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第二单元 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物(一)
一、基础巩固
1.对氨碱法(索氏)和联合制碱法(侯氏)对比分析,错误的是( )
A.产品完全相同
B.生产NaHCO 的反应原理相同
3
C.食盐利用率不同
D.都循环利用了CO
2
【答案】A
【解析】A.氨碱法其化学反应原理是:NH +CO +H O+NaCl(饱和)=NaHCO ↓+NH Cl,联合制碱
3 2 2 3 4
法:包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同,将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生
成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得 NaHCO 微小晶体,再煅烧制得纯碱产品,第二个过程是从含有氯
3
化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,氨碱法可能的副产物为氯化钙,联合制碱法可能的副
产物氯化铵,产品不完全相同,故A错误;
B.由A分析可知,生产NaHCO 的反应原理,都是形成碳酸氢钠沉淀,故B正确;
3
C.氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有 72%~74%;联合制碱法最大的优点是使食盐的利
用率提高到96%以上,故C正确;
D.氨碱法循环物质:氨气、二氧化碳,联合制碱法循环物质:氯化钠,二氧化碳,都循环利用了
CO ,故D正确;
2
故选:A。
2.纯碱是一种重要的化工原料,对于“氨碱法”和“联合制碱法”的分析中,错误的是( )
A.主反应的原理相同 B.二氧化碳来源不同
C.都有氨的循环利用 D.都具有一定局限性
【答案】C
【解析】 氨碱法:以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制
取纯碱,向①饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳气体,工艺中产生大量 CaCl 的化学方程式为:
22NH Cl+Ca(OH) 2NH ↑+CaCl +2H O;
4 2 3 2 2
联合制碱法:以食盐、氨和二氧化碳(其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气)为
②原料来制取纯碱,联合制碱法的原理为:NH +CO +H O+NaCl(饱和)=NaHCO ↓+NH Cl、
3 2 2 3 4
2NaHCO Na CO +CO ↑+H O;
3 2 3 2 2
联合制碱法中CO 来源于石灰石煅烧,氨碱法中CO 的来源于合成氨工业的废气。
2 2
③
A.主反应的原理相同都是 NH +CO +H O+NaCl(饱和)=NaHCO ↓+NH Cl、2NaHCO
3 2 2 3 4 3
Na CO +CO ↑+H O,故A正确;
2 3 2 2
B.联合制碱法中CO 来源于石灰石煅烧,氨碱法中CO 的来源于合成氨工业的废气,二氧化碳来源不
2 2
同,故B正确;
C.“氨碱法”是氯化铵和氢氧化钙反应生成的氨气循环利用,“联合制碱法”中循环利用的物质是
NaCl,CO ,故C错误;
2
D.对于“氨碱法”和“联合制碱法”的分析可知,氨碱法制备过程中生成了大量氯化钙,联合制碱法
是得到碳酸钠和副产品氯化铵,制备过程中都具有一定局限性,故D正确;
故选:C。
3.下列说法不正确的是( )
A.Al O 熔点很高,可用作高级耐火材料
2 3
B.Na O可作呼吸面具中的供氧剂
2
C.镁铝合金被大量用于高铁建设
D.苯可萃取碘水中的碘单质
【答案】B
【解析】A.氧化铝为离子化合物,熔点很高,故可以做耐火材料,故A正确;
B.氧化钠和水或二氧化碳反应不能生成氧气,故不能做供氧剂,做供氧剂的是过氧化钠,故B错误;
C.铝合金具有密度小等优点,在生活中用途最广泛,大量用于高铁建设,故C正确;
D.碘单质和苯均为非极性分子,水是极性分子,碘单质和苯可互溶,苯不溶于水,所以可用苯萃取碘
水中的碘单质,故D正确;
故选:B。
4.下列关于钠的叙述正确的是( )
A.钠为银白色固体,熔点很高
B.钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠C.钠可保存在酒精中
D.钠与CuSO 溶液反应,可置换出单质铜
4
【答案】B
【解析】A.钠为银白色固体,熔点是97.8℃,熔点低,故A错误;
B.钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,发出黄色火焰,故B正确;
C.钠与酒精反应生成氢气,故钠不可保存在酒精中,故C错误;
D.Na与盐溶液反应先与水反应,则Na与CuSO 溶液反应时,先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再
4
与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,所以金属Na与CuSO 溶液反应,不能置换出单质Cu,故D错误;
4
故选:B。
5.化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.碳酸钠俗称纯碱,可用于去除餐具的油污
B.盐碱地不利于作物生长,可通过施加生石灰进行改良
C.用K FeO 处理自来水,既可杀菌消毒又可除去悬浮杂质
2 4
D.生产医用口罩的聚丙烯树脂原料属于合成有机高分子材料
【答案】B
【解析】A.碳酸钠俗称纯碱,碳酸钠水溶液中碳酸根离子水解导致溶液显示碱性,油污属于酯类物质,
在碱性条件下会水解,碱性越强,水解程度越大,去污效果越好,故A正确;
B.生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙属于强碱,所以盐碱地中加入生石灰不能改良土壤,故 B
错误;
C.K FeO处理自来水时,利用其强氧化性可杀菌消毒,同时生成氢氧化铁胶体能吸附杂质,故C正确;
2
D.高分子化合物相对分子质量很大,一般在10000以上,可高达几百万;聚丙烯树脂是人工合成的高
分子化合物,故D正确;
故选:B。
6.向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述不正确的是( )
A.钠沉在乙醇的底部 B.钠不熔化成小球
C.钠在乙醇中四处游动 D.钠表面有气体放出
【答案】C
【解析】A.钠的密度大于乙醇,所以会沉在乙醇底部,故A正确;
B.钠和乙醇的反应比水缓慢,所以反应较为和缓,不熔化成小球,故B正确;
C.钠的密度大于乙醇,所以会沉在乙醇底部,不会在乙醇中四处游动,故C错误;
D.钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气,所以钠表面有气体放出,故D正确;故选:C。
7.国际化学年的中国宣传口号是“化学﹣﹣﹣﹣﹣我们的生活,我们的未来”。学习化学应该明白“从
生活中来,到生活中去”道理。请填空:
若金属钠等活泼金属着火时,应该用 来灭火。金属钠应保存在 中。
①胃舒平(含有氢氧化铝)治疗胃酸(盐酸)过多的离子反应方程式: 。
②“服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+”这句话指出,维生素C在这一反应中作 剂,具
③有 性;
过氧化钠在太空及潜水艇中作为供氧剂的 两个化学方程式是 、 。
④【答案】 沙土;煤油;
Al(OH①)
3
+3H+=Al3++3H
2
O;
②还原;还原;
③2Na
2
O
2
+2CO
2
═2Na
2
CO
3
+O
2
;2Na
2
O
2
+2H
2
O═4NaOH+O
2
↑。
④【解析】 钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠和水、二氧化碳都反应生成氧气,所以钠着火时应该隔绝
空气、水①,所以钠着火用沙土灭火;钠极易和空气中氧气、水反应,所以钠储存时要隔绝空气、水分,
钠的密度大于煤油的,且和煤油不反应,钠保存在煤油中,
故答案为:沙土;煤油;
氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,离子方程式为Al(OH) +3H+=Al3++3H O,
3 2
②故答案为:Al(OH)
3
+3H+=Al3++3H
2
O;
“服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+”,说明维生素C在该反应中作还原剂,还原剂具
③有还原性,所以维生素C具有还原性,
故答案为:还原;还原;
过氧化钠在太空及潜水艇中作为供氧剂的两个化学反应,分别是和二氧化碳、水的反应,反应方程
④式分别为2Na O +2CO ═2Na CO +O 、2Na O +2H O═4NaOH+O ↑,
2 2 2 2 3 2 2 2 2 2
故答案为:2Na O +2CO ═2Na CO +O ;2Na O +2H O═4NaOH+O ↑
2 2 2 2 3 2 2 2 2 2
二、拓展提升
8.现有 A.三氧化二铝 B.三氧化二铁 C.过氧化钠 D.碳酸氢钠,E氨水。请你根据已有的知识,选
择合适的物质,用字母代号填空:
(1)常作为潜水艇和呼吸面具中氧气来源的淡黄色固体是 ;
(2)属于两性氧化物的是 ;
(3)常用于焙制糕点,也可用作抗酸药的是 ;
(4)红棕色固体是 。(5)属于盐的是 ,
(6)属于混合物的是 ,
【答案】(1)C;
(2)A;
(3)D;
(4)Fe O ;
2 3
(5)D;
(6)E。
【解析】(1)过氧化钠与水反应2Na O +2H O=4NaOH+O ↑;过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠
2 2 2 2
和氧气,化学方程式为:2Na O +2CO =2Na CO +O ;所以常作为潜水艇和呼吸面具中氧气来源的淡
2 2 2 2 3 2
黄色固体是过氧化钠,
故答案为:C;
(2)氧化铝与酸和碱反应,都生成盐和水,属于两性氧化物,
故答案为:A;
(3)碳酸氢钠能够与酸反应生成二氧化碳气体,常用于焙制糕点,也可用作抗酸药的是碳酸氢钠,
故答案为:D;
(4)红棕色固体是Fe O ,
2 3
故答案为:Fe O ;
2 3
(5)碳酸氢钠由碳酸氢根离子和钠离子构成,属于盐,
故答案为:D;
(6)氨水是氨气的水溶液,属于混合物,
故答案为:E。
9.(1)单质钠是一种 色的金属,密度比水 (大/小),钠在自然界中以 (化合/游离)态
存在;金属钠与水反应的化学方程式:
金属钠在空气中燃烧生成 色的 (化学式),其生成物与水反应的化学方程式:
。
(2)氯气是一种 色的气体,密度比空气 , 溶于水,并可以和水发生反应,写出其反
应的化学方程式: ,实验室中用 溶液(化学式)吸收多余
的氯气。
铁丝在氯气中燃烧的化学方程式: 。
漂白粉是 和 (化学式)的混合物,是利用氯气与氢氧化钙反应制成的,写出其反应的方程式: 。
(3)现有物质: 氧化镁 硫酸铜 碳酸钙 金属钠 氯气 氢气 硫酸 氯水
二氧化硫 氧化①钠 二氧化②硅 次氯酸③ 漂白粉④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
按下列标准⑩进行归类⑪(填序号)⑫混合物 ⑬ 酸 盐 单质 碱性氧化物 酸性氧
化物 。
【 答 案 】 ( 1 ) 银 白 ; 小 ; 化 合 ; 2Na+2H O═ 2NaOH+H ↑ ; 淡 黄 ; Na O ;
2 2 2 2
2Na O +2H O═4NaOH+O ↑;
2 2 2 2
(2)黄绿;大; 易;Cl +H O HCl+HClO;NaOH;2Fe+3Cl 2FeCl ;CaCl ;Ca(ClO)
2 2 2 3 2
⇌
;2Cl +2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O;
2 2 2 2 2 2
(3) ; ; ; ; ; 。
【解析⑧】⑬(1)⑦钠⑫观察②切③开面,④新⑤切⑥开的①金⑩属钠断⑨面⑪呈银白色色;钠与水反应浮在水面上,钠的密度比
水小,钠是很活泼的金属,在常温下就能与氧气反应,钠在自然界中只能以化合态存在;金属钠与水
反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式:2Na+2H O═2NaOH+H ↑,金属钠在空气中燃烧生成
2 2
淡黄色的过氧化钠,2Na+O Na O ,过氧化钠可以和水之间发生反应生成氢氧化钠和氧气,方
2 2 2
程式为:2Na O +2H O═4NaOH+O ↑,
2 2 2 2
故 答 案 为 : 银 白 ; 小 ; 化 合 ; 2Na+2H O═ 2NaOH+H ↑ ; 淡 黄 ; Na O ;
2 2 2 2
2Na O +2H O═4NaOH+O ↑;
2 2 2 2
(2)在通常状况下,氯气是一种黄绿色气体,密度比空气大,易溶于水,1体积水中能溶解2体积的
氯气;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,Cl +H O HCl+HClO,实验室用氢氧化钠吸收吸收多余的氯
2 2
气,生成氯化钠和次氯酸钠,离子反应为Cl +2OH⇌﹣=Cl﹣+ClO﹣+H O,铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁
2 2
2Fe+3Cl 2FeCl ,氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙,反应的方程式为 2Cl +2Ca
2 3 2
(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O,漂白粉的主要成分是次氯酸钙(Ca(ClO) )、氯化钙
2 2 2 2 2
(CaCl );漂白粉溶于水后,受空气中的CO 作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,同时生成碳
2 2
酸钙沉淀,反应的化学方程式为:Ca(ClO) +CO +H O=CaCO ↓+2HClO,
2 2 2 3
故答案为:黄绿;大; 易;Cl +H O HCl+HClO;NaOH;2Fe+3Cl 2FeCl ;CaCl ;Ca
2 2 2 3 2
⇌
(ClO) ;2Cl +2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O;
2 2 2 2 2 2
(3) 氧化镁为碱性氧化物; 硫酸铜由硫酸根离子和铜离子构成的盐; 碳酸钙由碳酸根离子
① ② ③和钙离子构成的盐; 金属钠 属于单质; 氯气属于单质; 氢气属于单质; 硫酸属于二元强
酸; 氯水属于氯气④和水的混合物; 二⑤氧化硫为酸性氧化物⑥; 氧化钠为碱性⑦氧化物; 二氧
化硅为⑧酸性氧化物; 次氯酸为一元弱⑨酸; 漂白粉主要成分是次⑩氯酸钙(Ca(ClO) )、⑪氯化钙
2
(CaCl ),属于混合⑫物, ⑬
2
故答案为: ; ; ; ; ; 。
10.写出下列反⑧应⑬的化⑦学⑫方程式②③ ④⑤⑥ ①⑩ ⑨⑪
(1)一小块金属钠投入CuSO 溶液的现象: 化学方程式是:
4
(2)某气体燃烧发出苍白色火焰的化学方程式:
(3)铁在氯气中剧烈燃烧生成 烟(颜色),化学方程式
(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,观察到 (现象)原因是:
(化学方程式)
(5)制漂白粉:
( 6 ) 漂 白 粉 长 时 期 露 置 在 空 气 中 会 失 效 , 用 化 学 方 程 式 表 示 其 失 效 的 原 因 :
、
【答案】(1)生成气体和蓝色沉淀;2Na+2H O=2NaOH+H ↑、2NaOH+CuSO =Cu(OH)
2 2 4
↓+Na SO ;
2 2 4
(2)H +Cl 2HCl;
2 2
(3)红棕色;3Cl +2Fe 2FeCl ;
2 3
(4)先变红后褪色;Cl +H O HCl+HClO;
2 2
(5)2Cl
2
+2Ca(OH)
2
=CaCl⇌2 +Ca(ClO)
2
+2H
2
O;
(6)H O+CO +Ca(ClO) =CaCO +2HClO;2HClO 2HCl+O ↑。
2 2 2 3 2
【解析】(1)钠投入硫酸铜溶液,先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧
化铜沉淀和硫酸钠,所以现象为:生成气体和蓝色沉淀,方程式为:2Na+2H O=2NaOH+H ↑、
2 2
2NaOH+CuSO =Cu(OH) ↓+Na SO ,
4 2 2 4
故答案为:生成气体和蓝色沉淀; 2Na+2H O=2NaOH+H ↑、2NaOH+CuSO =Cu(OH)
2 2 4
↓+Na SO ;
2 2 4
(2)氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,生成氯化氢,反应的化学方程式为:H +Cl
2 2
2HCl,故答案为:H +Cl 2HCl;
2 2
(3)铁在氯气中燃烧生成固体氯化铁,观察到红棕色烟,化学方程式为:3Cl +2Fe 2FeCl ,
2 3
故答案为:红棕色;3Cl +2Fe 2FeCl ;
2 3
(4)氯水中Cl +H O HCl+HClO,具有酸性和漂白性,则向新制氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先
2 2
变红后褪色, ⇌
故答案为:先变红后褪色;Cl +H O HCl+HClO;
2 2
(5)工业上利用氯气与石灰乳反应⇌制备漂白粉,反应生成氯化钙、次氯酸钙与水,反应方程式为
2Cl +2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O,
2 2 2 2 2
故答案为:2Cl +2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O;
2 2 2 2 2
(6)漂白粉主要成分为氯化钙、次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙,且在空气中易与水、二氧化碳反应
生成碳酸钙、HClO,漂白粉长期置于空气会发生H O+CO +Ca(ClO) =CaCO +2HClO,HClO光照
2 2 2 3
分解,2HClO 2HCl+O ↑,失去漂白作用,导致变质,
2
故答案为:H O+CO +Ca(ClO) =CaCO +2HClO;2HClO 2HCl+O ↑。
2 2 2 3 2