第10講-鈉、碳酸鈉及其碳酸氫鈉(講義)(解析版)

第10講鈉、碳酸鈉及其碳酸氫鈉一鈉的主要性質(zhì)及其應(yīng)用1.物理性質(zhì)：ρ＝0.97g·cm－3，比水的密度小、比煤油的密度大，質(zhì)軟，熔點(diǎn)為97.81℃，沸點(diǎn)為882.9℃。2.化學(xué)性質(zhì) 鈉在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層的一個(gè)電子，表現(xiàn)還原性。(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)①O2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(常溫：4Na＋O2=2Na2O,點(diǎn)燃：2Na＋O2\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Na2O2))②Cl2：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaCl③S：S＋2NaNa2S(2)與水的反應(yīng) 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ 鈉與水(含酚酞)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：(3)與酸的反應(yīng)2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑強(qiáng)調(diào)：Na先與酸反應(yīng)，再與水反應(yīng)——先酸后水。(4)與鹽的反應(yīng)①與鹽溶液反應(yīng)第一步：鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2；第二步：生成的NaOH如果能與溶質(zhì)反應(yīng)，則發(fā)生的是NaOH與溶質(zhì)的復(fù)分解反應(yīng)。生成氣體型鈉與NH4Cl溶液反應(yīng)生成H2和NH3生成沉淀型鈉與銅鹽、鐵鹽等溶液反應(yīng)生成Cu(OH)2或Fe(OH)3復(fù)雜型鈉與AlCl3稀溶液反應(yīng)，如果鈉量較多，則先生成Al(OH)3沉淀，后沉淀溶解 如鈉與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 先發(fā)生：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑； 再發(fā)生：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4； 總反應(yīng)：2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑?？键c(diǎn)綜合：與乙醇反應(yīng)方程式為2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑。 與乙酸反應(yīng)方程式為2CH3COOH＋2Na→2C2H5COONa＋H2↑。（對(duì)鈉與乙酸的反應(yīng)從酸性解釋快慢，與乙醇和水的反應(yīng)從氧氫鍵鍵能角度去解釋） ②與熔融鹽反應(yīng)發(fā)生置換反應(yīng) 4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti，Na＋KCleq\o(=,\s\up7(高溫))NaCl＋K↑強(qiáng)調(diào)：Na能夠制取K并不能說明Na的還原性比K強(qiáng)，因?yàn)镵的沸點(diǎn)比Na低，使K成為蒸氣逸出而使反應(yīng)進(jìn)行)3.鈉的保存與用途(1)保存：少量鈉保存在煤油或石蠟油中。(2)用途：制Na2O2，Na-K合金可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，制高壓鈉燈，冶煉某些金屬。4.堿金屬(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr) ①與O2等非金屬反應(yīng) 寫出Li、Na與O2點(diǎn)燃反應(yīng)的化學(xué)方程式： 4Li＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2Li2O、2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Na2O2。 K、Pb、Cs與O2反應(yīng)生成比過氧化物結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的物質(zhì)。 ②與H2O的反應(yīng) 堿金屬單質(zhì)與水均能發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化物和H2。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為(用M代表堿金屬)2M＋2H2O=2MOH＋H2↑，但從Li→Cs反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng)。特別注意：①堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟油中。 ②堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價(jià)，堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。5.焰色反應(yīng)(1)概念：很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)火焰呈現(xiàn)特殊顏色的現(xiàn)象。(2)操作步驟鉑絲eq\o(→,\s\up11(酒精燈),\s\do4(灼燒))無色待測(cè)物eq\o(→,\s\up11(酒精燈),\s\do4(灼燒))觀察火焰顏色eq\o(→,\s\up11(用鹽酸),\s\do4(洗滌))鉑絲eq\o(→,\s\up11(酒精燈),\s\do4(灼燒))無色。(3)常見元素的焰色鈉元素：黃色；鉀元素：紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃觀察)。特別強(qiáng)調(diào)：鉑絲在使用前要用鹽酸將其表面物質(zhì)洗凈，而不用稀H2SO4洗滌，其原因是金屬氯化物在灼燒時(shí)易揮發(fā)，若用稀H2SO4洗滌鉑絲，由于硫酸鹽的熔、沸點(diǎn)較高而難以揮發(fā)，會(huì)對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)造成干擾。課堂檢測(cè)011.下列說法中正確的是()A.金屬鈉著火時(shí)使用泡沫滅火器滅火B(yǎng).用試管加熱碳酸氫鈉固體時(shí)使試管口豎直向上C.灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,無K+D.實(shí)驗(yàn)室應(yīng)將鈉保存在煤油中答案：D【解析】金屬鈉著火生成的過氧化鈉與CO2、H2O均反應(yīng)放出氧氣,反應(yīng)放熱會(huì)加劇鈉的燃燒,且鈉本身也會(huì)在二氧化碳中燃燒,所以不能用泡沫滅火器滅火,應(yīng)該用沙土滅火,A項(xiàng)錯(cuò)誤;碳酸氫鈉分解生成水,試管口應(yīng)略向下傾斜,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,因?yàn)辄S光可遮住紫光,所以不能證明無K+,K+的焰色反應(yīng)需透過藍(lán)色的鈷玻璃濾去黃光后觀察,C項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)室中,鈉應(yīng)該置于煤油中密封保存,D項(xiàng)正確。2.下列離子方程式正確的是()A.鈉粒投入硫酸銅溶液中:2Na+Cu2+Cu+2Na+B.在硝酸鋁溶液中滴加過量的燒堿溶液:Al3++4OH-AlO2-+2H2C.向溴化亞鐵溶液中滴加過量氯水:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-D.磁性氧化鐵溶于足量的稀硝酸中:Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O答案：B【解析】鈉粒投入硫酸銅溶液中,離子方程式為2Na+2H2O+Cu2+Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,故A錯(cuò)誤;在硝酸鋁溶液中滴加過量的燒堿溶液,先生成的氫氧化鋁溶于過量的堿中:Al3++4OH-AlO2-+2H2O,故B正確;向溴化亞鐵溶液中滴加過量氯水,氯水能將Br-和Fe2+氧化:2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++6Cl-+2Br2,故C錯(cuò)誤;磁性氧化鐵溶于足量的稀硝酸中,Fe2+被氧化成Fe3+:3Fe3O4+28H++NO3-9Fe3++NO↑+14H2O,故D錯(cuò)誤。3.下列離子方程式或電離方程式正確的是()A.NaHSO3溶液顯酸性:NaHSO3Na++H++SO3B.向Na2SiO3溶液中通入少量CO2:SiO32-+CO2+H2OH2SiO3↓+CC.將一小塊鈉投入稀醋酸中:2Na+2H+2Na++H2↑D.在Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸:2H++S2O32-S↓+SO2↑+H2答案：B【解析】NaHSO3溶液顯酸性,是因?yàn)镠SO3-的電離程度大于水解程度,而HSO3-為弱酸的酸根離子,電離方程式為HSO3-H++SO32-,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向Na2SiO3溶液中通入少量CO2,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成H2SiO3和Na2CO3,B項(xiàng)正確;醋酸為弱酸,在離子方程式中不能拆寫成離子形式,正確的離子方程式為2Na+2CH3COOH2CH3COO-+H2↑+2Na+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在Na2S2O3溶液中滴加稀硝酸,發(fā)生氧化還原反應(yīng):3S2O32-+2H++8N4.中國傳統(tǒng)文化對(duì)人類文明貢獻(xiàn)巨大,古代文獻(xiàn)中充分記載了古代化學(xué)研究成果。下列古代文獻(xiàn)對(duì)KNO3的敘述不合理的是()選項(xiàng)目的古代文獻(xiàn)說明A使用“凡研硝(KNO3)不以鐵碾入石臼,相激火生,則禍不可測(cè)。”——《天工開物》KNO3能自燃B鑒別區(qū)分硝石(KNO3)和樸硝(Na2SO4):“強(qiáng)燒之,紫青煙起……云是真硝石也”——《本草經(jīng)集注》利用焰色反應(yīng)C提純“(KNO3)所在山澤,冬月地上有霜,掃取以水淋汁,后乃煎煉而成”——《本草綱目》溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶D性質(zhì)“(火藥)乃焰消(KNO3)、硫黃、杉木炭所合,以為烽燧銃機(jī)諸藥者”——《本草綱目》利用KNO3的氧化性答案：A【解析】“凡研硝(KNO3)不以鐵碾入石臼,相激火生,則禍不可測(cè)。”,說明KNO3加熱后會(huì)分解產(chǎn)生氧氣,而不能說明KNO3能自燃,A項(xiàng)敘述不合理?？衫醚嫔磻?yīng)鑒別KNO3和Na2SO4,灼燒時(shí)透過藍(lán)色鈷玻璃片觀察到火焰呈紫色,則可證明是KNO3,B項(xiàng)敘述合理。KNO3的溶解度隨溫度變化較大,可利用重結(jié)晶的方法進(jìn)行提純,C項(xiàng)敘述合理?；鹚幇l(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)生成N2,KNO3中氮元素的化合價(jià)降低,KNO3體現(xiàn)出氧化性,D項(xiàng)敘述合理。6．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體產(chǎn)生，又有沉淀產(chǎn)生的是() ①M(fèi)gSO4溶液②NaHCO3溶液③Na2SO4溶液 ④飽和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥FeCl3溶液 ⑦NH4Cl溶液 A．①③④⑤ B．②⑤⑥⑦ C．①④⑤⑥ D．全部答案：C【解析】①鈉與MgSO4溶液反應(yīng)生成H2，得到Mg(OH)2沉淀，故選；②鈉與NaHCO3溶液反應(yīng)生成H2，得不到沉淀，故不選；③鈉與Na2SO4溶液反應(yīng)生成H2，得不到沉淀，故不選；④鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，反應(yīng)放熱，Ca(OH)2溶解度降低，有白色沉淀析出，故選；⑤鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH與Ca(HCO3)2反應(yīng)生成CaCO3沉淀，故選；⑥鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH與FeCl3溶液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，故選；⑦鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH與NH4Cl反應(yīng)生成NH3和NaCl，沒有沉淀產(chǎn)生，故不選。7．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中重要的元素，根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律預(yù)測(cè)其性質(zhì)，其中不正確的是()A．在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑 B．鈁在空氣中燃燒時(shí)，只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物 C．它的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH，這是一種極強(qiáng)的堿 D．它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣，由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸答案：B【解析】鈁是堿金屬中最活潑的金屬，在空氣中燃燒生成的氧化物很復(fù)雜，不只生成Fr2O。8.利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉(ZnS·BaSO4)樣品時(shí)，鋇的焰色為（）A．黃色 B．紅色 C．紫色 D．綠色答案：D9.向分別盛有100mL水、100mL鹽酸、100mL硫酸銅溶液的X、Y、Z三個(gè)燒杯中各投入0.05molNa，下列有關(guān)說法正確的是() A．三個(gè)燒杯中一定都會(huì)發(fā)生的離子反應(yīng)：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三個(gè)燒杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng)，相比而言，Z中的反應(yīng)一定最劇烈 C．Z燒杯中一定會(huì)有Cu(OH)2沉淀生成 D．三個(gè)燒杯中生成的氣體的量不一定相同答案：C【解析】鈉與鹽酸反應(yīng)的本質(zhì)是先與H＋反應(yīng)，后與溶劑水反應(yīng)，當(dāng)酸足量時(shí)，鈉只與酸反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；三種溶液中，X中c(H＋)最小，但Y、Z中c(H＋)的相對(duì)大小無法確定，反應(yīng)的劇烈程度無法確定，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Z中鈉先與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4，C項(xiàng)正確；因向三個(gè)燒杯中加入鈉的物質(zhì)的量相同且鈉完全反應(yīng)，故生成H2的量相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10.如圖，在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉，加熱至熔化時(shí)，用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4與熔化的鈉接觸，瞬間產(chǎn)生耀眼的火花，同時(shí)有紅色物質(zhì)生成，據(jù)此判斷下列說法中不正確的是()A.上述反應(yīng)是置換反應(yīng)B.上述反應(yīng)說明鈉比銅活潑C.上述反應(yīng)證明鈉可以從CuSO4溶液中置換出銅D.加熱且無水條件下，Na可以與CuSO4反應(yīng)并生成Cu答案：C【解析】實(shí)驗(yàn)在無水條件下進(jìn)行，有紅色物質(zhì)生成，說明熔融的鈉將硫酸銅中的銅置換出來并且放出熱量，屬于置換反應(yīng)，鈉作還原劑，硫酸銅作氧化劑，說明鈉比銅活潑，故A、B項(xiàng)正確；若鈉與CuSO4溶液混合，則鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉再與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅，不會(huì)置換出銅單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析，在無水條件下，Na可以與CuSO4反應(yīng)并生成Cu，故D正確。二氧化鈉、過氧化鈉名稱氧化鈉過氧化鈉電子式氧元素化合價(jià)－2－1色、態(tài)白色固體淡黃色固體陰、陽離子個(gè)數(shù)比1∶21∶2是否為堿性氧化物是不是與水反應(yīng)Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應(yīng)Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與鹽酸反應(yīng)Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑特別強(qiáng)調(diào)：(1)氧化鈉、過氧化鈉都屬于氧化物，氧化鈉是堿性氧化物，而過氧化鈉不是。(2)Na2O2具有強(qiáng)氧化性，但Na2O2與水、CO2反應(yīng)時(shí)，水中的氫與CO2中的碳都處于最高價(jià)態(tài)，不能被氧化，故反應(yīng)為Na2O2自身的氧化還原反應(yīng)。1.碳酸鈉和碳酸氫鈉（2）碳酸鈉和碳酸氫鈉的重要性質(zhì)（3）碳酸鈉和碳酸氫鈉的轉(zhuǎn)化關(guān)系（4）碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別與除雜(1)Na2CO3、NaHCO3的鑒別方法（5）Na2CO3、NaHCO3的除雜混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加熱法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加適量NaOH溶液（6）Na2CO3、NaHCO3的用途(1)Na2CO3是一種非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。(2)NaHCO3是焙制糕點(diǎn)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一；在醫(yī)療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑。三聯(lián)合制堿法——侯氏制堿法(1)制備原料 食鹽、氨氣、二氧化碳——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣；其反應(yīng)為C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫)),CO＋H2，CO＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2＋H2。(2)工藝流程(3)反應(yīng)原理 ①產(chǎn)生NaHCO3的反應(yīng)： NH3＋NaCl＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。 ②產(chǎn)生Na2CO3的反應(yīng)： 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。綠色思想：循環(huán)使用的物質(zhì)為CO2、飽和食鹽水。課堂檢測(cè)021.下列說法正確的是() A．Na2O2吸收CO2、H2O可產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑 B．Na2O與Na2O2與H2O反應(yīng)均生成NaOH，故二者均為堿性氧化物 C．Na2O2與Na2O中陰、陽離子個(gè)數(shù)比不同 D．Na2O2與CO2反應(yīng)時(shí)，CO2作還原劑被氧化答案：A【解析】B項(xiàng)，Na2O2不是堿性氧化物；C項(xiàng)，二者陰、陽離子個(gè)數(shù)比均為1∶2；D項(xiàng)，CO2為一般反應(yīng)物，不是還原劑。2.下列判斷正確的是()①足量金屬Na與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LO2反應(yīng)時(shí)一定轉(zhuǎn)移2mol電子②金屬與氧氣反應(yīng)時(shí)都生成最高價(jià)金屬氧化物③金屬鈉與H2O反應(yīng)生成NaOH，金屬銅也能與H2O反應(yīng)生成Cu(OH)2④Na2O2與足量H2O反應(yīng)時(shí)，每生成1molO2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA⑤Na2O2遇到濕潤的紫色石蕊試紙后，石蕊試紙最終變成藍(lán)色⑥向飽和燒堿溶液中加入2gNa2O2，充分反應(yīng)完后，溶液中c(Na＋)不變A．①②③ B．②③⑤C．②④⑥ D．④答案：D3.下列說法不正確的是() A．Na2O2用作呼吸面具的供氧劑 B．NaHCO3的熱穩(wěn)定性大于Na2CO3 C．乙醇可與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣 D．鈉久置在空氣中最終產(chǎn)物為Na2CO3答案：B【解析】NaHCO3受熱易分解，Na2CO3受熱不易分解，故Na2CO3的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于NaHCO3。4.侯氏制堿原理：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，需經(jīng)過制取氨氣、制取NaHCO3、分離及干燥NaHCO3四個(gè)步驟，下列圖示裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)答案：C【解析】A項(xiàng)，氯化銨不穩(wěn)定，加熱易分解生成氨氣和HCl，溫度稍低時(shí)二者又可化合生成氯化銨；B項(xiàng)，氣體應(yīng)長管進(jìn)，短管出；C項(xiàng)，從溶液中分離固體，可用過濾的方法；D項(xiàng)，碳酸氫鈉不穩(wěn)定，受熱易分解，不能直接加熱干燥，且不能在燒杯中加熱干燥固體。5.下列說法正確的是() A．Na2O2遇到濕潤的紫色石蕊試紙后，石蕊試紙最終變成藍(lán)色 B．Na2O2與CO2反應(yīng)生成0.1molO2時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.4mol C．Na2O2投入到CuCl2溶液中有藍(lán)色沉淀及氣泡產(chǎn)生 D．向飽和燒堿溶液中加入2gNa2O2，充分反應(yīng)完后，溶液c(Na＋)保持不變答案：C【解析】Na2O2遇濕潤的石蕊試紙時(shí)，它最終能氧化石蕊使其褪色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2及Na2O2中氧為－1價(jià)知，每生成1molO2時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)移2mol電子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2投入到CuCl2溶液中，Na2O2先與水反應(yīng)生成NaOH與O2，NaOH再與CuCl2反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀，C項(xiàng)正確；Na2O2與水反應(yīng)時(shí)能放出大量的熱，使溶液溫度升高，NaOH溶解度增大，導(dǎo)致溶液中c(Na＋)增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確的是()A．1molFeI2與足量氯氣反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NAB．2L0.5mol·L－1硫酸鉀溶液中陰離子所帶電荷數(shù)為NAC．1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NAD．丙烯和環(huán)丙烷組成的42g混合氣體中氫原子的個(gè)數(shù)為6NA答案：D【解析】1molFeI2與足量氯氣反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA，A錯(cuò)誤；1個(gè)SOeq\o\al(2－,4)帶2個(gè)單位負(fù)電荷，此溶液中SOeq\o\al(2－,4)所帶電荷數(shù)為2NA，另外，該溶液中還有OH－，B錯(cuò)誤；1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為3NA，C錯(cuò)誤；丙烯和環(huán)丙烷的分子式均為C3H6，則42g即1mol混合氣體中含氫原子個(gè)數(shù)為6NA，D正確。7.NO能否與Na2O2反應(yīng)？如果能反應(yīng)，產(chǎn)物是什么？某興趣小組對(duì)此進(jìn)行探究。【查閱資料】①NO不與堿反應(yīng)；②亞硝酸鹽除淺黃色的AgNO2難溶于水外，其余均易溶于水；③2NaNO32NaNO2＋O2↑，NaNO2熱穩(wěn)定性很高。【實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ】興趣小組的同學(xué)經(jīng)討論設(shè)計(jì)了如下圖所示實(shí)驗(yàn)：(1)儀器a的名稱是________________；干燥管D的作用是________________________。(2)從分液漏斗中加稀硝酸之前，先加入少量稀硫酸讓A中鋅粉完全溶解，其目的是______________________________。(3)若無B裝置，后果是_________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)觀察到C中固體顏色變白，E中氣體先變紅棕色，最終又變無色。E中總反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________。【實(shí)驗(yàn)探究Ⅱ】該興趣小組進(jìn)一步探究C中生成的白色固體的成分。(5)提出假設(shè)：假設(shè)1.白色固體只有NaNO2；假設(shè)2.白色固體只有__________；假設(shè)3.白色固體是兩種物質(zhì)的混合物。(6)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：①要證明假設(shè)2是否成立，實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論是_______________。②為證明是假設(shè)1還是假設(shè)3成立，稱取C中生成的白色固體ag置于坩堝中(坩堝質(zhì)量為cg)，用酒精燈加熱至質(zhì)量不再改變，冷卻后稱得坩堝和剩余固體總質(zhì)量為bg。假設(shè)3成立時(shí)，b－c的數(shù)字范圍是____________。(用含a的不等式表示)答案：(1)錐形瓶防止E中的水蒸氣進(jìn)入C管(2)產(chǎn)生H2來排出裝置中的空氣(3)A中揮發(fā)出的水蒸氣和硝酸蒸氣會(huì)進(jìn)入C管與Na2O2反應(yīng)，干擾實(shí)驗(yàn)(4)4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3(5)NaNO3(6)①取C管中的固體少量于試管中溶于水，加入AgNO3溶液，若沒有淺黃色沉淀，則假設(shè)2成立；若有沉淀則假設(shè)2不成立(其他合理答案均可)②eq\f(69,85)a＜b－c＜a8.欲測(cè)定含少量氯化鈉的小蘇打固態(tài)樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用以下四種方法。方法一:方法二:方法三:方法四:不使用化學(xué)試劑,使用實(shí)驗(yàn)室常用儀器。按要求回答下列問題:(1)方法一:加入的足量試劑A是(填寫A的化學(xué)式),可將HCO3-轉(zhuǎn)化為沉淀并稱重。操作1、2、3、4的名稱依次是溶解、、洗滌和干燥(烘干)(2)方法二:在操作1用到的玻璃儀器中,除了燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需要;

待測(cè)液中加入的指示劑為;計(jì)算得到該樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

(3)在方法三中,根據(jù)所用的實(shí)驗(yàn)裝置,除了稱量樣品質(zhì)量外,還需要測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是。仔細(xì)分析方法三中的實(shí)驗(yàn)裝置,若由此測(cè)得的數(shù)據(jù)來計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果,則有可能偏高也有可能偏低,偏高的原因可能是,偏低的原因可能是(均用文字簡述)。

(4)方法四的實(shí)驗(yàn)原理是(用化學(xué)方程式表示)。

答案：(1)Ba(OH)2過濾(2)100mL容量瓶甲基橙0.042V(鹽酸)/m×100%(3)裝有堿石灰的干燥管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量堿石灰可能還會(huì)吸收空氣中的水蒸氣和CO2氣體裝置內(nèi)會(huì)留存部分CO2氣體,不能被堿石灰完全吸收(4)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程,方法一的原理是先將NaHCO3轉(zhuǎn)化為碳酸鹽沉淀,然后測(cè)出碳酸鹽沉淀的質(zhì)量,再根據(jù)碳酸鹽沉淀的質(zhì)量換算出NaHCO3的質(zhì)量,所以試劑A最好是易溶的Ba(OH)2。沉淀稱量前要先過濾、洗滌、干燥。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程,方法二的原理是先配置一定體積的待測(cè)液,再通過滴定反應(yīng)測(cè)出NaHCO3的濃度及物質(zhì)的量。滴定終點(diǎn)時(shí),溶液中因溶有少量的CO2而顯弱酸性,所以應(yīng)該選用甲基橙為指示劑。樣品中的n(NaHCO3)=(0.1V(鹽酸)/20)×0.1=0.0005V(鹽酸)(mol),m(NaHCO3)=0.0005V(鹽酸)×84=0.042V(鹽酸)(g),w(NaHCO3)=0.042V(鹽酸)/m×100%。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置,方法三的原理是將NaHCO3轉(zhuǎn)化為CO2氣體,用堿石灰吸收,通過堿石灰吸收前后的質(zhì)量差得到CO2的質(zhì)量,再根據(jù)CO2的質(zhì)量算出NaHCO3的質(zhì)量。使用該法時(shí),一定要注意兩點(diǎn):一要保證CO2的來源,二要保證CO2被完全吸收。C處堿石灰可能吸收外界空氣中的水蒸氣和CO2,所以結(jié)果可能偏高;實(shí)驗(yàn)后,可能會(huì)有CO2殘留在裝置中,使結(jié)果偏低。(4)實(shí)驗(yàn)四不借助其他試劑,只能采取熱分解的方法,測(cè)出NaHCO3分解產(chǎn)生的CO2氣體的量,進(jìn)而換算出NaHCO3的量。提升訓(xùn)練1.為除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是() A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應(yīng)通入過量的CO2氣體 C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾答案：D【解析】Ba(OH)2與Na2CO3和Na2SO4均發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成白色沉淀，不符合除雜要求。2.我國化學(xué)家侯德榜根據(jù)NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性質(zhì)，利用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl的反應(yīng)原理制備純堿。下面是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)流程示意圖： 則下列敘述錯(cuò)誤的是() A．氣體A是NH3，氣體B是CO2 B．把純堿及第Ⅲ步得到的晶體與某些固體酸性物質(zhì)(如酒石酸)混合可制得發(fā)酵粉 C．純堿可廣泛地用于玻璃、制皂、造紙、紡織等工業(yè)中 D．第Ⅳ步操作是將晶體溶于水后加熱、蒸發(fā)、結(jié)晶答案：D【解析】因NH3極易溶于水，而CO2在水中的溶解度不大，為增大CO2的溶解度，應(yīng)向氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳?xì)怏w，析出碳酸氫鈉，加熱碳酸氫鈉制備純堿，則A為氨氣，B為二氧化碳，故A正確；第Ⅲ步得到的晶體為碳酸氫鈉，純堿和碳酸氫鈉與某些固體酸性物質(zhì)(如酒石酸)混合遇水后可產(chǎn)生CO2氣體，因此可用于制發(fā)酵粉，故B正確；碳酸鈉是重要的化工原料之一，用途廣泛，是制玻璃、肥皂、洗滌劑、香料、染料、藥品等的重要原料，故C正確；第Ⅳ步操作是將碳酸氫鈉直接加熱分解得到碳酸鈉固體，故D錯(cuò)誤。3.下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A．NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Cl2(g)eq\o(→,\s\up7(石灰水))漂白粉(s)B．NaCl(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2（g）))NaHCO3(s)eq\o(→,\s\up7(加熱))Na2CO3(s)C．NaBr(aq)eq\o(→,\s\up7(Cl2（g）))Br2(aq)eq\o(→,\s\up7(NaI（aq）))I2(aq)D．Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(HCl（aq）))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg(s)答案：C【解析】Cl2與石灰乳反應(yīng)可制得漂白粉，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于氧化性：Cl2＞Br2＞I2，則Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，Br2＋2NaI=2NaBr＋I(xiàn)2，C項(xiàng)正確；電解MgCl2溶液不能得到單質(zhì)鎂，要得到單質(zhì)Mg，需電解熔融態(tài)的MgCl2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.以CO2和Na2O2為原料，制取純凈干燥的O2，實(shí)驗(yàn)裝置如下：下列說法不正確的是()A．裝置②中試劑可以是NaOH溶液B．裝置③的作用是干燥O2C．收集氧氣應(yīng)選擇裝置aD．裝置②、③之間應(yīng)增加盛澄清石灰水的洗氣瓶答案：C【解析】裝置②中試劑可以是NaOH溶液，用來除掉二氧化碳?xì)怏w，故A正確；裝置③中盛有濃硫酸，作用是干燥O2，故B正確；由于氧氣密度大于空氣，應(yīng)選擇裝置b，故C錯(cuò)誤；裝置②、③之間應(yīng)增加盛澄清石灰水的洗氣瓶，驗(yàn)證二氧化碳是否除盡，故D正確。5.根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個(gè)步驟。下列圖示裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)答案：C【解析】氯化銨受熱分解生成的氨氣和氯化氫在試管口遇冷又生成氯化銨固體，不能用加熱氯化銨固體的方法制備氨氣，A錯(cuò)誤；氣流方向錯(cuò)，應(yīng)該從右側(cè)導(dǎo)管通入CO2氣體，B錯(cuò)誤；從溶液中分離出碳酸氫鈉固體用過濾的方法，C正確；碳酸氫鈉受熱易分解，不能用該裝置干燥碳酸氫鈉，D錯(cuò)誤。6.在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，往100mL大試管中先加40mL煤油，取三粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡膠塞，通過長頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至膠塞，并夾緊彈簧夾(如圖)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．剩余的鈉放回原試劑瓶B．溶液中有氣泡生成，下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀C．大試管內(nèi)和長頸漏斗內(nèi)的液面都下降D．鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋FeSO4＋2H2O=Fe(OH)2＋Na2SO4＋H2答案：C【解析】剩余的金屬鈉應(yīng)放回原瓶，A正確；鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH與FeSO4反應(yīng)生成白色絮狀沉淀，B正確；由于生成H2，反應(yīng)一段時(shí)間后，大試管內(nèi)液面下降，長頸漏斗中液面上升，C錯(cuò)誤；Na與FeSO4反應(yīng)生成Fe(OH)2、H2和Na2SO4，D正確。7.某同學(xué)利用下列裝置探究Na與CO2反應(yīng)的還原產(chǎn)物，已知PdCl2＋CO＋H2O=Pd(黑色)＋CO2＋2HCl。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是()ⅠⅡⅢⅣA．Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)可以是Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2B．Ⅱ中濃硫酸的目的是干燥CO2C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，Ⅲ中石英玻璃管容易受到腐蝕D．步驟Ⅳ的目的是證明還原產(chǎn)物是否有CO答案：A【解析】Ⅰ中應(yīng)該利用大理石和稀鹽酸在簡易裝置中反應(yīng)制取二氧化碳，發(fā)生的反應(yīng)是CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；鈉能與水反應(yīng)，二氧化碳必須干燥，故Ⅱ中濃硫酸的目的是干燥CO2，選項(xiàng)B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，Ⅲ中高溫條件下反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鈉會(huì)與二氧化硅反應(yīng)，故石英玻璃管容易受到腐蝕，選項(xiàng)C正確；步驟Ⅳ利用PdCl2與一氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生黑色物質(zhì)，目的是證明還原產(chǎn)物是否有CO，選項(xiàng)D正確。8.現(xiàn)有兩瓶失去標(biāo)簽的相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液，下列鑒別方法中不合理的是()①用干燥的pH試紙檢驗(yàn)，pH大的是Na2CO3溶液②取同量的溶液于兩支試管中，各滴入幾滴酚酞溶液，紅色較深的是Na2CO3溶液③取同量的溶液于兩支試管中，加熱，有氣泡產(chǎn)生的是NaHCO3溶液④取同量的溶液于兩支試管中，逐滴加入稀鹽酸，開始就有氣體放出的是NaHCO3溶液⑤取同量的溶液于兩支試管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3溶液⑥取同量的溶液于兩支試管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3溶液A．①② B．③⑥C．④⑤ D．②⑤答案：B【解析】①Na2CO3、NaHCO3溶液均因水解而呈堿性，同溫度相同物質(zhì)的量濃度的兩溶液，Na2CO3水解程度大于NaHCO3，前者溶液中c(OH－)大，pH大，正確；②因Na2CO3溶液中c(OH－)大，分別滴加酚酞溶液，紅色較深的是Na2CO3溶液，正確；③取同量的溶液于兩支試管中，加熱，均沒有氣體生成，錯(cuò)誤；④向同物質(zhì)的量濃度的兩溶液中，分別逐滴加入稀鹽酸，NaHCO3開始就有氣體放出，正確；⑤向同物質(zhì)的量濃度的兩溶液中分別滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3溶液，正確；⑥二者均與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成白色沉淀，錯(cuò)誤。9.有甲、乙兩個(gè)完全相同的裝置，分別在它們的側(cè)管中裝入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，試管中各有10mL相同濃度的鹽酸(如圖)，若實(shí)驗(yàn)時(shí)同時(shí)將兩個(gè)側(cè)管中的物質(zhì)全部倒入各自的試管中，則下列敘述正確的是()甲乙A．甲裝置氣球的膨脹速率快B．若最終兩氣球的體積相同，則一定有c(HCl)≥2mol·L－1C．若最終兩氣球的體積不同，則一定有c(HCl)≤1mol·L－1D．最終兩裝置溶液中Na＋、Cl－的物質(zhì)的量均相同答案：B【解析】n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)＝0.01mol，將這兩種固體分別加入鹽酸中發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2、NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2，乙裝置氣球的膨脹速率快；若最終兩氣球的體積不同，則應(yīng)有c(HCl)<2mol·L－1；最終兩裝置溶液中Na＋的物質(zhì)的量不相同，甲中n(Na＋)是乙中的2倍。10.向體積均為10mL且物質(zhì)的量濃度相同的兩份NaOH溶液中分別通入一定量的CO2得到溶液甲和乙；向甲、乙兩溶液中分別滴加0.1mol·L－1鹽酸，此時(shí)反應(yīng)生成CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加鹽酸體積間的關(guān)系如圖所示。則下列敘述正確的是()A．原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L－1B．當(dāng)0<V(鹽酸)<10mL時(shí)，甲溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為OH－＋H＋=H2OC．乙溶液中含有的溶質(zhì)是NaOH、NaHCO3D．乙溶液中滴加鹽酸后產(chǎn)生CO2體積的最大值為112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案：A【解析】A項(xiàng)，當(dāng)加入鹽酸50mL時(shí)，甲、乙兩溶液均恰好完全反應(yīng)生成NaCl，根據(jù)Na元素和Cl元素守恒，HCl的物質(zhì)的量等于NaOH的物質(zhì)的量，所以c(NaOH)＝eq\f(0.05L×0.1mol·L－1,0.01L)＝0.5mol·L－1，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，根據(jù)曲線甲可知，甲溶液中含有Na2CO3和NaHCO3，所以0<V(鹽酸)<10mL時(shí)，甲溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)曲線乙可知，乙溶液含有NaOH和Na2CO3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)向乙溶液中加入的鹽酸體積40mL<V(鹽酸)≤50mL時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2＋H2O，V(CO2)＝0.01L×0.1mol·L－1×22.4L·mol－1＝0.0224L＝22.4mL，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.Na2O2是一種常見的過氧化物，具有強(qiáng)氧化性和漂白性，通常可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑。(1)某實(shí)驗(yàn)小組通過下列實(shí)驗(yàn)探究過氧化鈉與水的反應(yīng)：①用化學(xué)方程式解釋使酚酞試液變紅的原因：___________________________，依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)紅色褪去的原因是__________________________________。②加入MnO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)小組兩名同學(xué)共同設(shè)計(jì)如下裝置探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)。通入SO2將帶余燼的木條插入試管C中，木條復(fù)燃。①甲同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)生成了Na2SO3和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________，檢驗(yàn)反應(yīng)后B中的白色固體含有Na2SO3的方法是______________________________。②乙同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)后的B中有Na2SO3，還會(huì)有Na2SO4。乙同學(xué)猜想的理由是_________________________________________________。為檢驗(yàn)產(chǎn)物中Na2SO4的存在，乙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：甲同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案的現(xiàn)象不能證明有Na2SO4生成，其理由為______________。③請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)小組測(cè)定B中反應(yīng)完全后固體組成的實(shí)驗(yàn)方案：稱取樣品ag加水溶解，_______________________________，烘干，稱量沉淀質(zhì)量為bg，然后計(jì)算各物質(zhì)的含量。答案：(1)①2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑反應(yīng)過程中生成的H2O2具有漂白性②2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(2)①2Na2O2＋2SO2=2Na2SO3＋O2取反應(yīng)后的白色固體少許于試管中，滴入稀硫酸，生成能使品紅溶液褪色的無色氣體，說明含Na2SO3②過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，能將Na2SO3氧化為Na2SO4稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇③加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，過濾，洗滌【解析】(1)①酚酞試液變紅說明溶液顯堿性，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。②加入MnO2有氣泡生成，說明溶液中有H2O2,2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。(2)①SO2與Na2O2反應(yīng)生成Na2SO3和O2的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2SO2=2Na2SO3＋O2；要證明白色固體中含有Na2SO3，只需檢驗(yàn)含有SOeq\o\al(2－,3)即可，取少量反應(yīng)后的白色固體于試管中，加入稀硫酸，產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的無色氣體，則證明反應(yīng)后的白色固體中含有Na2SO3。②過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，能將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，故可能還含有Na2SO4。③檢驗(yàn)Na2SO4之前要先加鹽酸排除Na2SO3的干擾，故加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，過濾，洗滌。12.Na2O2具有強(qiáng)氧化性，H2具有還原性，某同學(xué)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)推測(cè)Na2O2與H2能發(fā)生反應(yīng)。為了驗(yàn)證此推測(cè)結(jié)果，該同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)探究步驟1：按如圖所示的裝置組裝儀器(圖中夾持儀器已省略)并檢查裝置的氣密性，然后裝入藥品。步驟2：打開K1、K2，在產(chǎn)生的氫氣流經(jīng)裝有Na2O2的硬質(zhì)玻璃管的過程中，未觀察到明顯現(xiàn)象。步驟3：進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)操作，淡黃色的粉末慢慢變成白色固體，無水硫酸銅未變藍(lán)色。(1)組裝好儀器后，要檢查裝置的氣密性。簡述檢查虛線框內(nèi)裝置氣密性的方法：___________________________。(2)B裝置中所盛放的試劑是________，其作用是_________________________________。(3)步驟3中的必要操作為打開K1、K2，__________(請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的字母)。A．加熱至Na2O2逐漸熔化，反應(yīng)一段時(shí)間B．用