”的内涵;从 物质分类的角度预测钠的化合物的性质并通过实验验证,解释相关现象;了解其 在生产、生活中的应用,树立化学服务于社会的责任心与使命感。 考点一钠的性质及应用 知识梳理 1.钠的物理性质 (金属的)通性个性 颜色导电性、导热性熔点硬度密度 银白色良好小于 100 质地柔软(水)(钠)(煤油) 2.钠的化学性质 从原子结构认识钠的化学性质: Na O2、Cl2、H2O、H
2、等 Na 还原性 (1)与非金属单质反应 O2 常温:4NaO2=2Na2O(白色) 加热:2NaO2= Na2O2(淡黄色) Cl2:2NaCl2= 点燃 2NaCl(黄色火焰,白烟) S:2NaS=Na2S(研磨爆炸) (2)与水反应 离子方程式:2Na2H2O=2Na 2OHH2。 钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释 (3)与盐酸反应 离子方程式:2Na2H =2NaH2。 (4)钠与盐反应 钠与盐溶液反应 如 Na 投入 CuSO4溶液中,反应的离子方程式为 2Na2H2OCu2 =2Na Cu(OH)2H2。 钠与熔融盐反应: 4NaTiCl4= 熔融 Ti4NaCl 3.钠的制取
3、及保存 4.钠的用途 链接新教材 (新教材 RJ 第一册 P6813 习题变式练)资料显示,钠着火时不能用二氧化碳灭火。 为寻找原因,某小组同学展开了如下探究。 (1)CO2的制备 选用如图所示装置制取 CO2。为了得到纯净的 CO2气体。打开弹簧夹后,产生的 气流应依次通过盛有_、_的洗气瓶(填试剂名称)。 (2)探究 1钠能否与二氧化碳反应 实验 1:将燃烧匙中的钠引燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中。可以看到, 火焰呈黄色,产生大量白烟;火焰熄灭后,集气瓶底部有黑色固体,瓶壁上附着 白色固体。 结论 1:钠在点燃条件下能与二氧化碳反应。 探究 2实验 1 中产生的黑色固体与白色固体的成分
4、 实验 2:(1)在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤,滤纸上留下黑色固体,滤 液为无色。 (2)将干燥后的黑色固体引燃,并将产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊。 (3)取适量滤液置于两支试管中,向第一支试管中滴加几滴酚酞溶液,溶液变红; 向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。 结论 2:黑色固体、白色固体成分分别是_、_。 钠在二氧化碳中燃烧的化学式方程式为_ _。 答案(1)饱和碳酸氢钠溶液浓硫酸 (2)CNa2CO34Na3CO2= 点燃 2Na2CO3C 考向突破 考向一钠的性质及应用 钠的性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”) (1)实验完毕后剩
5、余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶() (2)金属钠可保存在煤油中,也可保存在四氯化碳中() (3)把钠投入到 NH4Cl 溶液中可以生成两种气体() (4)Na 与足量 O2反应生成 Na2O, 随着温度的升高, 生成 Na2O 的速率逐渐加快() (5)电解熔融氯化钠或饱和食盐水都可得到金属钠() 钠与氧气反应探析 题目设计 2.金属钠与氧气反应在不同条件下生成产物不同,据此回答下列问题。 (1)1 mol 钠与足量氧气反应转移电子数为_。 (2)1 mol 氧气与足量钠反应转移电子数范围为_。 (3) 金 属 钠 燃 烧 时 火 焰 为 黄 色 , 但 实 验 时 常 伴 有 黑 烟
6、 , 原 因 是 _ _。 提示(1)NA(2)2NA4NA(3)钠表面煤油未除尽,燃烧时冒黑烟 钠与水反应的实质 题目设计 3.(1)将一小块金属钠分别投入盛有:a.水、b.乙醇、c.稀 H2SO4的三个小烧杯中, 反应速率由大到小的顺序为_。 (2)将物质的量为 0.2 mol 的 Na、Mg、Al 三种金属分别加入到 100 mL 1 molL 1 的盐酸中,产生 H2的体积依次为 V1、V2、V3,V1、V2、V3的大小关系为_。 提示(1)cab(2)V1V2V3 钠与盐反应探究 题目设计 4.为探究钠与盐反应的规律,某实验小组同学设计了下列两组实验: 实验 1:如图,在蒸发皿中放一
7、小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水 CuSO4与熔化的钠接触。 图 1图 2 现象:瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。 实验 2:如图 2,向盛有 CuSO4溶液的小烧杯中加入一小块钠。 现象:钠浮在水面上,熔化成液态钠球并四处游动,生成蓝色沉淀。 问题:(1)实验 2 中反应的离子方程式为_ _。 (2) 比 较 实 验 1 、 实 验 2 可 知 Na 与 CuSO4反 应 生 成 Cu 的 实 验 条 件 为 _ _。 提示(1)2NaCu2 2H2O=2NaCu(OH)2H2 (2)加热且无水 考向二钠与水反应实验的改进与创新 题目设计 5.如图甲是演示金属钠与水的反应的
8、重要实验,为收集检验气体产物,某兴趣小 组将甲装置改进成如下乙或丙,请根据要求回答下列问题: (1)按乙装置实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一 小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是_ _。 (2)按图丙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的 钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是 V_V(填 “”、“”或“”)。 用铝箔包住钠用铜箔包住钠 提示(1)钠处于煤油和水的界面处上下浮动,右侧液面下降,左侧液面上升(2) 考点二氧化钠过氧化钠 知识梳理 1.氧化钠与过氧化钠的比较 氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2) 颜色状态白色
9、固体淡黄色固体 电子式 阴、阳离 子个数比 1212 是否为碱 性氧化物 是不是 与 H2O 反应 Na2OH2O=2NaOH 2Na2O22H2O=4NaOH O2 与 CO2 反应 Na2OCO2=Na2CO3 2Na2O22CO2=2Na2CO3 O2 与盐酸 反应 Na2O2HCl=2NaCl H2O 2Na2O24HCl=4NaCl O22H2O 用途用于制备烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂 转化关系Na2O O2 Na2O2 2.从元素化合价角度分析 Na2O2的性质 O 0 2 失去电子,化合价升高 表现为还原性 Na2O 1 2 得到电子,化合价降低 表现为氧化性 O 2 (1)强氧
10、化性的五个表现 (2)遇 KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为 O2。 (3)遇 CO2、H2O、H 则发生自身的氧化还原反应。 链接新教材 (新教材 RJ 第一册 P35习题变式练) 为探究 Na2O2与水反应的产物,某同学设计了如下实验: 向盛有 12 g 过氧化钠的试管中加入 12 mL 水,立即产生大量气泡,向反应 后的溶液中滴入 12 滴酚酞溶液,溶液变红,轻轻振荡后红色褪去。 向褪色后的溶液中加入少量 MnO2又产生大量气泡。 问题: (1)检验实验中产生气体成分的方法_ _。 (2)实验中反应的离子方程式为_ _。 (3)由实验可判断出反应中生成了 H2O2,由此推知
11、过氧化钠与水反应分两步 进行,两步反应的化学方程式分别为 第一步_; 第二步_。 答案(1)用带火星的木条靠近试管口, 木条复燃, 说明产生气体为 O2(2)2Na2O2 2H2O=4Na 4OH O2(3)Na2O2 2H2O=2NaOH H2O2 2H2O2=2H2OO2 考向突破 考向一钠的氧化物的性质及应用 钠的氧化物性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”) (1)氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物() (2)1 mol Na2O2固体中含离子总数为 4NA() (3)Na2O2加入酚酞溶液中,反应现象为先变红后褪色() (4)1 mol Na2O2与足量水反应
12、转移电子数为 2NA() (5)Na2O2吸收 CO2产生 O2,可用作呼吸面具的供氧剂() 过氧化钠的强氧化性 题目设计 2.过氧化钠是一种常见的强氧化剂,具有强氧化性。 根据要求回答下列问题: (1)将 Na2O2固体分别投入到品红溶液、紫色石蕊试液中,溶液颜色的变化分别为 _。 (2)Na2O2与木炭粉混合研磨会发生爆炸,原因是 _ _。 (3)某同学根据 SO2、CO2都是酸性氧化物,预测二者的混合气体与 Na2O2反应生 成 的 固 体 产 物 中 只 含 有 Na2RO3。 这 一 预 测 是 否 正 确 ? 理 由 是 _。 提示(1)褪色先变蓝后褪色(2)Na2O2具有强氧化性
13、与木炭粉接触发生剧烈的 氧化还原反应(3)不正确Na2O2与 SO2反应可生成 Na2SO4 过氧化钠的歧化反应 题目设计 3.Na2O2是一种常用供氧剂,反应原理为 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。 根据要求回答下列问题: (1)反应原理方程式中的氧化剂为_,当有 1 mol Na2O2参加反应时转移电 子数为_。 (2)如用 Na182O2代替 Na2O2,反应中生成的氧气摩尔质量为_。 (3) 为 验 证 反 应 后 的 固 体 中 是 否 含 Na2O2, 设 计 实 验 方 案 为 _ _。 提示(1)Na2O2NA(2)36 gmol 1 (3)取固体少许滴加蒸馏水,如产
14、生气泡说明含 Na2O2,否则不含(其它答案合理也 可) 考向二Na2O2与 H2O、CO2的定量计算 命题素材 (1)Na2O2与 CO2、H2O(g)的混合气体反应,可看作 Na2O2先与 CO2反应,完毕后 再与 H2O(g)反应。 (2)气体体积关系 若 CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量 Na2O2,气体体积的减少量等 于原混合气体体积的1 2且等于生成氧气的体积。 (3)电子转移关系 当 Na2O2与 CO2、H2O 反应时,物质的量关系为 2Na2O2O22e 。 (4)固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了 CO2中的“CO”、H2O 中的“H2”,可以看作
15、发生相应 的反应:Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。 物质的量分析 题目设计 4.向甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别放入 0.1 mol 钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化 钠,然后加水至 100 mL,所得溶液的物质的量浓度关系为_。 提示甲丁乙丙 质量分析 题目设计 5.在密闭容器中充入 CO2、CO、CH4的混合气体共 m g,若加入足量 Na2O2,充分 振荡并不断用电火花引燃至反应完全,测得固体质量增加 m g,则 CO2与 CH4的 体积比为_。 提示11 考点三碳酸钠与碳酸氢钠、焰色反应 知识梳理 1.碳酸钠与碳酸氢钠 (1)Na2CO3与
16、NaHCO3的比较(用离子方程式表示) 名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3) 俗名纯碱或苏打小苏打 主 要 性 质 水溶性易溶于水,溶液呈碱性 易溶于水(但比 Na2CO3溶解度 小),溶液呈碱性 稳定性 稳定,但结晶碳酸钠 (Na2CO310H2O)易风化 受热易分解, 其分解反应的方程 式为 2NaHCO3= Na2CO3 CO2H2O 与 H 反应 CO2 32H =H2O CO2 HCO 3H =H2OCO2 与碱 反应 NaOH不反应HCO 3OH =CO2 3H2O Ca(OH)2Ca2 CO2 3=CaCO3 Ca2 OH HCO 3=CaCO3H2O(碱过 量)
17、Ca2 2OH 2HCO 3=CaCO3CO2 3 2H2O(碱不足) 与盐 反应 CaCl2Ca2 CO2 3=CaCO3不反应 硫酸铝 2Al3 3CO2 3 3H2O=2Al(OH)3 3CO2 Al3 3HCO 3=Al(OH)3 3CO2 相互转化 主要用途 用于玻璃、肥皂、 合成洗 涤剂、造纸等工业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉 的主要成分之一 (2)Na2CO3的制备侯氏制碱法 原料 食盐、氨气、二氧化碳合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气 其反应为 CH2O(g)= 高温 COH2,COH2O(g)= 高温 CO2H2。 工艺流程 反应原理 产生 NaHCO3反应:NH3NaCl
18、CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。 产生 Na2CO3的反应:2NaHCO3= Na2CO3CO2H2O。 循环使用的物质:CO2、饱和食盐水。 2.焰色反应 (1)概念 某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色,属于物理变化, 属于元素的性质。 (2)操作 用盐酸 洗涤 铂丝 酒精灯 灼烧 无色 蘸 待测物 酒精灯 灼烧 观察火焰颜色 洗涤 洗净铂丝待用 (3)常见元素的焰色 钠元素黄色;钾元素紫色(透过蓝色的钴玻璃片观察);铜元素绿色。 考向突破 考向一碳酸钠与碳酸氢钠的性质及应用 钠盐性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“” ,错误的打“”) (1)小苏打是
19、面包发酵粉的主要成分之一() (2)碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效() (3)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异() (4)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化() (5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液() Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量分析 题目设计 2.(1)等物质的量a.Na2CO3b.NaHCO3分别与足量盐酸反应产生CO2的体积为Va、 Vb,Va_Vb(填“”“”或“”,下同);消耗相同浓度的盐酸体积为 Va、Vb,Va_Vb。 (2)等质量 c.Na2CO3d.NaHCO3分别与足量盐酸反应产生 CO2的体积为 Vc、Vd
20、, Vc_Vd;消耗相同浓度的盐酸体积为 Vc、Vd,Vc_Vd。 提示(1)(2) Na2CO3、NaHCO3的鉴别 命题素材 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 题目设计 3.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做 了以下实验,具体情况如图所示。 (1)只根据图、(盐酸足量且固体质量相同)所示实验,能够达到实验目的的是 _(填装置序号),写出该实验中能确定粉末是 NaHCO3的两点现象 _ _。 (2)图、 所示实验均能鉴别这两种物质, 写出共同发生的反应的化学方程式(若 为离子反应,则写离子方程式): _、 _。 (3)若用实验确定 NaHCO3比 Na2
21、CO3易分解,则试管 B 中装入的固体是 _(填化学式),原因是_ _。 提示(1)气球膨胀较大;产生气泡较剧烈 (2)2NaHCO3= Na2CO3CO2H2OCa2 2OHCO2=CaCO3H2O (3)NaHCO3B 试管中的温度低于 A 试管中的温度 考向二侯氏制碱法 装置模拟 题目设计 4.如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3的部分装置。 据图回答以下问题: (1)a 处通入_(填“CO2”或“NH3”)。 (2)c 处所放试剂为_。(填“碱石灰”或“蘸稀硫酸的脱脂棉”) 提示(1)NH3(2)醮稀硫酸的脱脂棉 流程模拟 题目设计 5.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,其
22、生产流程可简要表示如下: (1)往饱和食盐水中依次通入足量的 NH3、CO2(氨碱法),而不先通 CO2再通 NH3 的原因是_ _。 (2)从生产流程图可知,可循环利用的物质是_。 (3)写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式:_ _。 提示(1)由于 CO2在 NaCl 溶液中的溶解度很小,先通入 NH3使食盐水呈碱性, 能够吸收大量 CO2气体,产生较高浓度的 HCO 3,才能析出 NaHCO3晶体 (2)食盐水,CO2 (3)NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl、2NaHCO3= Na2CO3 CO2H2O 考向三焰色反应 题目设计 6.焰色反应是元素分析的一种重要方法,
23、请回答有关问题: (1) 是 否 所 有 金 属 及 其 化 合 物 灼 烧 时 火 焰 均 有 颜 色 ? 举 例 说 明 。 _。 (2)某同学灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,他判断该白色粉末中含 Na 、不含 K。 他的判断是否正确?如不正确,设计实验检验白色粉末中是否含 K 。(如正确, 此问可不答)_。 (3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,他判断该溶液一定为钠 盐溶液。其它同学不同意他的观点。理由是_。 提示(1)否。Fe 及其化合物 (2)否。做 K 元素的焰色反应时透过蓝色钴玻璃,如火焰呈紫色,含 K ,否则不 含 K (3)该溶液可能为 NaOH 溶液 1 拓展拾
24、遗:碱金属元素相关规律 碱金属 (1)相似性和递变性 相似性递变性(由 LiCs) 原子结构最外层均为 1 个电子 电子层数逐渐增多,核电荷数逐 渐增大,原子半径逐渐增大 元素性质 具有较强的金属性, 最高正价 均为1 价 金属性逐渐增强 单质 性质 物理 性质 (除 Cs 外)呈银白色,密度较 小,熔、沸点较低 密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点 逐渐降低 化学 性质 具有较强的还原性 与 O2反应 与 H2O 反应, 反应方程式可 表示为(用 M 代表碱金属)2M 2H2O=2MOHH2 还原性逐渐增强。与 O2反应越来 越剧烈,产物越来越复杂。如 Li O2 Li2O。Na O2 Na2O
25、2; 与 H2O 反应越来越剧烈,如 K 与 水反应可能会燃烧或轻微爆炸 (2)特殊性 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。 碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石 蜡中。 碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以 H 形式存 在,碱金属氢化物是强还原剂。 试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但 Na、K 等需放回原瓶。 锂与 O2反应与钠不同,只生成 Li2O。 碱金属元素单质及化合物有广泛用途。 回答下列问题: (1)锂是最轻的活泼金属,常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作 溶剂,原因是_ _。 (2)
26、金属钾是一种活泼的金属,下列有关其性质说法中正确的是() A.钾在空气中燃烧时,只生成 K2O B.钾与水反应,由于反应剧烈可能会发生爆炸 C.1 molL 1 KOH 溶液比 1 molL 1 NaOH 溶液碱性强 (3)KH 是一种野外供氢剂,其电子式为_,与水反应放出氢气,生成 1 mol 氢气时,反应中转移电子数为_。 (4)工业上用钠制钾,反应方程式为 NaKCl 801 KNaCl,其原理为 _。 答案(1)锂可以与水反应(2)B(3)K H NA (4)高温下,K 变为蒸汽逸出,浓度减小,平衡右移 2 核心素养:碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图像及计算 素养说明:近年来,高考中“动态多
27、变量”图像题高频出现,此类试题隐含信息 量大,对学生读图获取信息的能力要求较高。解答时多角度、多层面地观察图像, 结合化学原理运用数形结合思想建模即可突破问题的关键点。 (1)化学原理:向碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量依次发生CO2 3H =HCO 3、HCO 3H =H2OCO2,完成时消耗盐酸的量相等。 (2)图像分析 依据图像特点判断溶液溶质成分 若 V(Oa)V(ab)(即 Oa 段 与 ab 段消耗盐酸的体积 相同) 溶液中的溶质为 Na2CO3 涉及离子方程式Oa: CO2 3 H =HCO 3 ab:HCO 3H =H2O CO2 若 V(Oa)V(ab)(即 Oa 段 消耗盐
28、酸的体积大于 ab 段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为 Na2CO3 和 NaOH 涉及离子方程式 Oa: OH H =H2O CO2 3H =HCO 3 ab:HCO 3H =H2O CO2 若 V(Oa)V(ab)(即 Oa 段 消耗盐酸的体积小于 ab 段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3 涉及离子方程式Oa: CO2 3 H =HCO 3 ab:HCO 3H =H2O CO2 若 a0(即图像从原点开 始) 溶液中的溶质为 NaHCO3 涉及离子方程式 HCO 3 H =H2OCO2 题型一已知溶质种类分析反应阶段 【典例 1】向 NaOH 和 Na2CO
29、3混合溶液中滴加 0.1 molL 1 的稀盐酸,CO2的 生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。 据图回答下列问题 (1)Oa 段发生反应的离子方程式为 _。 (2)a 的值为_。 (3)原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3的物质的量之比为_。 解析(1)向 NaOH 和 Na2CO3混合溶液中滴加 0.1 molL 1 的稀盐酸,发生的反应 依次为 OH H=H2O、CO2 3H =HCO 3、HCO 3H =CO2H2O。(2) 从图像知生成 0.01 mol CO2,根据 HCO 3H =CO2H2O 知,消耗 HCl 的物 质的量为 0.01 mol, ab 段消耗盐酸的体
30、积为 0.01 mol 0.1 molL 10.1 L, a0.40.10.3。 (3)根据离子方程式和图像可知 Na2CO3的物质的量是 0.01 mol, 共计消耗盐酸 0.02 mol, 所以与氢氧化钠反应的盐酸是 0.04 mol0.02 mol0.02 mol, 则氢氧化钠的 物质的量为 0.02 mol,因此,原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3的物质的量之比为 21。 答案(1)OH H=H2O CO2 3H =HCO 3(2)0.3(3)21 题型二图像分析确定溶质种类 【典例 2】分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各 100 mL,再通入一定量的 CO2,随后分别各取 2
31、0 mL 溶液,向其中逐滴滴入 0.2 molL 1 的盐酸,在标准状 况下产生 CO2的体积(y 轴)与所加入盐酸的体积(x 轴)的关系如下图(分 A、B 两种 情况): (1)在 A 情况下,溶质是_(填化学式), 其物质的量之比为_。 (2)在 B 情况下,溶质是_(填化学式), 其物质的量之比为_。 (3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。 解析CO2与 NaOH 溶液反应时,据 CO2量与 NaOH 量的相对多少,有这样两个 阶段:CO22NaOH=Na2CO3H2O,此时溶质可能为 NaOH 和 Na2CO3或只 有 Na2CO3(刚好反应);Na2CO3CO2H2O=2NaHCO
32、3,此时溶质可能为 Na2CO3和 NaHCO3或只有 NaHCO3; 据图分析: B 情况最终生成的 CO2(其实就是 最初通入的与NaOH溶液反应的 CO2)是A 情况的 2倍。 (3)当加入 150 mL 盐酸时, 恰好完全反应,此时溶液中溶质为 NaCl。据物料守恒有 n(NaOH)n(Na )n(Cl )0.2 molL10.15 L0.03 mol,所以 c(NaOH)0.03 mol 0.02 L 1.5 molL 1。 答案(1)NaOH、Na2CO311 (2)Na2CO3、NaHCO311 (3)1.5 molL 1 基础知识巩固 1.(2019湖南雅礼中学)充分加热如图所
33、示密闭容器中放置有试剂的两个位置,若 钠与氧化银均反应完且恢复到原来的温度时,U 形管左右两侧液面相平,下列有 关说法中错误的是() A.装置内空气成分保持不变 B.热稳定性:钠的过氧化物强于 Ag2O C.装置内钠与 Ag2O 的物质的量之比为 21 D.有淡黄色固体生成 解 析加 热 时 装 置 内 发 生 的 反 应 有 : 2Ag2O = 4Ag O2 、 2Na O2= Na2O2。 由 U 形管中液面仍左右相平知 Ag2O 分解产生的 O2和 Na 消耗的 O2的量相等,故容器内空气的成分不变,A 正确;由反应方程式可知 n(Na)n(Ag2O)11,C 错误;由反应可知加热时 A
34、g2O 易分解但钠与 O2反应 生成 Na2O2,故 Na2O2的热稳定性强于 Ag2O,B 正确;Na2O2为淡黄色固体,D 正确。 答案C 2.现有 25 mL 2 molL 1 的 Na2CO3溶液和 75 mL 1 molL 1 的稀盐酸。 (1)将 Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中; (2)将稀盐酸逐滴滴入 Na2CO3溶液中。 两操作的现象及结果(标准状况下)为() A.现象相同,所得气体的体积相等 B.现象相同,所得气体的体积不等 C.现象不同,所得气体的体积相等 D.现象不同,所得气体的体积不等 解析(1)中发生的反应为 CO2 32H =CO2H2O,(2)中发生的反应依次为
35、 CO2 3H =HCO 3、HCO 3H =CO2H2O,故开始时(2)中没有 CO2 放出, 结合 n(Na2CO3)0.05 mol、n(HCl)0.075 mol,则产生气体的体积不同,选 D。 答案D 3.根据侯氏制碱原理制备少量 NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取 NaHCO3、 分离 NaHCO3、干燥 NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的 是() 解析NH4Cl 在试管底部分解为 NH3和 HCl,温度一降低又会生成 NH4Cl,无法 得到 NH3,A 错误;通入 CO2的导管应长进短出,B 错误;CO2通入氨化的饱和 食盐水生成 NaHCO3沉淀:NH
36、3NaClCO2H2O =NaHCO3 NH4Cl,可 用过滤方法分离 NaHCO3, C 正确; 加热 NaHCO3会分解: 2NaHCO3= Na2CO3 CO2 H2O,同时对固体加热应在坩埚中进行,D 错误。 答案C 考试能力过关 4.下列实验装置不能达到实验目的的是() 解析D 项,NaHCO3受热分解,应放在内管中,错误。 答案D 5.(2020河南顶级名校期中)事实上,许多非金属氧化物在一定条件下能与 Na2O2 反应,且反应极有规律,如 Na2O2SO2=Na2SO4、2Na2O22SO3=2Na2SO4 O2。据此,你认为下列化学方程式中正确的是() A.2Na2O22N2O
37、4=4NaNO3 B.Na2O22NO2=2NaNO2O2 C.2Na2O22N2O3=4NaNO2O2 D.2Na2O22Mn2O7=4Na2MnO4O2 解析Na2O2具有强氧化性,可与还原性物质发生氧化还原反应,Na2O2还可与最 高价氧化物反应生成相应的盐和氧气。N2O4中的 N 为4 价,因此和 Na2O2反应 生成5 价 N,即生成 NaNO3,A 项正确;Na2O2可把 NO2氧化为 NaNO3,B 项 错误;Na2O2可把 N2O3氧化为 NaNO3,C 项错误;化学方程式中原子不守恒,应 为 2Na2O22Mn2O7=4NaMnO4O2,D 项错误。 答案A 6.向 100
38、mL NaOH 溶液中通入一定量的 CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中 逐滴加入0.2 molL 1的盐酸, 产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。 下列判断正确的是() A.原 NaOH 溶液的浓度为 0.2 molL 1 B.通入的 CO2在标准状况下的体积为 448 mL C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为 n(NaOH)n(Na2CO3)13 D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为 n(NaHCO3)n(Na2CO3)11 解析A 项,滴加 VHCl100 mL 时,CO2完全放出,溶液中溶质只有 NaCl,nNaOH nHCl0.2 molL 10.1 L0.02
39、mol,c(NaOH)0.02 mol 0.1 L 0.2 molL 1,正确; B 项, 由图知, 25 mL100 mL 段发生反应为 H HCO 3=H2OCO2, n(CO2) n(H )(10025) mL103 LmL 10.2 molL11.5102 mol,VCO2 1.510 2 mol22 400 mLmol 1336 mL,错误;C 项,由 25010025 知 溶液中溶质成分为 Na2CO3、NaHCO3,错误;D 项,025 mL 段反应为 CO2 3 H =HCO 3,n(Na2CO3)n(HCl)25 mL10 3 LmL 10.2 molL15103 mol ,
40、 n(NaHCO3) 1.510 2mol 510 3 mol 110 2 mol , n(NaHCO3)n(Na2CO3)110 2 mol510 3 mol21,错误。 答案A A 级全员必做题 1.(2019贵阳质检)下列关于金属钠单质及其化合物的说法中,不正确的是() A.NaCl 可用作食品调味剂 B.相同温度下,NaHCO3的溶解度大于 Na2CO3 C.Na2CO3的焰色反应呈黄色 D.工业上 Na 可用于制备钛、锆等金属 答案B 2.(2019衡阳一模)南朝陶弘景在本草经集注中记载有鉴别消石(KNO3)与朴消 (Na2SO4)之法:“以火烧之,紫青烟起,云是真消石也”。该鉴别方
41、法利用的原 理是() A.受热升华B.颜色反应 C.焰色反应D.丁达尔效应 答案C 3.(2019辽宁丹东模拟)下列有关钠的叙述正确的是() A.金属钠露置在空气中最终生成 NaHCO3 B.用金属钠分别与水和乙醇反应,来比较水和乙醇中羟基氢的活性强弱 C.用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明该溶液一定不存在 K D.钠的金属性比钾强,工业上用钠制取钾:NaKClKNaCl 答案B 4.(2019海口模拟)钙与钠相似,也能形成过氧化物,则下列叙述正确的是() A.过氧化钙的化学式是 Ca2O2 B.1 mol 过氧化钠或过氧化钙跟足量水反应都生成 0.5 mol 氧气 C.过氧化钙中
42、阴阳离子数之比为 21 D.过氧化钙中只含离子键 答案B 5.某溶液中含有 HCO 3、SO2 3、CO2 3、CH3COO 4 种阴离子。向其中加入足量的 Na2O2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)() A.CH3COO B.SO2 3 C.CO2 3D.HCO 3 解析Na2O2与水反应生成 NaOH,HCO 3OH =CO2 3H2O,HCO 3浓度减 小,CO 2 3浓度增大;SO 2 3具有还原性,被 Na2O2氧化,浓度减小;CH3COO 几 乎不变。 答案A 6.(2020安徽安庆一中检测)Na3N 和 NaH 都是离子化合物,与水反应都有气体生 成,
43、下列说法中正确的是() A.两种物质的阴离子半径都比阳离子半径小 B.与水反应时,水都作氧化剂 C.与盐酸反应都只生成一种盐 D.溶于水,所得溶液都能使无色酚酞变红 解析Na3N 中 N3 的半径比 Na大,A 错误;Na3N3H2O=3NaOHNH3, NaHH2O=NaOHH2,其中 Na3N 与 H2O 反应属于非氧化还原反应,B 错 误;Na3N 与盐酸反应生成 NaCl 与 NH4Cl 两种盐,C 错误;两种物质溶于水都生 成能使无色酚酞变红的 NaOH,D 正确。 答案D 7.某同学用 Na2CO3和 NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法中正确的是 () A.实验前两溶液的
44、pH 相等 B.实验前两溶液中离子种类完全相同 C.加入 CaCl2溶液后生成的沉淀一样多 D.加入 CaCl2溶液后反应的离子方程式都是 CO2 3Ca2 =CaCO3 解析CO 2 3的水解程度大于 HCO 3,Na2CO3溶液的 pH 较大,A 项错误;实验前 两溶液中都存在 Na 、CO2 3、HCO 3、H 、OH,B 项正确;题图中左、右两支 试管中发生反应的离子方程式分别为 CO 2 3Ca2 =CaCO3、Ca2 2HCO 3=CaCO3H2OCO2,右边试管中 HCO 3不足,生成的沉淀比左边 试管中的沉淀少,故 C、D 项均错误。 答案B B 级拔高选做题 8.(2020淄
45、博实验中学考试)有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中 装入 1.06 g Na2CO3和 0.84 g NaHCO3, 试管中各有 10 mL 相同浓度的盐酸(如图), 同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中,下列叙述正确的是() A.甲装置的气球膨胀速率大 B.若最终两气球体积相同,则一定有 c(HCl)2 molL 1 C.若最终两气球体积不同,则一定有 c(HCl)1 molL 1 D.最终甲、乙试管的溶液中 Na 、Cl的物质的量相同 解析碳酸钠和盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钠,后碳酸氢钠和盐酸反应生 成二氧化碳,所以甲装置的气球膨胀速率小,故 A 项错误;1.06 g
46、 Na2CO3和 0.84 g NaHCO3的物质的量都是 0.01 mol,根据化学方程式:NaHCO3HCl=NaCl H2OCO2, Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2, 若最终两气球体积相同, 则说明试管中 HCl 的物质的量大于或等于 0.02 mol,所以其浓度大于或等于 2 molL 1,故 B 项正确;若最终两气球体积不同,则所需 HCl 的物质的量的范围 是 0n(HCl)0.02 mol, 所以 0c(HCl)2 molL 1, 故 C 项错误; 1.06 g Na2CO3 和 0.84 g NaHCO3的物质的量相同,都是 0.01 mol,所以 Na2CO3和
47、 NaHCO3中钠 离子的物质的量不同,故最终两试管的溶液中 Na 的物质的量一定不相同,故 D 项错误。 答案B 9.(2020会宁高三月考)Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体 的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。下列离子组在对应的溶液中一定能大量 共存的是() A.a 点对应的溶液中:Na 、OH、SO2 4、NO 3 B.b 点对应的溶液中:Al3 、Fe3、NO 3、Cl C.c 点对应的溶液中:Na 、Ca2、NO 3、Cl D.d 点对应的溶液中:Cl 、NO 3、Fe2 、Na 解析A 项,a 点对应溶液中溶质为 NaCl、Na2CO3、NaHCO3,O
48、H 不能共存, 错误;B 项,b 点对应溶液中溶质为 NaHCO3、NaCl,Al3 、Fe3不能共存,错误; C 项,c 点对应溶液中溶质为 NaCl,离子组可以共存,正确;D 项,d 点对应溶 液中溶质为 NaCl、HCl,NO 3、Fe2 不能共存,错误。 答案C 10.(2020安庆模拟)实验室测定已部分变质的过氧化钠样品纯度的装置如图所示 (Q 为弹性良好的气球且不与试剂反应,取定量的样品放入其中)。按图示安装好 仪器, 打开分液漏斗的活塞, 将稀硫酸滴入气球中。 下列说法中不正确的是() A.稀硫酸滴入气球中,Q 中能生成两种气体 B.准确读取量筒读数后,先关闭 K3然后打开 K2
49、,再缓缓打开 K1,准确读取量 筒读数 C.、中测量的气体体积的差值即为 CO2的体积(相同状况下) D.b 中的固体试剂可以是碱石灰,也可以是无水氯化钙 解析A 项, 变质的过氧化钠中含有碳酸钠, 加入稀硫酸后 Q 内发生反应: 2Na2O2 2H2SO4=2Na2SO42H2OO2,Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2, 所以 Q 中能生成两种气体,A 正确;反应生成的 CO2、O2使气球变大,将大广口 瓶中气体排出,水进入量筒中,所以量筒中水的体积即为生成的 CO2、O2的 体积,反应停止后,关闭 K3,打开 K2,再缓缓打开 K1,广口瓶内外相通,气球 Q 会慢慢缩小,混合
50、气体通过碱石灰吸收 CO2后,最后量筒中收集的是 O2,准 确读取量筒读数,B 正确;由前面分析知,量筒测量的是 CO2、O2的体积, 量筒测量的是 O2的体积,所以、中测量的气体体积的差值即为 CO2的体 积(相同状况下),C 正确;b 中的固体试剂主要是用于吸收 CO2,而无水氯化钙不 能吸收 CO2,所以 b 中的固体试剂不可以是无水氯化钙,D 错误。 答案D 11.(2019福建三明一中)过碳酸钠(2Na2CO33H2O2)在生产和生活领域应用广泛, 其制备反应为:2Na2CO3(aq)3H2O2(aq)2Na2CO33H2O2(s)H0。过碳酸 钠具有 Na2CO3和 H2O2的双重
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