第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠
基础过关练
题组一 钠的存在、物理性质与保存方法
1.实验室中,用镊子从煤油中取出一小块金属钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出的钠的物理性质是 ( )
A.钠在常温下是固体 B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽 D.金属钠很软
2.下列关于钠的叙述中,错误的是 ( )
A.实验中,取用少量的金属钠应用镊子夹取
B.钠着火后,要用干燥的沙土灭火
C.实验后剩余的钠粒,不能放回原试剂瓶中
D.钠元素在自然界中以化合物的形式存在
题组二 钠与氧气的反应
3.(易错题)将一小块金属钠置于坩埚中,用酒精灯加热坩埚,可以观察到金属钠先熔化,后剧烈燃烧,燃烧结束后坩埚底部残留有淡黄色固体。下列说法不正确的是 ( )
A.金属钠切开后表面为银白色
B.金属钠的熔点低于着火点
C.金属钠燃烧时火焰为黄色
D.所得产物中阳离子和阴离子个数比为1∶1
4.(经典题)等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是 ( )
A.第一块钠失去电子数多 B.两块钠失去电子数相同
C.两块钠的反应产物的颜色相同 D.两块钠的反应产物的质量相等
题组三 钠与水的反应
5.将一块绿豆大的钠块加入到盛有一定量滴加少量酚酞的水的烧杯中,反应现象十分明显。下列是该实验现象的共有 ( )
①钠浮在水面上 ②钠球四处游动 ③放出热量,钠熔成银白色金属小球 ④产生气体,发出“嘶嘶”的响声 ⑤溶液变红
A.3项 B.4项 C.5项 D.2项
6.金属钠与水反应的实验过程中涉及的图标组合,最正确的是 ( )
① ② ③ ④
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
7.将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中,可能出现的现象是 ( )
A.钠块只在煤油层中游动,并放出气体
B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红
C.钠块在四氯化碳层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红
8.为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数,设计了如下实验(反应装置如图所示,不考虑外界空气中的水蒸气等对实验的影响)。
①称量A、B的总质量;
②称取一定质量的钠样品;
③将钠样品投入锥形瓶中,迅速塞紧带U形干燥管(内含无水CaCl2干燥剂)的橡胶塞。
有关数据:
称取的金属钠样品质量为a g,加入金属钠之前装置A、B的总质量为b g,反应结束后装置A、B的总质量为c g。
请根据题意回答下列问题。
(1)A中钠和水反应的离子方程式为 。
(2)用a、b、c表示钠单质的质量分数为 。
(3)如果没有B装置,对实验结果有何影响 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
题组四 钠与酸、碱、盐溶液的反应
9.(经典题)将Na投入下列物质中,不能同时产生气体和沉淀的是 ( )
A.Ca(HCO3)2溶液 B.MgSO4溶液
C.BaCl2溶液 D.Fe(NO3)3溶液
10.在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应,实验时,往100 mL大试管中先加40 mL煤油,取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞,通过长颈漏斗加入用煮过的蒸馏水配制的FeSO4溶液,使煤油的液面至橡胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。下列叙述错误的是 ( )
A.钠的密度比水小,比煤油大
B.有气泡产生,下层溶液生成Fe(OH)2沉淀
C.大试管内和长颈漏斗内的液面都下降
D.钠与FeSO4溶液反应的化学方程式:2Na+FeSO4+2H2O Fe(OH)2+Na2SO4+H2↑
11.某课外活动小组为了探究钠与MgSO4溶液的反应,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒金属钠,再从U形管左端加入MgSO4溶液,一段时间后加热铜丝。
回答下列问题:
(1)从试剂瓶取出后,剩余的Na能否放回原试剂瓶 (填“能”或“否”)。
(2)U形管中出现的现象是 。
A.有气泡产生,钠熔化成小球
B.钠在煤油面上四处游动
C.溶液中有银白色金属生成
D.溶液变浑浊
(3)写出钠与MgSO4溶液反应的化学方程式: 。
(4)铜丝的变化现象是 ,写出反应的化学方程式: 。
能力提升练
题组一 钠的性质及应用
1.已知液氨(密度为0.617 g/cm3)与钠的反应和水与钠的反应相似:2NH3+2Na 2NaNH2+H2↑,NaNH2易溶于液氨。下列说法正确的是 ( )
A.该反应属于置换反应
B.将金属钠投入到液氨中,钠会浮在液面上四处游动
C.将金属钠投入到液氨中,会发出轻微的爆鸣声
D.钠与液氨的反应中NH3为氧化剂,NaNH2为还原产物
2.某同学将一小块金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体。下列说法正确的是 ( )
A.①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B.④只发生物理变化
C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D.②变白色主要是因为生成了氢氧化钠
题组二 实验探究钠的性质与转化
3.充分加热如图所示的容器中放置有固体试剂的两个位置,若钠与氧化银均反应完全且恢复到原来的温度,
U形管左右两侧液面相平。[已知:2Ag2O 4Ag+O2↑]
下列有关说法中错误的是( )
A.反应前后装置内空气的成分保持不变
B.反应前装置内钠与Ag2O个数之比为2∶1
C.热稳定性:生成的钠的氧化物强于Ag2O
D.反应后有淡黄色固体生成
4.(经典题)某兴趣小组设计如图所示实验装置,验证Na与CO2能否发生反应。已知PdCl2能被CO还原得到黑色的金属Pd。请回答下列问题:
(1)猜想:Na与CO2能发生反应。理论依据是 。
(2)B装置中的试剂是 ,C装置的作用是 。
(3)按如下顺序进行实验操作:①打开K1和K2,通入CO2待E中出现 时,再点燃酒精灯,此操作的目的是 ;②熄灭酒精灯;③冷却到室温;④关闭K1和K2。
(4)加热D装置中硬质玻璃管一段时间,观察到以下现象:
①钠块表面变黑,熔融成金属小球;
②继续加热,钠燃烧产生黄色火焰,硬质玻璃管中有大量黑色和白色固体产生;
③F中试管内壁有黑色固体生成。
实验探究Ⅰ:探究硬质玻璃管中固体产物中钠元素的存在形式。
假设一:白色固体是Na2CO3;假设二:白色固体是Na2O;假设三:白色固体是Na2CO3和Na2O的混合物。请完成下列实验设计,验证上述假设。
步骤1:将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后,过滤;
步骤2:往步骤1所得滤液中加入足量的 溶液产生白色沉淀,过滤;
步骤3:往步骤2所得滤液中滴加几滴酚酞溶液,滤液不变红色。
结论:假设一成立。
实验探究Ⅱ:钠与CO2反应产物中碳元素的存在形式。
实验说明:钠与CO2反应的产物中除了钠的化合物以外,还存在
(填化学式)。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 2.C 3.D 4.B 5.C 6.D 7.D 9.C
10.C
1.B 从题干中“取出一小块金属钠”知钠在常温下是固体;“用小刀切开”说明钠很软;切开后可看到钠具有银白色的金属光泽;没有加热将钠熔化,因此不能得出其熔点很低的性质。
2.C 钠的化学性质非常活泼,易与水、氧气反应,实验后剩余的钠粒,要放回原试剂瓶中,C错误。
3.D 用酒精灯加热金属钠先熔化,后剧烈燃烧,说明金属钠的熔点低于着火点,B正确;金属钠燃烧生成的淡黄色固体为Na2O2,其中阳离子为Na+,阴离子为,即Na2O2中阳离子和阴离子个数比为2∶1,D错误。
易错警示 金属钠与氧气反应的条件不同对应的产物不同,常温下反应生成Na2O,加热时生成Na2O2,且Na2O和Na2O2中,阴、阳离子数目之比均为1∶2。
4.B Na与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,Na的化合价变化相同,则两块等质量的钠失去的电子数相同。
5.C 钠的密度比水小,故钠浮在水面上,①正确;钠与水反应生成的H2会推动其四处游动,②正确;钠的熔点低,反应放热使钠熔成银白色小球,③正确;反应剧烈,生成H2,发出“嘶嘶”的响声,④正确;反应生成NaOH,溶液变红,⑤正确。综上①②③④⑤均是该实验的现象。
6.D 金属钠与水反应剧烈,需佩戴护目镜,保护眼睛;实验需用小刀切金属钠,要防止划伤;金属钠与水反应放热,且有易燃气体H2产生,需要通风;实验结束后,离开实验室前需洗手;涉及的图标组合是①②③④。
7.D 钠的密度比煤油的大,比水的小,则钠在水层与煤油层界面发生反应,产生的氢气使钠块四处游动并上下跳动,反应生成氢氧化钠,水层变红。
8.答案 (1)2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
(2)×100% (3)偏大
解析 (1)钠与水反应生成NaOH和H2,其离子方程式为2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑。(2)根据题图装置可知生成H2的质量为(a+b-c) g,根据2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,可求出m(Na)=23(a+b-c) g,故样品中钠单质的质量分数为×100%。(3)若没有B装置,H2会带出水蒸气,导致测得的H2质量增大,使测定结果偏大。
9.C Na与题中盐溶液反应,实质都是Na先和水反应生成NaOH和H2,再看NaOH能否与盐发生复分解反应。
第一步 第二步 沉淀、气体产物
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑ Ca(HCO3)2+NaOH CaCO3、H2
MgSO4+NaOH Mg(OH)2、H2
BaCl2和NaOH不反应 无沉淀、H2
Fe(NO3)3+NaOH Fe(OH)3、H2
10.C 钠的密度比水小,但比煤油大,A正确;钠与水反应生成NaOH和H2,NaOH与FeSO4反应生成Fe(OH)2沉淀,B正确;由于生成H2,反应一段时间后,大试管内液面下降,长颈漏斗中液面上升,C错误;Na与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2、H2和Na2SO4,D正确。
11.答案 (1)能 (2)AD (3)2Na+2H2O+MgSO4 Mg(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ (4)黑色变为红色 H2+CuO Cu+H2O
解析 (2)钠和水反应生成H2,该反应放热,使钠熔化成小球,A项正确;钠的密度比煤油大,比水小,钠在煤油和水的界面处上下跳动,B项错误;钠先和水反应生成NaOH,NaOH再与MgSO4反应生成Mg(OH)2沉淀,反应中没有银白色金属生成,C项错误;生成Mg(OH)2沉淀,溶液变浑浊,D项正确。
(3)总反应的化学方程式为2Na+2H2O+MgSO4 Mg(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(4)CuO在加热条件下被H2还原为红色的单质Cu,化学方程式为H2+CuO Cu+H2O。
能力提升练
1.A 该反应符合置换反应的特点,属于置换反应,A正确;钠的密度大于液氨,钠投入到液氨中,钠会沉入底部,不会发出轻微的爆鸣声,B、C均错误;该反应中NH3为氧化剂,H2为还原产物,D错误。
2.D ①是Na在空气中被氧化生成Na2O,A项错误;④过程中涉及NaOH溶液吸收空气中CO2生成Na2CO3和水,涉及化学变化,B项错误;③是NaOH吸水潮解得到NaOH溶液,C项错误;②变白色主要是Na2O与空气中的水反应生成了NaOH,D项正确。
3.B 钠与Ag2O均反应完全且恢复到原来的温度,U形管左右两侧液面相平,表明反应前后装置内空气的成分保持不变,A正确;装置中发生的反应为2Na+O2 Na2O2、2Ag2O 4Ag+O2↑,若反应前后装置内空气的成分保持不变,则反应消耗和生成的O2的量相等,根据反应的化学方程式可知反应前装置内钠与Ag2O个数之比为1∶1,B错误;热稳定性:Na2O2>Ag2O,C正确;反应后有淡黄色Na2O2生成,D正确。
4.答案 (1)Na具有还原性、CO2具有氧化性,两者能反应
(2)饱和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的H2O
(3)大量白色沉淀 排尽装置中的空气
(4)BaCl2(或CaCl2) C、CO
解析 (1)Na与CO2能发生反应,理论依据是钠具有还原性、CO2具有氧化性,两者能发生氧化还原反应。(2)结合题图可知,A装置用于制备CO2气体,B装置用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl杂质,C装置用浓硫酸干燥CO2,防止水蒸气进入D装置中干扰Na与CO2的反应。(3)打开K1和K2,通入CO2,排出装置中的空气,防止空气中的成分与钠反应,待E中出现大量白色沉淀时,说明CO2基本充满整个装置,再点燃酒精灯。(4)固体产物溶于水后过滤,向滤液中加入足量BaCl2或CaCl2溶液,生成白色沉淀,说明溶液中含C,即产物中含Na2CO3,但不能加入碱性物质,以免干扰步骤3中碱的检验;若固体产物中含有Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,滴加酚酞溶液,溶液变红,而在步骤3中滴加酚酞溶液,溶液未变红,说明溶液中没有NaOH,即固体产物中没有Na2O。硬质玻璃管中有大量黑色固体,说明钠将CO2还原生成碳,碳与CO2在高温条件下继续反应生成CO,故钠与CO2反应的产物中除了Na2CO3以外,还存在C、CO。
14(共31张PPT)
1.钠的物理性质
第一节 钠及其化合物
知识点 1 活泼的金属单质——钠
必备知识 清单破
颜色 银白色,有金属光泽
密度 ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)
熔点 97.8 ℃
硬度 质地柔软,可以用小刀切割
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质
反应条件 室温 加热
实验 操作
实验 现象 新切开的钠具有银白色的金
属光泽,在空气中很快变暗 钠先熔化成小球,然后剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成淡黄色固体
化学方程式 4Na+O2 2Na2O 2Na+O2 Na2O2
(1)钠与氧气反应
知识拓展 ①钠与O2的反应,反应条件不同,对应的产物不同。如常温和加热时分别生成
Na2O和Na2O2。
②钠露置在空气中易被氧化,所以常保存在煤油中;与钠性质相似的钾、锂分别保存在煤油
中、固体石蜡中。
③钠还可以与Cl2、S等非金属单质发生化合反应:
与Cl2反应:2Na+Cl2 2NaCl(黄色火焰,白烟);
与S反应:2Na+S Na2S(研磨爆炸)。
实验操作 实验现象 结论或解释
钠浮在水面上 钠的密度比水小
钠熔化成小球 钠熔点低,反应放热
小球在水面上迅速游动 反应产生的H2推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”响声,声音逐渐变小,最后消失 钠与水剧烈反应,产生气体
溶液的颜色逐渐变红 溶液呈碱性
(2)钠与水反应
化学方程式:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑;
离子方程式:2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑。
(3)钠与酸、碱、盐等溶液反应(详见定点1)
1.物理性质
氧化钠是一种白色固体,过氧化钠是一种淡黄色固体。
注意 Na2O2中阴、阳离子数之比是1∶2而不是1∶1。
2.氧化钠的化学性质
(1)氧化钠与水反应:Na2O+H2O 2NaOH。
(2)氧化钠与盐酸反应:Na2O+2HCl 2NaCl+H2O。
(3)氧化钠与二氧化碳反应:Na2O+CO2 Na2CO3。
知识点 2 氧化钠与过氧化钠
3.过氧化钠的化学性质
(1)Na2O2与水反应
实验现象 结论
有大量气泡产生,带火星的木条复燃 有O2产生
试管壁温度升高 反应放热
反应后溶液的pH>7 溶液呈碱性
特别提醒 ①Na2O2不是碱性氧化物,是一种强氧化剂,可用于杀菌消毒,可用作漂白剂。
②由于Na2O2能和CO2等反应,可在呼吸面具或潜水艇中作为O2的来源,即用作供氧剂。
(3)过氧化钠的特性(详见定点2)
化学方程式:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑。
(2)Na2O2与CO2反应:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。
氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色状态 白色固体 淡黄色固体
组成结构 Na+和O2-个数比为2∶1 Na+和 个数比为2∶1
类别 碱性氧化物 过氧化物
生成条件 常温下:4Na+O2 2Na2O 加热:2Na+O2 Na2O2
热稳定性 不稳定,易转化为Na2O2 较稳定
4.氧化钠与过氧化钠的比较
化学性质 与H2O反应 Na2O+H2O 2NaOH 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2 Na2CO3 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
与H+反应 Na2O+2H+ 2Na++H2O 2Na2O2+4H+ 4Na++2H2O+O2↑
主要用途 — 强氧化剂、漂白剂(漂白织物、羽毛
等)、供氧剂
转化关系 2Na2O+O2 2Na2O2 续表
1.物理性质与用途
知识点 3 碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
色、态 白色粉末 细小白色晶体
溶解性 水中易溶 水中易溶,但比相同温度下Na2CO3的溶解度小
用途 造纸、纺织、制玻璃、合成洗涤剂 发酵粉、治疗胃酸过多症
注意 相同温度下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3
晶体析出,化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3↓。
加热NaHCO3时澄清石灰水变浑浊,加热Na2CO3时澄清石灰水不变浑浊
Na2CO3很稳定,受热不易发生分解;NaHCO3
不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
2.化学性质
(1)热稳定性
(2)与酸(足量盐酸)反应
①Na2CO3:C +2H+ CO2↑+H2O
②NaHCO3:HC +H+ CO2↑+H2O
知识拓展 若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,依次发生反应:C +H+ HC 、HC +H+
CO2↑+H2O。
(3)NaHCO3与碱(如NaOH)反应
NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O
(4)Na2CO3粉末遇水生成Na2CO3晶体(Na2CO3·xH2O);Na2CO3晶体在干燥空气里逐渐失去结晶
水变成Na2CO3粉末。
归纳总结 ①相同温度下,溶解度:Na2CO3>NaHCO3;②稳定性:Na2CO3>NaHCO3。
(1)原理
NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)工艺流程简图
①通入气体的顺序:先通NH3(极易溶于水)、后通CO2;
3.侯氏(联合)制碱法
②该流程中可循环使用的物质有:CO2气体、食盐水。
③优点(与氨碱法相比):a.食盐的转化率提高;b.得到氮肥氯化铵;c.缩短了生产流程;d.减少了
对环境的污染。
1.定义
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色,
可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
2.操作
知识点 4 焰色试验
3.一些金属元素的焰色
金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 铜
焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色 砖红色 绿色
注意 观察钾元素的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光,避免少量钠元素对鉴别钾
元素的干扰。
4.应用
(1)检验金属元素的存在,如鉴别NaCl和KCl等。
(2)制节日烟花。
知识辨析
1.金属钠着火时,可用泡沫灭火器灭火,这种说法是否正确
2.向CuSO4溶液中加入少量金属钠,溶液中会析出红色固体,这种说法是否正确
3.制氧气时,用Na2O2或H2O2做反应物可选择相同的气体发生装置。这种说法是否正确
4.利用澄清石灰水能鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。这种说法是否正确
5.NaHCO3受热易分解,因此可用于制胃酸中和剂。这种说法是否正确
一语破的
1.不正确。钠燃烧生成的Na2O2可与水、CO2等反应,故金属钠着火,不能用泡沫灭火器灭火,
应用干燥沙土扑灭。
2.不正确。金属钠加入CuSO4溶液中,Na先和水反应生成NaOH和H2,生成的NaOH再与CuSO4
发生复分解反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀和Na2SO4。向熔融的CuSO4中加入金属钠可发生置换
反应生成Cu和Na2SO4。
3.正确。Na2O2与水反应,H2O2在MnO2催化条件下都能制取氧气,二者所需试剂都是固体与液
体,且反应时不需要加热。
4.不正确。澄清石灰水与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均能反应产生白色CaCO3沉淀,故用澄
清石灰水无法鉴别二者。
5.不正确。NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应,不是利用其可以受热分解的性质。
关键能力 定点破
定点 1 钠与溶液的反应及钠在空气中的变化
1.钠与酸、碱、盐等溶液反应
(1)与酸溶液反应(以盐酸为例)
(2)与碱溶液反应:其实质是钠与水的反应。
(3)与盐溶液反应
知识拓展 通常金属钠不能从盐溶液中置换出金属;若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活
泼的金属,如:4Na+TiCl4 4NaCl+Ti。
2.钠露置在空气中的主要变化
银白色金属钠(Na) 表面变暗(生成Na2O) 出现白色固体(生成NaOH) 表面
形成溶液(NaOH潮解) 白色块状物质(生成Na2CO3·xH2O) 白色粉末状物质(生成Na2CO3)。
相关反应的化学方程式:
①4Na+O2 2Na2O
②Na2O+H2O 2NaOH
④2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
Na2CO3+xH2O Na2CO3·xH2O
⑤Na2CO3·xH2O Na2CO3+xH2O
典例 如图所示,将一小块金属钠投入盛有液体的烧杯中,下列说法错误的是(夹持装置已略
去) ( )
A.一段时间后,烧杯底部有红色难溶物生成
B.若观察到金属钠被煤油浸没,则金属钠的密度比煤油大
C.该实验进行过程中可观察到有气泡产生
D.反应进行一段时间(反应未结束),此时温度计的读数大于起始时的读数
A
思路点拨 密度:ρ煤油<ρ钠<ρ溶液,金属钠在煤油与溶液分界线处上下跳动,Na与水反应生成
NaOH,生成的NaOH再与CuSO4反应。
解析 Na先与溶液中的水反应:2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,然后发生反应:2NaOH+CuSO4
Cu(OH)2↓+Na2SO4,有蓝色难溶物生成,A项错误;若观察到金属钠被煤油浸没,则金属钠
的密度比煤油大,B项正确;该实验进行过程中可观察到有气泡产生,C项正确;该反应放热,反
应进行一段时间后温度计的读数大于起始时的读数,D项正确。
思维升华 钠、钾、锂、钙等活泼金属均能与水反应,将其放入盐溶液中,不能从溶液中置
换出金属。
1.化合价与性质的关系
2.Na2O2强氧化性的表现
①可用来漂白织物、麦秆、羽毛等;
②遇酚酞溶液:溶液先变红后褪色;
③与SO2反应:Na2O2+SO2 Na2SO4(注意与CO2反应的区别)。
定点 2 过氧化钠的特性
3.Na2O2与CO2、H2O反应的五个关系
2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
(1)CO2或H2O与O2的数目关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与产生O2
的数目之比均为2∶1。
(2)固体质量的关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应
Na2O2+CO Na2CO3、Na2O2+H2 2NaOH(实际上这两个反应不能发生)。
如a g (CO)mHn(或CO和H2的混合气体)完全燃烧生成的CO2和H2O完全与Na2O2反应时,固
体的质量增加a g。
(3)气体体积变化关系
若CO2或水蒸气(或二者的混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的
,等于生成O2的量,ΔV=V(O2)= V(原气体)。
(4)电子转移关系
Na2O2既是氧化剂又是还原剂,有1个O2分子生成时,转移2个电子。
(5)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2
反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
典例 120 ℃时,将1.6 g由CO2、H2O组成的混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中,充分反
应后容器中残留的固体比反应前增重0.64 g。下列说法错误的是 ( )
A.反应过程中生成O2的质量为0.96 g
B.反应过程中被还原的元素的质量为0.96 g
C.该混合气体中CO2的质量分数为45%
D.反应过程中Na2O2既是氧化剂又是还原剂
C
思路点拨 充分反应后,固体增重0.64 g,即1.6 g CO2、H2O的混合物中“CO”“H2”的质量
为0.64 g。
解析 根据质量守恒,m前(Na2O2)+1.6 g=m前(Na2O2)+0.64 g+m(O2),m(O2)=1.6 g-0.64 g=0.96 g,A
正确;Na2O2与混合气体的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,被氧化和被还原的氧元素的
质量相等,均为0.96 g,B、D正确;设混合气体中CO2的质量为x g,H2O的质量为(1.6-x)g, x+
(1.6-x)=0.64,解得x=0.88,则CO2的质量分数为 ×100%=55%,C错误。
1.Na2CO3和NaHCO3的鉴别
(1)利用热稳定性不同
(2)利用和酸反应生成气体的快慢不同(相同条件下)
定点 3 NaHCO3、Na2CO3的鉴别、除杂及相互转化
(3)利用两溶液的碱性不同(相同条件下)
混合物(括号内为杂质) 除杂方法 化学方程式
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热法 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2 Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3
Na2CO3溶液(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
3.Na2CO3、NaHCO3的相互转化
(1)Na2CO3溶液→NaHCO3溶液:Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3。
(2)NaHCO3固体→Na2CO3固体:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(3)NaHCO3溶液→Na2CO3溶液:NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O。第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的化合物 焰色试验
基础过关练
题组一 氧化钠与过氧化钠
1.(经典题)下列关于钠及其氧化物的说法正确的是 ( )
A.氧化物的氧化性:Na2O>Na2O2
B.阳离子与阴离子个数比:Na2O>Na2O2
C.Na、Na2O、Na2O2分别与水的反应均为氧化还原反应
D.Na2O、Na2O2颜色不同,均能与CO2反应
2.某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”的小魔术。如图所示,在坩埚中放一小团脱脂棉,在里面裹入一种淡黄色的化合物,用胶头滴管滴几滴水,一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法正确的是 ( )
A.该淡黄色化合物为Na2O
B.由“滴水生火”的小魔术可以得出有氢气生成
C.由“滴水生火”的小魔术可以得出该反应放热
D.为了更清楚地观察现象,需要近距离俯视坩埚
3.Na2O2具有强氧化性,与木炭等还原性物质可发生反应。下列有关说法错误的是 ( )
A.Na2O2与CO2反应时,CO2是还原剂
B.紫色石蕊溶液中加入Na2O2粉末,溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色
C.Na2O2与木炭反应时,Na2O2表现出强氧化性
D.Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4
4.过氧化钠是重要的化工原料,具有杀菌、消毒等多种用途,请回答下列问题:
(1)Na2O2在空气中易变质,写出Na2O2与CO2反应的化学方程式: 。
(2)若将Na2O2投入到含有下列离子的溶液中:N、I-、Na+,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(3)Na2O2因保存不当易吸收空气中的CO2,某实验小组设计如图实验装置测定某样品中Na2O2的质量分数。
①装置A中发生反应的离子方程式为 。
②将实验装置组装好后,必须进行的第一步操作是 ;装置E中的试剂应是足量的 。
题组二 碳酸钠与碳酸氢钠
5.(教材习题改编)碳酸钠俗称纯碱,某小组同学在实验室探究Na2CO3的性质,下列叙述中不正确的是 ( )
A.Na2CO3属于盐,在一定条件下可能与碱反应
B.向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加2滴酚酞溶液后变成浅红色
C.向盛有Na2CO3溶液的试管中,逐滴加入盐酸立即产生气泡
D.向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加CaCl2溶液产生白色沉淀
6.(经典题)下列关于Na2CO3与NaHCO3性质的叙述中正确的是 ( )
A.相同条件下,热稳定性:Na2CO3B.常温时,在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.质量相同时,分别与同体积、同浓度稀盐酸反应,生成气体的速率:Na2CO3>NaHCO3
D.质量相同时,分别与足量的盐酸反应,生成CO2的质量:Na2CO3=NaHCO3
7.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是 ( )
A.CO2气体(HCl):饱和NaHCO3溶液
B.Na2CO3固体(NaHCO3):加热至不再产生气体
C.NaHCO3溶液(Na2CO3):通过量CO2
D.Na2CO3溶液(Na2SO4):加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
8.探究小组利用图示实验装置探究碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性。
观察到的实验现象如表所示:
编号 药品 装置B 装置C
① 久置 碳酸钠 白色变 蓝色 开始断断续续产生气泡,一段时间后,没有气泡,溶液保持澄清
② 碳酸 氢钠 白色变 蓝色 开始断断续续产生气泡,一段时间后,产生连续气泡,溶液变浑浊
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)实验①,无水硫酸铜变蓝的原因是 。
(2)上述实验开始时均断断续续产生气泡的原因是 ,连续产生气泡的原因是 (用化学方程式表示),溶液变浑浊的离子方程式为 。
(3)实验结论为热稳定性:Na2CO3 NaHCO3(填“>”“<”或“=”)。
题组三 焰色试验
9.节日里的焰火美不胜收。下列物质的焰色试验中火焰呈绿色的是 ( )
A.Na2O2 B.KNO3 C.CuCl2 D.CaCl2
10.(2023重庆育才中学期中)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧、钾元素焰色的观察两项操作如图所示,下列叙述中错误的是 ( )
A.每次实验都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质
B.钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
C.元素处于游离态或化合态时产生的焰色可能不同
D.没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替
题组四 钠的化合物的应用
11.下列有关钠的化合物的说法不正确的是 ( )
A.可用碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.碳酸氢钠俗称小苏打,可用于食品发酵
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有钠元素,无钾元素
D.Na2O2可做供氧剂、漂白剂
12.下列说法正确的是 ( )
A.NaHCO3药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
B.用相同质量的NaHCO3制造灭火剂比用Na2CO3制造灭火剂的效果好
C.Na2CO3可用于制造洗涤剂,因为Na2CO3是碱
D.五彩缤纷的烟花是金属单质燃烧所致
能力提升练
题组一 过氧化钠的特性及相关的计算
1.密闭容器中,6.6 g CO2与一定量的Na2O2固体充分反应后,气体变为3.8 g。下列说法正确的是 ( )
A.3.8 g气体全部是O2
B.3.8 g气体通过足量NaOH溶液后,气体减少2.2 g
C.O2是该反应的还原产物
D.反应后的固体是混合物
2.(易错题)化合物Na2O2、CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、②CaH2+2H2O Ca(OH)2+2H2↑。已知:CaH2中H元素的化合价为-1价。下列说法正确的是 ( )
A.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶1
B.反应①中水发生氧化反应,反应②中水发生还原反应
C.反应①和②中还原产物与氧化产物的化学计量数之比均为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的分子数之比为1∶2
题组二 钠及其化合物间的相互转化
3.(教材深研拓展)侯德榜为我国化工事业的发展作出了卓越贡献,其研发的生产纯碱的主要流程如图所示。请结合流程图判断下列说法不正确的是 ( )
已知:氨气极易溶于水,且其水溶液呈弱碱性。
A.该流程中步骤①和②不可以调整顺序
B.该流程中可以循环利用的物质为CO2
C.该流程中产生碳酸氢钠的化学方程式为CO2+NH3+NaCl+H2O NaHCO3↓+NH4Cl
D.该流程中步骤③用离子方程式表示为2HC+CO2↑+H2O
4.(经典题)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.NaOH溶液可以与过量CO2反应实现转化关系①
B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生
C.向Na2CO3溶液中不断滴加盐酸依次发生③和⑧的物质转化
D.转化②只能通过加热实现
5.A~H为中学化学中常见的物质,转化关系如图所示,其中圆圈“○”内的物质是化合物,方框“□”内的物质是单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体。
(1)反应①②③④中 (填序号)属于氧化还原反应。
(2)写出下列反应的化学方程式:
A→B+C+D: ;
F+C: 。
(3)写出下列反应的离子方程式:
A+H: 。
(4)A与D的混合物4.2 g在密闭容器中充分加热后剩余固体3.58 g,则原混合物中A与D的质量比为 。
(5)检验H溶液中金属阳离子的具体实验操作与现象是: 。
题组三 实验探究钠的化合物的性质
6.实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,反应原理为NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl(NH3极易溶于水)。下列说法正确的是 ( )
A.装置A中使用“多孔球泡”的作用是防止倒吸
B.装置B中X溶液为饱和Na2CO3溶液,主要作用是吸收混合气体中的HCl
C.装置C中发生反应的离子方程式为C+2H+ CO2↑+H2O
D.利用锥形瓶中所得物质制备Na2CO3固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
7.(经典题)Na2CO3和NaHCO3的性质存在差异,为进一步探究其性质,请根据某实验小组的实验探究回答有关问题。
(1)在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1 g),向这两支试管中分别滴入几滴水,振荡,用温度计测定试管中溶液的温度变化如图1所示。溶解时吸收热量的物质是 (填化学式)。
图1
(2)如图2所示,分别向盛有10 mL澄清石灰水的烧杯中加入蒸馏水和等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液,利用传感器测得溶液pH与加入试剂体积的变化曲线如图3所示。滴加Na2CO3溶液的烧杯中OH-未参与该反应的实验证据是 ;滴加NaHCO3溶液的烧杯中开始时发生反应的离子方程式为 。(提示:溶液pH越小,OH-的浓度越小,溶液碱性越弱)
图2 图3
(3)某NaHCO3固体样品中含有Na2CO3杂质,某小组拟通过下列装置测定CO2的质量来计算样品中NaHCO3的含量,装置的连接顺序为
(每个装置仅使用一次);经分析,上述方案仍存在缺陷,会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。
A B C D
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.C 3.A 5.C 6.B 7.D 9.C 10.C
11.C 12.B
1.D Na2O2具有强氧化性,其氧化性比Na2O强,A错误;Na2O由Na+和O2-构成,Na2O2由Na+和构成,二者中阳离子与阴离子个数比均为2∶1,B错误;Na2O与水反应生成NaOH,不属于氧化还原反应,C错误;Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体,二者均能与CO2反应生成Na2CO3,D正确。
2.C 该魔术表演利用的是Na2O2与水的反应,即淡黄色固体为Na2O2,A错误;由“滴水生火”的小魔术可得出该反应放热,但无法确定生成的气体的成分,B错误、C正确;表演该魔术时需戴护目镜,不可近距离俯视坩埚,D错误。
3.A Na2O2与H2O、CO2反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,A错误;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,溶液变蓝,Na2O2具有强氧化性,使溶液最终褪色,B正确;Na2O2具有强氧化性,而C、SO2均具有还原性,故Na2O2可与C、SO2发生氧化还原反应,可将C氧化成CO2,将SO2氧化成S,C、D正确。
4.答案 (1)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
(2)N
(3)①CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑ ②检验装置的气密性 NaOH溶液
解析 (2)Na2O2具有强氧化性,能氧化I-;Na2O2与水反应生成NaOH,溶液中Na+数目增多,NaOH电离出的OH-与HC和水,溶液中HC减少,C增多,故溶液中N数目几乎不变。(3)②组装好实验装置后,第一步操作应检验装置的气密性;F是用排水法测定O2体积,E中应用NaOH溶液除去未反应的CO2,以免对后续实验造成影响。
5.C Na2CO3能与Ba(OH)2、Ca(OH)2等碱反应生成沉淀,A正确;Na2CO3溶液呈碱性,滴加酚酞溶液后变成浅红色,B正确;Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,刚开始无明显现象,一段时间后产生气泡,C错误;向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加CaCl2溶液,有CaCO3白色沉淀生成。
知识拓展 向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,依次发生反应①Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl、②NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O,而向NaHCO3溶液中滴入盐酸立即产生气泡。可用图像表示为
Ⅰ表示Na2CO3与盐酸反应,OA、AB段发生反应的化学方程式分别为①、②,且两段消耗盐酸的体积相同。
Ⅱ表示NaHCO3与盐酸反应,且C点时NaHCO3完全反应。
6.B NaHCO3受热易分解,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,A错误;常温时,在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,B正确;Na2CO3与盐酸反应首先转化为NaHCO3,然后NaHCO3与盐酸反应放出CO2,质量相同时,分别与同体积、同浓度稀盐酸反应,生成气体的速率:Na2CO37.D Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2溶液反应,故D项错误。
知识拓展 试剂除杂一般要遵循以下原则:
①不增——在除去杂质时,不引入新的杂质;②不减——不能减少被提纯的物质;③易分——操作简便、易于分离;④最佳——所选的方法在保证除去杂质的同时,最好能增加被提纯物质的量。
8.答案 (1)碳酸钠固体久置于空气中会吸收水生成Na2CO3·10H2O,再受热分解产生H2O
(2)开始加热时装置内的空气被排出 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O CO2+Ca2++2OH- CaCO3↓+H2O
(3)>
解析 (1)碳酸钠固体久置于空气中会吸收水生成Na2CO3·10H2O,再加热产生水蒸气,会使无水硫酸铜变蓝。(2)开始加热时,装置内的空气被排出,断断续续产生气泡。后来NaHCO3受热分解产生连续的气泡,生成的CO2能使澄清石灰水变浑浊。(3)根据①②的实验现象可知,受热时NaHCO3发生分解反应,而Na2CO3受热未分解,故热稳定性:Na2CO3>NaHCO3。
9.C 钠元素焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃),铜元素的焰色为绿色,钙元素的焰色为砖红色,故选C。
10.C 为确保铂丝洁净,在使用前需用盐酸洗涤并灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质,A正确;钾元素的焰色为紫色,易被钠元素的黄色掩盖,透过蓝色钴玻璃可以过滤黄光,便于观察到钾元素的焰色,B正确;元素处于游离态或化合态时产生的焰色相同,C错误;没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替,因为铁元素没有明显焰色,不会干扰实验,D正确。
11.C 灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有钠元素,但不能说明没有钾元素,观察钾元素的焰色时,需要透过蓝色的钴玻璃,C错误。
12.B NaHCO3与醋酸反应生成CO2,降低药效,A错误;相同质量的NaHCO3和Na2CO3,NaHCO3反应放出的CO2气体更多,且反应更快,故用NaHCO3制造灭火剂的效果好,B正确;Na2CO3是盐,不是碱,C错误;五彩缤纷的烟花是金属元素的焰色所致,D错误。
能力提升练
1.B 2.D 3.D 4.D 6.D
1.B 设参加反应的CO2的质量为a,生成的O2的质量为b,则根据
2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 Δm
88 32 88-32=56
a b 6.6-3.8=2.8 g
解得a=4.4 g,b=1.6 g,故混合气体中m(O2)=1.6 g,m(CO2)=3.8 g-1.6 g=2.2 g,A错误;3.8 g气体通过足量NaOH溶液时,CO2完全反应,即气体减少2.2 g,B正确;该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,其中O2是氧化产物,C错误;该反应中CO2过量,说明Na2O2已反应完全,反应后固体只有Na2CO3,D错误。
2.D Na2O2中阴、阳离子分别为、Na+,即阴、阳离子个数比为1∶2,A错误。反应①中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,水没有发生氧化反应;反应②中CaH2中H元素由-1价升至0价,H2O中H元素由+1价降至0价,H2O是氧化剂发生还原反应,B错误。反应①中Na2O2发生歧化反应,电子转移情况为,反应中转移2个电子时,仅有2个NaOH是还原产物(易错点),生成1个O2,还原产物NaOH与氧化产物O2的化学计量数之比为2∶1;反应②中H元素发生归中反应,还原产物与氧化产物化学计量数之比为1∶1;C错误。反应①转移2个电子时生成1分子O2,反应②转移1个电子时生成1分子H2,当两反应转移电子数相同时,产生的O2和H2的分子数之比为1∶2,D正确。
3.D NH3极易溶于水且其水溶液呈碱性,能吸收大量CO2,并得到大量NaHCO3,由于CO2在饱和食盐水中溶解度较小,CO2吸收效果不好,则步骤①、②不能调整顺序,A正确;NaHCO3受热分解生成CO2,饱和氨盐水吸收CO2生成碳酸氢钠,该流程中CO2可循环利用,B正确;流程中生成NaHCO3的化学方程式为CO2+NH3+NaCl+H2O NaHCO3↓+NH4Cl,C正确;NaHCO3受热分解不是在溶液中发生的反应,步骤③不能用离子方程式表示,D错误。
4.D NaOH溶液与过量CO2反应生成NaHCO3,即实现转化①,A项正确;Na2O2发生④、⑤的转化分别发生反应2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,两反应均生成O2,B项正确;向Na2CO3溶液中不断滴加盐酸,依次发生反应Na2CO3+HCl(少量) NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,C项正确;通过加热和加入NaOH溶液均能将NaHCO3转化为Na2CO3,化学方程式分别为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O和NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O,D项错误。
5.答案 (1)②③
(2)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(3)HC+H2O
(4)2∶3
(5)取一根洁净的铂丝蘸取H溶液,在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,证明含钠元素
解析 化合物G为淡黄色固体,化合物C在通常状况下为无色液体,二者反应生成单质E与化合物H,则G是Na2O2,C是H2O,H为NaOH,E是O2,由反应②可知单质F为Na,根据反应④可知D中含有Na元素,A是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂,加热分解生成水、B及含Na元素的化合物D,可推知A是NaHCO3,B为CO2,D为Na2CO3,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,符合转化关系。(1)反应①为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,无元素化合价的变化,不是氧化还原反应;反应②是2Na+O2 Na2O2,有元素化合价的变化,是氧化还原反应;反应③是2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,有元素化合价的变化,是氧化还原反应;反应④是CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,无元素化合价的变化,不是氧化还原反应,因此属于氧化还原反应的是②③。(2)A是NaHCO3,受热易分解生成CO2、Na2CO3和水,A→B+C+D反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑;F是Na、C是H2O,Na和H2O反应生成NaOH和H2,反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。(3)A为NaHCO3,H为NaOH,A和H反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为HC+H2O。(4)设碳酸氢钠质量为x。
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
168 106 168-106=62
x 4.2 g-3.58 g=0.62 g
,解得x=1.68 g,Na2CO3的质量为4.2 g-1.68 g=2.52 g,NaHCO3与Na2CO3的质量比为1.68∶2.52=2∶3。(5)H为NaOH,可用焰色试验检验Na+,实验操作为取一根洁净的铂丝蘸取H溶液,在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,证明含钠元素。
6.D
装置 发生反应的化学方程式
C CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O
B NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O
A NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl
使用“多孔球泡”可增大气体与溶液的接触面积,加快NH3吸收速率,不能防止倒吸,A错误;X溶液应为饱和NaHCO3溶液,B错误;根据装置C中反应可写出其离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O,C错误;NaHCO3固体受热分解得到Na2CO3固体,故利用锥形瓶中所得NaHCO3制备Na2CO3固体时,需进行过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程,D正确。
7.答案 (1)NaHCO3
(2)加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似 HC+OH-+Ca2+ CaCO3↓+H2O
(3)ADCB 偏小
解析 (1)实验中Na2CO3溶解时温度升高,放出热量,而NaHCO3溶解时温度降低,吸收热量。(2)实验中Na2CO3溶液和澄清石灰水反应生成CaCO3沉淀和NaOH,反应的离子方程式为Ca2++C CaCO3↓;澄清石灰水中滴加Na2CO3溶液的pH变化曲线与滴加蒸馏水的pH变化曲线基本重合,说明OH-未参与该反应。滴加NaHCO3溶液的烧杯中,开始时Ca(OH)2过量,反应的离子方程式为HC+OH-+Ca2+ CaCO3↓+H2O。(3)为测定样品中NaHCO3的含量,利用NaHCO3的不稳定性,加热使其分解,产生的CO2通过浓硫酸干燥,再通过碱石灰吸收CO2,最后为防止空气中的水蒸气及CO2进入C而引起干扰,可连接一个干燥装置,故仪器的连接顺序为ADCB。由于没有使用N2等排出装置内残留的气体,导致A装置中可能残留CO2,使得CO2不能被C装置全部吸收,故使测定结果偏小。
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