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考点 13 钠及其化合物
本专题一般与其他专题内容结合起来进行考查,常以一个选项或一个填空的形式考查钠与过氧化钠的
性质、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别及有关计算。
预测2023年高考对本专题的考查特点不变,直接出现大题的可能性不大,但有考查迁移能力的可能性,
考查物质的结构与性质(如钠的活泼性、过氧化钠的结构与性质、碳酸氢钠的热不稳定性)的选择题出现概
率较大。
一、钠的性质
二、钠的氧化物、氢氧化物
三、碳酸钠与碳酸氢钠
钠的性质
1.钠的物理性质
银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,但比煤油的大。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na ―――――――――→Na+
(1)与非金属单质(如O、Cl)的反应
2 2
O
2
Cl:2Na+Cl=====2NaCl
2 2
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2HO===2Na++2OH-+H↑。
2 2
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H+===2Na++H↑。
2
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)=====2Na+Cl↑。
2
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl =====4NaCl+Ti。
4
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,生成淡黄色的固体NaO( )
2 2
(2)金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )
(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( )
(4)金属钠具有强还原性,可与TiCl 溶液反应制取金属Ti( )
4
(5)根据反应Na+KCl NaCl+K↑,知Na的金属性强于K( )
(6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶( )
(7)ⅠA族元素又称碱金属元素( )
(8)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色( )
(9)把一小块金属钠放入饱和NaOH溶液中:有气体放出,恢复至室温后溶液的pH增大( )
(10)把一小块金属钠放入稀CuSO 溶液中:有气体放出,有紫红色铜析出( )
4
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)√ (9)× (10)×
【典例】
例1 下列关于金属钠的叙述中,说法正确的是( )
A.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰 B.钠在空气中燃烧,产物是NaO
2
C.钠是银白色金属,硬度大,熔点高 D.取用金属钠时,剩余的钠不能放回原瓶
【答案】A
【解析】A项,钠的焰色为黄色,所以钠在空气中燃烧时,产生黄色火焰,A正确;B项,钠在空气中燃烧,产物是NaO,B不正确;C项,钠是银白色金属,硬度小,熔点较低,C不正确;D项,钠为块
2 2
状固体,取用金属钠时,剩余的钠应放回原瓶,D不正确;故选A。
例2 等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法
正确的是( )
A.第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量最大 D.两块钠的反应产物质量一样大
【答案】B
【解析】金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的。根据4Na+
O===2Na O,则1 mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是31 g,根据反应2Na+O=====NaO ,则1 mol
2 2 2 2 2
金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39 g,等质量的两块钠,即金属钠的物质的量是相等的,所以生成过
氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量大。
【对点提升】
对点1 下列对金属钠的叙述正确的是( )
A.少量金属钠应该保存在煤油中
B.金属钠在空气中燃烧,生成NaO
2
C.火灾现场有大量金属钠存放时,可用水灭火
D.将一小粒金属钠放入硫酸铜溶液中,可置换出铜
【答案】A
【解析】A项,钠易和水、氧气反应,钠的密度大于煤油,且和煤油不反应,所以少量钠能保存在煤
油中,故A正确;B项,钠在空气中燃烧生成NaO,故B错误;C项,钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠
2 2
和水、二氧化碳反应生成氧气,促进钠燃烧,故C错误;D项,将一小粒金属钠放入硫酸铜溶液中,Na先
和水反应生成的氢氧化钠,再与硫酸铜生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,置换不出铜,故D错误;故选
A。
对点2 向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L-1盐酸、100 mL 0.01 mol·L-1NaOH溶液的X、Y、Z
三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法正确的是( )
A.三个烧杯中均先发生的离子反应为
2Na+2HO===2Na++2OH-+H↑
2 2
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中的反应最剧烈
C.三个烧杯反应后,溶质的物质的量浓度相同
D.三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相同
【答案】D
【解析】钠与盐酸反应时钠先与H+反应,离子方程式表示为2Na+2H+===2Na++H↑,A错误;三个
2
烧杯中,Y烧杯中的氢离子浓度最大,反应最剧烈,B错误;X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH,Z烧杯中生成NaOH,且Z烧杯中原溶质为NaOH,故三个烧杯中溶质的物质的量
浓度不同,C错误;因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完,故生成H 的量相同,D正确。
2
【巧学妙记】
(1)钠与水、酸反应的实质都是与H+的反应。
(2)钠与乙醇反应的特点——慢、沉
钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出气泡,并不能熔化成小球。
(3)钠与酸反应的特点——快,可能燃烧或爆炸。
钠的氧化物、氢氧化钠
1.氧化钠与过氧化钠的比较
NaO NaO
2 2 2
电子式
氧元素化合价 -2 -1
色、态 白色固体 淡黄色固体
阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2
是否为碱性氧化物 是 不是
与水反应 NaO+HO===2NaOH 2NaO+2HO===4NaOH+O↑
2 2 2 2 2 2
与CO 反应 NaO+CO===Na CO 2NaO+2CO===2Na CO+O
2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2
与盐酸反应 NaO+2HCl===2NaCl+HO 2NaO+4HCl===4NaCl+2HO+O↑
2 2 2 2 2 2
用途 氧化剂、供氧剂、漂白剂
2.氢氧化钠
(1)物理性质:NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠;它是一种白色固体,易溶于水并放出大量的热,
有吸水性;吸收空气中的水分而潮解;有很强的腐蚀性。
(2)化学性质
①具有碱的通性
②其他反应
与金属铝反应:2Al+2OH-+6HO===2Na[Al(OH) ]+3H↑
2 4 2
与非金属单质反应:Cl+2OH-===Cl-+ClO-+HO
2 2
酯类水解:CHCOOC H+NaOH――→CHCOONa+CHCHOH
3 2 5 3 3 2
(3)NaOH的制取
①土法制碱:NaCO+Ca(OH) ===CaCO ↓+2NaOH
2 3 2 3
②现代工业制碱:2NaCl+2HO=====2NaOH+H↑+Cl↑
2 2 2
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)烧碱、纯碱均属于碱,不能盛放在玻璃试剂瓶中( )
(2)NaOH在空气中久置,最终变为NaCO( )
2 3
(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )
(4)1 mol Na O 固体中含离子总数为4N ( )
2 2 A
(5)H O 和NaO 都属于过氧化物,含有的化学键完全相同( )
2 2 2 2
(6)7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2N ( )
A
(7)Na O 遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色( )
2 2
(8)Na O 与CO 反应生成0.1 mol O 时转移电子数目为0.4 mol( )
2 2 2 2
(9)Na O 投入到CuCl 溶液中有蓝色沉淀及气泡产生( )
2 2 2
(10)向饱和烧碱溶液中加入2 g Na O 充分反应完时,溶液中c(Na+)不变( )
2 2
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)×
【典例】
例1 下列不是NaO和NaO 的共同之处是( )
2 2 2
A.均是碱性氧化物 B.均能与水反应生成碱
C.阴阳离子的个数比均为1:2 D.均能与CO 反应生成NaCO
2 2 3
【答案】A
【解析】A项,过氧化钠属于过氧化物不属于碱性氧化物,A选;B项,过氧化钠和氧化钠都可以与
水反应生成氢氧化钠,B不选;C项,氧化钠和过氧化钠的阴离子分别为O2-、O2-,阳离子为钠离子,故
2
阴阳离子的个数比均为1:2,C不选;D项,氧化钠和过氧化钠均能与二氧化碳生成碳酸钠,D不选。故
选A。
例2 下列有关NaO 的说法不正确的是( )
2 2
A.向包有NaO 粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明NaO 与HO反应放热且有
2 2 2 2 2
氧气生成
B.NaO 与CO 反应时有单质O 生成,该反应属于置换反应
2 2 2 2
C.NaO 在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,NaO 既是氧化剂,又是还原剂
2 2 2 2
D.NaO 粉末加入Ca(HCO ) 溶液中,会产生气体和浑浊
2 2 3 2
【答案】B
【解析】A项,燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质;B项,反应物中没有单质参加反应,不符
合置换反应的定义;C项,NaO 与CO 、HO的反应都是NaO 自身的氧化还原反应;D项,NaO 先和
2 2 2 2 2 2 2 2
水反应生成O 和NaOH,NaOH再与Ca(HCO ) 反应产生沉淀CaCO 。
2 3 2 3
【对点提升】
对点1 对NaO 与CO 和HO(g)混合气体的反应来说,下列说法错误的是( )
2 2 2 2
A.只要参加反应的NaO 一定,反应生成的氧气就一定
2 2
B.只要CO 和HO(g)的总的物质的量一定,反应所消耗的NaO 的量就一定
2 2 2 2C.只要气体的总物质的量一定,反应中所转移的电子的物质的量就一定
D.只要混合气体的总物质的量一定,固体所增加的质量就一定
【答案】D
【解析】根据NaO 与CO 、HO(g)反应的化学方程式,由于两个反应中NaO 与O 的物质的量之比
2 2 2 2 2 2 2
都为2∶1,所以A正确;两个反应中:2NaO ~2HO(g),2NaO ~2CO ,所以B正确;根据上面方程式
2 2 2 2 2 2
中的电子转移情况知选项C也正确;根据反应方程式知,CO 、HO与NaO 反应时,固体增加的质量为
2 2 2 2
“CO”中“CO”的质量和“HO”中“H”的质量,所以当物质的量固定的混合气体中CO 气体所占的比例
2 2 2 2
大时,固体增加的质量大,当HO所占的比例大时,固体所增加的质量较小,则D错误。
2
对点2 在一密闭容器中有CO、H 、O 共16.5 g和足量的NaO ,用电火花引燃,使其完全反应,
2 2 2 2
NaO 增重7.5 g,则原混合气体中O 的质量分数是( )
2 2 2
A.54.5% B.40% C.36% D.33.3%
【答案】A
【解析】CO、H 、O 完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠,所以
2 2
过氧化钠固体增重的质量等于CO、H 的质量,所以原混合气体中CO、H 的质量一共是7.5 g,则O 的质
2 2 2
量是16.5 g-7.5 g=9.0 g,所以原混合气体中O 的质量分数是×100%≈54.5%。
2
【巧学妙记】
(1)金属钠露置在空气中会发生一系列变化,其过程:银白色金属钠――→表面变暗――→出现白色固
体接着表面变稀――→白色块状固体――→白色粉末状物质。
(2)Na O 中既有离子键又有共价键,过氧化钠的电子式为
2 2
NaO 与HO、CO 的反应规律
2 2 2 2
当NaO 与CO 、HO反应时,物质的量的关系为2NaO ~O ~2e
2 2 2 2 2 2 2
电子转移关系
-,n(e-)=n(Na O)=2n(O )
2 2 2
CO 、水蒸气(或两混合气体)通过足量NaO 时,气体体积的减少量
2 2 2
气体体积变化关系
是原来气体体积的,等于生成氧气的量,即ΔV=V(O )=V(混合)
2
CO 、水蒸气分别与足量NaO 反应时,固体相当于吸收了CO 中的
2 2 2 2
固体质量变化关系 “CO”、水蒸气中的“H”,所以固体增加的质量Δm(CO)=
2 2
28 g·mol-1×n(CO),Δm(H O)=2 g·mol-1×n(H O)
2 2 2
碳酸钠与碳酸氢钠
1.NaCO 和NaHCO 的性质
2 3 32.转化关系
NaCO NaHCO
2 3 3
3.NaCO 和NaHCO 性质的应用
2 3 3
(1)Na CO、NaHCO 的鉴别
2 3 3
①固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO 固体。
3
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a.沉淀法:加入BaCl 溶液或CaCl 溶液,产生沉淀的是NaCO 溶液。
2 2 2 3
b.气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO 溶液。
3
c.测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是NaCO 溶液。
2 3
(2)Na CO、NaHCO 的除杂
2 3 3
序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法
① NaCO(s)(NaHCO ) 加热法
2 3 3
② NaHCO (aq)(Na CO) 通入足量CO
3 2 3 2
③ NaCO(aq)(NaHCO ) 滴加适量NaOH溶液
2 3 3
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在酒精灯加热条件下,NaCO、NaHCO 固体都会分解( )
2 3 3
(2)向NaCO 饱和溶液中通入足量CO,会有NaHCO 晶体析出( )
2 3 2 3
(3)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )
(4)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡( )
(5)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
【典例】
例1 下列有关NaCO 和NaHCO 比较中,不正确的是( )
2 3 3A.热稳定性:NaCO>NaHCO
2 3 3
B.相同温度下,0.1 mol·L-1盐溶液的pH:NaCO>NaHCO
2 3 3
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量:NaCONaHCO
2 3 3
【答案】D
【解析】A 项,NaHCO 受热易分解,NaCO 受热不分解;B 项,相同条件下,pH:
3 2 3
NaCO>NaHCO ;C项,相同质量时,碳酸氢钠的物质的量大,故 C正确;D项,NaHCO 与盐酸反应一
2 3 3 3
步完成,而NaCO 与盐酸反应分两步进行,相同条件下NaHCO 比NaCO 反应放出气体剧烈,故D错误。
2 3 3 2 3
例2 有两试管分别装有等物质的量浓度的NaCO 和NaHCO 溶液,下列操作或判断正确的是( )
2 3 3
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为NaCO
2 3
B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为NaCO
2 3
C 分别加入CaCl 溶液 产生沉淀者为NaCO
2 2 3
D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为NaCO
2 3
【答案】C
【解析】A项,发生的反应分别为NaCO+Ca(OH) =CaCO ↓+2NaOH,2NaHCO +Ca(OH) =CaCO ↓
2 3 2 3 3 2 3
+NaCO+2HO,两者现象相同(都产生白色沉淀),故A错误;B项,加入等浓度的稀盐酸时,NaHCO
2 3 2 3
溶液反应更剧烈,故B错误;C项,NaCO 与CaCl 发生反应:NaCO+CaCl =CaCO ↓+2NaCl,产生白
2 3 2 2 3 2 3
色沉淀,NaHCO 与CaCl 不反应,故C正确;D项,逐滴加入等浓度的盐酸时,NaHCO 立即产生气泡,
3 2 3
NaCO 开始无气泡产生,过一会儿才产生气泡,故D错误;故选C。
2 3
【对点提升】
对点1 有关NaHCO 和NaCO 的性质,以下叙述错误的是( )
3 2 3
A.等质量的NaHCO 和NaCO 与足量盐酸反应,在相同条件下NaCO 产生的CO 体积小
3 2 3 2 3 2
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体积NaCO 是NaHCO 的两倍
2 3 3
C.等质量NaHCO 和NaCO 与盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多
3 2 3
D.等物质的量的NaHCO 和NaCO 与足量盐酸反应产生CO 一样多
3 2 3 2
【答案】C
【解析】NaCO +2HCl===2NaCl+CO↑+HO,NaHCO +HCl===NaCl+CO↑+HO。解答此类题目
2 3 2 2 3 2 2
用归“1”法。A项,假设二者都是1 g,则n(NaHCO )=n(CO)= mol,n(Na CO)=n(CO)= mol,正确;
3 2 2 3 2
B项,假设二者均为1 mol,则消耗的盐酸:NaCO 为2 mol,NaHCO 为1 mol,正确;C项,假设二者均为
2 3 3
1 g,NaCO 需盐酸的物质的量为2× mol= mol,NaHCO 需盐酸 mol,错误。
2 3 3
对点2 为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是( )
选项 实验方法 实验方案 测量数据
将样品配成100 mL溶液,取10 mL,加入
A 滴定法 消耗盐酸的体积
酚酞,用标准盐酸滴定
将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石
B 量气法 碱石灰增加的质量
灰吸收
将样品放入烧瓶中,置于电子天平上,加入
C 重量法 减少的质量
足量盐酸
将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置
D 量气法 排出水的体积
量气
【答案】A
【解析】用酚酞做指示剂时,NaCO 与盐酸发生反应NaCO +2HCl===2NaCl+CO↑+HO,依据消
2 3 2 3 2 2
耗盐酸的量可以计算出样品中NaCO 的量,进而确定样品中NaCO 的质量分数,A项正确;测量碱石灰
2 3 2 3
增重的方法是重量法而不是量气法,B项错误;样品中加入足量盐酸,因盐酸的质量未知,无法通过重量
法测量NaCO 的质量,C项错误;因部分CO 能溶解到水里,与水反应生成HCO ,故排出水的体积并不
2 3 2 2 3
是CO 的体积,D项错误。
2
【巧学妙记】
1.依据图像特点判断溶液溶质成分的方法
若a=0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO
3
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NaCO
2 3
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗 溶 液 中 的 溶 质 为 NaCO 和
2 3
盐酸的体积) NaOH
若V(Oa)碳酸>苯酚>碳酸氢根,所以离子方程式为3CO2-+2 →2 +CO ↑+H O+2
3 2 2
HCO -,B项错误;C项,NaO 与H18O反应中NaO 即体现了氧化性也体现了还原性,所以氧气中的氧元
3 2 2 2 2 2
素来源于过氧化钠,所以正确的离子方程式为:2NaO+2H 18O=4Na++418OH-+O ↑,C项错误;D项,
2 2 2 2
NaSO 中的硫元素为+2价,具有还原性,氯气具有强氧化性,发生氧化还原反应,根据氧化还原反应配
2 2 3
平可得离子方程式:SO2-+4Cl+5H O=2 SO 2-+8Cl-+10H+,D项正确;故选D。
2 3 2 2 4
13.(2022·山东省泰安一中模拟预测)室温下,通过下列实验探究NaHCO 、NaCO 溶液的性质。
3 2 3
实验1:用pH试纸测得0.1mol·L-1NaHCO 溶液的pH约为8。
3
实验2:向0.1mol·L-1的NaCO 溶液中通入CO,溶液的pH从12下降到约为9。
2 3 2
实验3:将0.1mol·L-1的NaHCO 溶液与0.1mool·L-1的CaC1 溶液等体积混合,产生白色沉淀。
3 2
实验4:向0.1mol·L-1的NaCO 溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去。
2 3
下列说法正确的是
A.实验2中NaCO 全部转化为NaHCO
2 3 3
B.实验3中白色沉淀为Ca(HCO )
3 2
C.实验4说明酸性强弱的顺序为HC1O>HCO
2 3D.实验3、4均是改变浓度使平衡正向移动
【答案】D
【解析】A项,向0.1mol·L-1的NaCO 溶液中通入CO,溶液的pH从12下降到约为9,说明碳酸钠
2 3 2
转化为碳酸氢钠,由于0.1mol·L-1NaHCO 溶液的pH约为8,因此实验2中NaCO 没有全部转化为
3 2 3
NaHCO ,A错误;B项,实验3中白色沉淀为CaCO ,碳酸氢钙能溶于水,B错误;C项,实验4只能说
3 3
明氯水能和碳酸钠反应,不能说明酸性HC1O>HCO,事实上酸性HCO>HC1O>HCO -,C错误;D项,
2 3 2 3 3
实验3中产生碳酸钙沉淀,是因为钙离子结合碳酸氢根离子电离出的碳酸根离子,促使平衡正向移动,实
验4中氯水褪色是因为次氯酸能和碳酸根反应生成碳酸氢根,同时氯水中的盐酸能和碳酸钠反应,均会促
使氯气和水反应的平衡正向移动,D正确;故选D。
14.(2022·北京市中关村中学三模)1941年,我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法,提出
纯碱与铵肥(NH Cl)的联合生产工艺,后被命名为“侯氏制碱法”。主要工艺流程如下图。下列说法正确的
4
是
已知:侯氏制碱法总反应:2NaCl+H O+2NH +CO =Na CO+2NHCl
2 3 2 2 3 4
索尔维制碱法总反应:2NaCl+CaCO =Na CO+CaCl (CaCl 作为废液排放)
3 2 3 2 2
A.气体1、气体2均为CO
2
B.溶液2中,含碳微粒主要是
C.侯氏制碱法和索尔维制碱法中原料NaCl的原子利用率相同
D.盐析池中加入NaCl,c(Cl-)增大,NH Cl(s) NH +(aq)+Cl-(aq)
4 4
的平衡逆向移动,NH Cl析出
4
【答案】D
【解析】在饱和NaCl溶液中先通入NH ,然后通入CO 气体,发生反应:
3 2
NaCl+H O+NH +CO =NaHCO↓+NHCl,过滤分离得到的固体1是NaHCO ,将固体1在煅烧炉中加热,发
2 3 2 3 4 3
生分解反应:2NaHCO NaCO+CO ↑+H O,得到纯碱和气体1是CO 气体;溶液1中含有NaCl、
3 2 3 2 2 2NaHCO 、NH Cl;在冷却池中通入NH ,使溶液显碱性,同时增大了溶液中c(NH +),NH Cl(s) NH +
3 4 3 4 4 4
(aq)+Cl-(aq)逆向移动;析出NH Cl固体可作氮肥;溶液2含有NaCl、NaCO、(NH )CO、NH Cl。在盐
4 2 3 4 2 3 4
析池中加入NaCl,c(Cl-)增大,NH Cl(s) NH +(aq)+Cl-(aq)的平衡逆向移动,NH Cl析出,析出盐后
4 4 4
的溶液3循环回转到沉淀池中,再用于制取纯碱。A项,气体1为CO,气体2为NH ,A错误;B项,向
2 3
冷析池中通入NH ,增大溶液中c(NH +),便于析出盐NH Cl,此时溶液显碱性,因此溶液2中,含碳微粒
3 4 4
主要是CO2-,B错误;C项,侯氏制碱法中Na+用于制取纯碱NaCO,Cl-用于制取NH Cl,NH Cl可作氮
3 2 3 4 4
肥,也可用于金属加工除锈等,原子利用率较高;而索尔维法制取纯碱时,反应产生的CaCl 作为废液排
2
出,原子利用率大大降低,故侯氏制碱法中原料NaCl的原子利用率比索尔维制碱法中原料NaCl的原子利
用率高,C错误;D项,盐析池中加入NaCl固体,增大了溶液中c(Cl-)增大,使盐NH Cl的溶解结晶平衡
4
NH Cl(s) NH +(aq)+Cl-(aq)逆向移动,从而使NH Cl结晶析出,D正确;故选D。
4 4 4
15.(2022·浙江省五校联盟高三选考模拟)元素的价类二维图指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质
的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为钠元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化
关系,下列说法不正确的是( )
A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①
B.NaO 发生④⑤的转化均有O 产生
2 2 2
C.碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠
D.反应②只能通过加热才能实现物质转化
【答案】D
【解析】A项,氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的方程式为CO (过量)+ NaOH =NaHCO ,可以实
2 3
现转化关系①,故A正确;B项,NaO 与水和二氧化碳的反应方程式分别为2NaO + 2H O = 4NaOH +
2 2 2 2 2
O ↑、2NaO +2CO = 2Na CO + O ,因此④⑤的转化均有O 产生,故B正确;C项,碳酸钠溶液中不
2 2 2 2 2 3 2 2
断滴加盐酸依次发生反应③NaCO + HCl(少量)= NaCl + NaHCO ,和反应⑧NaCO + 2HCl(过量)= 2NaCl
2 3 3 2 3
+ H O + CO ↑,都生成氯化钠,故C正确;D项,反应②通过加热能实现物质转化,2 NaHCO
2 2 3NaCO+H O +CO ,也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化,NaHCO + NaOH=Na CO+H O,故D错误;
2 3 2 2 3 2 3 2
故选D。
16.(2022·湖南省衡阳市质量检测)某实验小组利用传感器探究NaCO 和NaHCO 的性质。已知:pH
2 3 3
越大,溶液碱性越强。下列分析错误的是( )
实验操作 实验数据
A.①与②的实验数据基本相同,说明②中的OH-未参与该反应
B.加入试剂体积相同时,②溶液比③溶液碱性更弱
C.a点反应的离子方程式为:Ca2++OH-+ HCO -=CaCO ↓+H O
3 3 2
D.NaCO 和NaHCO 的稀溶液可利用CaCl 溶液鉴别
2 3 3 2
【答案】B
【解析】澄清石灰水中滴加NaCO 溶液,发生反应:Ca2++ CO2-=CaCO ↓;滴加NaHCO 溶液,若
2 3 3 3 3
NaHCO 溶液少量,发生反应:Ca2++OH-+HCO-=CaCO ↓+H O,若NaHCO 溶液足量,Ca(OH) 完全反应时,
3 3 3 2 3 2
发生反应:Ca2++2OH-+2 HCO -=CaCO ↓+ CO2-+2H O,实验中②生成NaOH浓度大于③。A项,澄清石灰
3 3 3 2
水中滴加碳酸钠溶液,发生反应:Ca2++ CO2-=CaCO ↓,①是对照试验,①与②的实验数据基本相同,可
3 3
说明②中的OH-未参与该反应,A正确;B项,碳酸钠和碳酸氢钠浓度相同,加入试剂体积相同时,二者
物质的量相同,与氢氧化钙完全反应,NaCO 溶液反应不消耗OH-,而NaHCO 会反应消耗OH-,因此反
2 3 3
应后溶液中OH-的物质的量n(OH-):②>③,而溶液体积相同,故反应后溶液中c(OH-):②>③;c(OH-)
越大,溶液的碱性就越强,因此溶液的碱性:②>③,B错误;C项,从起始到a点,氢氧化钙过量,碳
酸氢钠完全反应,故发生反应要以不足量的NaHCO 为标准,反应的离子方程式为:Ca2++OH-+ HCO -
3 3
=CaCO ↓+H O,C正确;D项,NaCO 和CaCl 溶液反应产生CaCO 白色沉淀,而NaHCO 的稀溶液与
3 2 2 3 2 3 3
CaCl 溶液不反应,无明显现象,因此可利用CaCl 溶液鉴别二者,D正确;故选B。
2 2
17.(2022·山西省运城市调研考试)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船顺利进入预定轨道。飞船
的轨道舱内安装盛有NaO 颗粒的装置,为宇航员供氧。回答下列问题:
2 2(1)Na O 的制取。将金属钠加热至熔化,通入一定量已除去CO 的干燥空气,加热并维持温度在
2 2 2
180~200℃之间,钠被氧化成NaO,进而增加空气流量,迅速升温至300~400℃,制得过氧化钠。过氧化
2
钠中的阴阳离子个数之比为___________。
(2)Na O 的供氧。过氧化钠能与人体呼出的酸性氧化物发生反应,其化学方程式为_______,该反应中
2 2
的还原剂是_______(填写化学式)。
(3)反应后组成的探究。NaO 使用后会失去供氧能力(又称失效供氧剂),某“失效供氧剂”的化学组成
2 2
可能是NaCO 或NaHCO 或两者的混合物。为探究“失效供氧剂”的化学组成,化学探究小组进行如下实
2 3 3
验:
①取适量“失效供氧剂”于试管中,加热,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,产生该气体的化学反
应方程式为___________。
②称取19.0g“失效供氧剂”加入足量稀硫酸,将生成的气体用浓硫酸干燥后,再用碱石灰完全吸收,
碱石灰增重8.8g,该“失效供氧剂”的化学组成为___________(只填写化学式)。
【答案】(1) 1:2
(2) 2Na O+2CO =2Na CO+O Na O
2 2 2 2 3 2 2 2
(3) 2NaHCO NaCO+CO ↑十HO Na CO 和NaHCO
3 2 3 2 2 2 3 3
【解析】 (1)过氧化钠含有钠离子和过氧根离子,阴阳离子个数之比为1:2; (2)人体呼出的酸性氧
化物是二氧化碳,过氧化钠能与人体呼出的酸性氧化物发生反应即过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和
氧气,其化学方程式为2NaO+2CO =2Na CO+O ,过氧化钠中氧既升高又降低,因此该反应中的还原剂
2 2 2 2 3 2
是NaO; (3)①取适量“失效供氧剂”于试管中,加热,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明是碳酸
2 2
氢钠受热分解生成二氧化碳,产生该气体的化学反应方程式为2NaHCO NaCO+CO ↑十HO;②称取
3 2 3 2 2
19.0g“失效供氧剂”加入足量稀硫酸,将生成的气体用浓硫酸干燥后,再用碱石灰完全吸收,碱石灰增重
8.8g,生成二氧化碳质量为8.8g,NaCO~CO,若二氧化碳全部是碳酸钠生成的,则碳酸钠质量为
2 3 2
21.2g,若只有碳酸氢钠反应得来,则碳酸氢钠质量为16.8g,说明是两者的混合物,因此该“失效供氧
剂”的化学组成为NaCO 和NaHCO 。
2 3 3
18.(2022·湖北省部分市联合调研考试)实验室有不纯的过氧化钠,欲用排水法测量其纯度,准确称量该样品8.0克装入C装置中。实验操作如下,请完成下列问题:
(1)A是实验室常见制备CO 的装置,锥形瓶内盛有某不溶于水的块状固体,锥形瓶上方盛装盐酸的仪
2
器名称:_______, 锥形瓶内发生反应的离子方程式为_______。
(2)填写下表中的空白
装置编号 加入试剂 加入该试剂的目的
B _______ _______
D _______ _______
(3)写出C装置中主要反应的化学方程式:_______。
(4)欲检验F中收集的气体,其具体操作步骤及现象:_______。
(5)缓缓通入过量的CO 后,收集到气体为1120.0mL(标准状况下),则过氧化钠的纯度为_______%(三
2
位有效数字)。
【答案】(1) 分液漏斗 2H++CaCO =Ca2++CO ↑+H O
3 2 2
(2) 饱和NaHCO 溶液 除去CO 中HCl 足量浓氢氧化钠溶液 除去O 中的CO
3 2 2 2
(3) 2Na O+2CO =2Na CO+O ,2NaO+2H O=4NaOH+O ↑
2 2 2 2 3 2 2 2 2 2
(4)用大姆指堵住试管口,把试管F移出水面,用带火星的木条伸入试管口,木条复燃
(5)97.5
【解析】装置A用于制取二氧化碳,制取的二氧化碳中会混有氯化氢和水;装置B中盛放饱和碳酸氢
钠溶液,用来除去二氧化碳中的氯化氢;装置C中的过氧化钠与二氧化碳和水反应生成氧气;装置D盛放
氢氧化钠溶液,用于除去氧气中的二氧化碳;装置E用于收集生成的氧气。(1)盛装盐酸的仪器名称为分液
漏斗,实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,离子方程式为:2H++CaCO =Ca2++CO ↑+H O。(2)装
3 2 2
置B中盛放的是饱和碳酸氢钠溶液,用来除去二氧化碳中的氯化氢;装置D中盛放的是氢氧化钠溶液,用
来除去氧气中过量的二氧化碳。(3)装置C中,过氧化钠与二氧化碳、水蒸气反应,反应化学方程式为:
2NaO+2CO =2Na CO+O ,2NaO+2H O=4NaOH+O ↑。(4)F中收集的气体为氧气,氧气具有助燃性,因
2 2 2 2 3 2 2 2 2 2此检验氧气的具体操作步骤和现象为:用大姆指堵住试管口,把试管F移出水面,用带火星的木条伸入试
管口,木条复燃。(5)由方程式可知,过氧化钠与氧气的物质的量之比为2:1,已知氧气的体积为
1120.0mL(标准状况下),则氧气的物质的量为1.12L/22.4L/mol=0.05mol,则过氧化钠的物质的量为
0.1mol,质量为0.1mol 78g/mol=7.8g,则过氧化钠的质量分数为7.8g/8.0g 100%=97.5%。
19.(2022·广东省番禺区统考)某同学在实验室对钠的化合物相关样品进行定性、定量研究:
(1)实验1:某纯碱样品只含NaCl杂质,现测定样品中NaCO 的含量。称取样品ag,采用如图实验装
2 3
置进行实验:
①写出Y形管中稀硫酸与样品发生反应的离子方程式:___________。
②试剂X最佳选择是___________(填标号)。
A.饱和NaCO 溶液 B.饱和NaHCO 溶液 C.饱和NaCl溶液
2 3 3
③读数时,若水准管的液面高于量气管的液面,则样品中NaCO 的含量___________(填“偏高”、
2 3
“偏低”或“不影响”)。
④实验结束时,所测得气体体积为V mL。设实验时的气体摩尔体积为 ,则样品中NaCO 的
2 3
质量分数为___________。
(2)实验Ⅱ:碳酸钠和碳酸氢钠稳定性探究。
①上图实验中试剂A和试剂B分别是___________、___________。
②试管中受热处发生反应的化学方程式:___________。
(3)实验Ⅲ:若加热NaHCO 和NaO 的混合物,剩余固体成分会因二者物质的量不同而发生变化。当
3 2 2
n(NaHCO ):n(Na O)=4:3混合后,加热使其充分反应,试管内剩余固体为NaCO 和NaOH,两者物质的
3 2 2 2 3量之比是___________。
【答案】(1) CO 2-+2H+=CO↑+HO B 偏低
3 2 2
(2) Na CO NaHCO 2NaHCO NaCO+CO ↑+H O
2 3 3 3 2 3 2 2
(3)3:1
【解析】量气法测碳酸钠的纯度,先将碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳气体不溶于
X溶液,避免溶解而发生误差,测定时两端液面相平。探究碳酸钠和碳酸氢钠稳定性时,两试管中试管A
温度高于试管B,因此常将稳定性好的放在温度高的试管中。(1)①Y形管中稀硫酸与样品发生是碳酸钠和
稀硫生成硫酸钠、二氧化碳和水,其反应的离子方程式:CO2-+2H+=CO↑+HO;②二氧化碳不能溶于
3 2 2
试剂X,二氧化碳嫩溶于水,与碳酸钠溶液反应,因此试剂X最佳选择是饱和NaHCO 溶液;③读数时,
3
若水准管的液面高于量气管的液面,会将气体压缩,测得气体体积减小,则样品中NaCO 的含量偏低;④
2 3
实验结束时,所测得气体体积为V mL。设实验时的气体摩尔体积为 ,根据NaCO~CO 得到样
2 3 2
品中NaCO 的质量分数为 ; (2)①碳酸钠和碳酸氢钠稳定性探究,
2 3
碳酸氢钠不稳定,因此温度低时分解,若温度高时碳酸钠不分解,说明碳酸钠稳定性强,试管A的温度高
于试管B,因此上图实验中试剂A和试剂B分别是NaCO、NaHCO ;②试管中受热处是碳酸氢钠分解生
2 3 3
成碳酸钠、二氧化碳和水,其反应的化学方程式:2NaHCO NaCO+CO ↑+H O; (3)当n(NaHCO ):
3 2 3 2 2 3
n(Na O)=4:3混合后,加热使其充分反应,试管内剩余固体为NaCO 和NaOH,假设两者物质的量分别
2 2 2 3
为4mol、3mol,根据2NaHCO NaCO+CO ↑+H O得到生成2mol碳酸钠、2mol二氧化碳、2mol水,先
3 2 3 2 2
发生2NaO+2CO =2Na CO+O ,2mol二氧化碳与2mol过氧化钠反应生成2mol碳酸钠,还剩余1mol过氧
2 2 2 2 3 2
化钠,再发生2NaO+2H O=4NaOH+O ↑,1mol过氧化钠与水反应生成2mol氢氧化钠,水还有剩余,因此
2 2 2 2
两者物质的量之比是6mol:2mol=3:1。
20.(2022·河北省名校联盟高三质量检测)叠氮化钠(NaN )不溶于乙醚,微溶于乙醇,易溶于水,常用
3
于汽车安全防护袋的气源,汽车发生剧烈碰撞时,立即自动充气。实验室模拟尿素法制备水合肼
(N H•H O)并利用其进一步反应制取NaN 的流程如下:
2 4 2 3已知:①NH·H O易溶于水,具有强还原性,易被氧化成N;
2 4 2 2
②一定条件下,碱性NaClO溶液与尿素溶液反应生成NH·H O。
2 4 2
回答下列问题:
(1)吸收塔内发生反应的离子方程式为_______。
(2)写出反应器1中生成水合肼反应的化学方程式:_______。
(3)反应器2中加入无水乙醚的作用是_______。
(4)已知亚硝酸乙酯的结构简式为CHCHONO,写出反应器2中生成NaN 和CHCHOH的化学方程
3 2 3 3 2
式:_______。若生成39g NaN ,则该反应中转移电子的物质的量为_______。
3
(5)反应器1要控制NaClO溶液的用量,其主要目的是_______。
(6)某实验室设计了如图所示装置制备NH。双极膜是阴、阳复合膜,层间的HO解离成OH-和H+并
2 4 2
可分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的_______(填“ ”或“ ”)移向多孔铂电极。
②石墨电极反应式为_______。
【答案】(1) Cl+2OH-= Cl-+ClO-+H O
2 2
(2) CO(NH )+NaClO+2NaOH NH•H O+Na CO+NaCl
2 2 2 4 2 2 3
(3)降低NaN 的溶解度,有利于NaN 结晶析出
3 3
(4) NH·H O+CHCHONO+NaOH=NaN +CH CHOH+3H O 2mol
2 4 2 3 2 3 3 2 2
(5)防止过量的NaClO将生成的NH·H O氧化
2 4 2
(6) OH- ClO-+H O+2e-=Cl-+2OH-
2【解析】由题中流程和信息可知,Cl 通入吸收塔中与NaOH发生反应生成NaClO,碱性NaClO溶液
2
与尿素溶液在反应器1中MnSO 作催化剂条件下发生反应生成NH·H O和NaCO,经过蒸馏、脱盐、精
4 2 4 2 2 3
制得到NaCO 和水合肼(N H·H O),水合肼与亚硝酸乙酯和NaOH混合液在反应器2中发生反应生成
2 3 2 4 2
NaN 和CHCHOH,经过结晶、抽滤、洗涤,重结晶,制得NaN。(1)由上述分析可知,Cl 通入吸收塔中
3 3 2 2
与NaOH发生氧化还原反应,生成NaClO、NaCl和HO,其离子方程式为Cl+2OH-= Cl-+ClO-+H O;(2)在
2 2 2
反应器1中MnSO 作催化剂条件下碱性NaClO溶液与尿素溶液发生氧化还原反应,生成NH·H O、
4 2 4 2
NaCO 和NaCl,其化学方程式为CO(NH)+NaClO+2NaOH NH•H O+Na CO+NaCl;(3)由题中信
2 3 2 2 2 4 2 2 3
息可知,叠氮化钠(NaN )不溶于乙醚,微溶于乙醇,易溶于水,所以在反应器2中加入无水乙醚,是为了
3
降低NaN 的溶解度,有利于NaN 结晶析出;(4)水合肼(N H·H O)与亚硝酸乙酯和NaOH混合液在反应器
3 3 2 4 2
2中发生反应生成NaN 和CHCHOH,其化学方程式为
3 3 2
NH·H O+CHCHONO+NaOH=NaN +CH CHOH+3H O;39g NaN 的物质的量为n(NaN )=
2 4 2 3 2 3 3 2 2 3 3
=0.6mol,由化学方程式NH·H O+CHCHONO+NaOH=NaN +CH CHOH+3H O可知,CHCHONO中N
2 4 2 3 2 3 3 2 2 3 2
元素为+3价,NaN 中N元素为( )价,即生成1molNaN 转移 mol电子,设生成39g NaN 转移xmol电
3 3 3
子,则1: =0.6:x,解之x=2mol;(5)由题中信息可知,NH·H O易溶于水,具有强还原性,易被氧化
2 4 2
成N,而NaClO具有强氧化性,所以过量的NaClO会将生成的NH·H O氧化;(6)由题中图示可知,NH
2 2 4 2 3
转化为NH,N元素的化合价由-3价变为-2价,失电子化合价升高,发生氧化反应,则多孔铂电极为负极,
2 4
石墨为正极,根据原电池中阴离子向负极移动,则阴离子向多孔铂电极移动,即OH-向多孔铂电极移动;
石墨为正极,NaClO中Cl元素得电子发生还原反应,其电极反应式为 ClO-+H O+2e-=Cl-+2OH-。
2
1.【2021•浙江6月选考】下列说法不正确的是( )
A.硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐 B.镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气 D.常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
【答案】A【解析】A项,硅酸钠是溶于水的硅酸盐,故A错误;B项,镁在空气中燃烧时,与氧气和二氧化碳
反应生成氧化镁,与氮气反应生成氮化镁,故B正确;C项,钠具有强还原性,能与冷水反应生成氢氧化
钠和氢气,故C正确;D项,浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性,铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化,阻碍反
应的继续进行,故D正确;故选A。
2.【2021•浙江1月选考】下列“类比”合理的是( )
A.Na与HO反应生成NaOH和H,则Fe与HO反应生成Fe(OH) 和H
2 2 2 3 2
B.NaClO溶液与CO 反应生成NaHCO 和HClO,则NaClO溶液与SO 反应生成NaHSO 和HClO
2 3 2 3
C.NaN与盐酸反应生成NaCl和NH Cl,则MgN 与盐酸反应生成MgCl 和NH Cl
3 4 3 2 2 4
D.NaOH溶液与少量AgNO 溶液反应生成Ag O和NaNO ,则氨水与少量AgNO 溶液反应生成Ag O
3 2 3 3 2
和NH NO
4 3
【答案】C
【解析】A项,Na与水反应生成NaOH和H,Fe与冷水、热水都不反应,Fe与水蒸气反应生成Fe O
2 3 4
和H,A不合理;B项,NaClO具有强氧化性,SO 具有较强的还原性,NaClO溶液与SO 发生氧化还原
2 2 2
反应时SO 被氧化成SO 2-,ClO-被还原成Cl-,B不合理;C项,NaN与盐酸反应生成NaCl和NH Cl:
2 4 3 4
NaN+4HCl=3NaCl+NH Cl,MgN 与盐酸反应生成MgCl 和NH Cl:MgN+8HCl=3MgCl +2NHCl,C合
3 4 3 2 2 4 3 2 2 4
理;D项,氨水与少量AgNO 反应生成[Ag(NH)]+:Ag++2NH·H O=[Ag(NH)]++2H O,D不合理;故选
3 3 2 3 2 3 2 2
C。
3.(2020•江苏卷)下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. (aq) (g) 漂白粉(s)
B. (aq) (s) (s)
C. (aq) (aq) (aq)
D. (s) (aq) (s)
【答案】C
【解析】A项,石灰水中Ca(OH) 浓度太小,一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,故A错误;B项,
2
碳酸的酸性弱于盐酸,所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应,故B错误;C项,氧化性Cl>Br >I,所以氯
2 2 2
气可以氧化NaBr得到溴单质,溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质,故C正确;D项,电解氯化镁溶液无
法得到镁单质,阳极氯离子放电生成氯气,阴极水电离出的氢离子放电产生氢气,同时产生大量氢氧根,
与镁离子产生沉淀,故D错误。故选C。4.【2017•江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ( )
A.NaO 吸收CO 产生O,可用作呼吸面具供氧剂
2 2 2 2
B.ClO 具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
2
C.SiO 硬度大,可用于制造光导纤维
2
D.NH 易溶于水,可用作制冷剂
3
【答案】A
【解析】A.过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确;B.因二氧化氯具有氧化性才用于自来
水的杀菌消毒,B错误;C.二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C错误;D.液氨气化时吸收大量热,
所以氨可用作制冷剂,D错误。故选A。
5.【2018•江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.NaHCO 受热易分解,可用于制胃酸中和剂
3
B.SiO 熔点高硬度大,可用于制光导纤维
2
C.Al O 是两性氧化物,可用作耐高温材料
2 3
D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂
【答案】D
【解析】A项,冐酸的主要成分是盐酸,NaHCO 能与HCl反应,故NaHCO 可用于制胃酸中和剂,
3 3
NaHCO 用于制胃酸中和剂与NaHCO 受热易分解没有对应关系;B项,SiO 传导光的能力非常强,用于制
3 3 2
光导纤维, SiO 用于制光导纤维与SiO 熔点高硬度大没有对应关系;C项,Al O 的熔点很高,用作耐高
2 2 2 3
温材料,Al O 用作耐高温材料与Al O 是两性氧化物没有对应关系;D项,CaO能与水反应,用于食品干
2 3 2 3
燥剂,CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系;故选D。
6.【2020•江苏卷】下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. (aq) (g) 漂白粉(s)
B. (aq) (s) (s)
C. (aq) (aq) (aq)
D. (s) (aq) (s)
【答案】C
【解析】A项,石灰水中Ca(OH) 浓度太小,一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,故A错误;B项,
2
碳酸的酸性弱于盐酸,所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应,故B错误;C项,氧化性Cl>Br >I,所以氯
2 2 2气可以氧化NaBr得到溴单质,溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质,故C正确;D项,电解氯化镁溶液无
法得到镁单质,阳极氯离子放电生成氯气,阴极水电离出的氢离子放电产生氢气,同时产生大量氢氧根,
与镁离子产生沉淀,故D错误。故选C。
7.【2021•湖南选择性考试】碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料
制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:
步骤Ⅰ.Na CO 的制备
2 3
步骤Ⅱ.产品中NaHCO 含量测定
3
①称取产品2.500g,用蒸馏水溶解,定容于250mL容量瓶中;
②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.1000mol•L﹣1盐酸标准溶液滴定,溶液
由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸VmL;
1
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.1000mol•L﹣1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终
点),又消耗盐酸VmL;
2
④平行测定三次,V 平均值为22.45,V 平均值为23.51。
1 2
已知:(ⅰ)当温度超过35℃时,NH HCO 开始分解。
4 3
(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100g H O)
2
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3
NH HCO 11.9 15.8 21.0 27.0
4 3
NaHCO 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4
3
NH Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2
4
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为 ,晶体A能够析出的原因是 ;
(2)步骤Ⅰ中“300℃加热”所选用的仪器是 (填标号);
(3)指示剂N为 ,描述第二滴定终点前后颜色变化 ;(4)产品中NaHCO 的质量分数为 (保留三位有效数字);
3
(5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则 NaHCO 质量分数的计算结果
3
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)NaHCO 在30-35 C时NaHCO 的溶解度最小(意思合理即可)
3 3
(2)D (3)甲基橙 由黄色变橙色,且半分钟内不褪色
(4)3.56% (5)偏大
【解析】分析流程可知,氯化钠加蒸馏水溶解,再加入碳酸氢铵粉末,30﹣35℃水浴,静置抽滤,结
合图中数据分析可知,晶体A为NaHCO ,滤液中主要含有Na+、Cl﹣、HCO ﹣、NH +,洗涤抽干,300℃
3 3 4
加热,发生反应 2NaHCO NaCO+CO ↑+H O。(1)晶体A为NaHCO ,结合图表数据分析析出原因;
3 2 3 2 2 3
(2)300℃加热为固体受热分解,应使用坩埚;(3)依据提示“溶液由红色变至近无色”可知,指示剂M为酚
酞,由于滴定终点之前溶液就已经呈中性,故不能继续使用酚酞作为指示剂,改用范围更为合适的甲基橙,
据 此 进 行 分 析 ; (4) 滴 定 过 程 中 发 生 反 应 NaCO+2HCl = 2NaCl+H O+CO↑ , NaHCO +HCl =
2 3 2 2 3
NaCl+H O+CO↑,其中HCl的体积为V+V =22.45mL+23.15mL=45.6mL,产品中为碳酸钠与碳酸氢钠的
2 2 1 2
混合物,设碳酸钠的物质的量为x,碳酸氢钠的物质的量为y,可得关系式:106x+84y=2.500g,2x+y=
250mL
45.6×10﹣3L×0.1000mol/L× ,求解碳酸氢钠的物质的量,进而计算其质量分数;(5)滴定终点时俯视
25mL
读数会是数值靠上,即盐酸数值偏小,结合(4)关系式计算对结果造成的影响。(1)依据分析可知,晶体A
为NaHCO ,根据表中数据可知:在相同的温度下,碳酸氢钠的溶解度较小,所以实验中只析出 NaHCO
3 3
晶体;(2)300℃加热为固体受热分解,应使用坩埚,图中 D为坩埚;(3)依据提示“溶液由红色变至近无
色”可知,指示剂 M 为酚酞,由于发生反应 NaCO+2HCl=2NaCl+H O+CO↑,NaHCO +HCl=
2 3 2 2 3
NaCl+H O+CO↑,在快接近终点时,由于生成的二氧化碳溶于水,使滴定终点不再显中性而显酸性,故换
2 2
用指示剂N甲基橙,继续滴定时,终点前后的现象为溶液由橙色变为红色;(4)滴定过程中发生反应
NaCO+2HCl=2NaCl+H O+CO↑,NaHCO +HCl=NaCl+H O+CO↑,其中 HCl 的体积为 V+V =
2 3 2 2 3 2 2 1 2
22.45mL+23.15mL=45.6mL,产品中为碳酸钠与碳酸氢钠的混合物,设碳酸钠的物质的量为x,碳酸氢钠
250mL
的物质的量为 y,可得关系式:106x+84y=2.500g,2x+y=45.6×10﹣3L×0.1000mol/L× ,解得
25mL
m(碳酸氢钠) 0.002684mol×84g/mol
y≈0.002684mol,碳酸氢钠的质量分数= = ×100%≈9.02%;(5)
m(样品) 2.5g
滴定终点时俯视读数会是数值靠上,即盐酸数值偏小,解出y偏大,则碳酸氢钠的质量分数偏大。8.【2021•河北选择性考试】绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了
一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,
不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是____________(填元素符号)。
(2)工序①的名称为____________________。
(3)滤渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为______________________________。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为
____________________________,可代替NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_____________________(填“①”或“②”或“③”或
“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为____________________。(通常认为溶液中离子
浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全;A1(OH) +OH- Al(OH) -:K=100.63,K =10-14,K [A1(OH) ]=10-33)
3 4 w sp 3
【答案】(1)Fe、Cr (2)溶解浸出 (3)MgO、Fe O
2 3
(4)2Na CrO+2CO +H O= Na Cr O+2NaHCO↓
2 4 2 2 2 2 7 3
(5)4Fe(CrO )+ 7O +16NaHCO 8NaCrO+2 Fe O+ 16CO+8H O Na CO
2 2 2 3 2 4 2 3 2 2 2 3
(6)② (7)8.37
【解析】由题给流程可知,铬铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为,在熔融氢氧化
钠作用下,Fe(CrO ) 被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁,氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠,
2 2
氧化镁不反应;将氧化后的固体加水溶解,过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣1和含有过量氢氧化钠、
铬酸钠、偏铝酸钠的滤液;将滤液在介稳态条件下分离得到铬酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液;
向铬酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀;向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化
碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠;向滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气,氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液;碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气,二氧化碳、水蒸气
可以在工序②循环使用;碳酸镁高温煅烧得到氧化镁。(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬
元素;(2)由分析可知,工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质;(3)滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁
和氧化镁;(4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀,反
应的离子方程式为2NaCrO+2CO +H O= Na Cr O+2NaHCO↓;(5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢
2 4 2 2 2 2 7 3
氧化钠发生的主要反应为高温下,Fe(CrO ) 与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水,
2 2
反应的化学方程式为4Fe(CrO )+ 7O +16NaHCO 8NaCrO+2 Fe O+ 16CO+8H O;若将碳酸氢钠换
2 2 2 3 2 4 2 3 2 2
为碳酸钠也能发生类似的反应;(6)热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气,将混合气体通入滤渣1
中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液,则混合气体最适宜返回工序为工序②;(7)工序④溶液中的铝元素恰
好完全转化为沉淀的反应为Al(OH) - +H+ A1(OH) +H O,反应的平衡常数为K =
4 3 2 1
= = =1013.37,当c[Al(OH) -]为10—5mol/L时,溶液中
4
氢离子浓度为 = mol/L=10—8.37mol/L,则溶液的pH为8.37。