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1.钠的物理性质
颜色
密度
熔点
硬度
银白色,有
金属光泽
ρ(水)大于ρ(钠)
大于ρ(煤油)
小于100 ℃
质地柔软
2.从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
第08 讲 钠及其化合物
考点导航
考点一 钠的主要性质及其应用、碱金属元素
重难点辨析
1
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O2
常温:4Na+O2===2Na2O(白色固体)
点燃:2Na+O2=====Na2O2(淡黄色固体)
Cl2
2Na+Cl2=====2NaCl
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
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++H2↑。
(4)钠与盐溶液反应
①钠与盐溶液反应
――→――→
如Na 投入CuSO4溶液中,反应的离子方程式为2Na+2H2O+Cu2+===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑。
②钠与熔融盐反应:
4Na+TiCl4=====Ti+4NaCl
(5)与羟基化合物的反应
2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑
3.钠的制取、保存及用途
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
(3)用途。
①钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂;
②金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。
③用作电光源,制作高压钠灯。
4.碱金属的性质
(1)碱金属的一般性质
原子结构与
性质
相同点
最外层上都只有1 个电子――→具有相似的化学性质
不同点
从Li→Cs 电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大――→从
Li 到Cs 金属性逐渐增强
2
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物理性质
相同点
碱金属除Cs 略带金色光泽外,其他都是银白色有金属光泽
的固体,密度较小,硬度较小,熔、沸点较低,导电、导热
性较强
递变性
从Li→Cs 密度逐渐增大(Na、K 反常),熔、沸点逐渐降低
化学性质
与O2等
非金属的
反应
碱金属都能与O2等非金属反应,Li、Na 与O2反应的化学方
程式为4Li+O2=====2Li2O,2Na+O2=====Na2O2。
K、Rb、Cs 与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质
与
H2O
的反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物和H2。反应的
化学方程式可表示为(用M 代表碱金属)2M+2H2O===2MOH
+H2↑,但反应的剧烈程度不同:从Li→Cs 反应越来越剧
烈,证明它们的金属性逐渐增强
(2)碱金属的特殊性质
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。
②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;因为CCl4的密度比
钠大,钠不能保存在CCl4中。
③碱金属可与H2发生反应生成RH(R 代表碱金属),属于离子化合物,H 元素显-1 价,碱金属氢化物是强
还原剂。如NaH+H2O===NaOH+H2↑,NaH 是还原剂,H2O 是氧化剂,氧化产物为 H2,还原产物也为
H2。
5.焰色反应
(1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象,属于元素的物理性质。
(2)操作步骤
铂丝――→无色――→待测物――→观察火焰颜色――→铂丝――→无色。
(3)常见元素焰色反应的颜色
钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃);铜元素:绿色。
1.钠在空气中的变化过程
银白色金属钠
表面变暗
(生成N a2O) 出现白色固体
(生成NaOH )
出现液滴
( NaOH 潮解) 白色块状物质
(生成N a2C O3·10 H 2O)白色粉末状物质
(生成N a2C O3)
2.钠与水、醇和酸反应的实质
钠与水、醇和酸反应的实质都是钠与H+发生置换反应,反应速率的大小取决于H+浓度的大小,钠与这三
种物质反应的速率大小关系为:酸>水>醇。
3.钠与盐溶液的反应原理分析
规律·方法·技巧·点拔
3
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(1)与NaCl、Na2SO4、NaNO3溶液反应:实质是与水反应。
(2)与CuSO4溶液反应:钠先与水反应,生成的NaOH 再与CuSO4反应,2OH-+Cu2+===Cu(OH)2↓。
(3)与铝盐溶液反应:要考虑钠与铝盐的量的问题,因为过量的NaOH 溶液能溶解Al(OH)3,OH-+
Al(OH)3===AlO+2H2O。
(4)与NaHCO3溶液反应:钠先与水反应,生成的NaOH 再与NaHCO3反应,OH-+HCO===H2O+CO。
(5)与NH4Cl 溶液反应:钠先与水反应,生成的NaOH 再与NH4Cl 反应,OH-+NH===NH3·H2O。
【注意】钠不能从盐溶液中置换出金属单质。
考向1 钠的性质及应用
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)下列有关金属钠的叙述正确的是
A.实验后剩余的钠粒不能放回原试剂瓶中
B.Na 表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.一定条件下,2.3g 的Na 完全与O2反应生成3.6g 产物,失去的电子数为0.1NA
【答案】D
【解析】A.实验剩余的钠应放回原试剂瓶,A 错误;
B.Na 表面形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化,B 错误;
C.钠在空气中加热,生成了淡黄色的过氧化钠,故C 错误;
D.2.3g 钠的物质的量为0.1mol,而钠无论反应后产物是氧化钠还是过氧化钠,钠元素化合价均为+1 价,
故0.1mol 钠失去0.1NA个电子,D 正确。
故答案为:D。
【变式练1】(2023·全国·高三专题练习)实验:将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛
有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是
典型例题剖析
4
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A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B.反应过程中,
的
键断裂
C.
的形成过程可表示为
D.该实验说明
的氧化性比
的强
【答案】D
【解析】A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大,故A 正确;
B.反应过程中,
的3p 上的
键断裂,故B 正确;
C.
的形成过程钠原子失去电子,氯原子得到电子,可表示为
,故
C 正确;
D.该实验没有对比无法说明
的氧化性比
的强,故D 错误;
故选:D。
【变式练2】(2023·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习)下列物质性质、用途描述正确的是
A.利用
的氧化性,用作植物保鲜剂
B.利用
的还原性,将废水中的
转化为沉淀
C.利用
的漂白性,除去废水中的色素
D.利用
的还原性,用作核反应堆的传热介质
【答案】A
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【解析】A.
具有强氧化性,具有杀菌、消毒及防腐作用,可用作植物保鲜剂,故A 正确;
B.
与
反应生成更难溶的CuS,该反应为复分解反应,与 FeS 的还原性无关,故B 错误;
C.
没有漂白性,利用氯气与水反应生成HClO,HClO 具有漂白性可除去废水中的色素,故C 错误;
D.
用作核反应堆的传热介质是利用Na-K 形成合金的熔点低,呈液态,具有良好的导热性,与钠的还
原性无关,故D 错误;
故选:A。
考向2 碱金属元素、焰色反应
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)下列关于碱金属的叙述正确的是( )
A.碱金属物理性质相似,均为银白色金属,均可保存在煤油中
B.碱金属单质的金属性很强,均易与氯气、氧气等发生反应
C.随核电荷数的增加,碱金属单质的密度逐渐增大
D.焰色反应为化学变化
【答案】B
【解析】A.Li 密度小于煤油,所以Li 不能保存在煤油中,A 项错误;
B.碱金属均是活泼的金属,均易与氯气、氧气等发生反应,B 项正确;
C.Na 的密度大于K,C 项错误;
D.焰色反应为物理变化,D 项错误;
答案选B。
【变式练3】(2023·全国·高三专题练习)下列关于碱金属元素的单质及其化合物说法不正确的是
A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B.
在氧气中燃烧生成
C.熔、沸点:
D.碱性:氢氧化铯>氢氧化钠
【答案】B
【解析】A.锂的活泼性比钠弱,与水反应不如钠剧烈,故A 正确;
B.锂没有过氧化物,只有氧化锂(Li2O),故B 错误;
C.碱金属元素从Li 到Cs,熔、沸点逐渐降低,即熔、沸点Li> Na>K,故C 正确;
D.从Li 到Cs,碱金属元素的金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强,即碱性:
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CsOH>NaOH,故D 正确;
故答案为B。
【变式练4】(2021·全国·高三专题练习)下列关于Li、Na、K、Rb、Cs 的叙述均正确的一组是
①金属性最强的是铯
②形成的离子中氧化性最强的是锂离子
③在自然界中均以化合态形式存在
Li
④
的密度最小
⑤铯与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸
⑥它们的氧化物都只有
和
两种形式
⑦粒子半径:
A.①②③④
B.④⑤⑥⑦
C.②⑥
D.①②③④⑤⑦
【答案】D
【解析】Li、Na、K、Rb、Cs 都是碱金属元素,位于同一主族,位置从上到下,依据同主族元素金属性从
上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,密度呈增大趋势,阳离子半径逐渐增大,结合元素周期律解析。
①同主族元素金属性从上到下依次增强,所以金属性最强的是铯,故正确;
②同主族元素金属性从上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,所以氧化性最强的是锂离子,故正确;
③碱金属性质活泼,容易与空气中的氧气和水发生反应,所以在自然界中均以化合态形式存在,故正确;
④碱金属密度从上到下呈增大趋势,所以Li 的密度最小,故正确;
⑤铯的金属性最强,与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸,故正确;
⑥锂只有Li2O 一种氧化物,故错误;
Rb
⑦
+、K+、Na+,电子层依次减少,所以半径依次减小,故Rb+>K+>Na+,正确,Cs 与Cs+具有相同的质
子数,但是Cs 电子数多,所以半径大,故正确。
综上分析①②③④⑤⑦正确。
故选:D。
1.(2022·重庆·统考高考真题)下列叙述正确的是
A.Cl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl-和Br-
B.Na 和Li 分别在O2中燃烧得到Na2O 和Li2O
三年真题·两年模拟
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C.1molSO3与1molNO2分别通入1L 水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3
D.0.1mol•L-1醋酸和0.1mol•L-1硼酸分别加入适量Na2CO3中均可得到CO2和H2O
【答案】A
【解析】A.氯气和溴的氧化性都强于铁离子,都能与亚铁离子反应生成氯离子和溴离子,故A 正确;
B.钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,故B 错误;
C.无法确定1molSO3与1molNO2分别通入1L 水中所得溶液的体积,无法计算和比较所得H2SO4和HNO3
的浓度大小,故C 错误;
D.硼酸的酸性弱于碳酸,不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,故D 错误;
故选A。
2.(2022·湖北·统考高考真题)下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
A.滴入酚酞溶液
B.吸氧腐蚀
C.钠的燃烧
D.石蜡油的热分解
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性,碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠,滴入酚酞溶液
后,碳酸钠溶液呈现红色,碳酸氢钠的溶液呈现浅红色,A 正确;
B.食盐水为中性,铁钉发生吸氧腐蚀,试管中的气体减少,导管口形成一段水柱,B 正确;
C.钠燃烧温度在400℃以上,玻璃表面皿不耐高温,故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙,C 错误;
D.石蜡油发生热分解,产生不饱和烃,不饱和烃与溴发生加成反应,使试管中溴的四氯化碳溶液褪色,D
正确;
故答案选C。
3.(2022·海南·统考高考真题)钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是
A.钠元素的第一电离能大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl 溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
【答案】A
【解析】A.同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小,金属性越强的元素,其第一电离能越小,因
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此,钠元素的第一电离能大于钾,A 说法正确;
B.基态钾原子价层电子为4s1,其轨道表示式为
,B 说法不正确;
C.钾和钠均能与水发生置换反应,因此,钾不能置换出 NaC1 溶液中的钠,C 说法不正确;
D.钠元素与钾元素的原子序数分别为11 和19,两者相差8,D 说法不正确;
综上所述,本题选A。
4.(2022·浙江·统考高考真题)下列说法不正确的是
A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远,可用于道路照明
C.氧化铝熔点高,常用于制造耐高温材料
D.用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫,同时可得到石膏
【答案】A
【解析】A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,可用于制造晶体管、集成电
路等,而二氧化硅常用于制造光导纤维,A 错误;
B.钠的焰色反应为黄色,可用作透雾能力强的高压钠灯,B 正确;
C.耐高温材料应具有高熔点的性质,氧化铝熔点高,可用作耐高温材料,C 正确;
D.石灰石的主要成分为碳酸钙,石灰石-石膏法脱硫过程中发生反应:CaCO3
CaO+CO2↑,
SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,2CaSO3+O2=2CaSO4,得到了石膏,D 正确;
答案选A。
5.(2023·全国·高三专题练习)在给定条件下,下列所示的转化关系均能实现的是
A.Fe
Fe2O3
Fe2(SO4)3
B.Si
SiO2
H2SiO3
C.Al(OH)3
Al2O3
NaAlO2
D.Na
Na2O
Na2CO3
【答案】C
【解析】A.铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁,Fe 与H2O 反应到Fe2O3这步不能实现,故A 错误;
B.二氧化硅不溶于水,也与水不反应,则SiO2到H2SiO3这步不能实现,故B 错误;
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C.氢氧化铝受热分解产生氧化铝,即2Al(OH)3
Al2O3+3H2O,氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,
即Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,每步均能实现,故C 正确;
D.Na 在O2中加热生成Na2O2,即2Na+O2
Na2O2,则Na 在O2中加热到Na2O 这步不能实现,故D 错误;
故选C。
6.(2023·安徽马鞍山·统考三模)下列各组实验操作和现象与对应的离子方程式均正确的是
选
项
实验操作和现象
离子方程式
A
向2mLNaCl 溶液中滴加几滴AgNO3溶液,产生白色
沉淀,再滴加氨水,振荡至沉淀溶解
沉淀溶解:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++C1-
B
向滴有酚酞的水中,放入绿豆粒大小的钠块,钠块浮
在水面、熔化成小球、不停游动、发出嘶嘶响声、溶
液变红
钠与水反应:
Na+2H2O=Na+ +OH-+H2↑
C
向2mLNaOH 溶液中滴加5 滴CuSO4溶液,振荡后加
入0.5mL 乙醛溶液,加热,有红色固体析出
红色固体析出:CH3CHO+2Cu(OH)2
CH3COOH+2Cu↓+2H2O
D
向2mLNaOH 溶液中滴加4 滴MgCl2溶液,产生白色
沉淀,再滴加4 滴FeCl3溶液,有红褐色沉淀生成
红褐色沉淀生成:3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)
2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【解析】A.氯化银是白色沉淀,能够溶于氨水,形成[Ag(NH3)2] Cl 配合物,现象描述正确,离子方程式
书写正确,选项A 正确;
B.向滴有酚酞的水中,放入绿豆粒大小的钠块,现象描述正确,离子方程式应该为2Na+2H2O=2Na+
+2OH-+H2↑,选项B 错误;
C.乙醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应,现象描述正确,离子方程式应该为CH3CHO + 2Cu(OH)2+NaOH
CH3 COONa + Cu2O↓+3H2O,选项C 错误;
D.该实验中NaOH 2mL 过量,而MgCl2、FeCl3溶于均只加了4 滴,则有红褐色沉淀生成是沉淀的生成,
不是沉淀的转化,离子方程式为Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓,选项D 错误;
答案选A。
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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
白色固体
淡黄色固体
电子式
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与H2O 反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+
2H2O
稳定性
不稳定
较稳定
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
O2 ――――――――――――→Na2O2 ――――――――――――→O
(1)强氧化性的表现:
试剂
反应原理
现象
SO2气体
Na2O2+SO2
Na2SO4
-
FeCl2溶液
4Na2O2+4FeCl2+6H2O
4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
红褐色沉淀,有无色
气体生成
Na2SO3溶液
Na2O2+Na2SO3+H2O
Na2SO4+2NaOH
-
氢硫酸
Na2O2+H2S
S↓+2NaOH
溶液变浑浊
酚酞溶液
与H2O 反应生成NaOH,Na2O2的强氧化性使之退色
先变红后退色
品红溶液
Na2O2的强氧化性使之退色
红色退去
(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。
考点二 钠的氧化物
重难点辨析
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明确Na2O2与CO2、H2O 反应的考查角度
(1)从氧化还原角度
①Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成,在反应中Na2O2既表现氧化性又表现还原性,H2O、CO2在此反
应中既不是氧化剂,也不是还原剂。
②2 mol 的Na2O2不论是与H2O 还是与CO2反应均生成1 mol 的O2,转移2 mol 电子。
(2)从物质的量的角度
①2 mol Na2O2不论是与H2O 还是与CO2反应均生成1 mol O2,消耗2 mol 的H2O 或2 mol CO2。
②若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,气体体积减小的量等于原混合气体体积的,
且等于生成氧气的体积。
(3)从反应先后顺序的角度
Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时,Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3,CO2反应完后,剩余
的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。
(4)从质量的角度
Na2O2――→Na2CO3(Na2O2·CO),Na2O2――→2NaOH(Na2O2·H2),1 mol Na2O2 与足量CO2、H2O 分别完
全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。
【总结】 w g 化学式符合通式为(CO)m(H2)n的物质(其中m、n 为自然数),在O2中充分燃烧后,将其产
物通过足量的Na2O2固体,反应完毕,固体增重w g。
中学阶段常见符合这一关系的物质有:
①无机物:H2、CO 及H2和CO 的混合气体;
②有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
考向1 Na2O2的性质及应用
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)已知
。下列说法不正确的是
A.钠在空气中燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体
B.
中含有离子键和非极性共价键
C.
中阴阳离子个数比为
规律·方法·技巧·点拔
典型例题剖析
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D.
可作供氧制,与
反应过程中每生成
转移
【答案】C
【解析】A.钠在空气中燃烧生成过氧化钠,观察到产生黄色火焰,生成淡黄色固体物质,选项A 正确;
B.Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,过氧根离子内氧原子和氧原子之间存在非极性共价键,
选项B 正确;
C.Na2O2由钠离子与过氧根离子构成,则Na2O2中阴、阳离子个数比为1 : 2,选项C 错误;
D.过氧化钠和二氧化碳反应时得到的氧气是由-1 价的氧元素生成的,故生成1mol 氧气时转移电子为
2mol,选项D 正确;
答案选C。
【变式练1】(2023·全国·高三专题练习)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.铝有强还原性,可用于制作门窗框架
B.氧化钙易吸水,可用作干燥剂
C.维生素C 具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂
【答案】A
【解析】A.铝用于制作门窗框架,利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质,而不是利用它的还原性,
A 不正确;
B.氧化钙易吸水,并与水反应生成氢氧化钙,可吸收气体中或密闭环境中的水分,所以可用作干燥剂,B
正确;
C.食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化,维生素C 具有还原性,且对人体无害,可用作食品抗氧
化剂,C 正确;
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气,可作潜水艇中的供
氧剂,D 正确;
故选A。
【变式练2】(2023·浙江·校联考二模)下列反应的离子方程式正确的是
A.
加入到足量的
中:
B.少量澄清石灰水与足量
:
C.过量铁粉加入稀硝酸:
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D.水中通入氯气:
【答案】B
【解析】A.过氧化钠加水中过氧化钠做氧化剂和还原剂,反应的离子方程式为
,A 错误;
B.氢氧化钙和碳酸氢钙反应生成碳酸钙和水,反应的离子方程式为
,
B 正确;
C.过量的铁和硝酸反应生成硝酸亚铁,离子方程式为:
,C 错误;
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸不能拆成离子形式,离子方程式为:
,D 错误;
故选B。
考向2 有关Na2O2与H2O、CO2反应的定量计算
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)当0.2molNa2
18O2与足量CO2完全反应后,下列说法正确的是
选项
生成Na2CO3的质量
关于所生成氧气的描述
A
21.2g
该氧气的摩尔质量是36g·mol-1
B
21.6g
生成的氧气在标准状况下的体积为2.24L
C
21.2g
该氧气的摩尔质量是32g·mol-1
D
22.4g
生成的氧气在标准状况下的体积为2.24L
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【解析】Na2O2与CO2反应的实质是-1 价的氧发生歧化反应,生成物Na2CO3中有一个O 为
18O,摩尔质量
是108g·mol-1;0.2molNa2
18O2与足量CO2完全反应,生成0.2molNa2C18OO2,质量为
108g·mol-1×0.2mol=21.6g;生成的氧气为
18O2,摩尔质量是36g·mol-1,反应生成0.1mol18O2,在标准状况下
气体体积为2.24L。
A.生成Na2CO3的质量为21.6g,该氧气的摩尔质量是36g·mol-1,A 错误;
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B.生成Na2CO3的质量为21.6g,生成的氧气在标准状况下的体积为2.24L,B 正确;
C.生成Na2CO3的质量为21.6g,该氧气的摩尔质量是36g·mol-1,C 错误;
D.生成Na2CO3的质量为21.6g,生成的氧气在标准状况下的体积为2.24L,D 错误;
故答案为:B。
【变式练3】(2022 秋·湖南株洲·高三株洲市第四中学校考阶段练习)
是阿伏加德罗常数的值,下列说
法正确的是
A.32 g 硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为
B.25℃时,
的
溶液中含有
的数目为
C.26 g
与
混合气体中含
键的数目为
D.1 mol
固体中含离子总数为
个
【答案】C
【解析】A.硫在足量纯氧燃烧生成SO2,因此32g 硫在足量纯氧中充分燃烧转移电子数为4NA,故A 正确;
B.未说明溶液体积,无法计算
的
溶液中含有
的数目,故B 错误;
C.可以直接将其看做最简式CH 计算,26g 混合气体含有2molCH,即得含C—H 键的数目为2NA,故C
项正确;
D.过氧化钠化学式是由1 个过氧根离子和2 个钠离子构成,所以其阴阳离子个数之比为1:2,则
1molNa2O2固体中含有离子总数为3NA,故D 错误;
故选C。
【变式练4】(2023·重庆·校联考模拟预测)某物质的分子式为
,取该物质
在足量的
中充分
燃烧后,将产物全部通入过量的
中,若
固体的质量增加了
,且
,则该物质是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】有机物
在氧气中完全燃烧的化学方程式为:
,
15
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产物为CO2和H2O 通入过量的Na2O2发生的化学方程式为:①
和②
,由方程式①可知
增重的质量为CO,由方程式②可知
增重的质量为H2,则
增重的质量=与CO2相同物质量的CO 的质量+与H2O 相
同物质的量的H2。
据上述分析可知,当
有机物满足
时,既满足有机物
中x=z,Na2O2固体的质量增加了
,则m=n;若x>z,则m<n;若x<z,则m>n;则符合条件的为A 选项;
答案选A。
1.(2023·北京·统考高考真题)离子化合物
和
与水的反应分别为①
;②
。下列说法正确的是
A.
中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.
中阴、阳离子个数比为
,
中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的
和
的物质的量相同
【答案】C
【解析】A.Na2O2中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键面不含非极性键,A 错误;
B.①中水的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B 错误;
C.Na2O2由Na+和
组成.阴、阳离子个数之比为1 2∶,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为
2 1∶,C 正确;
D.①中每生成1 个氧气分子转移2 个电子,②中每生成1 个氢气分子转移1 个电子,转移电子数相同时,
生成氧气和氢气的物质的量之比为1 2∶,D 错误;
三年真题·两年模拟
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故选C。
2.(2022·河北·高考真题)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.3.9gNa2O2与足量水反应,转移电子个数为0.1NA
B.1.2gMg 在空气中燃烧生成MgO 和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA
C.2.7gAl 与足量NaOH 溶液反应,生成H2的个数为0.1NA
D.6.0gSiO2与足量NaOH 溶液反应,所得溶液中SiO
的个数为0.1NA
【答案】B
【解析】A.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,则3.9g 过氧化钠与足量水反应,转移电子个数为
×1×NAmol-1=0.05NA,故A 错误;
B.镁在空气中燃烧无论生成氧化镁,还是氮化镁,镁均转化为镁离子,则1.2gMg 在空气中燃烧生成氧化
镁和氮化镁时,转移电子个数为
×2×NAmol-1=0.1NA,故B 正确;
C.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,则2.7g 铝与足量氢氧化钠溶液反应生成氢气的个数为
×
×NAmol-1=0.15NA,故C 错误;
D.二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠在溶液中发生水解反应,则由原子个数守恒可
知,6.0g 二氧化硅与足量氢氧化钠溶液反应所得溶液中硅酸根离子的个数小于
×NAmol-1=0.1NA,故
D 错误;
故选B。
3.(2021·辽宁·统考高考真题)由下列实验操作及现象能得出相应结论的是
实验操作
现象
结论
A
向KBr、KI 混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,
振荡,静置
溶液分层,下层呈
紫红色
氧化性:
B
在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒
火焰出现黄色
溶液中含Na 元素
C
用pH 计测定pH:①NaHCO3溶液②CH3COONa 溶
液
pH:①>②
H2CO3酸性弱于
CH3COOH
D
把水滴入盛有少量Na2O2的试管中,立即把带火星木
条放在试管口
木条复燃
反应生成了O2
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A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】A.向KBr、KI 混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色,
说明反应产生I2,发生反应:2KI+Cl2=2KCl+I2,证明氧化性:Cl2>I2,Br2>I2,但不能比较Br2与Cl2的氧
化性强弱,A 错误;
B.玻璃中含有Na 元素,因此灼烧时使火焰呈黄色,不能证明溶液中含Na 元素,B 错误;
C.应该采用对照方法进行实验,但两种溶液的浓度未知,盐的种类也不同,因此不能通过测定溶液的pH
来判断H2CO3、CH3COOH 的酸性强弱,C 错误;
D.氧气有助燃性,把水滴入盛有少量Na2O2的试管中,立即把带火星木条放在试管口,木条复燃,可以
证明Na2O2与水反应产生了O2,D 正确;
故合理选项是D。
4.(2021·全国·高三专题练习)200℃时,11.6gCO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体
质量增加了3.6g(如图所示),其原混合物中CO2和H2O 的质量之比是
A.11 18
∶
B.22 3∶
C.1 9∶
D.21 9∶
【答案】A
【解析】向足量的固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O,固体只增加3.6g,是因为生成O2,根据质量守恒定
律可知m(O2)=11.6g-3.6g=8.0g,所以n(O2)=0.25mol,令混合物中CO2和水蒸气的物质的量分别为xmol,
ymol,则:
所以,0.5x+0.5y=0.25,44x+18y=11.6,解得:x=0.1mol,y=0.4mol,故原混合物中CO2和水蒸气的质量比为
(0.1×44):(0.4×18)=11:18,故选A。
5.(2021 春·贵州遵义·高三统考阶段练习)NA代表阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是
A.100mL1mol/LFeCl3溶液中Fe3+的数目为0.1NA
B.4.2gC3H6中含有碳碳单键的数目一定为0.1NA
C.标准状况下,22.4LSO3中含有的氧原子数目为3NA
D.将CO2通入装有一定量Na2O2的容器中,固体增重2.8g 时,反应转移的电子数为0.1NA
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【答案】D
【解析】A.Fe3+是弱碱的阳离子会发生水解,数目小于0.1NA,A 错误;
B.C3H6的结构可能是烯烃此时碳碳单键的数目为0.1NA,也可能是环烷烃此时碳碳单键的数目为0.3NA,
B 错误;
C.标准状况下,SO3非气态通过现知条件不能解得氧原子数目,C 错误;
D.过氧化钠与二氧化碳反应后固体的增重相当于增加CO 的质量,固体量增重2.8g,反应的二氧化碳的
物质的量等于一氧化碳的物质的量=
=0.1mol,根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应中有0.1mol
电子转移,D 正确;
故选D。
6.(2021·河北·模拟预测)某化学小组在实验室制取Na2O2。 查阅资料可知,温度在573~673 K 之间可生
成Na2O2,若温度提高到733 K 以上Na2O2会分解。除Li 外其他碱金属不与N2反应。
(1)甲组同学设计制取Na2O2的装置如图。
①使用该装置制取的Na2O2中不可能含有的杂质为 。
A.Na3N B.Na2CO3 C. Na2O D.NaOH
②该小组同学为测定制得的Na2O2样品的纯度,设计实验装置如下:
烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是 。水槽中量筒中收集到的气体为 。测定装置的接口从左
至右正确的连接顺序是 。
(2)乙组同学从反应历程上分析出上述(1)②的测定反应中存在中间产物,从而会导致测定结果 (填“偏
大”或“偏小”)。为证明其分析的正确性,设计实验方案如下:
实验方案
产生的现象
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Ⅰ.取烧瓶中的反应液,加入少量MnO2粉末
有大量气泡逸出
Ⅱ.向NaOH 稀溶液中加入2~3 滴酚酞溶液,然后加入少量的反应
液
溶液先变红后褪色
Ⅲ.向反应液中加入2~3 滴酚酞溶液,充分振荡,然后逐滴加入过
量的NaOH 稀溶液
开始无明显现象,加NaOH 溶液后先
变红后褪色
实验方案I 中发生反应的化学方程式为 。 根据上述实验可知,反应溶液中存在的中间产物与酚酞
作用的条件是 。
【答案】 A 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O O2 aedfgh 偏小 2H2O2
2H2O+O2↑ 碱性条件
【解析】(1)①根据提示,Na 不会与氮气反应,但会与氧气反应生成氧化钠和过氧化钠,过氧化钠与水反
应生成NaOH,与二氧化碳反应生成Na2CO3;
②过氧化钠与硫酸反应,生成硫酸钠、水和氧气,则最后收集氧气,据此作答;
(2) 过氧化钠与硫酸反应生成中间产物过氧化氢,产生的氧气减少,从而会导致测定结果偏小;过氧化氢
在二氧化锰的催化下,生成水和氧气;对比试验Ⅱ、Ⅲ可知,中间产物与酚酞作用的条件。
(1)①根据提示,Na 不会与氮气反应,但会与氧气反应生成氧化钠和过氧化钠,过氧化钠与水反应生成
NaOH,与二氧化碳反应生成Na2CO3,则不会生成Na3N,故答案为:A;
②过氧化钠与硫酸反应,生成硫酸钠、水和氧气,方程式为:2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O;反应
产生氧气,则最后收集氧气;过氧化钠中可能存在碳酸钠,其与硫酸反应会生成二氧化碳,通过氢氧化钠
除去,再用澄清石灰水检验除尽,连接顺序为:aedfgh,故答案为:2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O;
O2;aedfgh;
(2)过氧化钠与硫酸反应生成中间产物过氧化氢,产生的氧气减少,从而会导致测定结果偏小;过氧化氢在
二氧化锰的催化下,生成水和氧气,反应方程式为:2H2O2
2H2O+O2↑;对比试验Ⅱ、Ⅲ可知,过
氧化氢与酚酞作用的条件在碱性下进行,故答案为:偏小;2H2O2
2H2O+O2↑;碱性条件。
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠
重难点辨析
20
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1.碳酸钠和碳酸氢钠性质比较
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
(Na2CO3·10H2O)易风化
受热易分解,其分解反应的方
程式为:
_2NaHCO3=====Na2CO3+
CO2↑+H2O__
主要反应
与H+反应
CO+2H+===CO2↑+H2O
HCO+H+===CO2↑+H2O
与碱
Ca(OH)2
反应
与OH-不反应,但Ca2++
CO===CaCO3↓
Ca2++OH-+
HCO===CaCO3↓+H2O(碱过
量)
Ca2++2OH-+
2HCO===CaCO3↓+CO+
2H2O(碱不足)
与盐
反应
CaCl2
Ca2++CO===CaCO3↓
不反应
硫酸
铝
2Al3++3CO+
3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+
3CO2↑
主要用途
制玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵、医药、灭火器
相互转化
Na2CO3 NaHCO3
2.Na2CO3和NaHCO3性质的应用
(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别
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NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH 法。
a.沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b.气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c.测pH 法:用pH 试纸测相同浓度的稀溶液,pH 大的是Na2CO3溶液。
(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
加热法
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量CO2
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH 溶液
21
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1.Na2CO3的制备和Na2CO3、NaHCO3的用途
(1)Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法。
①制备原理:
把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出;过滤得到碳酸氢钠晶
体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
②反应的化学方程式:
a.NaCl+NH3+CO2+H2O===_NaHCO3↓+NH4Cl__;
b.2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)Na2CO3、NaHCO3的用途。
①Na2CO3是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工
业中有着广泛的应用。
②NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。
③NaHCO3的溶解度较小,将CO2通入到饱和Na2CO3溶液中,有沉淀析出。
④可从NaHCO3的溶解度较小的角度分析侯氏制碱的原理。
2.Na2CO3、NaHCO3、NaOH 及其混合物与盐酸反应的图像。
实验操作
反应图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸
向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加
入盐酸
向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴
加入盐酸
规律·方法·技巧·点拔
22
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考向1 Na2CO3与NaHCO3的性质、用途与鉴别
【典例1】(2023·全国·高三专题练习)有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确
的是
选
项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀者为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为Na2CO3
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【解析】A.有关反应为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3↓+Na2CO3+
2H2O,两者均产生白色沉淀,现象相同,A 错误;
B.加入等浓度的稀盐酸时,NaHCO3溶液反应更剧烈,B 错误;
C.Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3白色沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应,C 正确;
D.逐滴加入盐酸时,NaHCO3溶液立即产生气泡,Na2CO3溶液开始无明显现象,后有气泡产生,D 错误;
故选C。
【变式练1】(2023·全国·高三专题练习)下列说法正确的是
A.高压钠灯可用于道路照明
B.面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包,是因为Na2CO3可与酸反应
C.钾能置换出NaCl 溶液中的钠
D.3.9gNa2O2中含有的共价键的数目为0.1NA
【答案】A
【解析】A.高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强,所以高压钠灯可用于道路照明,A 正确;
B.小苏打是碳酸氢钠,不是碳酸钠,主要用来做膨松剂,B 错误;
C.钾和钠均能与水发生置换反应,因此,钾不能置换出NaC1 溶液中的钠,C 错误;
D.Na2O2的电子式为
,含有1 个共价键,3.9gNa2O2的物质的量为n(Na2O2)=
典型例题剖析
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=0.05mol,故3.9gNa2O2中含有的共价键的数目为0.05NA,D 错误。
故选A。
【变式练2】(2023·全国·高三专题练习)为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4 位同学分别设计了
下列四种不同的方法,其中不可行的是
A.分别加入1mol·L-1的盐酸,看气泡产生的快慢
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水中,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别配成溶液,做焰色试验,观察火焰的颜色
【答案】C
【解析】A.K2CO3与盐酸反应分步进行,产生气泡较慢,而NaHCO3与盐酸反应产生气泡较快,A 正确;
B.K2CO3受热不易分解,NaHCO3受热分解产生CO2,B 正确;
C.二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3,C 错误;
D.钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),钠的焰色为黄色,D 正确。
故答案为:C。
考向2 Na2CO3、NaHCO3、NaOH 及其混合物与盐酸反应的计算及图像分析
【典例2】(2023·全国·高三专题练习)某同学在两个相同的特制容器中分别加入
溶液和
溶液,再分别用
盐酸滴定,利用
计和压强传感器检测,得到
如图曲线。
已知:常温下,酚酞的变色范围是
,甲基橙的变色范围是
。下列说法不正确的是
A.
溶液或
溶液中
B.图中曲线甲和曲线丁表示向
溶液中滴加
盐酸
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C.在点发生反应的离子方程式为
D.滴定分析时,
点可用酚酞、点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
【答案】C
【解析】A.根据电荷守恒,
溶液或
溶液中
,溶液呈碱性,所以
,故A
正确;
B.碳酸钠溶液的pH 大于碳酸氢钠溶液,碳酸钠溶液与盐酸反应分步进行
,碳酸钠与盐酸反应开始不放二氧化碳,所以图中曲线甲和曲
线丁表示向
溶液中滴加
盐酸,故B 正确;
C.点加入盐酸的体积大于20mL,
反应结束,在点发生反应的离子方程式为
,故C 错误;
D.酚酞的变色范围是
,甲基橙的变色范围是
,滴定分析时,
点可用酚酞、点
可用甲基橙作指示剂指示滴定终点,故D 正确;
选C。
【变式练3】(2023·北京朝阳·统考三模)室温下,向10.0mL 纯碱(可能含有
)的稀溶液中逐滴加
入0.100mol/L 盐酸,滴定曲线如图,其中p、q 为滴定终点,下列分析正确的是
A.p→q,选用酚酞做指示剂,到达滴定终点时溶液由红色变为无色
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B.由滴定数据可知,原纯碱中
C.p 点
的主要原因:
D.q 点溶液中:
【答案】B
【解析】由图可知,p 点溶液中的碳酸钠与盐酸恰好反应生成碳酸氢钠,反应得到氯化钠和碳酸氢钠的混
合溶液,反应方程式为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,q 点溶液中的碳酸氢钠与盐酸恰好反应生成氯化钠、
二氧化碳和水,反应得到氯化钠和碳酸的混合溶液,反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,由反
应消耗盐酸的体积可知,纯碱稀溶液中碳酸钠的物质的量为0.100mol/L×9.8×10—3L=9.8×10—4mol,碳酸氢
钠的物质的量为0.100mol/L×21.5×10—3L—9.8×10—4mol×2=1.9×10—4mol。
A.由分析可知,p→q 发生的反应为溶液中的碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则滴定时
应选用甲基橙做指示剂,不能选用酚酞做指示剂,故A 错误;
B.由分析可知,原纯碱中碳酸钠的物质的量为9.8×10—4mol,碳酸氢钠的物质的量为1.9×10—4mol,则
,故B 正确;
C.由分析可知,p 点所得溶液为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液,溶液pH 大于7 是因为碳酸氢根离子在溶
液中的水解程度大于电离程度,水解的离子方程式为
,故C 错误;
D.由分析可知,原纯碱中碳酸钠的物质的量为9.8×10—4mol,碳酸氢钠的物质的量为1.9×10—4mol,则由
原子个数守恒可知,q 点溶液中钠离子的浓度为
≈0.068mol/L,故D 错误;
故选B。
【变式练4】(2021 秋·广东深圳·高三深圳市龙华中学校考阶段练习)向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。则下列离子组在对应的溶液中,一定能
大量共存的是
26
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A.a 点对应的溶液中:Na+、OH-、SO
、NO
B.b 点对应的溶液中:Al3+、Fe3+、MnO 、Cl-
C.c 点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO 、Cl-
D.d 点对应的溶液中:Cl-、NO 、Fe2+、Na+
【答案】C
【解析】0
b 段发生反应CO
+H+=HCO ,b
c 段发生反应HCO + H+=CO2↑+H2O。
A.a 点对应的溶液中含有NaHCO3,HCO 、OH-不共存,a 点对应的溶液中不可能含有大量OH-,故不选
A;
B.b 点对应的溶液中含有NaHCO3,HCO 与Al3+、Fe3+发生双水解反应,b 点对应的溶液中不可能大量
含有Al3+、Fe3+,故不选B;
C.c 点对应的溶液中只含NaCl,Na+、Ca2+、NO 、Cl-相互之间不反应,能大量共存,故选C;
D.d 点对应的溶液中含有盐酸,酸性条件下,NO 能把Fe2+氧化为Fe3+,故不选D;
选C。
考向3 Na2CO3、NaHCO3质量分数的测定
【典例3】(2023·天津南开·统考一模)下列实验方案中,不能测定出
和
的混合物中
质量分数的是
A.取ag 混合物充分加热,质量减少bg
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B.取ag 混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg 固体
C.取ag 混合物与足量
溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干、得到bg 固体
D.取ag 混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,质量增加bg
【答案】D
【解析】A.只有碳酸氢钠加热分解,由差量法可计算碳酸氢钠的质量,然后再计算碳酸钠的质量分数,
能够测出混合物中碳酸钠的质量分数,故A 不选;
B.加热后bg 固体为氯化钠的质量,设碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y,则
106x+84y=a,2x+y=
,解方程计算出a、b,然后可计算出混合物中碳酸钠的质量分数,故B 不选;
C.碳酸钠和碳酸氢钠均能与
反应生成碳酸钡沉淀,结合B 项分析,也可以计算出混合物中碳酸
钠的质量分数,故C 不选;
D.ag 混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体主要是二氧化碳和水,所以质量增加bg 两种气体的质量,
故无法求出混合物中碳酸钠的质量分数,故D 选;
故选:D。
【变式练5】(2022 秋·内蒙古兴安盟·高三乌兰浩特一中校考期中)将盐酸缓缓滴入某NaHCO3、Na2CO3
的混合溶液中,生成CO2的体积(已折算为标准状况)与加入盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的
是
A.所用盐酸溶液的浓度为4mol·L-1
B.原固体中n(NaHCO3) n(Na
∶
2CO3)=2 1∶
C.V 为20mL 时,所得溶液中的含碳元素的溶质仅为NaHCO3
D.V 为0~20mL 时发生反应的离子方程式为H++CO
=HCO
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【答案】A
【解析】将盐酸缓缓滴入某NaHCO3、Na2CO3的混合溶液中,先发生反应Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl,
再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
A.标准状况下,
的物质的量
,发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O 反
应消耗60mL 盐酸,盐酸的浓度
,故A 错误;
B.
时发生反应的离子方程式为
,消耗的
为
,消耗的
为
,生成的
为
,根据碳守恒原固体中
为0.12mol-0.04mol=
,
,故B 正确;
C.V 为
时,完全发生
反应,所得溶液中的含碳元素的溶质仅为
,故C 正确;
D.V 为0~20mL 时,没有气体生成,发生反应Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl,离子方程式为 H++CO
=HCO ,故D 正确;
选A。
【变式练6】(2022 秋·山东泰安·高三宁阳县第四中学校考阶段练习)为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品
中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的
质量进行计算,某同学设计的实验装置示意图如下:
下列说法错误的是
A.仪器a 中试剂的作用是防止外界的水蒸气与二氧化碳进入装置C 中
B.装置B 中冰水的作用是冷凝反应生成的水
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C.样品分解不完全可能使碳酸钠的质量分数偏低
D.产生
气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收可能使碳酸钠的质量分数偏低
【答案】CD
【解析】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和二氧化碳和水,通过冰水混合物,水被冷却,用碱石灰吸收分解
生成的二氧化碳。据二氧化碳的质量进行计算。
A.实验中要准确测量反应生成的二氧化碳的质量,故不能让外界的水后二氧化碳进入装置C 中,仪器a
中的试剂的作用使防止外界的水蒸气和二氧化碳进入装置C 中,A 正确;
B.装置B 中的冰水的作用是冷却反应生成的水,B 正确;
C.样品分解不完全,使碳酸氢钠的质量减少,则碳酸钠的质量分数增大,C 错误;
D.产生的二氧化碳的速率太快,没有被完全吸收,则碳酸氢钠的质量减少,意味着碳酸钠的质量分数增
大,D 错误;
故选CD。
1.(2023·全国·统考高考真题)下列装置可以用于相应实验的是
A
B
C
D
制备
分离乙醇和乙酸
验证
酸性
测量
体积
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】A.Na2CO3固体比较稳定,受热不易分解,所以不能采用加热碳酸钠的方式制备二氧化碳,A 错
误;
B.乙醇和乙酸是互溶的,不能采用分液的方式分离,应采用蒸馏来分离,B 错误;
C.二氧化硫通入品红溶液中,可以验证其漂白性,不能验证酸性,C 错误;
D.测量氧气体积时,装置选择量气筒,测量时要恢复到室温,量气筒和水准管两边液面高度相等时,氧
三年真题·两年模拟
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气排开水的体积与氧气的体积相等,即可用如图装置测量氧气的体积,D 正确;
故选D。
2.(2022·海南·统考高考真题)化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是
A.使用含氟牙膏能预防龋齿
B.小苏打的主要成分是
C.可用食醋除去水垢中的碳酸钙
D.使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
【答案】B
【解析】A.人体缺氟会导致龋齿,因此使用含氟牙膏可预防龋齿,A 正确;
B.小苏打的主要成分是NaHCO3,B 错误;
C.食醋的主要成分为CH3COOH,可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水,因此食醋可除去水
垢中的碳酸钙,C 正确;
D.食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要,
所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分,不应降低食品本身营养价值,D 正确;
答案选B。
3.(2022·山东·高考真题)实验室用基准
配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,
并以盐酸滴定
标准溶液。下列说法错误的是
A.可用量筒量取
标准溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制
标准溶液
C.应选用烧杯而非称量纸称量
固体
D.达到滴定终点时溶液显橙色
【答案】A
【解析】选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液,则应将Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中,将
待测盐酸置于酸式滴定管中,滴定终点时溶液由黄色变为橙色。
A.量筒的精确度不高,不可用量筒量取Na2CO3标准溶液,应该用碱式滴定管或移液管量取25.00 mL
Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中,A 说法错误;
B.Na2CO3溶液显碱性,盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞,以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有粘性的硅酸
钠溶液而将瓶塞粘住,故应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液,B 说法正确;
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C.Na2CO3有吸水性且有一定的腐蚀性,故应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体,C 说法正确;
D.Na2CO3溶液显碱性,甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色,当滴入最后一滴盐酸时,溶液由黄色突变为橙
色且半分钟之内不变色即为滴定终点,故达到滴定终点时溶液显橙色,D 说法正确;
综上所述,本题选A。
4.(2023·上海静安·统考二模)侯氏制碱法主要过程如下图(部分物质已略去)。
下列说法错误的是
A.气体X 为
B.氨盐水中通入气体X 后,溶液中
大量减少
C.操作b 为过滤
D.悬浊液a 中的不溶物主要是
【答案】D
【解析】向饱和食盐水中通入足量氨气形成氨盐水,再通入二氧化碳,反应生成碳酸氢钠和氯化铵,过滤,
将碳酸氢钠煅烧得到二氧化碳、水、碳酸钠,二氧化碳循环使用,滤液经过一系列处理,最终分离回收。
A.饱和食盐水中通入氨气形成氨盐水,再通入二氧化碳反应反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,因此气体
X 为
,故A 正确;
B.氨盐水中通入气体X 后,反应生成碳酸氢钠沉淀,因此溶液中
大量减少,故B 正确;
C.悬浊液的a 得到滤渣和滤液,说明操作b 为过滤,故C 正确;
D.悬浊液a 中的不溶物主要是碳酸氢钠晶体,故D 错误。
综上所述,答案为D。
5.(2023·河北唐山·统考二模)甲、乙、丙、丁为中学化学常见物质,其相互转化关系如图所示,下列组
合不符合题意的是
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甲
乙
丙
A
B
C
S
D
Fe
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【解析】A.过量
和氢氧化钠反应生成
,
和氢氧化钠反应生成
,
和
反应生成
,故不选A;
B.
和少量氢氧化钠反应生成
,
和氢氧化钠反应生成
,
和
混合
生成
,故不选B;
C.
在氧气不足的条件下燃烧生成S 和水,S 和氧气点燃生成
,
和
反应生成S 和水,故不
选C;
D.若丁是氯气,Fe 和氯气反应生成FeCl3;若丁是盐酸,Fe 和盐酸反应生成FeCl2,FeCl2和盐酸不反应,
故选D;
故选D。
6.(2022 秋·天津南开·高三南开中学校考阶段练习)向100mLNaOH 溶液中通入一定量的
气体,充分
反应后再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L 的盐酸,产生
的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
下列判断正确的是
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A.NaOH 溶液的浓度为0.1mol/L
B.通入的
在常温常压下的体积为336mL
C.滴入0~25mL 盐酸,溶液中的离子方程式为
D.所得溶液的溶质各成分的物质的量之比为
【答案】D
【解析】根据图象中前后盐酸的量的关系分析,氢氧化钠和二氧化碳反应后的溶液中为碳酸钠和碳酸氢钠。
前25 毫升盐酸,是碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,后面是碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠和二
氧化碳和水的过程。
A.当加入100 毫升盐酸时溶液中为氯化钠溶液,根据守恒关系可知,氢氧化钠的物质的量为
,浓度为
,A 错误;
B.根据25-100 毫升盐酸的数据分析,该反应生成的二氧化碳即为通入的二氧化碳,盐酸的物质的量为
,则二氧化碳的物质的量为0.015mol,标况下体积为336 毫升,在常温常压下
体积大于336 毫升,B 错误;
C.滴入0~25mL 盐酸,是碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠的过程,溶液中的离子方程式为
,C 错误;
D.反应生成气体的反应为碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳和氯化钠和水,即根据方程式分析,碳酸氢
钠的物质的量等于盐酸的物质的量,即为
。图象中前25 毫升盐酸是碳酸钠和
盐酸反应生成碳酸氢钠的过程,即溶液中碳酸钠的物质的量为
,碳酸氢钠的物质的
量为0.015-0.005=0.01mol。则碳酸氢钠和碳酸钠的物质的量比为0.01:0.005=2:1,D 正确;
故选D。
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