高考化学一轮精品教学案 3.1 《钠元素及其化合物》(1)
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2013届高考化学一轮精品教学案 3.1 钠元素及其化合物(1)【2013考纲解读】
【重要知识梳理】
一、钠与水反应及应用
(4)反应后的水溶液使酚酞——与水反应生成NaOH。
2.钠与酸溶液反应
当钠投入酸溶液中,钠首先与酸电离出的H+反应:;当酸完全反应后,过量的钠再与水反应,故钠与酸溶液反应比钠与水反应。
3.钠与盐溶液的反应
实质上是先与水反应生成 NaOH,NaOH再与盐反应。
与CuSO4溶液反应:2Na+2H2O NaOH+H2↑ (1) CuSO4+2NaOH Na2SO4
+Cu(OH)2 (2) 合并(1)(2)得:
(2)与FeCl3溶液反应:
【答案】
例1:下列关于钠与水反应的说法不正确的是()
①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变红;②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应;③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧;④将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用锡箔包住,在锡箔上刺些小孔,然后按入水中,两者放出的氢气质量相等。
A.①② B.②③ C.②③④ D.①②③④
点评:忽视了钠与水反应产生H2,无氧气存在而漏选③;忽略了钠直接投入水中,在水面上部分钠被氧化而漏选④。
二、过氧化钠的结构与性质
1.Na2O2的结构特点
在Na2O2和H2O2中,氧是价,这是因为两个氧原子之间以一对共用电子相结合(非极性键),形成了一种不太稳定的结构。
2.Na2O2的性质
-1价介于氧的两种较稳定化合价0价和-2价之间,因此Na2O2既可以在一定条件下获得电子表现(如与SO2、Fe2+、品红等反应),也可以在一定条件下失去电子
表现(如与H+和MnO4 反应),还可以在一定条件下发生歧化反应(如与H2O、CO2等反应);但以为主。
Na2O2与SO2反应:Na2O2+SO2
Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2+氧化成Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀:。
Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变浑浊:。
Na2O2投入品红溶液中,使品红溶液褪色(褪色原理与SO2 )。
(1)A是制取CO2的装置。
写出A中发生反应的化学方程式:。
(2)填写表中空格:(请在答题卡上填空)
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:。
解析:要证明过氧化钠可作供氧剂,必须验证实验产物是O2,故实验目的就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应。
实验仪器中的A是二氧化碳发生装置,B、D是除杂装置,C是反应装置,E是尾气处理与收集装置。
本实验可能存在的杂质气体有:HCl和水,但由于过氧化钠与二氧化碳的反应是离子反应,故水不必除去。
试管F中收集满气体后,下一步实验操作应是验证实验产物是O2。
为检验生成的O2应将试管F从水槽中取出,然后用带火星的木条伸入管口进行检验,但是取出F前,应将装置A中的反应停止。
三、碳酸钠、碳酸氢钠
1.碳酸钠、碳酸氢钠主要性质比较及鉴别
(1)热稳定性不同。
分别加热少量固体,若发生分解反应,将产生的气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊的原试剂是,另一个为。
(2)和酸反应速率不同。
分别取一定质量的固体,加入等浓度、等体积的盐酸,反应快、产生气体多的为,另一个为。
②往饱和Na2CO3溶液中通入CO2,过滤得到晶体。
Na2CO 3+CO 2+H2O2NaHCO 3
(2)联碱法制纯碱原理
①在饱和食盐水中通饱和后,再通:NH3+CO2+H2O NH4HCO3
②生成NH4HCO3的溶解度大,而c(Na+)也大,而NaHCO3溶解度小,故产生沉淀:NaCl+ NH4HCO3NaHCO3↓+NH4Cl,总方程式:。
③将析出沉淀加热,制得Na2CO3(纯碱)
【答案】
答案:D
点评:本题不仅要考虑物质的性质差异,而且要考虑操作方法的不同对差异性质的影响。
Na2CO3、NaHCO3溶液滴入到盐酸中的现象是一致的,而稀盐酸滴入这两种溶液中产生气泡是后者快。
因忽略了NaHCO3比Na2CO3与酸反应激烈而误选B。
四、碱金属
1.焰色反应
(1)概念:在燃烧时使火焰呈特殊的颜色,叫焰色反应。
(2)用品:(或铁、铬、镍、钨等)、(或煤气灯)、试剂。
(3)焰色反应鉴别盐类的步骤:①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。
②蘸取溶液(沾取固体)放在火焰上灼烧,观察火焰颜色,观察钾火焰颜色要去观察。
③盐酸洗铂丝。
④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色(如不能灼烧至原火焰色,则需再酸洗,再灼烧)。
⑤再蘸取(沾取)另外化学药品进行实验。
钾、钠焰色反应颜色:钾——紫色(透过蓝色钴玻璃);钠——黄色。
(6)碱金属的盐一般都易溶于水,但Li2CO3却微溶。
(7)一般说,酸式盐较正盐溶解度大,但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。
(8)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但IA金属Na、K等除外。
(9)一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属,但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。
如:2Na+CuSO4+2H2O Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。
(10)Fr是放射性元素,所以在自然界中不存在。
【答案】
答案:AB。
点评:由所学物质的结构、性质来推断结构相似、未学物质的性质,是中学化学重要的一类习题。
解答此类题目的关键就是要考虑二者的相似性和递变性。
对碱金属元素单质及其化合物的性质的相似性和递变性及特殊性一定要熟悉。
【高频考点突破】
考点1 过氧化钠的性质
【例1】1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排
出气体物质后冷却,残留的固体物质是()
A.Na2CO3B.Na2O2 Na2CO3
C.NaOH Na2CO3 D.Na2O2 NaOH Na3CO3
【例2】下列实验中,溶液颜色有明显变化的是()
A.少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中
B.往FeCl3溶液中滴入KI溶液,再滴入淀粉溶液
C.少量Na2O2固体加入到过量NaHSO3溶液中
D.往酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4)3稀溶液
点评:过氧化钠分别与二氧化碳、水的反应是高考的热点之一,既有对反应原理及应用的定性考查,又有多种类型的定量计算或探究性综合实验题,在复习过程中,注意归纳总结。
【变式探究】1.为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”。
课题研究小组的同学们设计了如右图的实验装置,分别进行甲、乙两次实验:实验甲:干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应:在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2,在通入CO2之前,关闭K1和K2。
在试
管Ⅰ内装入试剂X后,打开K1和K2,通入CO2,
几分钟后,将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上,
观察到木条不复燃,且Ⅱ中的淡黄色没有变化。
实验乙:潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应:在
试管Ⅰ内装入试剂Y,其他操作同实验甲,观察到木条复燃,且Ⅱ中的淡黄色变为白色。
试回答下列问题:
(1)在装入Na2O2后,通入CO2前,关闭K1和K2的目的是________ 。
(2)在实验甲中,试剂X是________,其作用是________ 。
在实验乙中,试剂Y是________。
(3)根据上述两个实验现象,得到的结论是___________________。
(4)试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是______________________。
(5)为了确保实验现象的准确性,制备CO2所用的反应物最好选用________
A.大理石 B.小苏打 C.烧碱 D.盐酸 E.稀硫酸 F.稀硝酸
考点2 碳酸钠、碳酸氢钠的性质与用途
【例3】下列说法正确的是()
A.发酵粉中主要含有氢氧化钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
B.碘盐中的碘可以直接用淀粉检验
C.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多
D.硫酸氢钠属于盐类,其水溶液显中性
【例4】与氨碱法比较,下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是
A.提高了原料的原子利用率 B.降低了生产成本
C.减少了环境污染 D.减轻了对设备的腐蚀
【变式探究】2.现有25mL 2mol·L–1的Na2CO3溶液和75mL 1mol·L–1的稀盐酸。
(1)将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中;(2)将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。
两操作的现象及结果(标准状况下)为()
A.现象相同,所得气体的体积相等 B.现象相同,所得气体的体积不等
C.现象不同,所得气体的体积相等 D.现象不同,所得气体的体积不等
【变式探究】3.(1)实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤为:将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热,控制30—35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。
用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干,转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度(g / 100 g水)表
请回答:
①反应控制在30—35℃,是因为高于35℃NH4HCO3会分解,低于30℃则反应速率降低,为控制此温度范围,通常采取的加热方法为;
②加料完毕,保温30分钟,目的________________________ ;
③静置后只析出NaHCO3晶体的原因__________________________ ;
④过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl 、NH4Cl、NH4HCO3,加入适当试剂并作进一步处理,使 _________(填化学式)循环使用,回收得到NH4Cl晶体。
(2)我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,使其更加先进,被称为侯德榜制碱法,生产流程为:
⑤沉淀池中反应的化学方程式:_______-_______ __ ;
⑥检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为:。
⑦循环(I)中应该加入或通入物质的化学式为。
【经典例题精析】
【2012高考】
(2012·重庆)7.下列叙述正确的是
A.e F 与S 混合加热生成FeS 2
B. 3NaHCO 的热稳定性大于32CO Na
C.过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成 D .白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷
(2012·上海)17.将l00mLl mol /L 的Na 2CO 3溶液等分为两份.其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。
两份溶液中c(CO 32
-)的变化分别是
A .减小、减小
B .减小、增大
C .增大、增大
D .增大、减小
(2012·上海)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
完成下列计算:
57.叠氮化钠(NaN 3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。
若产生40.32 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠___g 。
58.钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。
5.05 g 钠-钾合金溶于200 mL 水生成0.075 mol 氢气。
(1)计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
(2)计算并确定该钠-钾合金的化学式。
59.氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。
向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应:
2NaAl(OH)4+CO 2→2Al(OH)3↓ +Na 2CO 3+H 2O
己知通入二氧化碳336 L(标准状况下),生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na 2CO 3,若通入
溶液的二氧化碳为112L (标准状况下),计算生成的Al(OH)3和Na 2CO 3的物质的量之比。
60.常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失。
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。
通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论。
【答案】
60.由氯化钠质量推算,氢氧化钢样品厚乐质量为
M 1(氢氧化钠)=
51.35
.58×2.40=40 g/mol M 2(氢氧化钠)=34
.25
.58×2.40=58 g/mol
M 3(氢氧化钠)=51
.35
.58×3.48=58 g/mol 结论:
实验①所取氢氧化钠样品是NaOH ;
实验②和实验③所取氢氧化钠样品应该是NaOH·H 2O 。
【2011高考】
1.(上海)过氧化钠可作为氧气的来源。
常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g ,反应中有关物质的物理量正确的是(N A 表示阿伏加德罗常数)
解析:二氧化碳和过氧化钠反应的方程式为:2CO 2+2Na 2O 2=2Na 2CO 3+O 2,每生成1mol 氧气,固体质量就增加56g 、消耗2mol 二氧化碳和2mol 过氧化钠,同时生成2mol 碳酸钠,而转移
的电子数是2mol。
答案:AC
2.(重庆)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
3.(江苏)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。
下列说法正确的是
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
【答案】B
【解析】本题考查元素化合物知识综合内容,拓展延伸至电解饱和食盐水、电解熔融氯化钠、侯氏制碱等内容,但落点很低,仅考查NaHCO3 Na2CO3的溶解度、工业制漂白粉,干燥的Cl2贮存和基本反应类型。
重基础、重生产实际应该是我们高三复习也应牢记的内容。
石灰乳与Cl2的反应中氯发生歧化反应,Cl2既是氧化剂,又是还原剂。
常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存仅代表常温Cl2不与铁反应,加热、高温则不然。
4.(北京)25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=-414KJ/mol
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H2=-511KJ/mol
下列说法正确的是
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s)△H=-317kJ/mol
5.(北京)下列实验方案中,不能
..测定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3质量分数的是
A.取a克混合物充分加热,建中b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体。
【2010高考】
1.(2010安徽卷,13)13.将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)
①Na2O2②Na2O ③Na2CO3④NaCl
A. ①>②>③>④
B. ①>②>④>③
C. ①=②>③>④
D. ①=②>③=④
2.(2010福建卷,9)9.下表各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是
3.(2010课标I卷,27)27.(15分)
某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请到答F 列问题:
(1)装置A 中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ,其中发生反应的化学方程式为 ;
(2)实验过程中,装置B 、C 中发生的现象分别是 、 ,这些现象分别说明SO 2具有的性质是 和 ;装置B 中发生反应的离子方程式为 ;
(3)装置D 的目的是探究SO 2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象 ;
(4)尾气可采用 溶液吸收。
27.答案(1)蒸馏烧瓶 Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性
222424522254SO MnO H O Mn SO H -+-
+++=++
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 (4)NaOH
4、(2009·山东)13.下列推断合理的是
A.明矾KAl (SO 4)2·12H 2O :在水中能形成Al (OH )3胶体,可用作净水剂
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应
C.浓H 2SO 4有强氧化性,不能与Cu 发生剧烈反应
D.将SO 2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO 2通入溴水,溴水褪色后加热也能恢复原色
5、(2009·北京)8.下列叙述正确的是
A .将2CO 通入2BaCl 溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入2SO ,产生沉淀
B .在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入32Cu(NO )固体,铜粉仍不溶解
C .向3AlCl 溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入4NaHSO 溶液,沉淀消失
D .纯锌与稀硫酸反应产生氨气的速率较慢;再加入少量4CuSO 固体,速率不改变
6、(2009·江苏)3.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是
【答案】
B
B 项:3HNO NO →(3322833()24HNO Cu Cu NO NO H O +=+↑+),2NO NO →(2222NO O NO +=),2NO NO →(22332NO H O HNO NO +=+),23NO HNO →(22332NO H O HNO NO +=+),所以B 项正确;
3222CH CH OH CH CH →=就必须经过两步(3232CH CHO H CH CH OH +−−−→催化剂
和32222CH CH OH CH CH H O −−−→=↑+浓硫酸
)
【考点定位】本题考查了物质之间的转化,重点掌握物质之间转化的路线和所需条件。
7、(2009·全国2)8.下列叙述中正确的是
A. 向含有C a CO 3沉淀的水中通入CO 2 至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入N a HCO 3 饱和溶液,又有C a CO 3沉淀生成。
B.向Na 2 CO 3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO 2与原Na 2 CO 3的物质的量之比为1:2.
C.等质量的N a HCO 3和Na 2 CO 3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO 2体积相等科网
D.向Na 2 CO 3饱和溶液中通入CO 2,有结晶析出
8、(2009·海南)3.除去NaHCO 3溶液中混有的少量Na 2CO 3可采取的方法是:
A .通入二氧化碳气体
B .加入氢氧化钡溶液
C .加入澄清石灰水
D .加入稀盐酸
9、(2009·海南)9.在室温时,下列各组中的物质分别与过量NaOH 溶液反应,能生成5种盐的是:
A.A12O3、SO2、CO2、SO3 B.C12、A12O3、N2O5、SO3
C.CO2、C12、CaO、SO3 D.SiO2、N2O5、CO、C12
【考点定位】元素及其化合物的性质
10、(2009·广东)65.下列有关金属及其化合物的说法正确的是
A.1 L生理盐水(0.9%NaCl溶液)中含有9 molNa+
B.出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿,其主要成分是CuO
C.装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小,熔点比铝低
D.节日燃放的烟花是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩
【当堂巩固】
一、选择题(共48分,每小题4分)
1.在庆祝中华人民共和国成立60周年的晚会上,焰火贯穿了晚会的始终,成为最吸引“眼球”的晚会印象。
焰火与高中化学中“焰色反应”知识相关,下列说法中正确的是( ) A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
答案:D
解析:焰色反应是元素的性质,所以NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同,均呈黄色。
2.(双选)关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中,正确的是( )
A.金属元素仅存在于矿物中
B.金属元素存在于矿物和动物体内,但植物体内不存在
C.少数金属元素以游离态存在,大多数金属元素以化合态存在
D.金属元素不仅存在于矿物中,动物和植物体内也存在少量金属元素
3.用光洁的铂丝在蘸取了某无色溶液后,在无色火焰上灼烧,直接观察,火焰呈黄色,下列各判断正确的是( )
A.只含有Na+
B.一定含有Na+,可能有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能有Na+,可能有K+
答案:B
解析:要判断有无K+,还需要透过蓝色钴玻璃。
4.潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质,大大提高了热能的传递和转化效率。
下列有关说法不正确的是( )
A.原子半径:Na>Al
B.将铝钠合金投入一定的水中若无固体残留,则n(Al)≤n(Na)
C.铝钠合金投入足量氯化铜溶液中,肯定有氢氧化铜沉淀生成,也可能有铜析出
D.m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中,放出的H2越多,则铝的质量分数越小
5.将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g水中(水足量),所得溶液的密度为ρg·cm -3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A.1 000aρ
50a+m
mol·L-1 B.
4ρ
46a+m
mol·L-1
C.1 000aρ
46a+m
mol·L-1 D.
1 000aρ
45a+m
mol·L-1
答案:C
6.过碳酸钠是一种有多种用途的新型氧系固态漂白剂,化学式可表示为Na2CO3·3H2O2,它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。
过碳酸钠与下列物质均会发生化学反应而失效,其中过碳酸钠只发生了氧化反应的是( )
A.MnO2B.KMnO4溶液
C.稀盐酸D.Na2SO3溶液
7.200 ℃时,11.6g CO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了3.6g,再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na+、HCO-3、SO2-3、CO2-3等离子的水溶液中,若溶液体积保持不变,则下列说法中正确的是( )
A.原混合气体的平均摩尔质量为23.2g/mol
B.混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25mol
C.溶液中SO2-3的物质的量浓度基本保持不变
D.溶液中HCO-3的物质的量浓度减小,CO2-3的物质的量浓度增大,但是HCO-3和CO2-3的物质的量浓度之和基本保持不变
答案:A
解析:解答本题时首先根据质量守恒定律确定产生O2的量,然后利用Na2O2与CO2、水蒸
气反应的物质的量的关系确定CO2和水蒸气的物质的量。
CO2和H2O与过量Na2O2反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,反应后固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物。
固体质量增加了3.6g,即生成O2的质量为11.6g-3.6g=8g,物质的量为8g÷32g/mol=0.25mol,所以CO2和H2O的总物质的量为0.25mol×2=0.5mol。
原混合气体的平均摩尔质量为11.6g÷0.5mol=23.2g/mol。
生成O2的物质的量为0.25mol,而生成1 mol O2转移电子的物质的量为2 mol,所以反应过程中电子转移的物质的量为0.5 mol。
剩余固体中含有Na2O2具有强氧化性,能够将SO2-3氧化为SO2-
4,所以SO
2-
3的物质的量浓度减小。
剩余固体中含有NaOH,溶液中HCO-3的物质的量浓度减小,CO2-3的物质的量浓度增大,但是固体中还含有Na2CO3,所以HCO-3和CO2-3的物质的量浓度之和也要增大。
8.某溶液中含有HCO-3、SO2-3、CO2-3、CH3COO-四种阴离子,向其中加入足量的Na2O2固体后,假设溶液体积无变化,溶液中离子浓度基本保持不变的是( )
A.CO2-3B.HCO-3
C.CH3COO-D.SO2-3
9.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( ) 选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过
多
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对有B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变
红色
Na2O2与水反应生成氢氧
化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C 金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强
的黄光
Ⅰ对,Ⅱ对,有D
过氧化钠可用作航天员的供氧
剂
Na2O2能与CO2和H2O反应
生成O2
Ⅰ对,Ⅱ对,有10.用下列装置不能达到有关实验目的的是( )
A.用甲图装置证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B.用乙图装置制备Fe(OH)2
C.用丙图装置制取金属锰
D.用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
12.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。
下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
答案:C
二、非选择题(共52分)
13.(12分)为测定某含有杂质Na2O的Na2O2样品的纯度,某小组同学分别设计了如下方案。
方案一:准确称量样品m g,与水充分反应后将溶液的体积稀释为V mL,从中取出V1 mL 溶液,装入锥形瓶,用已知浓度的盐酸进行滴定,以确定溶液的浓度,再计算出样品中Na2O2的含量。
(1)此方案中,酸碱中和滴定时应选用________滴定管。
(2)写出此方案中所涉及反应的离子方程式
____________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________。
方案二:准确称量样品m g,将样品与二氧化碳充分反应,通过测定反应产生氧气的体积,计算出样品中Na2O2的含量。
(3)该方案的实验过程中,仪器的连接顺序是________(填仪器下方序号),①中的进气口为________(填“A”或“B”)。
(4)装置⑤的作用是__________________________________。
(5)你认为方案一、方案二中测定结果比较准确的是________。
答案:(1)酸式(2)Na2O+H2O===2Na++2OH-,2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,H++OH -===H
2O
(3)②④⑤①③ A (4)除去O2中混有的未反应完的CO2气体
(5)方案一
14.(12分)某化学课外活动小组欲制取纯Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题,可供选择的试剂有:
A.大理石
B.盐酸
C.氢氧化钠溶液
D.澄清石灰水
请回答下列问题:
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点:
甲方案:____________________________________________。
乙方案:____________________________________________。
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液,其实验的关键是:
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3,乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数,乙同学________(填“能”或“不能”)达到实验目的;若能,请说明计算所需的数据;若不能,请简要说明理由:__________________。
15.(14分)有X、Y、Z三种物质,它们之间存在如下转化关系:
(1)若X、Y、Z三种物质的焰色反应均为黄色,三个反应均为化合反应,则Y的化学式为________,Z的电子式为________;Y、Z两种物质相比,相同的化学键类型为________,当由X制取Z的上述两种途径生成Z的量相等时,转移电子数目比为________。
(2)若X、Y、Z三种均为常见化合物且三种物质中均含有相同的两种短周期元素,0.1 mol/L 的三种物质的溶液pH:Y>X>Z>7,则①的化学方程式为______________________________,③的离子方程式为____________________________________________。
(3)若X、Y、Z三种物质均含有同一种金属元素,X是单质,Y是日常生活中最重要的盐,
②的反应条件为电解,则②的化学方程式为________,③的离子方程式为________。
16.(14分)汽车安全气囊是行车安全的重要保障。
当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的固体粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。
为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的固体粉末进行实验。
经组成分析,确定该粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素。
水溶性实验表明,固体粉末部分溶解。
经检测,可溶物为化合
物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0 g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72 L。
单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另一种单质。
化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为________,丙的电子式为________。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为___________,安全气囊中红棕色粉末的作用是______________________。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是________。
A.KCl B.KNO3
C.Na2S D.CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物)_____________________________。