2011高三(人教版)化学(课件+智能检测):第三章 金属及其化合物 第1讲 钠及其化合物

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名称 2011高三(人教版)化学(课件+智能检测):第三章 金属及其化合物 第1讲 钠及其化合物
格式 rar
文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2010-10-01 17:46:00

文档简介


(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.(2009年全国Ⅱ理综)下列叙述中正确的是(  )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
【解析】 A项,CaCO3与CO2、H2O反应生成的Ca(HCO3)2与NaHCO3不反应。B项,向Na2CO3溶液中滴加等物质的量的HCl时,发生反应:CO32-+H+===HCO3-,不生成CO2。C项,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应时,NaHCO3产生的CO2多。D项,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,反应中消耗H2O,且生成的NaHCO3溶解度小、质量多,故NaHCO3会结晶析出。
【答案】 D
2.(2010年浙江金丽衢十二校高三联考)在盛有5 mL饱和石灰水的试管中放入一小块钠,不可能观察到的现象是(  )
A.钠熔成小球并在液面上游动
B.有气体生成
C.试管底部有银白色物质生成
D.溶液变浑浊
【解析】 Na与H2O反应生成NaOH和H2;消耗水且温度升高,Ca(OH)2溶解度减小会有Ca(OH)2析出,但不是银白色固体。
【答案】 C
3.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列实验现象:
①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧,发出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰呈黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体
以上描述正确的是(  )
A.①② B.①②③
C.①④ D.①④⑤
【解析】 钠的熔点只有97.81 ℃,受热时立即熔化。钠是一种很活泼的金属,受热时与氧气化合生成过氧化钠,呈淡黄色。
【答案】 D
4.16 g CH4完全燃烧将生成物全部通过过量的Na2O2,Na2O2将增重(  )
A.16 g B.32 g
C.4 g D.无法判断
【解析】 16 g CH4完全燃烧生成CO2和H2O,但当混合物通过Na2O2时,C元素按CO被吸收,H元素完全被吸收生成NaOH。16 g CH4燃烧后被Na2O2吸收的质量应为1 mol CO的质量加上4 mol H的质量,共32 g。
【答案】 B
5.在烧杯中加入水和苯(密度:0.88 g/cm3不溶于水)各50 mL。将一小粒金属钠(密度:0.97 g/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做上、下跳动
【解析】 Na的密度比水的密度小,比苯的密度大,因此,Na在水与苯的界面处;Na与水反应放出H2,生成的H2附在钠的表面,受到的浮力变大往上运动,但钠与苯不反应,H2释放后,在重力作用下,钠又会落到水面上,与水发生反应,重复上述现象。
【答案】 D
6.(2009年台湾)下表所列为五种可溶性盐在30 ℃的溶解度(g/100 g H2O):

NaCl
NaHCO3
Na2CO3
(NH4)2CO3
NH4Cl
溶解度
36.5
12.1
30.0
27.0
41.1
若在30 ℃的饱和食盐水中通入氨气至饱和后,再通入二氧化碳就会有晶体析出。试参考表中的数据,推测析出的晶体是下列的哪一种(  )
A.NaCl B.NaHCO3
C.Na2CO3 D.(NH4)2CO3
E.NH4Cl
【解析】 食盐水中通入氨气,再通入CO2后,溶液中应含Na+、Cl-、NH4+、CO32-、HCO3-。各盐类的溶解度大小为:NH4Cl>NaCl>Na2CO3>(NH4)2CO3>NaHCO3,其中Na+、HCO3-会先形成NaHCO3结晶析出。
【答案】 B
7.在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL水,搅拌使固体完全溶解。则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是(  )
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙
【解析】 根据与水反应的方程式:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
溶质的物质的量为甲=丁<乙=丙,溶剂的量为:丁>甲=乙=丙,而质量分数w=×100%,所以质量分数为乙=丙>甲>丁。
【答案】 B
8.下列关于铷的叙述中,不正确的是(  )
A.金属铷投入水中会引起爆炸
B.铷是一种强还原剂,铷离子很稳定
C.铷受热后,能在空气中剧烈燃烧,生成比过氧化物更复杂的氧化物
D.铷原子的核电荷数比钾原子的核电荷数多,因此铷原子失电子的能力小于钾原子
【解析】 金属铷的化学性质与钾、钠等金属的化学性质相似,但比钾、钠更活泼,因此铷跟水、氧气等物质反应的剧烈程度大于钾跟这些物质反应的剧烈程度,更大于钠跟以上物质反应的剧烈程度。原因是铷原子最外电子层只有1个电子,且原子半径大于钾原子半径,因此铷原子比钾原子更易失去最外层上的1个电子。铷离子的最外电子层为8个电子的稳定结构。
【答案】 D
9.(2009年广州模拟)下列各物质的学名是:Na2S2O3叫硫代硫酸钠;CaSx叫多硫化钙;Na2O2叫过氧化钠;KO2叫超氧化钾。试综合上述命名规律,分析回答:Na2CS3应读做(  )
A.硫代碳酸钠 B.多硫碳酸钠
C.过硫碳酸钠 D.超硫碳酸钠
【解析】 据题意分析:硫代硫酸钠(Na2S2O3)表明Na2SO4分子中的一个氧原子被一个硫原子代替,代替氧的硫原子的化合价仍为-2价,而多硫化钙表明普通硫化钙又与硫结合后的产物,硫的价态发生了改变;过氧化物中含有过氧根离子即O22-,超氧化物中含有超氧根离子即O2-,它们的价态都与原先氧的价态不同,综上分析应选A。
【答案】 A
10.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是(  )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入足量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤
【解析】 Ba(OH)2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaOH虽除去了Na2SO4,但又增加了新的杂质NaOH。
【答案】 D
11.在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol·L-1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
【解析】 采用元素守恒法:
n(HCl)=0.08 L×0.50 mol·L-1=0.04 mol,n(Na+)=n(Cl-)=0.04 mol,
所以n(O)== mol,==,即1<<2,应为Na2O和Na2O2的混合物。
【答案】 C
12.①将0.100 L 1.00 mol·L-1的纯碱溶液逐滴滴入0.100 L 1.25 mol·L-1的盐酸中
②将0.100 L 1.25 mol·L-1的盐酸逐滴滴入0.100 L 1.00 mol·L-1的纯碱溶液中
两种操作产生CO2的体积比为(  )
A.5∶2 B.2∶5
C.2∶1 D.1∶1
【解析】 纯碱与盐酸反应时,操作顺序不同反应进程也不同。
操作①:纯碱滴入盐酸中,发生反应:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
生成的CO2与盐酸用量有关:
n(CO2)=n(HCl)=×0.100 L×1.25 mol·L-1=0.062 5 mol
操作②:盐酸滴入纯碱中,发生反应:
Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3(1)
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O(2)
则反应(1)消耗盐酸:
0.100 L×1.00 mol·L-1=0.100 mol
生成0.100 mol NaHCO3,过量盐酸(0.025 0 mol)与NaHCO3反应生成0.025 0 mol CO2,所以:
n(CO2)①∶n(CO2)②=0.062 5∶0.025 0=5∶2。
【答案】 A
二、非选择题
13.(1)分别写出由氧气在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)。
①O3:________________________________________________________________________;
②Na2O2:________________________________________________________________________;
③Na2O:________________________________________________________________________。
(2)指出氧元素在下列各物质中的化合价:
①O3:________;②Na2O2:________;③Na2O:________。
(3)向一小烧杯中分别加入等体积的水或煤油,片刻后再向该烧杯中缓缓地加入绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象是(  )
【解析】 (1)由O2生成O3的条件是放电,而Na与O2反应时,常温下接触反应生成Na2O,加热时生成Na2O2。
(2)单质中元素化合价为零价,在Na2O2和Na2O中据钠的化合价为+1价和正负化合价代数和为零即可推出氧元素的化合价。
(3)钠的密度比煤油的密度大,比水的密度小,所以钠投入烧杯中时主要停留在水和煤油的交界处。
【答案】 (1)①3O22O3 ②2Na+O2Na2O2
③4Na+O22Na2O (2)①0 ②-1 ④-2
(3)A
14.(2009年广东惠州模拟)A、B、C、D、E五种物质的焰色反应都呈黄色,A、B分别与水反应都有气体放出,同时都生成C溶液,A与水反应放出的气体具有还原性,B与水反应放出的气体具有氧化性,C与适量的F气体反应生成D,D溶液与F气体反应生成E,E加热能够生成D和F气体。
根据以上叙述回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:
A__________;B__________;C__________;D____________;E____________。
(2)按要求完成方程式:
①E加热生成D和F________________________________________;
②C溶液和CO2反应生成D的离子方程式____________________。
【解析】 据焰色反应可知,A、B、C、D、E是钠及其重要化合物,因“A与水反应放出的气体具有还原性,B与水反应放出的气体具有氧化性”,所以A为Na,B为Na2O2,C为NaOH,又因为“E加热能够生成D和F气体”,结合其他条件,可推出D为Na2CO3,E为NaHCO3,F为CO2。
【答案】 (1)Na Na2O2 NaOH Na2CO3 NaHCO3
(2)①2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
②2OH-+CO2===CO32-+H2O
15.不同温度下加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃)
10
20
30
加热煮沸后冷却到50 ℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
甲同学认为,该溶液pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,则该反应的离子方程式为____________________________________。乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度。丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为:
(1)只要在加热煮沸后的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则________(填“甲”或“乙”)判断正确。试剂X是________(填序号)。
A.氢氧化钡溶液 B.氯化钡溶液
C.氢氧化钠溶液 D.澄清的石灰水
(2)查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)判断是错误的,理由是__________________________________。
【解析】 NaHCO3水解的离子方程式为HCO3-+H2O??H2CO3+OH-。
(1)丙同学加入足量试剂X是为了检验溶液中是否有CO32-,而即使无Na2CO3,NaHCO3也会与Ba(OH)2、Ca(OH)2反应分别产生白色沉淀,而BaCl2与NaHCO3不反应,能与Na2CO3反应产生BaCO3沉淀,故BaCl2可以检验加热煮沸后的溶液中是否有Na2CO3,从而做出判断。
(2)因水的沸点为100 ℃,有水存在,溶液温度一般不超过100 ℃,故NaHCO3不会发生分解,所以乙的判断是错误的。
【答案】 HCO3-+H2O??H2CO3+OH- (1)乙 B
(2)乙 常压下加热NaHCO3的水溶液,溶液的温度达不到150 ℃
16.化学活动课上,三组学生分别用图示甲、乙两装置,探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。
请回答:
(1)各组反应开始时,___________装置中的气球体积先变大,该装置中反应的离子方程式是_____________________________________________________________。
(2)当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同的现象,填写下表的空格。
试剂用量
实验现象
(气球体积变化)
分析原因
第①组
0.42 g NaHCO3
0.53 g Na2CO3
3 mL 4 mol/L盐酸
甲中气球与乙中气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量
n(NaHCO3)=
n(Na2CO3)
V甲(CO2)=
V乙(CO2)
第②组
0.3 g NaHCO3
0.3 g Na2CO3
3 mL 4 mol/L盐酸
甲中气球比乙中气球的体积大
第③组
0.6 g NaHCO3
0.6 g Na2CO3
3 mL 2 mol/L盐酸
甲中气球比乙中气球的体积大
片刻后,乙中气球又缩小,甲中气球的体积基本不变
(用离子方程式表示):
【解析】 (1)甲中发生反应: HCO3-+H+===CO2↑+H2O;乙中发生反应;CO32-+H+===HCO3-,HCO3-+H+===CO2↑+H2O。故甲中气球先变大。
(2)由试剂用量可知:第②组盐酸均过量,由于NaHCO3的物质的量大于Na2CO3的物质的量,与盐酸反应时,NaHCO3产生的气体多,致使甲中气球的体积大;第③组盐酸均不足,而等量的盐酸分别与足量NaHCO3和Na2CO3反应时,NaHCO3产生的CO2多,因此,甲中气球的体积大;乙中Na2CO3过量,先发生反应:CO32-+2H+===CO2↑+H2O,后来过量Na2CO3溶液又吸收部分CO2,所以片刻后乙中气球又缩小。
【答案】 (1)甲 HCO3-+H+===CO2↑+H2O
(2)
试剂用量
实验现象
(气球体积变化)
分析原因

甲、乙盐酸均过量
n(NaHCO3)>
n(Na2CO3)
V甲(CO2)>V乙(CO2)

甲、乙盐酸均不足量
消耗的n(NaHCO3)
>n(Na2CO3)
V甲(CO2)>V乙(CO2)
CO2+H2O+CO32-
===2HCO3-
课件52张PPT。第1讲 钠及其化合物1.Na与H2O、酸、盐反应拓展及实验探究。
2.掌握钠、过氧化钠以及Na2CO3、NaHCO3的化学性质。1.金属钠的硬度  ,熔点较  ,呈  色金属光泽,导热、导电性  ,密度比水  ,比煤油 。钠与O2反应,在常温下生成   ;加热时,燃烧火焰呈  色,反应方程式为:2Na+O2  
 Na2O2。钠通常保存在   中,目的是           
             。一、钠的性质小低银白良好小大Na2O黄隔绝空气,防止空气中氧气、水等与其反应而变质煤油2.钠投入水中的现象是:① 在水面上;② 成闪亮小球;③四处  并发出  ;④滴入酚酞溶液变  。这说明了:                         。反应的化学方程式:            ,离子方程式为:              。浮熔游动响声红色钠的密度比水小;熔点低、反应放热;生成气体;生成碱2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑2NaCl(熔融)4Na+TiCl4Ti+4NaCl强还原性热的良导体电解法3.钠的制取方法是    ;反应方程式为            
       。钠可以用来冶炼金属。如               ,这是利用Na的      。Na—K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂,这是利用Na是     且合金熔点低(液态)能流动导热。   Cl2↑    2Na+二、钠的化合物1.在钠的氧化物中,     是淡黄色粉末;    (填“属于”或“不属于”)碱性氧化物,它与水、二氧化碳反应的化学方程式分别为:           、         
       。过氧化钠用作  剂、   剂、  剂。
2.氢氧化钠是片状白色固体,在空气中极易吸收   而潮解,可作   ,与生石灰按一定比例熔合制成   。易溶于水并放出大量的热,具有强烈的腐蚀性,俗称         。氢氧化钠属于一元强碱,具有碱的一切通性。过氧化钠不属于供氧漂白消毒水分干燥剂碱石灰烧碱、火碱、苛性钠强2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O23.碳酸钠俗称   或  ,是  固体, 溶于水,其水溶液呈 性。碳酸氢钠俗称   , 溶于水,其水溶液呈  性。碳酸钠与碳酸氢钠都能与酸反应放出    气体,且  产生气体的速率快,其反应的离子方程式分别为,                       
        。碳酸钠与碳酸氢钠中,     还能与氢氧化钠反应,其反应的离子方程式为           , 
  加热会分解,其反应方程式为           。纯碱苏打白色易碱小苏打可碱二氧化碳后者CO32-+2H+===H2O+CO2↑HCO3-+H+===H2O+CO2↑碳酸氢钠HCO3-+OH-===H2O+CO32-碳酸氢钠2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑1.一小块钠,长时间露置在空气中,会有什么样的变化?
2.用澄清的石灰水,能鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液吗?为什么?用盐酸呢?
【提示】 1.现象为表面变暗→小液滴→白色晶体→白色粉末。对应物质依次为Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3。
2.不能。因为二者与石灰水作用,均有白色沉淀生成,原理为:Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O。
用盐酸时,在特定条件下可以,二者浓度要相等,盐酸要稀且加入速度相同。 钠的性质1.钠跟酸的反应
钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时,首先是钠直接跟酸反应,过量的钠再与水反应,而不能认为是钠先跟水反应,生成的NaOH再跟酸中和。
钠投入足量盐酸中反应的化学方程式是:
2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
离子方程式是:2Na+2H+===2Na++H2↑
2.钠跟碱溶液的反应实际是钠跟水反应3.钠跟盐溶液的反应
(1)NaCl溶液:实际是与水反应。反应的化学方程式为:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(2)CuSO4溶液:因为钠与水剧烈反应,这样钠先与水反应,生成的NaOH再跟CuSO4反应,而不能认为发生的只是置换反应。
上述反应的化学方程式为:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总式为:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4(3)NaHSO4溶液:因其完全电离:NaHSO4===Na++H++SO42-,而使溶液显强酸性,即盐电离产生的H+浓度远大于水中H+浓度,此时钠直接与盐反应。
2Na+2NaHSO4===2Na2SO4+H2↑
(4)通常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。 将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是(  )
A.1∶2∶3 B.6∶3∶2
C.3∶1∶1 D.1∶1∶1
【导航】 钠、镁、铝等金属与酸或水反应时,金属失去电子,H+得到电子放出氢气,即金属失电子的物质的量之比,等于气体的体积比。【解析】 由题意知:钠、镁、铝的物质的量均为0.3 mol,
n(HCl)=0.1 L×1 mol·L-1=0.1 mol。
经分析知,钠、镁、铝与盐酸反应时,金属均过量,盐酸不足。
当钠与盐酸反应时,产生H2的量以钠为准进行计算:
2Na   ~   H2↑
2 mol 1 mol
0.3 mol n(H2)
n(H2)=0.15 mol
当镁、铝分别与盐酸反应时,产生H2的量以盐酸为准进行计算:
2HCl   ~ H2↑
2 mol 1 mol
0.1 mol n′(H2)
n′(H2)=0.05 mol 【答案】 CNa2O2的性质2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑
1.物质的量的关系
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与放出O2的物质的量之比为2∶1,解决此类问题可借助物质的量守恒关系。
2.气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量或原混合气体体积的  即为生成氧气的量。 3.电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,每产生1 mol O2转移2 mol e-。
4.固体质量关系
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(实际上两反应不能发生)。
5.先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应。取a g某物质在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是(  )
A.H2   B.CO
C.C6H12O6 D.C12H22O11
【导航】 H2―→H2O     2NaOH
CO―→CO2      Na2CO3【解析】 采用巧解算方法解题:分析题意要满足题给条件。必须是物质燃烧消耗氧气的量,等于CO2和H2O与过氧化钠反应产生氧气的量。
?H2+Na2O2===2NaOH
?CO+Na2O2===Na2CO3
所以:A、B满足上述结果;C项可以改写为(CO)6·(H2)6的形式,故C正确;而D项C12H22O11可改写为(CO)11·(H2)11·C的形式,故D项不能满足上述结果。   【答案】 DNa2CO3和NaHCO3的有关计算1.CO2生成量的比较
(1)Na2CO3、NaHCO3在与强酸反应时,无论是质量相等和足量酸反应,还是酸量相同与足量Na2CO3、NaHCO3反应,总是NaHCO3产生的CO2多。
(2)一定量的NaHCO3受热分解时产生的CO2,与将其加热后的残留物和足量酸反应产生的CO2一样多。
(3)对盐酸和Na2CO3溶液来说
当n(HCl)≥2n(Na2CO3)时,无论滴加顺序如何,产生的CO2一样多;当n(HCl)<2n(Na2CO3)时,把Na2CO3溶液滴加到盐酸中比把盐酸滴加到Na2CO3溶液中产生的CO2多。2.差量法的运用
在化学反应中,根据质量守恒定律,反应物和生成物按一定的质量比发生反应。在具体的一个反应中,还可以根据需要进行某些特定的组合,即反应方程式中某些项目进行加减组合。如碳酸氢钠固体的分解反应,产物中的二氧化碳是气体,水是液体,若讨论固体质量的变化,可以是前后固体质量的差值,也可以是非固体物质,按方程式中比例关系合并为一个比例量,与原方程式各种量成比例关系。具体如下:2NaHCO3      Na2CO3+CO2↑+H2O   Δm(固)
2×84 g   106 g  44 g  18 g  62 g
其固体差量可用下列两种方法得出:
(2NaHCO3-Na2CO3)或(CO2+H2O)
(2×84 g-106 g)  或(44 g+18 g)3.不等式的运用
不等式在解题中有独到的作用:判断答案范围,进行计算前的讨论。
例如:一定量NaOH溶液中通入一定量CO2,在减压低温下蒸干溶液,得一定量固体,确定固体的成分及含量。
固体的成分有四种可能情况:NaOH、Na2CO3的混合物;Na2CO3;Na2CO3与NaHCO3的混合物;NaHCO3;计算时往往依据钠守恒采用极值法判断固体成分后再进行计算。 过量的NaHCO3和少量的Na2O2混合,在密闭体系中充分加热,最后排出气体物质,残留物是(  )
A.Na2O、NaOH B.NaHCO3、Na2CO3
C.Na2CO3   D.NaOH
【导航】 NaHCO3分解后产物中H2O和CO2均与Na2O2反应,反应能力和反应效果应区别开。【解析】 由于NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,2NaHCO3     Na2CO3+CO2↑+H2O,而生成物CO2、H2O都能与Na2O2反应,但NaHCO3是过量的。生成的CO2、H2O对于Na2O2来说应是过量的。此时必须弄清Na2O2究竟先与CO2反应,还是先和H2O反应,还是任意发生?设想如果先和H2O反应,生成的NaOH还会再与CO2反应,最终还是生成Na2CO3,可见,Na2O2首先应和CO2反应,当CO2消耗尽,如果还有Na2O2,接下来才是Na2O2与H2O反应。既然混合物中NaHCO3过量,则判断残留固体应为Na2CO3。
【答案】 C1.(2009年重庆理综)下列叙述正确的是(  )
A.SO2具有还原性,故可作漂白剂
B.Na的金属活动性比Mg强,故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg
C.浓硝酸中的HNO3见光会分解,故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色
D.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,故在与其他非金属反应的产物中Fe也显+3价【解析】 A项,SO2可作漂白剂是因为SO2可与有色物质结合成不稳定的无色物质,并不是因其具有还原性;B项,在溶液中Na与水反应,不与盐反应,金属单质Mg的制取应用电解法;D项,Fe与强氧化剂反应显+3价,与弱氧化剂反应显+2价,如Fe与S反应生成FeS。
【答案】 C2.(2009年海南单科)在室温下,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.Al2O3、SO2、CO2、SO3    B.Cl2、Al2O3、N2O5、SO3
C.CO2、Cl2、CaO、SO3     D.SiO2、N2O5、CO、Cl2
【解析】 Cl2与NaOH反应可生成NaCl和NaClO两种盐。
【答案】 B3.(2009年海南单科)在5 mL 0.05 mol/L的某金属氯化物溶液中,滴加0.1 mol/L AgNO3溶液,生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示,则该氯化物中金属元素的化合价为(  )
A.+1   B.+2
C.+3   D.+4【解析】 从图中可以看出,AgNO3溶液的体积应在7~8 mL之间。由于5 mL金属氯化物的溶液中所含Cl-的物质的量与Ag+的物质的量相等,设金属氯化物的化学式为MClx,粗略计算有:5.0 mL×0.05 mol·L-1×x=8.0×0.1 mol·L-1,解得x=3.2。所以,认定金属元素的化合物为+3。
【答案】 C4.(2009年四川理综)已知A~O分别代表一种物质,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件略去)。A、B、H分别是由短周期元素组成的单质。B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气。D是一种离子化合物,其阴阳离子的个数比为2∶3,且能与水反应得到两种碱。C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀。
     请回答下列问题:
(1)组成B单质的元素位于周期表第________周期,第______族。化合物C的电子式为______________________________________________。
(2)J的沸点比硒化氢(H2Se)的沸点高,其原因是___________________________________________________。
(3)写出I与H在点燃条件下反应生成A和J的化学方程式:
_______________________________________________。
(4)写出D与足量的N反应生成E和F的化学方程式:___________________________________________________。
(5)上图中,在同一反应里一种物质既作氧化剂,又作还原剂,这样的反应共有________个。【解析】 根据题意可判断出B为Mg,D为Mg3N2,则A只能为N2;又因C为淡黄色固体化合物,则为Na2O2(或K2O2);又因O和G生成蓝色沉淀,则G为NaOH,H为O2,从而可得I(NH3)    
A(N2)  LL(NO)   M(NO2)  N(HNO3)   O[Cu(NO3)2],其他物质略。(5)符合条件的有Na2O2(或K2O2)与水的反应、NO2和水的反应。【答案】 (1)三 ⅡA
Na+[    ]2-Na+(或K+[     ]2-K+)
(2)水分子之间存在氢键
(3)4NH3+3O2      2N2+6H2O
(4)Mg3N2+8HNO3===3Mg(NO3)2+2NH4NO3
(5)21.(2009年上海单科)9.2 g金属钠投入到足量的重水中,则产生的气体中含有(  )
A.0.2 mol中子 B.0.4 mol电子
C.0.2 mol质子 D.0.4 mol分子
【解析】 由反应方程式:2Na+2D2O===2NaOD+D2↑,可知9.2 g金属钠完全反应产生0.2 mol D2,一个D原子中含1个质子、1个电子、1个中子,故选B。
【答案】 B2.(2010年河南师大附中月考)把NaHCO3和NaOH的混合物放在密闭容器中加热,下列关于混合物加热前后消耗盐酸的物质的量的判断正确的是(  )
A.加热前消耗得多 B.加热后消耗得多
C.加热前后一样多 D.当NaOH适量时才会一样多
【解析】 不加热时,1 mol NaHCO3和1 mol NaOH与盐酸反应均消耗1 mol盐酸;加热时,依题意可得关系式2NaHCO3~Na2CO3~2HCl,进而可得NaHCO3~HCl;又由关系式2NaOH~Na2CO3~2HCl可得NaOH~HCl。综上所述,NaHCO3和NaOH的混合物加热前后消耗盐酸的物质的量不变。
【答案】 C3.(2009年东北三校联考)向紫色石蕊试液中加入过量Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是(  )
A.溶液为紫色 B.最后溶液变蓝色
C.最后溶液褪色 D.有沉淀产生
【解析】 Na2O2投入紫色石蕊试液中,因其具有氧化性,所以使紫色石蕊试液褪色。
【答案】 C4.(2008年北京理综)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.Na2CO3     B.Na2O2 Na2CO3
C.NaOH Na2CO3 D.Na2O2 NaOH Na2CO3【解析】 涉及的反应有:
2NaHCO3     Na2CO3+CO2↑+H2O
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
2H2O+2Na2O2=== 4NaOH+O2↑
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
基于CO2与NaOH的反应,本题在计算时可处理成先让CO2与Na2O2全都反应,若剩余Na2O2,则再与H2O反应。2 mol NaHCO3受热分解产生1 mol CO2,已足以把Na2O2反应掉,故残留固体只有Na2CO3。
【答案】 A5.(2009年福州测试)“绿色化学实验”进课堂,某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如下装置与操作以替代相关的课本实验。实验操作:钠与氯气反应的装置可作如下图改进,将一根玻璃管与氯气发生器相连,玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已洗净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热,到钠熔成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。以下叙述错误的是(  )
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球,其作用是吸收过量的氯气,以免其污染空气
C.钠着火燃烧产生苍白色火焰
D.若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液,可据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收【解析】 这是一道综合实验题,考查了Na和Cl2反应的实验,同时还考查了Cl2的性质和检验方法,Na和Cl2反应生成的白烟即为NaCl固体小颗粒,实验室常用NaOH溶液吸收Cl2,方程式为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,常用KI淀粉溶液(或湿润的试纸)检验Cl2。
【答案】 C6.在一定温度下,向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原来温度,下列说法正确的是(  )
A.溶液中Na+浓度增大,有O2放出
B.溶液pH不变,有H2放出
C.溶液中Na+数目减少,有O2放出
D.溶液pH增大,有O2放出【解析】 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,B错误;因反应时消耗水,同时生成溶质NaOH,所以有NaOH结晶析出,原NaOH饱和溶液中溶质NaOH和溶剂水的质量、物质的量以及数目均减少,C正确;因仍然是原温度下的饱和溶液,所以浓度不发生改变,pH也不变化,A、D错误。
【答案】 C7.(2009年枣庄质检)金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。高一化学教材中该实验曾出现过几种不同的演示方法,分别如下图中甲、乙、丙所示:
(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中加入一小块金属钠。下列现象描述正确的是    (填字母)。
A.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失
B.钠熔化成一个光亮的小球
C.反应开始后,溶液由无色变红色
D.恢复到室温时,水槽底部有固体物质析出
(2)请补充并完成甲实验从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→                          →用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中。(3)某同学用镊子夹住一块钠,按图乙所示方法来收集产生的气体,但钠很快脱落,实验没有成功。正确的关键操作应为______________________________________________________________________________________________________________。
(4)用装满水的矿泉水瓶按图丙所示方法进行实验,用手挤压矿泉水瓶并塞紧带有钠的塞子,共排出水的体积为16.8 mL,待钠反应结束后,干瘪的带塞矿泉水瓶恢复到原状,假设瓶内、瓶外均属于标准状况,则所用的钠的质量为    g。【解析】 (1)钠投入到Ca(HCO3)2溶液中,钠熔化成光亮的小球,浮在水面上,并四处游动,最后消失。反应生成的NaOH与Ca(HCO3)2发生反应而产生CaCO3沉淀。
(2)取用钠的操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切成绿豆大小的钠粒,多余的钠要放回试剂瓶中。
(3)应用铝箔包住钠块,然后用针在铝箔上刺几个孔,再用镊子夹住。
(4)n(Na)=2n(H2)=2×     =0.001 5 mol,m(Na)=0.001 5 mol×23 g/mol=0.034 5 g。【答案】 (1)ABD
(2)用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切成绿豆大小的钠粒,并将多余的钠放回试剂瓶中
(3)用铝箔包好钠块,然后用针在铝箔上刺几个孔,再用镊子夹住
(4)0.034 58.(2009年宁夏理综)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中A为常见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略)
(1)A、B、C、D代表的物质分别为________、________、________、________(填化学式)。
(2)反应①中的C、D均过量,该反应的化学方程式是_____ ___________________。
(3)反应②中,若B与F物质的量之比为4∶3,G、H分别是________、__________(填化学式)。
(4)反应③产物中K的化学式为
_________________________________。
(5)反应④的离子方程式为_________________________________。【解析】 (1)由C是常见无色无味液体,推知为H2O;D是淡黄色固体化合物,推知D为Na2O2,C、D反应后生成NaOH,并且又能和常见金属单质A反应,可知A为Al;由B为黑色非金属单质,猜测为碳。
(2)分步书写,减少错误。先写出Na2O2与H2O的反应,生成的NaOH再与Al发生反应。
(3)根据C和O2反应的物质的量,两者比值为4∶4时产物为CO2,比值为4∶2时,产物为CO,现在比值为4∶3,所以产物为CO2和CO的混合物。
(4)反应③Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2。
(5)反应④溶液甲的成分为NaOH和NaAlO2,通入CO2后,CO2可以和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀,同时CO2又和NaOH反应生成Na2CO3,两者相加,即得总方程式,然后再拆为离子方程式。 【答案】 (1)Al C H2O Na2O2
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)CO2 CO
(4)Na2CO3
(5)CO2+AlO2-+OH-+H2O===CO32-+Al(OH)3↓(2009年济宁模拟)某研究学习小组的同学为了探究过氧化钠与二氧化硫的反应,用如图所示的装置进行实验。通入过量的SO2气体后,用带余烬的木条检验从C导出的气体,木条复燃。实验前称得Na2O2固体的质量为m1 g,充分反应后称得生成物固体质量为m2 g。回答下列问题:
(1)依据题中所描述的现象,推测装置B中发生了怎样的反应,写出反应的化学方程式:____________________________________________________________________________________________。
(2)设计一种实验方案,验证你对上述推测的结论是正确的。__________________________________。
(3)装置C的作用是_____________________________________________。
(4)根据反应前后固体的质量,通过计算判断m2的取值范围?(用含m1的关系式表示)【解析】 (1)根据实验现象可知,SO2在没有H2O的存在下与Na2O2反应生成Na2SO3和O2,O2再将Na2SO3氧化为Na2SO4。
(2)检验有Na2SO3和Na2SO4生成即可。
(3)SO2属于大气污染物且不能有水蒸气进入装置B中,防止产生干扰。
(4)用极端假设法求解。若生成物只有Na2SO3时,有m2=       ,若生成物只有Na2SO4时,有m2=     ,故m2的取值范围为 
  2Na2SO3+O2===2Na2SO4
(2)实验方案:
取少量反应后的白色固体,加入过量的稀盐酸,若产生能使品红溶液褪色的气体,则证明反应物中有Na2SO3产生。在反应后的溶液中加入BaCl2溶液,若生成白色沉淀,则证明反应中有Na2SO4生成,说明B装置中发生了上述两个反应
(3)吸收过量的SO2防止造成空气污染,防止空气中的水蒸气进入B装置 (4)   点击进入链接