（全國通用版）2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3.1 鈉及其重要化合物課件.ppt

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第一節(jié)鈉及其重要化合物,考點一鈉的重要性質(zhì)【基礎(chǔ)回顧】1.鈉的物理性質(zhì):(1)顏色:_____色,有金屬光澤。(2)密度:ρ(H2O)__ρ(Na)__ρ(煤油)。,銀白,>,>,(3)熔點:_____100℃。(4)硬度:質(zhì)地_____,可以用小刀切割。(5)傳導(dǎo)性:可導(dǎo)電、導(dǎo)熱。,低于,柔軟,2.鈉的化學(xué)性質(zhì):從鈉原子的結(jié)構(gòu)認(rèn)識鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性:,(1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng)。,Cl:_________________(2)與水的反應(yīng)。①離子方程式:_________________________。②與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋。,2Na+Cl22NaCl,2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑,小,低,放熱,氣體,劇烈,堿（NaOH）,(3)與酸(HCl)反應(yīng):______________________。酸過量時:鈉與酸電離出的__反應(yīng);酸不足時:先與酸電離出的__反應(yīng),過量的鈉再與___反應(yīng)。,2Na+2HCl====2NaCl+H2↑,H+,H+,水,(4)與鹽(如CuSO4)溶液反應(yīng):______________________,______________________________。,2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4,鈉與鹽溶液反應(yīng)時,鈉先與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉,然后氫氧化鈉與鹽溶液再反應(yīng)。鈉不能把鹽溶液中的金屬陽離子置換出來。(5)與乙醇反應(yīng):_________________________。,2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑,3.鈉的制備、保存與用途:(1)制備:_________________________。(2)保存:金屬鈉保存在_____或_____中,使之隔絕空氣與水。,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,煤油,石蠟,(3)用途。①K-Na合金用于原子反應(yīng)堆,作_____劑。②制備Na2O2。③作電光源:高壓___燈。④冶煉某些金屬(如Ti),反應(yīng)方程式為________________________。,導(dǎo)熱,鈉,4Na+TiCl44NaCl+Ti(g),4.焰色反應(yīng):(1)定義:金屬或它們的化合物在_____時都會使火焰呈現(xiàn)_____的顏色。(2)實驗步驟。①干燒:實驗開始時,將鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)放在酒精燈(最好用煤氣燈)外焰上_____,至與原火焰顏色_____為止。,灼燒,特殊,灼燒,相同,②蘸燒:將鉑絲(或鐵絲)蘸取需要檢驗的試樣,在外焰上灼燒,觀察火焰顏色。③洗、燒:將鉑絲(或鐵絲)用鹽酸洗凈后,在外焰上灼燒至無色,以除去金屬絲表面可能殘留的雜質(zhì)。,(3)應(yīng)用。①用于檢測某種金屬元素是否存在。②添加到煙花中,使焰火更加絢麗多彩。(4)常見元素的焰色Na:_____;K:_____(透過藍(lán)色的鈷玻璃)。,黃色,紫色,【思維診斷】(正確的打“√”,錯誤的打“”)(1)金屬鈉露置在空氣中最后生成小蘇打。()提示:。金屬鈉露置在空氣中最后生成碳酸鈉。(2)1molNa與足量O2分別在加熱和常溫條件下充分反應(yīng)失去電子數(shù)一樣多。()提示:√。1molNa被完全氧化,失去NA個電子。,(3)鈉著火燃燒時可用泡沫滅火器撲滅。()提示:。鈉著火燃燒時不能用泡沫滅火器撲滅。因鈉燃燒時生成Na2O2,Na2O2會與泡沫滅火器中的CO2反應(yīng),可以用沙子撲滅。(4)工業(yè)上是用電解飽和氯化鈉溶液制取金屬鈉。()提示:。電解熔融氯化鈉制取金屬鈉。,【題組過關(guān)】1.(RJ必修1P53改編題)取一塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱,觀察到的現(xiàn)象:①金屬先熔化;②在空氣中燃燒,放出白色火花;③燃燒后生成白色固體;④燃燒時火焰呈黃色;⑤燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì)。其中描述正確的是()A.①②B.①②③C.④⑤D.①④⑤,【解析】選D。鈉的熔點較低,只有97.81℃,受熱時立即熔化。鈉是一種很活潑的金屬,受熱時與氧氣化合生成Na2O2,呈淡黃色。,2.下列敘述中不正確的是()A.鈉在反應(yīng)TiCl4+4NaTi+4NaCl中作還原劑B.用鑷子從煤油中取出金屬鈉,切下綠豆粒大小的鈉,小心放入裝滿水的燒杯中,觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象C.用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒,觀察到火焰呈黃色,一定含有Na+,可能含有K+D.金屬Na表面自然形成的氧化層不能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化,【解析】選B。鈉與TiCl4反應(yīng)作還原劑,A正確;應(yīng)將鈉表面的煤油用濾紙吸干且燒杯中不能裝滿水(否則會迸濺出液體),B錯誤;鈉元素的焰色為黃色,而鉀元素的焰色為紫色,而且黃色會干擾紫色,所以不能判斷是否含有鉀元素,C正確;金屬Na表面自然形成的氧化層不能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化,D正確。,3.(2018衡水模擬)在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應(yīng),實驗時,往100mL大試管中先加40mL煤油,取三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)。下列敘述錯誤的是()導(dǎo)學(xué)號79100025,A.剩余的鈉放回原試劑瓶B.溶液中有氣泡生成,下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀C.大試管內(nèi)和長頸漏斗內(nèi)的液面都下降D.鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+FeSO4+2H2O====Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,【解析】選C。剩余的金屬鈉應(yīng)放回原瓶,A正確;鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2,NaOH與FeSO4反應(yīng)生成白色絮狀沉淀,B正確;由于生成H2,反應(yīng)一段時間后,大試管內(nèi)液面下降,長頸漏斗中液面上升,C錯誤;Na與FeSO4反應(yīng)生成Fe(OH)2、H2和Na2SO4,D正確。,【加固訓(xùn)練】1.等質(zhì)量的鈉進(jìn)行下列實驗,其中生成氫氣最多的是()A.將鈉投入足量水中B.將鈉用鋁箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中C.將鈉放入足量稀硫酸中D.將鈉放入足量稀鹽酸中,【解析】選B。將等質(zhì)量的鈉投入水、稀硫酸或稀鹽酸中,放出的氫氣的量相等;將鈉用鋁箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中,首先是鈉與水反應(yīng)生成NaOH和氫氣,而后鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氣,則B項生成氫氣最多。,2.在下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中,鈉元素發(fā)生還原反應(yīng)的是()A.NaCl→NaB.Na→Na2O2C.Na→NaOHD.NaOH→Na2SO4,【解析】選A。鈉元素發(fā)生還原反應(yīng)時,化合價降低,只有A符合題意。,3.(2018武漢模擬)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()①MgSO4溶液;②Na2SO4稀溶液;③飽和澄清石灰水;④Ca(HCO3)2溶液;⑤CuSO4溶液;⑥飽和NaCl溶液。A.①④⑤⑥B.③④⑤⑥C.②④⑤⑥D(zhuǎn).①③④⑥,【解析】選D。2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓;③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沉淀;④中Ca2++HC+OH-====CaCO3↓+H2O;⑤生成的Cu(OH)2是藍(lán)色沉淀,不符合題意;⑥水減少,NaCl會結(jié)晶析出。,考點二鈉的氧化物【基礎(chǔ)回顧】1.氧化鈉和過氧化鈉的比較:,白色固體,淡黃色固體,-2,-1,Na2O+H2O2====2NaOH,2Na2O2+2H2O====,4NaOH+O2↑,Na2O+CO2====Na2CO3,2Na2O2+2CO2,====2Na2CO3+O2,Na2O+2HCl====,2NaCl+H2O,2Na2O2+4HCl====,4NaCl+2H2O+O2↑,強氧化性,供氧,漂白,2.過氧化鈉的特性:(1)化合價與性質(zhì)的關(guān)系,因此Na2O2既有氧化性,又有還原性,但主要表現(xiàn)出較強的氧化性。,(2)強氧化性的表現(xiàn),【思維診斷】(正確的打“√”,錯誤的打“”)(1)二氧化碳通過Na2O2粉末反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量不變。()提示:。二氧化碳通過Na2O2粉末反應(yīng)后固體變?yōu)樘妓徕c,質(zhì)量增加。,(2)Na2O、Na2O2中的陰離子與陽離子的個數(shù)比不同。()提示:。Na2O、Na2O2中陰離子和陽離子的個數(shù)比都是1∶2。(3)Na2CO3粉末中混有Na2O,可將混合物在空氣中加熱除去Na2O。()提示:√。Na2O在空氣中加熱最終生成Na2CO3。,(4)Na2O2與水反應(yīng),Na2O2是氧化劑,水是還原劑。()提示:。Na2O2與水反應(yīng),Na2O2既是氧化劑,又是還原劑。,【題組過關(guān)】1.(RJ必修1P62改編題)下列關(guān)于Na2O2的說法正確的是()A.Na2O2與SO3反應(yīng)生成的產(chǎn)物只有Na2SO4B.足量Na2O2投入酚酞溶液中,溶液變紅,C.2.1gCO和H2組成的混合氣體與足量的O2充分反應(yīng)后,立即通入足量的Na2O2固體中,固體質(zhì)量增加大于2.1gD.用鈉與空氣反應(yīng)制純凈的Na2O2,空氣必須經(jīng)過堿石灰處理后,才能與鈉反應(yīng),【解析】選D。由Na2O2與CO2的反應(yīng)可推知,Na2O2與SO3反應(yīng)可能會生成Na2SO4和O2,A錯誤;足量Na2O2投入酚酞溶液中,溶液先變紅后褪色,B錯誤;2.1gCO和H2組成的混合氣體與足量的O2充分反應(yīng)后,立即通入足量的Na2O2固體中,固體質(zhì)量增加等于2.1g,C錯誤;用Na與空氣反應(yīng)制Na2O2,空氣中的CO2和水可與生成的Na2O2反應(yīng),所以空氣必須經(jīng)堿石灰處理,D正確。,2.(2018南昌模擬)已知硫酸亞鐵溶液中加入Na2O2時發(fā)生反應(yīng):4Fe2++4Na2O2+6H2O====4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+。下列說法正確的是()導(dǎo)學(xué)號79100026A.該反應(yīng)中氧化劑是Na2O2,還原劑是FeSO4B.若Fe2+失去4mol電子,生成氧氣的體積約為22.4L,C.4molNa2O2參加反應(yīng),共得到6mol電子D.反應(yīng)過程中可以看到白色沉淀先轉(zhuǎn)化為灰綠色后轉(zhuǎn)化為紅褐色,【解析】選C。該反應(yīng)中Fe2+失電子作還原劑,Na2O2中的氧元素既得電子又失電子,Na2O2既作氧化劑又作還原劑,A錯誤;未指明溫度和壓強,無法計算生成的氧氣的體積,B錯誤;該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移6e-,且只有Na2O2中的氧元素得電子,4molNa2O2參加反應(yīng),共得到6mol電子,C正確;反應(yīng)過程中Fe2+直接被氧化生成Fe3+,形成Fe(OH)3沉淀,反應(yīng)過程中無Fe(OH)2生成,D錯誤。,3.下列敘述正確的是()A.Na2O與Na2O2都是堿性氧化物B.向飽和燒堿溶液中加入2gNa2O2,充分反應(yīng)完后,溶液中c(Na+)不變,C.Na2O2用于呼吸面具,活性炭用于防毒面具,兩者原理相同D.62gNa2O和78gNa2O2,分別溶于等量且足量的水中,所得溶液中,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等,【解析】選D。Na2O是堿性氧化物,而Na2O2不是堿性氧化物,A錯誤;Na2O2與水反應(yīng)時能放出大量的熱,使溶液溫度升高,NaOH的溶解度增大,導(dǎo)致溶液中c(Na+)增大,B錯誤;Na2O2用于呼吸面具是能與水或CO2反應(yīng)產(chǎn)生O2,活性炭用于防毒面具是吸附有毒氣體,C錯誤;62gNa2O和78gNa2O2,二者產(chǎn)生等量NaOH,且反應(yīng)后溶液質(zhì)量相等,D正確。,【加固訓(xùn)練】1.下列判斷正確的是()A.可用水來確定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B.可用CO2來確定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C.可利用在空氣中加熱的方法除去Na2O中的Na2O2D.將足量的Na2O2、Na2O分別加到含酚酞的水溶液中,最終溶液均為紅色,【解析】選A。CO2、H2O與Na2O2、Na2O均能反應(yīng),但與Na2O2反應(yīng)時均能產(chǎn)生氧氣,因氧氣是無色無味的氣體,且CO2也是無色無味氣體,故CO2與Na2O2的反應(yīng)無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生,水與Na2O2反應(yīng)則會產(chǎn)生氣泡而有明顯的現(xiàn)象,A正確,B錯誤;在空氣中加熱Na2O2與Na2O的混合物,后者會轉(zhuǎn)化為前者,C錯誤;將兩種氧化物加到酚酞,溶液中后,均先與溶液中的水反應(yīng)生成堿而使溶液變?yōu)榧t色,因Na2O2具有漂白性,最終會將變成紅色的溶液漂白,D錯誤。,2.為了使宇航員在飛船中得到一個穩(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是一種白色固體B.Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時,需要的水和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,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等D.Na2O2具有強還原性,【解析】選C。Na2O2的顏色為淡黃色,A錯誤;生成相同量的O2時消耗的水和二氧化碳的物質(zhì)的量相同,但質(zhì)量不同,B錯誤;由得失電子守恒知兩者轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相同,C正確;Na2O2具有強氧化性,D錯誤。,考點三碳酸鈉和碳酸氫鈉【基礎(chǔ)回顧】1.物理性質(zhì):,Na2CO3,NaHCO3,純堿,小蘇打,大于,大于,難,易,2.化學(xué)性質(zhì):(1)與酸(足量鹽酸)反應(yīng)(寫出離子方程式)①Na2CO3:_____________________;②NaHCO3:____________________。,C+2H+====CO2↑+H2O,HC+H+====CO2↑+H2O,(2)與堿[NaOH溶液、Ca(OH)2]反應(yīng)(寫出離子方程式)①Na2CO3:與NaOH不反應(yīng);,C+Ca2+====CaCO3↓;②NaHCO3:_____+OH-====C+H2O。Ca(OH)2過量:____________________________Ca(OH)2少量:__________________________________,HC,HC+Ca2++OH-====CaCO3↓+H2O,2HC+Ca2++2OH-====CaCO3↓+2H2O+C,(3)溶于水呈堿性的原因(寫出離子方程式)①Na2CO3:______________________;②NaHCO3:______________________。,C+H2OHC+OH-,HC+H2OH2CO3+OH-,(4)與鹽(如CaCl2)溶液反應(yīng)(寫出離子方程式)①Na2CO3:____________________;②NaHCO3:與CaCl2不反應(yīng)。,Ca2++C====CaCO3↓,3.相互轉(zhuǎn)化:,【思維診斷】(正確的打“√”,錯誤的打“”)(1)可以用BaCl2溶液和鹽酸鑒別NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3溶液()提示:√。BaCl2溶液與Na2SO4、Na2CO3均生成白色沉淀,加鹽酸,碳酸鋇溶解,硫酸鋇不溶,NaHCO3溶液與鹽酸反應(yīng)放出氣體,氯化鈉不與鹽酸反應(yīng),可以鑒別。,(2)將光亮的鎂條放入pH為8.6的NaHCO3溶液中,有氣泡產(chǎn)生,是因為弱堿性溶液中OH-氧化了Mg。()提示:。由于氫氧根離子只能失去電子,在反應(yīng)中被氧化,作還原劑,因此不能將Mg氧化。,(3)NaHCO3受熱易分解放出CO2,可用來制作糕點。()提示:√。NaHCO3是制作糕點的常用疏松劑,碳酸氫鈉受熱分解成碳酸鈉、水和二氧化碳。,(4)除去Na2CO3溶液中含有的Na2SO4,可加入適量Ba(OH)2溶液,過濾。()提示:。Ba(OH)2+Na2SO4====BaSO4↓+2NaOH,雖除去了Na2SO4,但又增加了新的雜質(zhì)NaOH,且Na2CO3可與Ba(OH)2反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀。,【典題探究】角度一碳酸鈉和碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定【典題1】(2018西安模擬)實驗室測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Na2CO3),稱取此混合物5.0g,溶于水中,配成250mL溶液。,方案一:沉淀法。利用化學(xué)反應(yīng)把HC、C完全轉(zhuǎn)化為沉淀,稱量干燥沉淀的質(zhì)量,由此計算混合物中w(Na2CO3)。,(1)量取100mL配制好的溶液于燒杯中,滴加足量沉淀劑,把溶液中HC、C完全轉(zhuǎn)化為沉淀,應(yīng)選用的試劑是________(填編號)。A.CaCl2溶液B.MgSO4溶液C.NaCl溶液D.Ba(OH)2溶液,(2)過濾,提取沉淀,則過濾操作所需要的玻璃儀器除燒杯外,還有____________________。(3)將沉淀洗滌,并充分干燥,稱量沉淀的質(zhì)量為mg,由此可以計算w(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就稱量,則測得w(Na2CO3)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。,方案二:量氣法。量取10.00mL配制好的溶液與足量稀硫酸反應(yīng),測定生成氣體在通常狀況(約20℃,1.01105Pa)的體積,由此計算混合物中w(Na2CO3)。,(4)裝置中導(dǎo)管a的作用是____________________。(5)反應(yīng)結(jié)束后,為了準(zhǔn)確地測量氣體體積,量氣管在讀數(shù)時應(yīng)注意:①______________________②______________________③眼睛視線與液面最低處相平。,(6)實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1mL、V2mL。則產(chǎn)生CO2的體積為________mL。方案三:滴定法。量取25.00mL配制好的溶液加入錐形瓶中,滴加2滴酚酞試劑,搖勻,用0.2000molL-1鹽酸進(jìn)行滴定到終點(已知終點時反應(yīng)H++====恰好完全)。重復(fù)此操作2次,消耗鹽酸的體積平均值為20.00mL。,(7)量取25.00mL配制好的溶液,應(yīng)選擇________儀器來完成。(8)判斷滴定終點的依據(jù)是_____________。(9)此法測得w(Na2CO3)=_______________%。,【解析】(1)CaCl2溶液只能與碳酸鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀,A錯誤;MgSO4溶液與二者均不反應(yīng),B錯誤;NaCl溶液與二者均不反應(yīng),C錯誤;Ba(OH)2溶液與二者均反應(yīng),生成碳酸鋇沉淀,D正確。,(2)過濾操作所需要的玻璃儀器除燒杯外,還有玻璃棒、普通漏斗(漏斗)。(3)如果此步中,沉淀未干燥充分就稱量,則稱量值偏大。由于在質(zhì)量相等的條件下碳酸氫鈉產(chǎn)生的沉淀大于碳酸鈉產(chǎn)生的沉淀,所以如果稱量值偏大,則碳酸氫鈉的質(zhì)量偏大,則碳酸鈉的含量偏小。,(4)由于碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,瓶內(nèi)壓強增大,所以裝置中導(dǎo)管a的作用是平衡壓強、使液體順利滴下,消除加入稀硫酸引起的體積誤差。(5)讀數(shù)時必須與外界大氣壓相同,因此注意事項是①待冷卻至室溫才開始讀數(shù),②讀數(shù)前左右液面相平。,(6)堿液吸收CO2,所以前后的體積差即是二氧化碳的體積,則產(chǎn)生CO2的體積為(V1-V2)mL。,(7)溶液顯堿性,因此應(yīng)該用堿式滴定管量取。(8)酚酞的變色范圍是8.2～10.0,所以判斷滴定終點的依據(jù)是由紅色突變?yōu)闊o色,且30s不恢復(fù))。,(9)反應(yīng)達(dá)到終點時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H++====,則根據(jù)消耗鹽酸的體積為20.00mL可知,消耗碳酸鈉的物質(zhì)的量是0.2000molL-10.02000L=0.004mol,則原混合物中碳酸鈉的物質(zhì)的量是0.004mol=0.04mol,質(zhì)量是0.04mol106gmol-1=4.24g,所以碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=84.8%。,答案:(1)D(2)玻璃棒、普通漏斗(漏斗)(3)偏小(4)平衡壓強、使液體順利滴下;消除加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差,(5)①待冷卻至室溫才開始讀數(shù)②讀數(shù)前左右液面相平(6)V1-V2(7)堿式滴定管(8)由紅色突變?yōu)闊o色,且30s不恢復(fù)(9)84.8,【母題變式】(1)簡述證明、已完全沉淀的實驗操作________________________________________。提示:靜置、取上層清液適量于試管中繼續(xù)加Ba(OH)2溶液,不變渾濁,則、已沉淀完全;反之,未沉淀完全。,(2)若將碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物w1g加熱,其質(zhì)量變?yōu)閣2g,則該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。,提示:。設(shè)樣品中NaHCO3的質(zhì)量為x。2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑固體的質(zhì)量差168g106g62gxw1g-w2g,則混合物中Na2CO3的,質(zhì)量為w1g-x=g,樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=。,【歸納提升】差量法在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(1)所謂“差量”就是指反應(yīng)過程中反應(yīng)物的某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之和(終態(tài)量)的差,這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、氣體壓強、反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)等。,(2)計算依據(jù):化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物或生成物的量與差量成正比。(3)解題關(guān)鍵:一是明確產(chǎn)生差量的原因,并能根據(jù)化學(xué)方程式求出理論上的差值(理論差量)。二是結(jié)合題中的條件求出或表示出實際的差值(實際差量)。,【素養(yǎng)升華】模型認(rèn)知——差量法的解題步驟,角度二用數(shù)形結(jié)合思想分析可溶性碳酸鹽與鹽酸反應(yīng)圖象【典題2】(2018岳陽模擬)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1molL-1稀鹽酸,CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()導(dǎo)學(xué)號79100027,A.在0～a范圍內(nèi),只發(fā)生中和反應(yīng)B.ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為+2H+====CO2↑+H2OC.a=0.3D.原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶2,【探微題眼】(1)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀鹽酸,NaOH先與稀鹽酸反應(yīng)。(2)在0～a范圍內(nèi),依次發(fā)生反應(yīng):OH-+H+====H2O、+H+====。(3)消耗鹽酸的體積比等于物質(zhì)的量之比。,【解析】選C。在0～a范圍內(nèi),先發(fā)生中和反應(yīng),后發(fā)生與H+生成的反應(yīng),A錯誤;ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為+H+====H2O+CO2↑,B錯誤;因為a～0.4范圍內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)是H++====CO2↑+H2O,n(CO2)=0.01mol,n(H+)=n(CO2)=0.01mol,,所以a=0.3,C正確;由碳元素守恒可知溶液中n()=n(CO2)=0.01mol,在0～a范圍內(nèi),生成0.01mol消耗0.01molHCl,則NaOH消耗0.02molHCl,n(OH-)=0.02mol,原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2∶1,D錯誤。,【歸納提升】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:轉(zhuǎn)化為,無氣體產(chǎn)生;第二步: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,其他比例時的圖象略)。,(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,其他比例時的圖象略)。,【素養(yǎng)升華】模型認(rèn)知——Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)圖象解題思路(1)首先分析圖象的起點、拐點。(2)圖象的起點在原點的,溶質(zhì)為NaHCO3。(3)圖象的起點不在原點的,看原點、拐點、最高點橫坐標(biāo)之間的比例,確定溶質(zhì)。,角度三Na2CO3和NaHCO3的鑒別【典題3】(2018衡水模擬)下列方法不能用于鑒別Na2CO3和NaHCO3固體的是()A.分別加熱兩種固體,將放出的氣體通入澄清石灰水,觀察澄清石灰水是否變渾濁B.分別取兩種固體溶于水,滴加Ba(OH)2溶液,觀察是否生成沉淀,C.分別取兩種固體各1g,滴入幾滴水振蕩,再加1～2滴酚酞溶液D.分別取等質(zhì)量的固體與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒稱重,【解析】選B。固體加熱,只有NaHCO3發(fā)生分解,生成CO2氣體,使澄清石灰水變渾濁,A可以;固體溶于水后,滴加Ba(OH)2溶液,都產(chǎn)生白色沉淀,B不可以;在Na2CO3、NaHCO3溶液中加酚酞,紅色較深的是Na2CO3,C可以;等質(zhì)量的固體與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒稱重,質(zhì)量大的為Na2CO3,D可以。,【歸納提升】1.鑒別Na2CO3和NaHCO3的四大方法:(1)利用熱穩(wěn)定性不同。,(2)相同條件下利用反應(yīng)速率不同。,(3)利用陰離子的不同。,(4)利用溶液的堿性不同。,2.Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的定量比較:(1)速率:相同條件下,NaHCO3與鹽酸反應(yīng)放出CO2的速率比Na2CO3與鹽酸反應(yīng)快。(2)耗酸量:等質(zhì)量或等物質(zhì)的量的Na2CO3與NaHCO3均為前者耗酸量多。,(3)CO2生成量比較。①等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生CO2的量相等。②等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng),NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。③等物質(zhì)的量的HCl與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應(yīng),NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。,【題組過關(guān)】1.(RJ必修1P63改編題)除去混在碳酸鈉溶液中少量的碳酸氫鈉,最合理的方法是()A.加熱B.加適量氫氧化鈉溶液C.加鹽酸D.加CaCl2溶液,【解析】選B。加熱可除去碳酸鈉固體中少量的碳酸氫鈉,A錯誤;加入適量的氫氧化鈉溶液,發(fā)生NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O。從而除去了碳酸氫鈉,B正確;加鹽酸二者都發(fā)生反應(yīng),C錯誤;加CaCl2溶液,碳酸鈉形成沉淀,D錯誤。,2.向某碳酸鈉溶液中逐滴加1molL-1的鹽酸,測得溶液中Cl-、的物質(zhì)的量隨加入鹽酸體積的關(guān)系如圖所示,其中n2∶n1=3∶2,則下列說法中正確的是()導(dǎo)學(xué)號79100028,A.Oa段反應(yīng)的離子方程式與ab段反應(yīng)的離子方程式相同B.該碳酸鈉溶液中含有1molNa2CO3C.b點的數(shù)值為0.6D.b點時生成CO2的物質(zhì)的量為0.3mol,【解析】選C。Oa段:+H+====,ab段:+H+====CO2↑+H2O,A錯誤;最多為0.5mol,則原溶液中含0.5molNa2CO3,B錯誤,a點時消耗的鹽酸為0.5mol;假設(shè)ab段加入了mmolHCl,由n2∶n1=3∶2,知:,得m=0.1,由方程式可知b點時共消耗鹽酸0.6mol,其體積為0.6L,生成的CO2的物質(zhì)的量為0.1mol,C正確,D錯誤。,3.已知某純堿樣品中含有少量NaCl雜質(zhì),為測定該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗。,主要實驗步驟如下:①按如圖所示裝置來組裝儀器,并檢查裝置的氣密性;②將ag純堿樣品放入錐形瓶中,加入適量蒸餾水溶解,得到純堿樣品溶液;③稱量盛有堿石灰的U形管的質(zhì)量為bg;,④通過分液漏斗滴入6molL-1的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體為止;⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣;⑥再次稱量盛有堿石灰的U形管的質(zhì)量為cg;⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到U形管的質(zhì)量基本不變,為dg。請回答下列問題:,(1)在用托盤天平稱量樣品時,如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn),說明________________________________。(2)裝置中干燥管B的作用是____________________________________________________________。,(3)如果將分液漏斗中的硫酸換成物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸,測量結(jié)果將________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。(4)步驟⑤的目的是_______________。(5)步驟⑦的目的是________________。(6)該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為_______。,(7)還可以用其他實驗方法測定該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請簡述一種不同的實驗方法。_________________________________________。,【解析】(1)用托盤天平稱量樣品時,如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn),說明樣品質(zhì)量較大。(2)根據(jù)U形管的增重計算純堿的質(zhì)量,裝置中干燥管B的作用是防止空氣中的CO2與水蒸氣進(jìn)入U形管。(3)如果將分液漏斗中的硫酸換成物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸,因鹽酸有揮發(fā)性,使U形管的質(zhì)量增重,測量結(jié)果將偏高。,(4)步驟⑤的目的是將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2全部趕入U形管中。(5)步驟⑦的目的是保證產(chǎn)生的CO2被充分吸收、減小誤差。(6)U形管反應(yīng)前后質(zhì)量增加(d-b)g,n(CO2)=mol,該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是100%。,(7)也可以向一定量的純堿樣品溶液中加入足量BaCl2溶液,經(jīng)過濾、洗滌、烘干、稱量沉淀質(zhì)量的方法測定樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。,答案:(1)樣品質(zhì)量較大(2)防止空氣中的CO2與水蒸氣進(jìn)入U形管(3)偏高(4)將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2全部趕入U形管中(5)保證產(chǎn)生的CO2被充分吸收、減小誤差(6)100%,(7)向一定量的純堿樣品溶液中加入足量BaCl2溶液,經(jīng)過濾、洗滌、烘干、稱量沉淀質(zhì)量的方法測定樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(其他合理答案均可),【加固訓(xùn)練】1.下列關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中,正確的是、()A.二者在水中的溶解度不同,碳酸氫鈉的溶解度大于碳酸鈉的溶解度B.二者熱穩(wěn)定性不同,碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性大于碳酸鈉的熱穩(wěn)定性,C.相同質(zhì)量碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w,產(chǎn)生二氧化碳的量相同D.二者在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化,【解析】選D。碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉的溶解度;碳酸鈉的熱穩(wěn)定性大于碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性;相同物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w,產(chǎn)生二氧化碳的量相同。,2.有相同質(zhì)量的NaHCO3粉末,第一份加入足量的鹽酸,第二份先加熱,使其完全分解冷卻后,再加足量的相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸,則兩者所消耗的鹽酸中氯化氫的質(zhì)量比是()A.2∶1B.1∶1C.1∶2D.4∶1,【解析】選B。根據(jù)NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O和2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2ONa2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O兩者所消耗的鹽酸中氯化氫的質(zhì)量比是1∶1。,3.Na2CO3是一種重要的化工原料,工業(yè)上生產(chǎn)Na2CO3的主要流程可表示如下:則下列說法中正確的是()A.A氣體是CO2,B是NH3B.通入B后的離子方程式為Na++NH3+CO2+H2O====NaHCO3↓+,C.③中生成的CO2可循環(huán)使用,它可完全滿足生產(chǎn)的需要D.溶液Q的成分是NH4Cl,可通過降溫結(jié)晶的方法使其析出,【解析】選B。因為NH3在水中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CO2,先將溶液氨化后,吸收CO2的效果更好,A錯誤;因有一部分CO2轉(zhuǎn)化到Na2CO3中,CO2不能滿足生產(chǎn)的需要,C錯誤;溶液Q中存在NaCl、NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3,應(yīng)將濾液中的NaHCO3、NH4HCO3轉(zhuǎn)化為NH4Cl,應(yīng)加入鹽酸,再進(jìn)一步處理,可回收NH4Cl,D錯誤。,