2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識梳理與訓(xùn)練 第3章 第1講 鈉及其化合物(含解析).doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識梳理與訓(xùn)練 第3章 第1講 鈉及其化合物(含解析) [考綱要求] 1.知道Na及其氧化物的性質(zhì)。2.能利用Na及其氧化物分別與水反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。3.能規(guī)范解答以Na及其氧化物為載體的實(shí)驗(yàn)探究、框圖推斷題。4.了解Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)。5.能正確鑒別Na2CO3和NaHCO3,并能用實(shí)驗(yàn)的方法實(shí)現(xiàn)它們之間的相互轉(zhuǎn)化。6.從原子的核外電子排布,理解ⅠA族元素(單質(zhì)、化合物)的相似性和遞變性。7.了解堿金屬的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用。8.了解堿金屬及其化合物的典型計(jì)算。9.記住Na、K等重要金屬元素的焰色反應(yīng)。 考點(diǎn)一 鈉的性質(zhì)及應(yīng)用 1.鈉的物理性質(zhì) 顏色:銀白色,有金屬光澤; 密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油); 熔點(diǎn):低于100℃; 硬度:質(zhì)地柔軟,可以用小刀切割。 2.從鈉原子的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性 Na (1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng) O2 Cl2:2Na+Cl22NaCl (2)與水反應(yīng) ①離子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。 ②與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋 (3)與鹽酸反應(yīng) 離子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。 3.鈉的制取及保存 (1)制?。夯瘜W(xué)方程式為2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。 (2)保存:密封保存,通常保存在石蠟油或煤油中。 4.鈉的用途 (1)制取Na2O2等化合物。 (2)鈉、鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 (3)用作電光源,制作高壓鈉燈。 (4)冶煉某些金屬 金屬鈉具有強(qiáng)的還原性,熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。 深度思考 1.鈉能否保存在CCl4中?原因是什么? 答案 否,因?yàn)镃Cl4的密度比鈉的大,不能起到隔絕空氣的作用。 2.金屬鈉著火,不能用H2O、干冰滅火的原因是______________________________, 通常用__________掩埋。 答案 金屬鈉著火生成的是Na2O2,它能與H2O或CO2反應(yīng) 干燥沙土 3.取一小塊金屬鈉,放在燃燒匙里加熱,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是________(填序號)。 ①金屬先熔化?、谠诳諝庵腥紵?,放出黃色火花 ③燃燒后得白色固體?、苋紵龝r(shí)火焰為黃色 ⑤燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì) 答案?、佗堍? 解析 金屬鈉熔點(diǎn)低,放在燃燒匙里加熱,先熔化成小球,在空氣中燃燒,火焰呈黃色,燃燒后生成淡黃色的Na2O2。 題組一 鈉與水的反應(yīng)及拓展應(yīng)用 1.將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中,既有氣體,又有白色沉淀產(chǎn)生的是____________。 ①M(fèi)gSO4溶液?、贜aCl溶液?、跱a2SO4溶液 ④飽和澄清石灰水?、軨a(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液?、唢柡蚇aCl溶液 答案 ①④⑤⑦ 解析 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;④中反應(yīng)消耗水,溶液溫度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2產(chǎn)生沉淀;⑤中Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;⑥中生成的Cu(OH)2是藍(lán)色沉淀,不符合題意;⑦中水減少,c(Na+)增大,使NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移動。 2.將一小塊金屬鈉分別投入盛有:a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三個(gè)小燒杯中,反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開_____________。解釋反應(yīng)速率不同的原因:________________。 答案 c>a>b 鈉與上述三種物質(zhì)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是鈉與H+間的置換反應(yīng),H+濃度的大小決定了反應(yīng)速率的快慢,由三種物質(zhì)電離H+的能力可知H+濃度的大小順序?yàn)閏>a>b,因而反應(yīng)速率為c>a>b 3.向分別盛有100mL水、100mL0.1molL-1鹽酸、100mL0.01molL-1硫酸銅溶液的X、Y、Z三個(gè)燒杯中各投入0.05molNa。下列有關(guān)說法正確的是( ) A.三個(gè)燒杯中均會發(fā)生的離子反應(yīng)為2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ B.三個(gè)燒杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng),且X燒杯中反應(yīng)最劇烈 C三個(gè)燒杯反應(yīng)后,生成的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同 D.三個(gè)燒杯反應(yīng)后,生成的氣體的質(zhì)量一定相同 答案 D 解析 鈉與鹽酸反應(yīng)時(shí)鈉先與H+反應(yīng),離子方程式表示為2Na+2H+===2Na++H2↑,與CuSO4溶液反應(yīng)會生成沉淀,A錯誤;三燒杯中,水中的氫離子濃度最小,反應(yīng)最慢,B錯誤;X燒杯中生成的溶質(zhì)為NaOH,Y燒杯中生成的溶質(zhì)為NaCl,Z燒杯中生成的溶質(zhì)為Na2SO4,由于鈉的物質(zhì)的量相同,故Z燒杯中物質(zhì)的量濃度最小,C錯誤;因向三個(gè)燒杯中加入鈉的物質(zhì)的量相同且鈉全部反應(yīng)完,故生成H2的量相同,D正確。 1.鈉與水、酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是與H+的反應(yīng) 2.金屬鈉與可溶性鹽溶液反應(yīng)的思維模板 鹽溶液Na+H2O反應(yīng)— 題組二 鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)拓展 4.金屬鈉與水的反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中的一個(gè)重要反應(yīng)。該反應(yīng)的演示方法分別如圖甲、乙所示: (1)現(xiàn)按圖甲所示的方法,在室溫時(shí),向盛有飽和NaOH溶液的水槽中,加入一小塊金屬鈉。下列有關(guān)描述正確的是________(填字母,下同) a.鈉浮在液面上,并四處游動,最后消失 b.鈉熔化成一個(gè)光亮的小球 c.恢復(fù)到室溫時(shí),NaOH溶液的濃度增大 d.恢復(fù)到室溫時(shí),溶液中Na+數(shù)目減少 (2)按圖乙所示方法來收集產(chǎn)生的氣體,需將鈉包好,再放入水中。取相同質(zhì)量的鈉按下列兩種情況收集產(chǎn)生的氣體在相同條件下體積的關(guān)系是________。 ①用鋁箔包住鈉 ?、谟勉~箔包住鈉 a.二者收集氣體一樣多 b.①收集氣體體積較大 c.②收集氣體體積較大 答案 (1)abd (2)b 解析 (1)鈉投入飽和NaOH溶液中,發(fā)生的反應(yīng)為2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,其現(xiàn)象與鈉在水中的反應(yīng)現(xiàn)象相同;又因?yàn)樵芤菏秋柡偷模磻?yīng)消耗水,析出NaOH固體,則NaOH溶液濃度不變,但溶液體積減小,故Na+數(shù)目減少。(2)Na和H2O反應(yīng)產(chǎn)生H2的同時(shí)產(chǎn)生NaOH,NaOH可以和Al發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,故用鋁箔包住Na時(shí)產(chǎn)生的H2的體積較大。 5.有人設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的方法以驗(yàn)證反應(yīng)實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí),往100mL大試管中先加40mL煤油,取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞,通過長頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至膠塞,并夾緊彈簧夾(如圖)。仔細(xì)觀察,回答下列問題: (1)如何從試劑瓶中取用金屬鈉?剩余的Na能否放回原試劑瓶? (2)有關(guān)鈉反應(yīng)的現(xiàn)象是_______________________________。 (3)大試管的溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象:_________________________________。 (4)裝置中液面的變化:大試管內(nèi)______;長頸漏斗內(nèi)____。 (5)寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________。 答案 (1)用鑷子從試劑瓶中取一塊金屬鈉,用濾紙吸干表面上的煤油,用小刀在玻璃片上切米粒大小的鈉做實(shí)驗(yàn)用,剩余的鈉要放回原試劑瓶,不要隨意丟棄。 (2)有氣泡生成,鈉熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面處上下跳動,最終完全溶解 (3)下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀 (4)下降 上升 (5)2Na+FeSO4+2H2O===Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 金屬鈉與溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析思維模板 1.共性:因?yàn)殁c與不同的溶液反應(yīng)均屬于劇烈的置換反應(yīng),故有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生:①?。衡c浮在液面上;②熔:鈉熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游動直至 反應(yīng)完;④響:反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶嘶”的響聲。 2.差異性:與酸及能形成弱堿的金屬鹽溶液反應(yīng)時(shí),由于溶液中H+濃度較大,反應(yīng)比與水劇烈,最后鈉可能在液面上燃燒;與鹽溶液反應(yīng)時(shí),還可能會生成沉淀(如生成難溶堿)、氣 體(NH3)等。 考點(diǎn)二 氧化鈉和過氧化鈉 完成下列表格 化學(xué)式 Na2O Na2O2 氧元素化合價(jià) -2 -1 色、態(tài) 白色固體 淡黃色固體 陰、陽離子個(gè)數(shù)比 1∶2 1∶2 是否為堿性氧化物 是 不是 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式 Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑ 深度思考 1.金屬鈉露置在空氣中會發(fā)生一系列變化:銀白色金屬鈉(NaOH______) 答案 Na2O NaOH 溶液 Na2CO3 2.判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“” (1)Na2O2與Na2O中均只存在離子鍵( ) (2)Na2O2與Na2O晶體中陽離子與陰離子的個(gè)數(shù)比均為2∶1( ) (3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ H2O既不是氧化劑也不是還原劑( ) (4)Na2O、Na2O2組成元素相同,與CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同( ) (5)Na2O2的電子式為NaNa( ) 答案 (1) (2)√ (3)√ (4) (5) 題組一 過氧化鈉的性質(zhì)及應(yīng)用 1.某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO-4種陰離子。向其中加入足量的Na2O2固體后,溶液中離子濃度基本保持不變的是(假設(shè)溶液體積無變化)( ) A.CH3COO- B.SO C.CO D.HCO 答案 A 解析 Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH,HCO+OH-===CO+H2O,HCO濃度減小,CO濃度增大;SO具有還原性,被Na2O2氧化,濃度減??;CH3COO-濃度幾乎不變。 2.比較下列四組反應(yīng),回答下列問題。 一組:①Na2O2+CO2 ②Na2O2+SO2 二組:③Na2O2+FeCl3(溶液) ④Na2O2+FeCl2(溶液) 三組:⑤SO2通入品紅溶液中,加熱 ⑥Na2O2加入到品紅溶液中,加熱 四組:⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中 ⑧Na2O2固體加入到紫色石蕊溶液中 問題:(1)寫出①、②兩反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)判斷③、④反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,為什么? (3)判斷⑤、⑥反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,為什么? (4)判斷⑦、⑧反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象? 答案 (1)①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ②Na2O2+SO2===Na2SO4 (2)③、④反應(yīng)均會有紅褐色沉淀生成并有氣體放出。④中氣體明顯少于③中氣體,F(xiàn)eCl3與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3是不溶性的紅褐色沉淀;④中Fe2+具有強(qiáng)還原性,易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3,Na2O2與溶液中的水劇烈反應(yīng)會有O2產(chǎn)生。 (3)⑤溶液紅色褪去,加熱后又恢復(fù)紅色;⑥溶液紅色褪去,加熱后不能恢復(fù)紅色。原因是SO2的漂白性是由于它能與某些有色物質(zhì)生成易分解的無色物質(zhì),Na2O2的漂白性是因其具有強(qiáng)氧化性。 (4)⑦溶液變藍(lán),⑧溶液先變藍(lán)后褪色。原因是Na2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH,呈堿性,同時(shí)Na2O2又有漂白性。 Na2O2結(jié)構(gòu)和強(qiáng)氧化性的??键c(diǎn) 1.Na2O2的電子式為Na+[]2-Na+,O是個(gè)原子團(tuán)。 2.Na2O2與H2O、CO2的反應(yīng)都是Na2O2自身的氧化還原反應(yīng),在反應(yīng)中H2O、CO2既不是氧化劑,也不是還原劑。 3.在研究Na2O2與其他溶液反應(yīng)時(shí),要注意Na2O2的強(qiáng)氧化性和其溶液的強(qiáng)堿性。熟記Na2O2表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的5個(gè)實(shí)例: (1)Na2O2與SO2的反應(yīng):Na2O2+SO2===Na2SO4。 (2)Na2O2與FeCl2溶液的反應(yīng):能將Fe2+氧化成Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀。 (3)Na2O2與氫硫酸的反應(yīng):能將H2S氧化成單質(zhì)硫。 (4)Na2O2與Na2SO3溶液的反應(yīng):能將SO氧化成SO。 (5)Na2O2與品紅溶液的反應(yīng):能使品紅溶液褪色。 題組二 Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的定量分析 3.往甲、乙、丙、丁四個(gè)燒杯內(nèi)分別放入0.1mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉,然后各加入100mL水,攪拌,使固體完全溶解,則甲、乙、丙、丁溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小順序是( ) A.甲<乙<丙<丁 B.?。技祝家遥奖? C.甲=?。家遥奖?D.?。技祝家遥急? 答案 B 解析 (1)甲、丁相比: 甲:Na→NaOH 消耗H2O,溶劑減少 ?。篘aOH無反應(yīng) 溶劑不變 故NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù):甲>丁。 (2)乙、丙相比: 生成NaOH相等消耗H2O相等溶劑相等 故乙、丙溶液完全等同。 (3)乙、丙與甲相比 甲:Na 乙:Na2O 丙:Na2O2 當(dāng)它們物質(zhì)的量相等時(shí),Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物質(zhì)的量的,它們所消耗的水相等,故溶劑相等,因此甲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比乙、丙小。 4.過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后,若固體質(zhì)量增加了28g,反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))( ) 選項(xiàng) 二氧化碳 碳酸鈉 轉(zhuǎn)移的電子 A 1mol 2NA B 22.4L 1mol C 106g 1mol D 106g 2NA 答案 C 解析 Δm 轉(zhuǎn)移電子 2mol 2mol56g 2mol 1mol 1mol28g 1mol 由上述關(guān)系,不難得出C項(xiàng)正確。B項(xiàng)中未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況,錯誤。 5.取ag某物質(zhì)在O2中完全燃燒,將生成物與足量Na2O2固體完全反應(yīng),反應(yīng)后,固體質(zhì)量恰好也增加了ag,下列物質(zhì)不能滿足上述結(jié)果的是( ) A.H2 B.CO C.C6H12O6 D.C12H22O11 答案 D 解析 2CO+O22CO2 ① 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ② ①+②得:Na2O2+CO===Na2CO3(虛擬的反應(yīng)) 即:CO可被Na2O2完全吸收 2H2+O22H2O ③ 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ④ ③+④得:Na2O2+H2===2NaOH(虛擬的反應(yīng)) 即:H2可被Na2O2完全吸收 C項(xiàng)可變形為(CO)6(H2)6;D項(xiàng)可變形為C(CO)11(H2)11,因而反應(yīng)后質(zhì)量增加大于ag。 從“四個(gè)角度”理解H2O、CO2與 Na2O2反應(yīng)的定量關(guān)系 1.物質(zhì)的量的關(guān)系 無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物,通過足量的Na2O2時(shí),CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1。 2.氣體體積關(guān)系 若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2,則氣體體積減少的量等于原混合氣體體積的,且等于生成氧氣的體積。 3.轉(zhuǎn)移電子關(guān)系 2mol的Na2O2不論與H2O還是與CO2反應(yīng)均生成1mol的O2,轉(zhuǎn)移2mol的電子。 如: 4.固體質(zhì)量關(guān)系(質(zhì)量守恒定律拓展應(yīng)用) 由化學(xué)方程式的生成物中固體(NaOH或Na2CO3)與反應(yīng)物中固體(Na2O2)的化學(xué)式及式量比較可知,每1molCO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應(yīng)時(shí),固體分別增重28g、2g,從組成上看相當(dāng)于吸收了CO2中的“CO”,或相當(dāng)于吸收了水蒸氣中的“H2”,所以固體增 加的質(zhì)量Δm=28n(CO2)或Δm=2n(H2O)。此規(guī)律適用于通式符合(CO)m(H2)n的純凈物或混合物,在O2中充分燃燒后產(chǎn)物被足量Na2O2吸收后固體質(zhì)量增重問題的解決。 如:wg符合通式為(CO)m(H2)n的物質(zhì),在O2中充分燃燒后,將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體,反應(yīng)完畢,固體增重也必是wg。常見物質(zhì)中符合通式的有CO、H2、CH3OH(甲醇)、CH3COOH(醋酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。 題組三 Na2O2性質(zhì)的綜合實(shí)驗(yàn)探究 6.Na2O2可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑。 (1)某學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn):在盛有Na2O2的試管中加入足量水,固體完全溶解,并立即產(chǎn)生大量氣泡,當(dāng)氣泡消失后,向其中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液變紅;將試管輕輕振蕩,紅色很快褪去;此時(shí)再向試管中加入少量MnO2粉末,又有氣泡產(chǎn)生。 ①使酚酞溶液變紅是因?yàn)開_________,紅色褪去的可能原因是__________________。 ②加入MnO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。 (2)Na2O2有強(qiáng)氧化性,H2具有還原性,有同學(xué)猜想Na2O2與H2能反應(yīng)。為了驗(yàn)證此猜想,該小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下。 步驟1:按上圖組裝儀器(圖中夾持儀器省略),檢查氣密性,裝入藥品。 步驟2:打開K1、K2,產(chǎn)生的氫氣流經(jīng)裝有Na2O2的硬質(zhì)玻璃管,一段時(shí)間后,沒有任何現(xiàn)象。 步驟3:檢驗(yàn)H2的純度后,開始加熱,觀察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Na2O2開始熔化,淡黃色的粉末變成了白色固體,干燥管內(nèi)硫酸銅未變藍(lán)色。 步驟4:反應(yīng)后撤去酒精燈,待硬質(zhì)玻璃管冷卻后關(guān)閉K1。 ①添加稀鹽酸的儀器名稱是____________;B裝置的作用是________。 ②必須檢驗(yàn)氫氣純度的原因是__________________________________________。 ③設(shè)置裝置D的目的是__________________________________________。 ④你得到的結(jié)論是____________(若能反應(yīng)請用化學(xué)方程式表示)。 答案 (1)①反應(yīng)生成了堿(NaOH) 反應(yīng)生成的H2O2具有漂白作用 ②2H2O22H2O+O2↑ (2)①長頸漏斗 吸收氫氣中的雜質(zhì)氣體(水蒸氣、氯化氫等) ②防止空氣與氫氣混合加熱爆炸?、蹤z驗(yàn)有無水生成?、躈a2O2+H2===2NaOH 解析 (2)稀鹽酸與鋅反應(yīng)生成的氫氣中會混有水蒸氣、氯化氫,水和氯化氫與過氧化鈉都能反應(yīng),故必須除去。氫氣中若混有空氣在加熱時(shí)會發(fā)生爆炸,故步驟3中開始加熱之前應(yīng)先驗(yàn)純,防止空氣與氫氣混合加熱爆炸。白色的硫酸銅粉末遇水會變藍(lán),故可用來檢驗(yàn)有無水生成。由于干燥管內(nèi)硫酸銅未變藍(lán)色,故過氧化鈉與氫氣反應(yīng)無水生成,淡黃色的粉末變成了白色固體,白色固體應(yīng)為NaOH,據(jù)此可以寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 考點(diǎn)三 碳酸鈉與碳酸氫鈉 1.性質(zhì) 2.轉(zhuǎn)化 Na2CO3NaHCO3 深度思考 1.將CO2氣體通入到飽和Na2CO3溶液中有何現(xiàn)象?原因是什么? 答案 開始無明顯現(xiàn)象,后有沉淀析出。原因是NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,而且反應(yīng)消耗溶劑水。 2.Na2CO3固體粉末中混有少量NaHCO3,用什么方法除雜?Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3,用什么方法除雜?NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3,用什么方法除雜? 答案 用加熱法可以將Na2CO3固體粉末中混有的NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3;向混合液中滴加適量的NaOH溶液,可以將其中的NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3;向混合液中通入過量的CO2氣體,可以將Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3。 題組一 Na2CO3、NaHCO3的鑒別 1.下列幾種試劑不能把等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3、NaHCO3鑒別開的是( ) A.BaCl2溶液 B.澄清石灰水 C.稀鹽酸 D.pH試紙 答案 B 2.某?;瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體,用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn),如下圖Ⅰ~Ⅳ所示。 (1)只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實(shí)驗(yàn),能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莀_____________________(填裝置序號)。 (2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________; 與實(shí)驗(yàn)Ⅲ相比,實(shí)驗(yàn)Ⅳ的優(yōu)點(diǎn)是________(填選項(xiàng)序號)。 A.Ⅳ比Ⅲ復(fù)雜 B.Ⅳ比Ⅲ安全 C.Ⅳ比Ⅲ操作簡便 D.Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn),而Ⅲ不行 (3)若用實(shí)驗(yàn)Ⅳ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好是___________________________________________________________________(填化學(xué)式)。 答案 (1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3 解析 (1)圖Ⅰ不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,因?yàn)闊o論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳?xì)怏w與澄清石灰水作用變渾濁,故不可以;圖Ⅱ可以鑒別,因?yàn)榈荣|(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應(yīng),生成的二氧化碳?xì)怏w的量不同,可根據(jù)氣球膨脹程度來判斷。 (2)圖Ⅲ、Ⅳ所涉及的化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,實(shí)驗(yàn)Ⅳ的優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)做對比實(shí)驗(yàn)。 (3)試管B裝入碳酸氫鈉,試管A裝入碳酸鈉,這樣直接加熱的碳酸鈉,溫度高,不分解,不能使澄清石灰水變渾濁,而間接加熱的碳酸氫鈉分解,使澄清石灰水變渾濁,表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。 判斷類別,用準(zhǔn)性質(zhì),突破Na2CO3、 NaHCO3的鑒別 1.利用熱穩(wěn)定性不同 固體 2.利用和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同(相同條件下) 3.利用陰離子的不同 溶液 4.利用溶液的酸堿性不同 溶液 題組二 Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的定量關(guān)系 3.有關(guān)NaHCO3和Na2CO3的性質(zhì),以下敘述錯誤的是( ) A.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng),在相同條件下產(chǎn)生的CO2體積相等 B.等物質(zhì)的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應(yīng),所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍 C.等質(zhì)量NaHCO3和Na2CO3與鹽酸完全反應(yīng),前者消耗鹽酸較多 D.等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2一樣多 答案 AC 4.把NaHCO3和NaOH的混合物放在密閉容器中加熱,下列關(guān)于混合物加熱前后消耗鹽酸的物質(zhì)的量的判斷正確的是( ) A.加熱前消耗得多 B.加熱后消耗得多 C.加熱前后一樣多 D.當(dāng)NaOH適量時(shí)才會一樣多 答案 C 解析 不加熱時(shí),1molNaHCO3和1molNaOH與鹽酸反應(yīng)均消耗1mol鹽酸;加熱時(shí),依題意可得關(guān)系式2NaHCO3~Na2CO3~2HCl,進(jìn)而可得NaHCO3~HCl;又由關(guān)系式2NaOH~Na2CO3~2HCl可得NaOH~HCl。綜上所述,NaHCO3和NaOH的混合物加熱前后消耗鹽酸的物質(zhì)的量不變。 5.將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1molL-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是( ) 答案 C 解析 滴加鹽酸先發(fā)生反應(yīng)OH-+H+===H2O,再發(fā)生反應(yīng)CO+H+===HCO,最后發(fā)生反應(yīng):HCO+H+===CO2↑+H2O;因n(OH-)=n(CO)=0.01mol,故加入0.02molHCl后開始有氣體生成,故C正確。 用數(shù)形結(jié)合思想理解Na2CO3、 NaHCO3與鹽酸的反應(yīng) 1.向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸,第一步:CO轉(zhuǎn)化為HCO,無氣體產(chǎn)生;第二步:HCO與H+反應(yīng)產(chǎn)生CO2。消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖1所示。 2.向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖2所示。 3.向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖3所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x∶y=1∶1,其他比例時(shí)的圖像略)。 4.向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖4所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比m∶n=1∶1,其他比例時(shí)的圖像略)。 題組三 Na2CO3和NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定 6.下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是( ) A.取a克混合物充分加熱,減重b克 B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體 C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克 D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b克固體 答案 C 解析 取a克混合物充分加熱,減重b克,根據(jù)差量法可求出NaHCO3的質(zhì)量,從而求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),故A正確;取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體氯化鈉,列方程組即可求出,B正確;C中,取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克,由于逸出氣體中含有H2O(g),故無法求解;D中由于二者都能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaCO3沉淀,由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的轉(zhuǎn)化關(guān)系,列方程組即可求出混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),D正確。 7.為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度,現(xiàn)將w1g樣品加熱,其質(zhì)量變?yōu)閣2g,則該樣品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是( ) A. B. C. D. 答案 A 解析 樣品加熱發(fā)生的反應(yīng)為 2NaHCO3△,Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm 168 106 62 m(NaHCO3) g (w1-w2) g 質(zhì)量差為(w1-w2) g,故樣品中NaHCO3質(zhì)量為g,樣品中Na2CO3質(zhì)量為w1g-g,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ==。 8.化學(xué)興趣小組的同學(xué)為測定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn),請你參與并完成對有關(guān)問題的解答。 (1)甲同學(xué)用圖1所示裝置測定CO2的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)稀硫酸是與樣品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)發(fā)生反應(yīng),儀器b的名稱是__________,洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸,此濃硫酸的作用是____________________。 (2)乙同學(xué)用圖2所示裝置,取一定質(zhì)量的樣品(mg)和足量稀硫酸反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),完成樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定。 ①實(shí)驗(yàn)前,檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再將針筒活塞向內(nèi)推壓,若b下端玻璃管中的__________,則裝置氣密性良好。 ②在實(shí)驗(yàn)完成時(shí),能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的______(填“體積”或“質(zhì)量”)。 (3)丙同學(xué)用下圖所示方法和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn): ①操作Ⅰ涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有__________、洗滌;操作Ⅱ涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有干燥、__________。 ②丙同學(xué)測得的樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為__________。 答案 (1)Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸氣 (2)①液面上升 ②體積 (3)①過濾 稱量?、?06y/197x 解析 (1)NaCl不與稀硫酸反應(yīng),Na2CO3與稀硫酸反 應(yīng)。儀器b的名稱是分液漏斗。濃硫酸的作用是除去CO2中的水蒸氣(或干燥CO2氣體) (2)①將針筒活塞向內(nèi)推壓,增大了容器中的壓強(qiáng),故若b下端玻璃管中的液面上升,則裝置氣密性良好。②CO2是氣體,故能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的體積。 (3)①生成沉淀,故操作Ⅰ需要涉及過濾操作。要知道固體的質(zhì)量需要稱重。②經(jīng)過計(jì)算,樣品中NaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為106y/197x。 差量法在化學(xué)方程式計(jì)算中的妙用 1.差量法的應(yīng)用原理 差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的量發(fā)生的變化,找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱量等。用差量法解題是先把化學(xué)方程式中的對應(yīng)差量(理論差量)跟差量(實(shí)際差量)列成比例,然后求解。如: 2C(s)+O2(g)===2CO(g) 固體差量24g Δm=24g 物質(zhì)的量差量2mol 1mol 2mol Δn=1mol 1 2 1 體積差量 或44.8L(標(biāo)況) 或22.4L(標(biāo)況) 2.使用差量法的注意事項(xiàng) (1)所選用差值要與有關(guān)物質(zhì)的數(shù)值成正比例或反比例關(guān)系。 (2)有關(guān)物質(zhì)的物理量及其單位都要正確地使用,即“上下一致,左右相當(dāng)”。 考點(diǎn)四 堿金屬元素 焰色反應(yīng) 1.堿金屬的一般性與特殊性 (1)一般性 相似性 遞變性(由Li→Cs) 原子結(jié)構(gòu) 最外層均為1個(gè)電子 電子層數(shù)逐漸增多 核電荷數(shù)逐漸增大 原子半徑逐漸增大 元素性質(zhì) 都具有較強(qiáng)的金屬性,最高正價(jià)均為+1價(jià) 金屬性逐漸增強(qiáng) 單質(zhì)性質(zhì) 物理性質(zhì) (除Cs外)都呈銀白色,密度較小,熔、沸點(diǎn)較低 密度逐漸增大(鉀反常),熔、沸點(diǎn)逐漸降低 化學(xué)性質(zhì) 都具有較強(qiáng)的還原性 還原性逐漸增強(qiáng); 與O2反應(yīng)越來越劇烈,產(chǎn)物越來越復(fù)雜 (2)特殊性 ①堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉的小。 ②堿金屬一般都保存在煤油中,但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。 ③堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物,其中氫以H-形式存在,顯-1價(jià),堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。 2.焰色反應(yīng) (1)焰色反應(yīng)的概念 某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色,其屬于物理變化,屬于元素的性質(zhì)。 (2)焰色反應(yīng)的操作 鉑絲無色待測物觀察火焰顏色鉑絲無色 (3)常見元素的焰色 鈉元素黃色;鉀元素紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃觀察);銅元素綠色。 深度思考 1.根據(jù)堿金屬的性質(zhì)規(guī)律思考下列問題。 (1)鈉與氧氣反應(yīng)有Na2O、Na2O2兩種氧化物生成,其他堿金屬單質(zhì)與氧氣反應(yīng)也只生成兩種類似的氧化物嗎? 答案 不是,如Li與氧氣反應(yīng)只生成Li2O,K與O2反應(yīng)還能生成更復(fù)雜的氧化物。 (2)鈉的還原性比鉀的弱,但工業(yè)上制取鉀卻用鈉置換鉀的原因是_________________ ________________________________________________________________________。 答案 由于Na+KClNaCl+K是可逆反應(yīng),而K的熔、沸點(diǎn)比Na低,產(chǎn)生鉀蒸氣,使平衡向右移動 2.焰色反應(yīng)是物理變化還是化學(xué)變化? 答案 物理變化 題組一 堿金屬元素性質(zhì)規(guī)律的應(yīng)用 1.有關(guān)堿金屬的敘述正確的是( ) A.隨核電荷數(shù)的增加,堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低,密度逐漸增大 B.堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng),均易與氯氣、氧氣、氮?dú)獾劝l(fā)生反應(yīng) C.碳酸銫加熱時(shí)不能分解為二氧化碳和氧化銫 D.無水硫酸銫的化學(xué)式為Cs2SO4,它不易溶于水 答案 C 解析 鉀的密度小于鈉的密度,這是堿金屬單質(zhì)密度依次增大的一個(gè)例外;堿金屬中除鋰外,均不與氮?dú)庵苯臃磻?yīng);Cs與Na同為堿金屬元素,性質(zhì)相似,由Na2SO4易溶于水,可得出Cs2SO4也易溶于水;由Na2CO3加熱不分解,可得出Cs2CO3加熱也不分解。 2.金屬活動性順序表中K在Na的前面,K與Na在性質(zhì)上具有很大的相似性。下面是根據(jù)Na的性質(zhì)對K的性質(zhì)的預(yù)測,其中不正確的是( ) A.K在空氣中可以被空氣中的氧氣氧化 B.K可以與乙醇發(fā)生反應(yīng)生成氫氣 C.K與水的反應(yīng)不如鈉與水的反應(yīng)劇烈 D.K也可放在煤油中保存 答案 C 解析 金屬活動性順序表中K在Na的前面,K比Na活潑,故K在空氣中可以被氧氣氧化,A項(xiàng)正確;Na與乙醇能夠反應(yīng)放出氫氣,K也能與乙醇反應(yīng)放出氫氣,B項(xiàng)正確;K與水的反應(yīng)比Na與水的反應(yīng)劇烈,C項(xiàng)錯誤;Na、K均可放在煤油中保存,D項(xiàng)正確。 題組二 焰色反應(yīng) 3.下列有關(guān)焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)的說法中正確的是( ) ①鉀的火焰顏色要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察 ②先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同,再蘸取被檢驗(yàn)的物質(zhì) ③每次實(shí)驗(yàn)后,要將鉑絲用鹽酸洗凈 ④實(shí)驗(yàn)時(shí)最好選擇本身顏色較淺的火焰 ⑤沒有鉑絲時(shí),也可以用光潔無銹的鐵絲代替 A.僅有③不正確 B.僅有④不正確 C.僅有⑤不正確 D.全對 答案 D 解析 由于焰色反應(yīng)是通過觀察火焰顏色來檢驗(yàn)離子是否存在的方法,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)所用火焰和所用金屬絲在灼燒時(shí)都不應(yīng)該有很明顯的顏色,否則將無法觀察到被檢驗(yàn)離子的真實(shí)焰色反應(yīng)情況;觀察鉀的火焰顏色時(shí)要透過藍(lán)色鈷玻璃,目的是濾去黃光,避免鈉的干擾。 堿金屬常從以下幾個(gè)方面設(shè)問題 1.堿金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)的現(xiàn)象。 2.堿金屬單質(zhì)的保存(注意堿金屬的密度)。 3.堿金屬單質(zhì)與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物的判斷。 4.堿金屬對應(yīng)的氫氧化物堿性強(qiáng)弱的比較。 5.堿金屬的碳酸鹽性質(zhì)的比較。 6.與最新的科學(xué)技術(shù)相關(guān)的堿金屬的應(yīng)用。 探究高考 明確考向 1.(高考選項(xiàng)組合題)下列說法正確的是( ) A.NA表示阿伏加德羅常數(shù),1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去2NA個(gè)電子(xx廣東理綜,9D) B.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑涉及氧化還原反應(yīng)(xx廣東理綜,10A) C.蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一(xx福建理綜,6D改編) D.NaHCO3的熱穩(wěn)定性大于Na2CO3(xx重慶理綜,7B) 答案 B 解析 A項(xiàng)Na2O2中鈉的化合價(jià)為+1,1molNa只能失去1mole-,錯;B項(xiàng)小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一,錯;D項(xiàng)NaHCO3不穩(wěn)定,受熱易分解,錯。 2.(xx高考選項(xiàng)組合題)下列說法正確的是( ) A.在過氧化鈉與水的反應(yīng)中,每生成0.1mol氧氣,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA(xx江蘇,6D) B.用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由②中澄清石灰水變渾濁,可證明①中NaHCO3固體受熱分解(xx北京理綜,11C) C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,是水作還原劑的氧化還原反應(yīng)(xx山東理綜,7D改編) D.過氧化鈉會因?yàn)榭諝庵械难鯕舛鬃冑|(zhì)(xx上海,2A改編) 答案 B 解析 A項(xiàng),過氧化鈉與水反應(yīng)中,氧元素的化合價(jià)一部分從-1價(jià)升高到0價(jià),另一部分降低到-2價(jià),因此反應(yīng)中每生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移2mol電子,則每生成0.1mol氧氣,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2NA,錯;C項(xiàng),水既不是氧化劑也不是還原劑,錯;D項(xiàng),過氧化鈉在空氣中因CO2和H2O而易變質(zhì),錯。 3.(高考選項(xiàng)組合題)下列離子方程式書寫正確的是( ) A.NaHCO3溶液中加入稀HCl:CO+2H+===CO2↑+H2O(xx四川理綜,3B) B.碳酸鈉溶液顯堿性:CO+H2OHCO+OH-(xx北京理綜,8B) C.Na2O2溶于水產(chǎn)生O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑(xx江蘇,8C) D.碳酸氫鈉溶液中滴入氫氧化鈣溶液:HCO+OH-===CO+H2O(xx海南,12A) 答案 B 解析 A項(xiàng)HCO不能完全電離,不能拆成離子,錯;C項(xiàng)氧原子不守恒,錯;D項(xiàng)忽視了CO與Ca2+生成CaCO3沉淀。 4.(xx上海,15)如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是( ) A.a(chǎn)通入CO2,然后b通入NH3,c中放堿石灰 B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放堿石灰 C.a(chǎn)通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉 D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉 答案 C 解析 侯氏制堿法的原理是向飽和的NaCl溶液中先通入NH3,然后通入CO2,利用生成的碳酸氫鈉溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3,但為了防倒吸,所以a通入NH3,然后b通入CO2,考慮NH3的尾氣處理所以選擇放蘸稀硫酸的脫脂棉,即C選項(xiàng)正確。 5.(xx上海,19)下列反應(yīng)與Na2O2+SO2―→Na2SO4相比較,Na2O2的作用相同的是( ) A.2Na2O2+2CO2―→2Na2CO3+O2 B.2Na2O2+2SO3―→2Na2SO4+O2 C.Na2O2+H2SO4―→Na2SO4+H2O2 D.3Na2O2+Cr2O3―→2Na2CrO4+Na2O 答案 D 解析 Na2O2+SO2―→Na2SO4反應(yīng)中Na2O2的作用是氧化劑,A、B中Na2O2既作氧化劑又作還原劑;C中Na2O2既不是氧化劑也不是還原劑;D中Na2O2只作氧化劑。 6.(xx上海,十一節(jié)選)鈉是活潑的堿金屬元素,鈉及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。 完成下列計(jì)算: (1)疊氮化鈉(NaN3)受撞擊完全分解產(chǎn)生鈉和氮?dú)?,故可?yīng)用于汽車安全氣囊。若產(chǎn)生40.32L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氮?dú)?,至少需要疊氮化鈉________g。 (2)鈉鉀合金可在核反應(yīng)堆中用作熱交換液。5.05g鈉鉀合金溶于200mL水生成0.075mol氫氣。 ①計(jì)算溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度(忽略溶液體積變化)。 ②計(jì)算并確定該鈉鉀合金的化學(xué)式。 答案 (1)78 (2)①c(OH-)=molL-1=0.75molL-1 ②設(shè)上述合金中含amol鈉、bmol鉀,則 解得a=0.050 b=0.10 該鈉鉀合金化學(xué)式為NaK2。 解析 (1)解法一:疊氮化鈉受撞擊分解的化學(xué)方程式為2NaN3―→2Na+3N2↑ 由此可知生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下40.32L氮?dú)鈺r(shí)需要NaN3的質(zhì)量為65gmol-1=78g。 解法二:根據(jù)氮元素守恒有n(NaN3)=n(N2)==1.2mol,m(NaN3)=1.2mol65gmol-1=78g。 練出高分 一、單項(xiàng)選擇題 1.下列各反應(yīng)中,生成物不隨反應(yīng)條件或反應(yīng)物的用量變化而變化的是( ) A.Na和O2 B.NaOH和CO2 C.NaHCO3和NaOH D.Na2CO3和HCl 答案 C 解析 A項(xiàng)反應(yīng)條件不同,生成物不同;B項(xiàng)CO2的用量不同,生成物不同;D項(xiàng),Na2CO3溶液與鹽酸的加入順序不同,生成物不同。 2.下列敘述不正確的是( ) A.切開的金屬Na暴露在空氣中,光亮的表面逐漸變暗,發(fā)生的反應(yīng)為2Na+O2===Na2O2 B.4.6gNa與O2完全反應(yīng),生成7g產(chǎn)物時(shí)失去電子的物質(zhì)的量為0.2mol C.Na與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H+===2Na++H2↑ D.將少量Na投入到CuSO4溶液中,既有沉淀生成又有氣體放出 答案 A 解析 A項(xiàng)錯,常溫下切開的金屬Na暴露在空氣中,光亮的表面逐漸變暗是因?yàn)樯蒒a2O;B項(xiàng)正確,由題意知雖然生成Na2O2和Na2O的混合物,但是Na的物質(zhì)的量為0.2mol,故失去電子的物質(zhì)的量仍為0.2mol;C項(xiàng)正確,Na與稀H2SO4反應(yīng)的本質(zhì)是與H+的反應(yīng),H2SO4是強(qiáng)酸;D項(xiàng)正確,Na與水反應(yīng)放出氣體,生成的NaOH與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀。 3.(xx南京月考)下列說法不正確的是( ) A.Na2O2可用于呼吸面具中氧氣的來源 B.Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH,都是氧化還原反應(yīng),它們都是堿性氧化物 C.Na2CO3可用于制玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè),而NaHCO3可用于治療胃酸過多、制造發(fā)酵粉等 D.NaCl的性質(zhì)穩(wěn)定,可用作調(diào)味品 答案 B 解析 Na2O+H2O===2NaOH不是氧化還原反應(yīng),Na2O2也不是堿性氧化物。 4.已知A是一種金屬單質(zhì),B顯淡黃色,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,則C的以下性質(zhì)錯誤的是( ) A.溶液呈堿性 B.與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀 C.與足量鹽酸反應(yīng)放出氣體 D.受熱易分解 答案 D 解析 單質(zhì)AB(淡黃色),則A為Na,B為Na2O2,依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系推出D為NaOH,C為Na2CO3。Na2CO3熱穩(wěn)定性好,D項(xiàng)錯。 5.下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法錯誤的是( ) A.熱穩(wěn)定性:NaHCO3<Na2CO3 B.與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:NaHCO3<Na2CO3 C.相同溫度時(shí),在水中的溶解性:NaHCO3<Na2CO3 D.等物質(zhì)的量濃度溶液的pH:NaHCO3<Na2CO3 答案 B 解析 與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:Na2CO3<NaHCO3。 6.下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)及其解釋不正確的是( ) A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈淺紅色,微熱后紅色加深,是因?yàn)镹aHCO3分解生成了Na2CO3 B.鈉保存在煤油中,是因?yàn)槊河筒慌c鈉發(fā)生反應(yīng),鈉比煤油密度大,煤油可以使鈉隔絕空氣和水蒸氣 C.用潔凈的玻璃管向包有Na2O2的脫脂棉吹氣,脫脂棉燃燒,說明CO2、H2O與Na2O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3,原因是鈉與氧氣生成的Na2O與水和二氧化碳反應(yīng) 答案 A 解析 A項(xiàng),對NaHCO3溶液微熱,HCO水解程度增大,溶液堿性增強(qiáng)。 7.堿金屬鈁(Fr)具有放射性,它是堿金屬元素中最重的元素,根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律預(yù)測其性質(zhì),其中不正確的是( ) A.在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑 B.鈁在空氣中燃燒時(shí),只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物 C.它的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH,這是一種極強(qiáng)的堿 D.它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣,由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸 答案 B 解析 根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,從金屬鋰到金屬鈁隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸增大,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性逐漸增強(qiáng),與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng),與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物越來越復(fù)雜,可以產(chǎn)生過氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。 二、不定項(xiàng)選擇題 8.為了使宇航員在飛船中得到一個(gè)穩(wěn)定的、良好的生存環(huán)境,一般在飛船內(nèi)安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置,它的用途是產(chǎn)生氧氣。下列關(guān)于Na2O2的敘述正確的是( ) A.Na2O2中陰、陽離子的個(gè)數(shù)比為1∶1 B.Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時(shí),需要水和CO2的質(zhì)量相等 C.Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等 D.Na2O2的漂白原理與SO2的漂白原理不同 答案 CD 解析 Na2O2的電子式為Na+[]2-Na+,故陰、陽離子的個(gè)數(shù)比為1∶2,A項(xiàng)錯誤;生成相同量的O2時(shí)消耗的水和二氧化碳的物質(zhì)的量相同,但質(zhì)量不同,B項(xiàng)錯誤;由得失電子守恒知二者轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相同,C項(xiàng)正確;Na2O2因具有強(qiáng)氧化性而有漂白性,SO2易與有色物質(zhì)化合生成無色不穩(wěn)定的物質(zhì),故二者漂白原理不同,D項(xiàng)正確。 9.(xx宿遷調(diào)研)有3份等質(zhì)量的小蘇打,第1份直接與鹽酸恰好完全反應(yīng);第2份首先加熱,使其部分分解后,再與鹽酸恰好完全反應(yīng);第3份首先加熱,使其完全分解后,再與鹽酸恰好完全反應(yīng)。假若鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同,消耗鹽酸的體積分別為V1、V2和V3,則V1、V2和V3的大小關(guān)系正確的是( ) A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V1=V2=V3 答案 D 解析 3份小蘇打質(zhì)量相等,無論是直接與鹽酸反應(yīng),還是部分分解或完全分解后與鹽酸反應(yīng),最終得到的都是NaCl溶液,其中Cl-來自于鹽酸,Na+來自于NaHCO3,故3份小蘇打消耗鹽酸的體積相同。 10.200℃時(shí),11.6gCO2和H2O的混合物氣體與足量的Na2O2反應(yīng),反應(yīng)后固體增加了3.6g,則原混合物的平均相對分子質(zhì)量為( ) A.5.8B.11.6C.23.2D.46.4 答案 C 解析 由反應(yīng):2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,可知參加反應(yīng)的CO2和H2O與生成O2的物質(zhì)的量之比為2∶1,m(增重)=m(吸收)-m(放出),即11.6g-m(O2)=3.6g, m(O2)=11.6g-3.6g=8.0g,所以n(O2)==0.25mol,n(CO2)+n(H2O)=0.5mol,則原混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為=23.2gmol-1,即原混合物的平均相對分子質(zhì)量為23.2。 三、非選擇題 11.A、B、C是由周期表中短周期元素組成的三種常見化合物,甲、乙、丙是三種單質(zhì),這些單質(zhì)和化合物之間存在如圖所示的關(guān)系,完成下列空白: (1)A、B、C的化學(xué)式分別為________、______、______。 (2)單質(zhì)甲與化合物B反應(yīng)的離子方程式為__________。 (3)在A、B、C三種化合物中,必定含有的元素是__________________(用元素符號表示)。 答案 (1)Na2O2 H2O NaOH (2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ (3)O 解析 甲與B的反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)四種基本類型中的置換反應(yīng),甲與乙是化合反應(yīng),丙與乙也是化合反應(yīng),據(jù)此三個(gè)反應(yīng)推測甲是金屬,根據(jù)其轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,推出甲是Na,B是H2O,C是NaOH,A是Na2O2。 12.Na2CO3的制取方法及綜合實(shí)驗(yàn)探究 (1)我國化學(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,其生產(chǎn)流程可簡要表示如下: ①往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法),而不先通CO2再通NH3的原因是________________________________________________________________________。 ②從生產(chǎn)流程圖可知,可循環(huán)利用的物質(zhì)是________。 ③寫出沉淀池中、煅燒爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________。 (2)如何用CO2和50mL2molL-1NaOH溶液制取50mL1molL-1Na2CO3溶液? ①寫出簡要的實(shí)驗(yàn)步驟:_________________________________________________。 ②寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________________。 答案 (1)①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食鹽水呈堿性,能夠吸收大量CO2氣體,產(chǎn)生較高濃度的HCO,才能析出NaHCO3晶體 ②食鹽水,CO2 ③NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl、 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (2)①將50 mL 2 molL-1 NaOH溶液等分成兩份,在一份NaOH溶液中通入過量的CO2氣體,再將兩溶液混合,即得50 mL 1 molL-1 Na2CO3溶液 ②NaOH+CO2===NaHCO3、 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O 13.某課外活動小組設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)裝置,驗(yàn)證“二氧化碳與水接觸時(shí)才能和過氧化鈉反應(yīng)”。 (1)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________,該反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量__________(填“大于- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識梳理與訓(xùn)練 第3章 第1講 鈉及其化合物含解析 2019 2020 年高 化學(xué) 一輪 復(fù)習(xí) 知識 梳理 訓(xùn)練 及其 化合物 解析
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