钠及其化合物知识归纳
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第一讲钠及其化合物
钠
知识网络图解
银白色、密度小
物理性质硬度低、熔点低
钠与氧气反应
与硫、卤素单质反应钠元素位于元素周期表第三周期第IA
化学性质与水反应族,原子最外层有一个电子,易失去,
与酸反应有强还原性,显+1价
与盐(溶液、熔融盐)反应
知识点精析与运用
知识点精析
知识点1:研究物质性质的基本方法及基本程序
1. 研究物质的性质,常常运用观察、实验、分类、比较、假说、模型等方法。
2. 研究物质性质的基本程序
研究物质的性质时,首先要观察物质的外观,了解物质的存在状态、颜色、气味等;其次,通过实验来探究物质的有关性质。
为此要对物质性质进行预测、设计并实施实验来验证所做的预测;然后,通过对实验
现象的观察和分析,归纳出与预测一致的性质,并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究。
关于研究物质性质的程序可用下图来表示。
知识点2
Na+
知识点3:钠的物理性质
钠是银白色金属,质软(可用刀切割),密度小(cm3),熔点低,是电和热的良导体。
知识点4:钠的化学性质
由于钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中容易失去最外层的一个电子变为钠离子:Na-e-→Na+
所以钠的化学性质极活泼,具有强还原性,是强还原剂,具有金属的典型性质。
1. 与非金属反应
(1)与氧气的反应
常温下能与空气中的氧气化合,表面变暗。
4Na+O2=2Na2O
在空气或氧气中燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。
点燃
2Na+O2 Na2O2
(2)与硫反应
2Na+S=Na2S(研磨易爆炸)
(3)与氯气反应
点燃
2Na+Cl2 2NaCl(发出黄色火焰,产生白烟)
2. 与水反应
钠与水反应的实验现象及现象解释如下:
注:钠与水反应在钠的周围有白雾生成,此白雾是氢气燃烧产生的水蒸气。
钠与水反应的化学方程式为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
该反应的实质是钠原子与水电离出的H+发生氧化还原反应,其离子方程式为:
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
注:钠与水反应的现象可概括为“浮、熔、游、响、红”,并结合钠的性质进行记忆。
3. 与酸反应
钠与酸反应比与水反应更加激烈,极易爆炸。
钠与盐酸反应 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
钠与稀硫酸反应 2Na+H2SO4 =Na2SO4 +H2↑
钠与酸溶液反应的实质是:钠与酸电离出来的H+直接反应,而不是钠先与水反应,生成的氢氧化钠再和酸溶液反应。
因为钠与水反应时,得电子的是水电离的H+,而酸中H+浓度大于水中H+的浓度。
4. 与盐的反应
与熔融盐的反应 4Na+TiCl4(熔融) Ti+4NaCl
与盐溶液反应将钠加到盐溶液中,首先是钠与水反应,若生成的氢氧化钠与盐能发生复分解反应,生成难溶物或弱电解质等,则氢氧化钠和盐再反应;否则钠只与水反应。
将一小粒钠投入硫酸铜溶液中,除观察到与水反应相同的现象外,还看到蓝色沉淀生成。
这是因为钠先与水反应,生成的NaOH再与盐CuSO4发生复分解反应生成氢氧化物——Cu(OH)2沉淀。
其反应式为:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓(蓝色)+Na2SO4
总反应式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
故钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属。
注:钠与CuSO4溶液反应时会产生黑色物质,这是因为钠与水反应放出大量的热,使难溶碱Cu(OH)2部分分解,生成黑色的CuO所致。
凡是活动性很强的金属(如K、Ca、Na)与盐溶液反应都与此类似,只有在熔融状态下,才有可能发生金属之间的置换反应。
由于钠的性质十分活泼,所以钠元素以化合态如NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等形式存在于自然界中。
由于钠很容易与空气或水反应,所以保存钠时应隔绝空气和水。
因为煤油不与钠反应,且煤油的密度小于钠的密度,所以通常将钠保存在煤油里。
虽然汽油的密度也小于钠的密度,但由于汽油易挥发,所以不能用汽油保存钠。
由于四氯化碳的密度大于钠的密度,所以不能用四氯化碳保存钠。
知识点5:钠的制取
工业上用电解氯化钠的方法制取钠。
电解需要在电解槽里进行。
为降低电解温度,一般用40%NaCl和60%CaCl2形成的共熔物,在580℃就可以了。
电解时,Cl2在阳极放出,金属钠和钙浮在上方的熔盐上面,从管道溢出。
把熔融的金属混合物冷却到105~110℃,钙就成晶体析出,经过滤就实现了钠和钙的分离。
知识点6:钠的用途
1. 制取过氧化钠
2. 钠和钾的合金是原子反应堆的导热剂
熔融的钠是液体传热中最好的一种,传热本领比水银高10倍,比水高40~50倍。
钠和钾组成的合金在常温下是液体,例如含钠20%、钾80%(质量分数)的合金熔点是-10℃,可用于原子反应堆的导热剂(合金的熔点一般都比任一组成成分的熔点低)。
3. 用于电光源(高压钠灯)
将钠用于电光源上,高压钠灯发出的黄光波长约为589nm,射程远,透雾能力强,对道路平面的照度比高压水银灯高三倍半,广泛应用于广场、街
道的照明。
钠灯也可用于洗相的暗房,因为这种黄光不会使相纸曝光。
4. 作还原剂制取某些金属
3Na+AlCl3=Al+3NaCl(历史上制铝),4Na+TiCl4(熔融) Ti+4NaCl(现代制钛)。
碱金属中的钾、铷、铯的制取也用不如它们活泼的钠,原因是什么呢?我们以制钾为例来说明。
沸点,KCl:1500℃、Na:℃、NaCl:1410℃、K:774℃。
我们将熔融态的KCl与Na共热,可得到钾蒸气:KCl+Na=NaCl+K ↑,及时分离出K蒸气,反应就不断向右进行了。
解题方法指导
题型1 检验钠的物理性质
[例1] 钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是()
A. 钠的熔点低
B. 钠的密度小
C. 钠的硬度小
D. 有强还原性
题型2 检验钠与溶液的反应
[例2] 将一小块钠投入盛有5mL饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是()
A. 钠熔成小球并在液面上到处游动
B. 有气体产物生成
C. 溶液中有银白色金属析出
D. 溶液变浑浊
[例3] 将一小块金属钠投入到下列物质的溶液中,有刺激性气味的气体产生的是()
A. NH4Cl
B. FeCl3
C. CuSO4
D. Ca(HCO3)2
题型3 钠原子与离子的结构
[例4] 有关钠原子和钠离子的叙述正确的是()
A. 钠原子与钠离子的化学性质相似
B. 钠原子比钠离子
多一个质子
C. 钠原子具有还原性,钠离子具有氧化性
D. 钠原子不稳定,而
钠离子稳定
题型4 考查钠与水反应的计算
[例5] 将钠投入水中,所得溶液的质量分数为()
A. %
B. 大于%
C. 4%
D. 大于
4%
基础达标演练
1. 钠在自然界存在的主要形式是()
A. Na
B. Na2O NaOH
C. NaHCO3 Na2CO3
D. NaCl
2. 钠着火时,采用哪种灭火方式最好()
A. 水
B. 煤油
C. 泡沫灭火器
D.
沙子
3. 在实验室里做钠跟水反应的实验时,用到的仪器是()
a.试管夹
b.镊子
c.小刀
d.冷凝管
e.滤纸
f.研钵
g.
烧杯 h.坩埚 i.石棉网j.玻璃片 k.药匙 l.燃烧匙
A. adbi
B. cefk
C. fghl
D. dcegj
4. 将一小块金属钠放置在潮湿的空气中足够长的时间后,最终将转变
为()
A. Na2O
B. Na2O2
C. Na2CO3
D.
NaOH
5. 钠的下列用途与钠的化学性质无关的是()
A. 用钠单质与氧气作用制取生氧剂Na2O2 粉末
B. 用钠、钾的合金作原子反应堆的导热剂
C. 用钠冶炼第三代金属钛
D. 应用于电光源上,如钠光灯
6. 下列属于钠离子性质的是()
A. 极易被氧化
B. 有银白色金属光泽
C. 能置换CaCl2溶液中的Ca
D. 焰色反应为黄色
7. (2009广东)下列有关实验操作的说法正确的是()
A. 可用25mL碱式滴定管量取溶液
B. 用pH试纸测定溶液的pH时,需先用蒸馏水润湿试纸
C. 蒸馏时蒸馏烧瓶中液体的体积不能超过容积的2/3,液体也不能蒸干
D. 将金属钠在研钵中研成粉末,使钠与水反应的实验更完全
8. 将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中,不可能观察到的现象是()
A. 钠熔成小球在液面上滚动
B. 有无色气体生成
C. 溶液底部有紫红色物质生成
D. 溶液中有蓝色沉淀生
成
9. 一小块金属钠投入水中,观察到:
(1)钠浮在水面上,说明:;
(2)钠熔成光亮的小球,在水面上四处游动,说明:;
(3)反应后的水溶液中加入酚酞试剂呈红色,说明:。
10. Na与H2 在加热条件下生成NaH。
(1)证明NaH是离子化合物的方法是。
(2)NaH与H2O反应,产物为NaOH和H2 ,该反应的化学方程式为。
(3)NaH也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气,请写出NaH与乙醇反应的化学方程式。
11. 用右图的实验装置可以进行钠跟水的反应实验,并可收集、检验生成的气体。
Na的密度为·cm-3 ,煤油的密度为·cm-3。
请回答下列问题:
(1)液体物质添加完毕后,关闭活栓,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞。
反应开始前钠的位置在处(填A、B或C)。
(2)反应后,钠在煤油层和水层界面之间上下跳动,反应平缓连续进行,试说明产生上述现象的原
因: 。
(
3
)
写
出
钠
跟
水
反
应
的
离
子
方
程
式 。
(4)本实验除能使反应平缓连续进行、收集并检验气体外,还有一个优
点
是
,
这
是
因
为 。
12. 将钠投入水中,所得溶液的质量分数为多少?
能 力 拓 展
释疑解难
命题规律1:本节常见的易错易混点
1. 钠与氧气反应何时生成Na 2O ,何时生成Na 2O 2,经常混淆不清。
2. 钠与酸溶液反应的观念,总认为是Na 先与水反应生成氢氧化钠后,氢氧化钠再与酸反应。
3. 钠与盐溶液反应时,总认为是钠直接与盐反应,而忽视了钠先与水反应。
注:(1)钠与氧气反应在常温下生成Na 2O ,点燃时生成Na 2O 2。
(2)钠与酸溶液反应时,先与酸反应,反应后剩余的钠再与水反应。
(3)钠与盐溶液反应时,钠先与水反应,然后考虑生成的氢氧化钠是否可以与盐再进一步反应。
命题规律2:金属钠露置在空气中的变化过程
表面变暗 出现白色固体 表面变成溶液
(Na ) (Na 2O ) (NaOH ) (NaOH 潮解)
O 2
风化
CO 2
H 2O
H 2O
白色块状物质白色粉末状物质
(Na2CO3·10H2O)(Na2CO3)
注:熟练写出各步转化的化学方程式,弄清变化的本质原因。
命题规律3:钠与盐溶液反应的规律
1. 将钠投入到饱和氯化钠溶液中,由于钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,消耗了溶液中的水,从而析出固体氯化钠。
2. 将钠投入CuSO4溶液中,首先发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,然后,生成的NaOH与CuSO4发生复分解反应:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,整个过程可观察到有氢气和蓝色沉淀生成。
总反应方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
3. 将钠投入到氯化铵溶液中,会有氢气和氨气生成。
总反应式为:
2Na+2H2O+2NH4Cl =2NaCl+2NH3↑+H2↑
4. 将钠投入AlCl3溶液中,首先发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,然后,生成的NaOH与AlCl3发生复分解反应:3NaOH+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl,若加入的金属钠过量,则生成的NaOH过量,过量的NaOH又会使Al(OH)3沉淀溶解:
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
注:(1)钠可以从某些熔融盐中置换出金属,但不能从盐溶液中置换出金属。
(2)当把钠放在盐溶液中时,钠首先是与水反应生成的氢氧化钠和氢气,然后再考虑生成的氢氧化钠是否与盐发生复分解反应。
典型例题导析
题型1 钠性质的灵活运用
[例1] 下列实验操作正确的是()
A. 往盛水的烧杯中投入小拇指大小的钠块,观察现象
B. 将钠保存在汽油中
C. 将一小块钠放在石棉网上加热,观察现象
D. 用手掰开一块金属钠,观察钠的颜色
题型2 钠的密度及与水反应的应用
[例2] 在烧杯中加水和苯(密度:cm3)各50mL。
将一小粒金属钠(密度:cm3)投入烧杯中。
观察到的现象可能是()
A. 钠在水层中反应并四处游动
B. 钠停留在苯层中不发生反应
C. 钠在苯的液面上反应并四处游动
D. 钠在苯与水的界面处反应,并可能上、下跳动
题型3 考查钠的化合物的信息题
[例3] NaH是一种离子化合物,它跟水反应的方程式为:NaH+H2O=NaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。
下列有关NaH 的叙述错误的是()
A. 跟水反应时,水作氧化剂
B. NaH中H-半径比Li+半径小
C. 跟液氨反应时,有NaNH2生成
D. 跟乙醇反应时,NaH被氧化
题型4 考查钠与氧气、硫的反应
[例4] 将钠与硫粉迅速混合起来,并放在石棉网上加热,反应后生成的
固体是()
A. 黄色固体混合物
B. 硫与硫化物
C. 过氧化钠与硫化钠
D. 氧化钠与硫化钠
题型5 考查钠的氧化物与水的反应
[例5] (2007全国卷Ⅱ)在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物溶
于水,所得溶液恰好能被80mL浓度为L的HCl溶液中和,则该生成物的成
分是()
A. Na2O
B. Na2O2
C. Na2O 和 Na2O2
D. Na2O2 和NaO2
思维拓展训练
1. 做钠与水反应的实验时,不能用很大的钠块,原因是()
A. 钠不会浮在水面上
B. 钠不会熔化
C. 容易发生爆炸
D. 会使水沸腾
2. 下列叙述正确的是()
A. 钠原子不稳定,而钠离子较稳定
B. 由于钠是活泼金属,所以它能从溶液中将较稳定的金属置换出来
C. 钠跟硫化合时能爆炸
D. 钠与氧气剧烈反应生成氧化钠
3. 取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象正确的描述是
()
①金属先熔化②在空气中燃烧,放出黄色火花③燃烧后得白色固体
④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成浅黄色固体物质
A. ①②
B. ①②③
C. ①④⑤
D. ④⑤
4. 将一小块钠投入到NH4Cl溶液中,产生的气体是()
A. O2和H2
B. 只有H2
C. 只有NH3
D. H2和NH3
5. 相同质量的钠在下列情况下产生氢气最多的是()
A. 放在足量水中
B. 放在足量盐酸中
C. 放在足量CuSO4溶液中
D. 用刺有小孔的铝箔包好放入足量水中
6. 能正确表示下列反应离子方程式的是()
A. 钠跟水反应:2H2O 2OH-+H2↑
B. 钠跟盐酸反应:2Na+2H+ 2Na+ +H2↑
C. 钠跟FeCl3溶液反应:3Na+Fe3+ Fe+3Na+
D. 三氧化硫与氢氧化钠溶液反应:SO2+2NaOH 2Na+ +SO42-+H2O
7. 在天平两边各放一个质量相同的烧杯,向左盘杯中加入100g水,向右盘杯中加入100g20%的硫酸,调节天平平衡,然后分别投入(左盘)和镁粉(右盘)。
金属全部反应完后,天平()
A. 左边高
B. 右边高
C. 仍然平衡
D. 无法判断
8. 将钠投入水中,得到溶液溶质的质量分数是()
A. %
B. %
C. 8%
D. 10%
9. 已知用金属钠生成氧化钠,可有多种方法:①4Na+O2=2Na2O
②4Na+CO2=2Na2O+C③2NaNO2+6Na=4Na2O+N2↑。
上述三种方法中最好的
是,原因是。
10. 有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠,质量是。
将它投入到100g 水中,完全反应后,收集到氢气。
试计算:
(1)未被氧化的金属钠是多少克?
(2)被氧化成氧化钠的金属钠是多少克?
(3)反应后所得溶液的溶质的质量分数。
钠的化合物
知识网络图解
Na2O Na2O2 与水、CO2、盐溶液的反应
NaOH 碱的通性、与酸、盐的反应钠的化合物 Na2CO3 NaHCO3 与酸、碱、盐的反应,NaHCO3的不稳定性
NaCl 氯碱工业
知识点精析与运用
知识点精析
知识点1:氧化钠和过氧化钠的比较
注:1. Na 2O 2是由活泼的金属元素钠与活泼的非金属元素氧组成的化合物,属于离子化合物。
其中钠元素以Na +对电子结合成一个整体,即O 22-(过氧根离子),因此该化合物中,阴、阳离子个数比为1:2,Na 2O 2的电子式为 ,其中氧元素呈-1价。
2. 由于Na 2O 2中氧元素是-1价为中间价态,因而既可表现氧化性又可表现还原性。
又因为氧的稳定价态是-2价,因此Na 2O 2中的氧易得到电子从-1
Na Na
+
价降到-2价,从而表现强氧化性。
Na2O2的漂白性是其强氧化性的表现。
过氧化钠具有强氧化性,能氧化破坏有机色素的分子结构,可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。
这一点与次氯酸、次氯酸盐相同,它能漂白的物质种类多,很彻底,不会逆转。
3. Na2O2与H2O反应中,电子转移的方向和数目。
Na2O2与H2O反应时,其反应过程如下:
2Na2O2+4H2O===4NaOH+2H2O2(非氧化还原反应)
2H2O2===2H2O+O2↑(氧化还原反应)
总反应式为:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
显然,反应物H2O中的氢、氧两元素的化合价始终没有发生任何变化。
反应的实质是-1价氧元素发生了自身氧化还原反应;Na2O2既是氧化剂,又是还原剂;O2是氧化产物。
该反应电子转移的方向数目可表示如下:
2e-
单线桥法:2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
失2e-
双线桥发:2Na2O2+4H2O===4NaOH+2H2O+O2↑
得2e-
4. Na2O2与CO2的反应,相当于在上边反应的基础上增加CO2与NaOH的反应,所以必须是潮湿的CO2才与Na2O2反应。
5. Na2O2是不是碱性氧化物?
碱性氧化物是指和酸反应生成盐和水的氧化物。
它有以下特征:(1)与酸反应只生成盐和水;(2)与水直接或间接化合生成相应的碱;(3)与酸性氧化物反应生成相应的含氧酸盐;(4)反应中元素的化合价未发生变化。
过
氧化钠与酸、水或CO2反应时,除生成相应的盐和碱外,还生成了氧气,氧元素的化合价也发生了变化:
2Na2O2+2H2SO4 === 2Na2SO4 +2H2O+O2↑
2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
所以,Na2O2是金属氧化物,但不是碱性氧化物。
知识点2:氢氧化钠(NaOH)
俗称烧碱、火碱、苛性钠。
1. 主要物理性质:白色固体,易吸收空气中的水而潮解,易溶解于水,并且放出大量的热,水溶液有涩味,有强腐蚀性。
2. 主要化学性质:为一元强碱,具有碱的通行。
(1)NaOH溶于水后完全电离,能与酸碱指示剂或试纸作用。
(2)与酸酐发生反应:如CO2、SO2、SiO2等。
反应方程式分别为:
2NaOH+ CO2 === Na2CO3 + H2O;2NaOH+ SO2 === Na2SO3 + H2O;
2NaOH+ SiO2 === Na2SiO3 + H2O
(3)与两性物质反应:如Al2O3、Al(OH)3等。
反应方程式分别为:Al2O3 + 2NaOH===2NaAlO2 + H2O
Al(OH)3 + NaOH===NaAlO2 + 2H2O
(4)与单质反应放出氢气:如铝、硅。
反应方程式为:
2Al + 2NaOH +2H2O===2NaAlO2 + 3H2↑
Si+ 2NaOH +H2O===Na2SiO3 + 2H2↑
(5)与盐发生复分解反应:如NH4Cl、CuSO4、NaHCO3、Ca(HCO3)2等。
例
如:
NH4Cl与NaOH溶液共热:NH4Cl+NaOH==NaCl+H2O +NH3↑;
NaHCO3溶液与NaOH溶液反应:NaHCO3+NaOH==Na2CO3 + H2O
应注意:①盛NaOH的试剂瓶需用橡胶塞,不能用玻璃塞。
②NaOH碱性很强,贮存时若未密闭,表层易变质生成碳酸钠。
③称量NaOH要放在小烧杯或表面皿里,动作要迅速。
不能放在量筒、量杯、纸上称量。
④不慎将浓NaOH溶液沾在皮肤上,应先用大量水冲洗,然后再涂上硼酸稀溶液。
⑤在实验室里常用NaOH溶液吸收氯气,在工业上常用NaOH溶液吸收含一氧化氮和二氧化氮的尾气,以消除污染。
⑥实验室制取少量的NaOH溶液可在饱和的Na2CO3溶液中撒入石灰末,加热、过滤。
知识点3:碳酸钠和碳酸氢钠的比较
受热易分解:2NaHCO3 Na2CO3+ H2O+
CO2↑
2NaHCO3 Na2CO3+ H2O+ CO2↑
知识点4:食盐(NaCl)
1. 食盐
食盐不仅是常用的调味品,而且是人体必需的物质,它对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。
人体缺盐会使人感到头晕、倦怠、全身无力,学习和工作效率降低,长期缺盐甚至会导致心脏病。
注:食盐对人体有重要作用,但也不能过多摄入,过多摄入食盐可能引发肾脏疾病和高血压病等。
健康成年人摄入食盐量以每天2~6g为宜。
2. 氯碱工业
工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。
(1)氯碱工业的原料:饱和食盐水
通电
(2)原理:2NaCl+ 2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
(3)设备:离子交换膜电解槽
(4)饱和食盐水的精制方法
饱和食盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,不符合电解要求,因此必须要经过精制。
精制食盐水时常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等,使杂质成为沉淀过滤除去,然后加入盐酸调节盐水的pH。
加入的顺序为:BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl或BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl。
发生的反应为:Ba2++SO42- =BaSO4↓ Ba2++CO32- =BaCO3↓ Ca2++CO32- =CaCO3↓
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓
CO32- +2H+=H2O+ CO2↑ H++OH-=H2O
这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子,由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀,损坏离子交换膜,因此该盐水还需送入阳离子交换塔,进一步通过阳离子交换树脂除去Ca2+、Mg2+等。
这时的精制食盐水就可以送往电解槽中进行电解了。
解题方法指导
题型1 Na2CO3的有关计算
[例1] 在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3溶液中加入无水Na2CO3,搅拌后静置,所得晶体的质量()
A. 等于
B. 大于而小于
C. 等于
D. 大于
[例2] 在10mL L的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入 L盐酸,完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为()
A. B. C. D. 0mL
题型2 检验Na2O和Na2O2的性质
[例3] 某种含有少量Na2O的Na2O2试样(质量为),盛有水的锥形瓶(质
量为),将试样溶于锥形瓶,通过测定锥形瓶的质量变化来求Na2O2的质量分数,每隔相同时间记录电子天平的读数,数据如表:
(1)写出Na 2O2和水反应的化学方程式。
(2)计算过氧化钠质量分数时,必需的数据是。
不必做第6次读数的原因是。
(3)测定上述样品()中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:
①操作Ⅱ的名称是。
②需直接测定的物理量是。
③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要(固定、夹持仪器除外)。
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果(填“偏大”、“偏小”或不变)。
题型3 检验NaOH和CO2的反应
[例4] 向20mL LNaOH溶液中,缓缓通入一定量CO2气体,将溶液在一定条件下蒸干,若得到白色固体是纯净物,则通入的CO2的体积应为 mL (标准状况)。
写出有关离子方程式。
将上述白色固体加水溶解,加盐酸至pH=7,再蒸干得白色固体质量为 g。
题型4 考查NaOH和NaHCO3的有关计算
[例5] 和NaHCO3固体混合物,在密闭容器中加热到约250℃,经充分反应后排出气体,冷却,称得剩余固体质量为。
试计算原混合物中NaOH的百分含量。
基础达标演练
1. 下列物质在空气中长时间放置不会变质的是()
A. 氢氧化钠
B. 氯化钠
C. 过氧化钠
D. 金属钠
2. Na2O和Na2O2的共同之处是()
A. 均是白色固体
B. 都能与水反应
C. 都具有漂白作用
D. 都为碱性氧化物
3. 下列混合物溶于水,所得溶液中溶质只有一种的是()
A. Na2O2和Na2CO3
B. Na和NaCl
C. Na2O和Na2O2
D. NaOH和Na2CO3
4. 下列各组物质在一定条件下反应,不产生氧气的是()
A. Na2O2和H2O
B. Na2O和H2O
C. KClO3和MnO2
D. Na2O2和CO2
5. 对2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2下列说法正确的是()
A. 是氧化还原反应,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B. 是氧化还原反应,CO2是氧化剂,Na2O2是还原剂
C. 不是氧化还原反应,是碱性氧化物和酸性氧化物反应
D. 是氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
6. 欲除去小苏打溶液中少量的Na2CO3杂质,最易选用加入的物质是()
A. 干冰
B. 盐酸
C. 碳酸氢钙
D. 氢氧化钙
7. 称量NaOH固体的质量时,不能把它放在纸上称量,而要放在已知质量的烧杯中进行称量,主要原因是()
A. 因为放在烧杯中称量比放在纸上称量更准确
B. 因为配制溶液是在烧杯中进行,直接放在烧杯中称量会减少操作过程
C. 因NaOH易潮解且有强腐蚀性
D. 因为放在纸上称量会混有杂质,降低所配溶液的纯度
8. 向紫色石蕊试液中加过量Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是()
A. 溶液仍为紫色
B. 最后溶液变蓝色
C. 最后溶液褪色
D. 有气泡产生
9. 某银白色固体A在空气中点燃,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B;将A在空气中露置,最后变成白色固体C。
将A、B投入水中都生成D;C与D分别与二氧化碳反应,都有E生成。
则A是;B是;C 是;D是;E是。
B与H2O反应的离子方程式为,B与CO2反应的化学方程式为,D与CO2反应的离子方程式
为。
写出B的电子式。
10. 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图所示,Ⅰ~Ⅳ分别代表不同的实验。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是(填选项序号)。
A. Ⅳ比Ⅲ复杂
B. Ⅳ比Ⅲ安全
C. Ⅳ比Ⅲ操作简便
D. Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)将碳酸氢钠溶液与澄清的石灰水混合并充分反应。
①当石灰水过量时,其离子方程式为;
②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:1时,所得溶液中溶质的化学式为,请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子。
11. 某课外小组模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应),设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积,如图所示。
A B C D
E
上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水,甲管有刻度(0~50mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
试回答:
(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略)。
(2)装置C中放入的反应物是和。
(3)装置 A 的作用是,装置B的作用是。
(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数,求其差值的过程中,应注意和(填写字母编号)。
a. 视线与凹液面最低处相平
b. 等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c. 读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d. 读数时不一定使甲、乙两管液面相平
能力拓展
释疑解难
命题规律1:过氧化钠的强氧化性
1. 过氧化钠具有强氧化性,它不仅能与水、二氧化碳反应,还能与几乎所有的常见气态非金属氧化物反应。
在与二氧化碳反应时,既作氧化剂又作。