(人教通用版)2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第一節(jié) 鈉及其化合物
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1、 第一節(jié)鈉及其化合物 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解鈉的主要性質(zhì)及其應(yīng)用 2.了解鈉的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用 單質(zhì)―→氧化物―→堿―→鹽 金屬鈉 焰色反應(yīng) 1.鈉的物理性質(zhì) 顏色 熔點(diǎn) 硬度 密度 導(dǎo)電導(dǎo)熱性 銀白色 低 小 比水的小比煤油的大 良好 2.鈉的化學(xué)性質(zhì) 從原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)鈉的化學(xué)性質(zhì), Na Na+。 (1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng) 與O2反應(yīng) (2)與水的反應(yīng): ①化學(xué)方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。 ②與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象與解釋: 1 /
2、23 3.鈉的制備與保存 (1)制備:電解熔融氯化鈉,化學(xué)方程式為2NaCl2Na+Cl2↑。 (2)保存:密封存放,通常保存在煤油中。 4.焰色反應(yīng) (1)概念: 很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的現(xiàn)象。屬于元素的物理性質(zhì)。 (2)操作步驟: 鉑絲無(wú)色待測(cè)物觀察火焰顏色鉑絲無(wú)色。 (3)常見元素焰色反應(yīng)的顏色: 鈉元素:黃色;鉀元素:紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)。 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(2013新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)鈉與CuSO4溶液的反應(yīng):2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+。( ) (2)(2013廣東
3、高考)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA個(gè)電子。( ) (3)(2011北京高考)鈉與足量O2反應(yīng)生成Na2O,隨著溫度的升高,生成Na2O的速率逐漸加快。( ) (4)鈉與水反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。( ) (5)4Na+O2===2Na2O和2Na+O2Na2O2可說(shuō)明相同的反應(yīng)物在不同的條件下可能發(fā)生不同的反應(yīng)。( ) (6)焰色反應(yīng)是大多數(shù)金屬元素的性質(zhì),屬于化學(xué)變化。( ) (7)用潔凈的鉑絲對(duì)某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng),火焰呈黃色,則溶液中一定含有Na+,不含K+。( ) 答案:(1) (2) (3) (4
4、)√ (5)√ (6) (7) 2.鈉能否保存在CCl4中? 提示:不能,因鈉的密度小于CCl4的密度,鈉會(huì)浮在CCl4的液面上,鈉仍能與空氣中的O2和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)。鈉應(yīng)保存在煤油中。 3.金屬鈉露置于空氣中會(huì)發(fā)生什么樣的變化?最終生成的物質(zhì)是什么? 提示:金屬鈉露置于空氣中發(fā)生的一系列變化是: 銀白色金屬鈉Na2ONaOHNaOH濃溶液 最終生成的物質(zhì)是Na2CO3。 4.金屬鈉著火,能用水、泡沫滅火器滅火嗎? 提示:不能,原因是鈉能與水、二氧化碳發(fā)生反應(yīng),應(yīng)用干燥的沙土蓋滅。 5.有相同質(zhì)量的兩塊金屬鈉,其中一塊用有小孔的鋁箔包裹,都放入足量的水中,哪一個(gè)生成
5、的H2多?為什么? 提示:用鋁箔包裹的鈉生成的H2多。原因是Na與水反應(yīng)生成的NaOH也能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生H2。 1.金屬鈉與鹽(如CuSO4)溶液反應(yīng)的解題技巧 金屬鈉先與鹽溶液中的水發(fā)生反應(yīng):2Na+2H2O===2NaOH+H2↑, NaOH再與溶液中的溶質(zhì)(如CuSO4)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng): 2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4。 反應(yīng)的總化學(xué)方程式為2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。 2.金屬鈉與溶液反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析方法 (1)共性:因?yàn)殁c在上述反應(yīng)中均屬于劇烈的置換反應(yīng),故有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生。①?。衡c浮在液
6、面上;②熔:鈉熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游動(dòng)直至反應(yīng)完;④響:反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶嘶”的響聲。 (2)差異性:與酸及能形成弱堿的金屬鹽溶液反應(yīng)時(shí),由于溶液中H+濃度較大,反應(yīng)比鈉與水劇烈,最后鈉可能在液面上發(fā)生燃燒;與鹽溶液反應(yīng)時(shí),還可能會(huì)生成沉淀(如生成難溶堿)、氣體(NH3)等。 1.將一小塊鈉投入含5 mL飽和石灰水的試管里,不可能觀察到的現(xiàn)象是( ) A.鈉熔成小球并在液面上游動(dòng) B.有氣體生成 C.溶液底部有銀白色物質(zhì)生成 D.溶液變渾濁 2.將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中,既有氣體,又有白色沉淀產(chǎn)生的是________。 ①M(fèi)gSO4溶液?、?/p>
7、NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④Ca(HCO3)2溶液?、軨uSO4溶液?、揎柡蚇aCl溶液 [答案專區(qū)] 1.解析:將一小塊鈉投入到飽和石灰水中,鈉與水劇烈反應(yīng),首先觀察到鈉與水反應(yīng)的一系列現(xiàn)象,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,水被消耗,溶液的溫度升高,由于Ca(OH) 2.解析:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg 2的溶解度隨溫度的升高而降低,所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出,觀察到溶液變渾濁。 答案:C 2++2OH-===Mg(OH)2↓;④中Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;⑤中生成的是藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀,不合題意要求
8、;⑥中水減少,有NaCl析出。 答案:①④⑥ 氧化鈉與過(guò)氧化鈉 物質(zhì) 氧化鈉(Na2O) 過(guò)氧化鈉(Na2O2) 顏色狀態(tài) 白色固體 淡黃色固體 類別 堿性氧化物 過(guò)氧化物 氧元素化合價(jià) -2 -1 化學(xué)鍵類型 只有離子鍵 有離子鍵和共價(jià)鍵 電子式 Na+[]2-Na+ Na+[]2-Na+ 與水反應(yīng) Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 與CO2反應(yīng) Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===Na2CO3+O2 與鹽酸反應(yīng) Na2O+2HCl=
9、==2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl===4NaCl+ 2H2O+O2↑ 主要用途 可制燒堿 漂白劑、消毒劑、供氧劑 保存 密封 密封、遠(yuǎn)離易燃物 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(2013江蘇高考)Na2O2溶于水產(chǎn)生O2的離子方程式為Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑。( ) (2)氧化鈉與過(guò)氧化鈉都屬于堿性氧化物。( ) (3)過(guò)氧化鈉中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1∶1。( ) (4)Na2O2可用作潛水艇供氧劑。( ) (5)(2012北京高考)Na2O2在潮濕的空氣中放置一
10、段時(shí)間,變成白色粘稠物的成分是NaOH。( ) (6)7.8g Na2O2與足量的CO2反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)為0.2 NA。( ) 答案:(1) (2) (3) (4)√ (5) (6) 2.氧化鈉、過(guò)氧化鈉中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同嗎? 提示:相同;Na2O、Na2O2中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為1∶2。 3.將Na2O2投入到品紅溶液中,品紅溶液褪色嗎? 提示:Na2O2具有漂白性,能使品紅溶液褪色。 4.1 mol Na2O2與足量水反應(yīng)時(shí)生成O2的物質(zhì)的量為________mol;轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為________。 提示:依據(jù)Na2O2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,1 mol N
11、a2O2與足量水反應(yīng)生成0.5 mol O2,轉(zhuǎn)移1 mol電子,即數(shù)目為NA。 一、Na2O2強(qiáng)氧化性的“五個(gè)表現(xiàn)” 1.Na2O2與SO2反應(yīng):Na2O2+SO2===Na2SO4。 2.Na2O2與FeCl2溶液的反應(yīng):能將Fe2+氧化成Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀。 3.Na2O2與氫硫酸的反應(yīng):能將H2S氧化成單質(zhì)硫。 4.Na2O2與Na2SO3溶液的反應(yīng):能將SO氧化成SO。 5.Na2O2與品紅溶液的反應(yīng):能使品紅溶液褪色。 二、利用Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的四個(gè)關(guān)系解答問(wèn)題的策略 1.物質(zhì)的量的關(guān)系 無(wú)論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二
12、者的混合物,通過(guò)足量的Na2O2時(shí),CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1。 2.氣體體積關(guān)系 若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過(guò)足量Na2O2時(shí),氣體體積的減少量或原混合氣體體積的即為生成氧氣的量。 3.轉(zhuǎn)移電子關(guān)系 當(dāng)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時(shí),每產(chǎn)生1 mol O2,轉(zhuǎn)移2 mol電子。 如:2CO2+ 4.固體質(zhì)量關(guān)系 凡分子組成符合(CO)m(H2)n的物質(zhì),m g該物質(zhì)在O2中完全燃燒,將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過(guò)足量Na2O2后,固體增重必為m g?;蛘呤怯蒀、H、O三種元素組成的物質(zhì),只要C、O原子個(gè)數(shù)比為1∶1,即可滿足上述條
13、件。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有: (1)無(wú)機(jī)物:H2、CO及H2和CO的混合氣體; (2)有機(jī)物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、(C6H12O6葡萄糖)等。 1.在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的離子組是( ) A.Na+、Fe2+、Cl-、SO B.K+、AlO、Cl-、SO C.Ca2+、Mg2+、NO、HCO D.Na+、Cl-、CO、SO 2.比較下列兩組反應(yīng),回答下列問(wèn)題。 一組:①Na2O2+CO2;②Na2O2+SO2 二組:③Na2O2+FeCl3(溶液);④
14、Na2O2+FeCl2(溶液) 問(wèn)題:(1)寫出①、②兩反應(yīng)的化學(xué)方程式。____________ (2)判斷③、④反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,為什么? (3)Na2O2在什么情況下表現(xiàn)強(qiáng)氧化性? 3.200℃時(shí),11.6 g CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6 g,則原混合氣體的總物質(zhì)的量是( ) A.0.125 mol B.0.25 mol C.0.5 mol D.1 mol 4.[雙選題](2011上海高考)過(guò)氧化鈉可作為氧氣的來(lái)源。常溫常壓下二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)后,若固體質(zhì)量增加了28 g,反應(yīng)
15、中有關(guān)物質(zhì)的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))( ) 二氧化碳 碳酸鈉 轉(zhuǎn)移的電子 A 1 mol NA B 22.4 L 1 mol C 106 g 1 mol D 106 g 2NA [答案專區(qū)] 1.解析:Na2O2具有強(qiáng)氧化性,能將Fe2+氧化成Fe3+,能將SO氧化成SO,A、D兩項(xiàng)不能共存;Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH,C項(xiàng)中的Mg2+,HCO與OH-不能大量共存。 答案:B 3.解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,生成O2的質(zhì)量為11.6 g-3.6 g=8 g,n(O2)==0.25 mol, 根
16、據(jù)Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知CO2和H2O(g)的物質(zhì)的量之和為0.25 mol2=0.5 mol。 答案:C 2.答案:(1)①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ②Na2O2+SO2===Na2SO4 (2)③、④反應(yīng)均會(huì)有紅褐色沉淀生成并有氣體放出,④中氣體明顯少于③中氣體,因?yàn)棰壑蠳a2O2與水反應(yīng)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,NaOH與FeCl3反應(yīng)生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。④中Na2O2與FeCl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Na2O2+2FeCl2+3H2O===2Fe(OH)3↓+4NaCl+O2↑。 (3)Na2O2
17、與水反應(yīng)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)放出O2,在遇到有還原性物質(zhì)時(shí)會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性。 4.解析:根據(jù)反應(yīng)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,若反應(yīng)中固體增重28 g,則有1 mol CO2參加反應(yīng),同時(shí)生成1 mol Na2CO3,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA,A、C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。常溫常壓下1 mol CO2的體積大于22.4 L,B項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:AC 碳酸鈉與碳酸氫鈉 碳酸鈉(Na2CO3) 碳酸氫鈉(NaHCO3) 俗名 純堿、蘇打 小蘇打 色態(tài) 白色粉末 細(xì)小白色晶體 溶解性 易溶于水,溶液呈堿性 易溶于水(但比Na2CO3溶解度
18、小),溶液呈堿性 化學(xué)性質(zhì) 熱穩(wěn)定性 加熱不分解 不穩(wěn)定,受熱易分解 與H+反應(yīng) CO+2H+===H2O+CO2↑ HCO+H+===H2O+CO2↑ 與堿反應(yīng)[Ca(OH)2] 與OH-不反應(yīng),但發(fā)生反應(yīng)Ca2++CO===CaCO3↓ Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O(堿過(guò)量) Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O(堿不足) 與某些鹽(如CaCl2) Ca2++CO===CaCO3↓ 不反應(yīng) 主要用途 玻璃、造紙、制皂、洗滌 發(fā)酵、醫(yī)藥、滅火器 相互轉(zhuǎn)化 Na2CO3NaHCO3
19、 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”) (1)(2013大綱全國(guó)卷)確定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液,觀察是否出現(xiàn)白色渾濁。( ) (2)(2013廣東高考)相同溫度下,碳酸鈉的溶解度小于碳酸氫鈉的溶解度。( ) (3)(2013江蘇高考)向某溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,該溶液一定是碳酸鹽溶液。( ) (4)(2013安徽高考)用酚酞試液可鑒別飽和食鹽水和飽和純堿溶液。( ) (5)(2012北京高考)向NaHCO3溶液中加入過(guò)量澄清石灰水,出現(xiàn)白色沉淀的離子方程式:2HCO+Ca2+
20、+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O。( ) (6)可用Ca(OH)2溶液鑒別區(qū)分Na2CO3和NaHCO3兩種溶液。( ) 答案:(1)√ (2) (3) (4)√ (5) (6) 2.如何除去Na2CO3固體中混有的少量NaHCO3? 提示:用加熱法可除去Na2CO3中混有的少量NaHCO3。 3.如何除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3? 提示:向溶液中通入CO2氣體。 4.在飽和Na2CO3溶液中加入稀鹽酸,邊加邊攪拌,最終無(wú)氣體產(chǎn)生,溶液變渾濁,其原因是______________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________
21、_____________。 繼續(xù)滴加稀鹽酸有氣體放出,溶液變澄清,其原因是______________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________ ____________________________。 提示:Na2CO3與鹽酸反應(yīng)生成NaHCO3,相同條件下NaHCO3的溶解度比Na2CO3小, 從而析出NaHCO3晶體;Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3↓ NaHCO3與鹽酸反應(yīng)生成CO2氣體和NaCl,NaCl的溶解度比NaHCO3的大;NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2
22、↑ 一、碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別方法 (1)利用熱穩(wěn)定性不同。 (2)利用和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同(相同條件下)。 (3)利用陰離子的不同。 (4)利用溶液的酸堿性不同。 二、碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的比較方法 (1)速率:相同條件下,NaHCO3與鹽酸反應(yīng)放出CO2的速率比Na2CO3與鹽酸反應(yīng)快。 (2)耗酸量:等質(zhì)量的Na2CO3與NaHCO3前者耗酸多,等物質(zhì)的量時(shí)前者耗酸多。 (3)CO2生成量比較: ①等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生CO2的量相等。 ②等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分
23、別與足量的鹽酸反應(yīng),NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。 ③等物質(zhì)的量的HCl與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應(yīng),NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。 ④一定量的NaHCO3受熱分解產(chǎn)生的CO2與其受熱分解后的殘留物與過(guò)量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO 2相等(碳元素守恒)。 1.不能用來(lái)鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體的實(shí)驗(yàn)操作是( ) A.分別加熱這兩種固體物質(zhì),并將生成的氣體通入澄清的石灰水中 B.分別在這兩種物質(zhì)的溶液中加入CaCl2溶液 C.分別在這兩種固體中加入同濃度的稀鹽酸 D.分別在這兩種物質(zhì)的溶液中加入少量澄清的石灰水 2.可以用來(lái)判定碳酸氫鈉粉末中
24、混有碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)方法是( ) A.加熱時(shí)有無(wú)色氣體放出 B.滴加鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生 C.溶于水后,滴加稀的氯化鋇溶液有白色沉淀生成 D.溶于水后,滴加澄清石灰水有白色沉淀生成 3.有關(guān)NaHCO3和Na2CO3的性質(zhì),以下敘述錯(cuò)誤的是( ) A.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng),在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積小 B.等物質(zhì)的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應(yīng),所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍 C.將石灰水加入NaHCO3溶液中不產(chǎn)生沉淀,加入Na2CO3溶液中產(chǎn)生白色沉淀 D.同物質(zhì)的量濃度的兩種溶液,Na2CO3溶液的pH大于Na
25、HCO3溶液的pH 4.①純凈碳酸鈉a mol;②碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合物共a mol。兩者相比,下列敘述正確的是( ) A.分別與足量鹽酸完全反應(yīng)時(shí),混合物的耗酸量多 B.分別和足量鹽酸完全反應(yīng)時(shí),純凈碳酸鈉產(chǎn)生二氧化碳多 C.分別溶于水,再加入足量澄清石灰水,混合物得到的沉淀量多 D.分別配成等體積溶液,純凈碳酸鈉的溶液中Na+的物質(zhì)的量濃度大 [答案專區(qū)] 1.解析:A中能產(chǎn)生氣體且能使澄清石灰水變渾濁的是NaHCO3;B中有白色沉淀生成的是Na2CO3;C中反應(yīng)劇烈的是NaHCO3;D中兩者均可與Ca(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,故不能鑒別。 答案:D 3.解
26、析:摩爾質(zhì)量NaHCO3小于Na2CO3,等質(zhì)量的NaHCO3、Na2CO3,n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即產(chǎn)生CO2的體積在相同條件下NaHCO3的大;物質(zhì)的量相等的NaHCO3、Na2CO3與鹽酸反應(yīng),消耗同濃度鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍;NaHCO3溶液中HCO與OH-反應(yīng)生成CO,CO與Ca2+結(jié)合生成CaCO 3沉淀;相同條件下Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的pH大。 答案:C 2.解析:NaHCO3受熱分解產(chǎn)生CO2,不能證明混有Na2CO3;NaHCO3、Na2CO3均與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體;Na2CO3與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生
27、白色沉淀,而NaHCO3不與BaCl2反應(yīng),沒(méi)有明顯現(xiàn)象;Na2CO3、NaHCO3溶于水后,滴加澄清石灰水均有白色沉淀產(chǎn)生,綜上分析只有C正確。 答案:C 4.解析:兩者與足量鹽酸反應(yīng)時(shí),前者耗酸量多,產(chǎn)生二氧化碳的量一樣多,故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;與足量澄清石灰水反應(yīng)時(shí)得到的沉淀一樣多,C錯(cuò)誤。答案:D 數(shù)形結(jié)合解答碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的圖像題 碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的基本圖像 (1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系如圖1所示: 圖像特點(diǎn):Oa段、ab段消耗鹽酸的體積相等。 反應(yīng)原理:Oa段 CO+H+===HCO,
28、ab段 HCO+H+===H2O+CO2↑。 (2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系如圖2所示: 圖像特點(diǎn):從O點(diǎn)開始即產(chǎn)生CO2氣體。 反應(yīng)原理:HCO+H+===H2O+CO2↑。 (3)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系如圖3所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為m∶n=1∶1,其他比例時(shí)的圖像略)。 圖像特點(diǎn):Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量。 反應(yīng)原理:Oa段 CO+H+===HCO, ab段 HCO+H+===H2O+CO2↑。
29、 (4)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系如圖4所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x∶y=1∶1,其他比例時(shí)的圖像略); 圖像特點(diǎn):Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量。 反應(yīng)原理:Oa段 H++OH-===H2O, CO+H+===HCO;ab段 HCO+H+===H2O+CO2↑。 1.(2010上海高考)將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 molL-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是( ) 解析:選C 鹽酸
30、先與NaOH反應(yīng),NaOH為0.01 mol,中和NaOH需要鹽酸0.1 L;0.01 mol Na2CO3→NaHCO3→CO2,第一步需HCl 0.01 mol(即0.1 L),第二步需HCl 0.01 mol(即0.1 L);由上可知,加鹽酸0.2 L時(shí)開始有氣體產(chǎn)生,到0.3 L時(shí)氣體達(dá)到最大值且不再變化,故C項(xiàng)正確。 2.向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體,再在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過(guò)量,并將溶液加熱,產(chǎn)生的CO2氣體與HCl物質(zhì)的量的關(guān)系如圖(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā)): 則下列分析都正確的組合是( ) ①Ⅰ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為
31、NaHCO3 ②Ⅱ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3,且二者的物質(zhì)的量之比為1∶1 ③Ⅲ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3,且二者的物質(zhì)的量之比為1∶1 ④Ⅳ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3 A.①② B.①③ C.②④ D.②③ 解析:選A 圖像Ⅰ中從O點(diǎn)即開始產(chǎn)生CO2氣體,對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3,①正確;圖像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量,對(duì)應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3,且二者的物質(zhì)的量之比==,②正確;圖像Ⅲ中,Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量,對(duì)應(yīng)溶液中的溶
32、質(zhì)為Na2CO3,③不正確;圖像Ⅳ中,Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量,對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3、NaOH,且二者的物質(zhì)的量之比:==,④不正確。 Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉固體、將有關(guān)內(nèi)容填入表2-5。 蘇教版要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)別Na2CO3和NaHCO3,而人教版實(shí)驗(yàn)給出了區(qū)別二者的具體實(shí)驗(yàn)方法。 Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性。 該實(shí)驗(yàn)知識(shí)遷移到高考中:Na2CO3、NaHCO3的鑒別及Na 判斷下列描述的正誤。 (1)(2013福建高考T10-B)用加熱分解
33、的方法區(qū)分Na 表2-5 區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 2CO3、 NaHCO3混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。 2CO3、NaHCO3兩種固體( ) (2)(2011北京高考T11A)用下面實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):取a g該混合物充分加熱,減重b g。( ) 答案:(1)√ (2)√ 1.向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中分別逐滴加入稀鹽酸,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同嗎?反應(yīng)原理相同嗎? 提示:不同;向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸,反應(yīng)開始階段無(wú)現(xiàn)象,后隨稀鹽酸的加入
34、而產(chǎn)生氣泡。反應(yīng)原理為:CO+H+===HCO,HCO+H+===H2O+CO2↑;向NaHCO3溶液中逐滴加入稀鹽酸,立即產(chǎn)生大量的氣泡,反應(yīng)原理為:HCO+H+===H2O+CO2↑。 2.如何除去Na2CO3溶液中的少量NaHCO3雜質(zhì)? 提示:向溶液中滴加適量NaOH溶液。 3.取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物與足量的稀H2SO4反應(yīng),將逸出的氣體用堿石灰吸收,增重b g,該方案能否測(cè)定混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)? 提示:不能;原因是堿石灰增加的質(zhì)量為反應(yīng)生成CO2和溶液中揮發(fā)出來(lái)水蒸氣的質(zhì)量,因此,不能通過(guò)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 4.取a g
35、 Na2CO3和NaHCO3的混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、烘干,得到b g固體,該方案能否測(cè)定混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)? 提示:能;沉淀的質(zhì)量即為BaCO3的質(zhì)量,根據(jù)BaCO3和原混合物的總質(zhì)量可列式求出Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 “套管實(shí)驗(yàn)”的應(yīng)用 “套管實(shí)驗(yàn)”是將一支較小的試管裝入另一支較大的試管中,經(jīng)組裝來(lái)完成較多儀器的實(shí)驗(yàn),因其具有許多優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。如Na2CO3、NaHCO3的熱穩(wěn)定比較實(shí)驗(yàn): b中的澄清石灰水變渾濁,而a中不變渾濁,證明Na2CO3的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于NaHCO3。 (1
36、)Na2O2與水反應(yīng)是否放熱的實(shí)驗(yàn): 將膠頭滴管中的水滴入小試管中,若燒杯中的水中有氣泡冒出,則 證明Na2O2與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 (2)銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn): 以“鈉及鈉的化合物間的轉(zhuǎn)化”為載體串聯(lián)鈉元素單質(zhì)及其化合物知識(shí) 高考載體(2009北京高考T12改編) 由短周期元素組成的中學(xué)常見的含鈉元素的物質(zhì)A、B、C、D,存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件已略去)。 [知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)] (1)若A為金屬鈉,
37、則E為________,A與水反應(yīng)的離子方程式為_____________________。 (2)若A為過(guò)氧化鈉,則E為________,A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。 (3)過(guò)氧化鈉是堿性氧化物嗎?過(guò)氧化鈉中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比是1∶1嗎? (4)A不論是Na2O還是Na2O2,依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷物質(zhì)C是________,物質(zhì)D是________。 (5)向B(NaOH)溶液中通入CO2,CO2的量不同時(shí),所得的產(chǎn)物相同嗎?試分別寫出少量CO2和足量CO2時(shí)反應(yīng)的離子方程式:__________________________,__
38、__________________________。 (6)如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法鑒別同濃度的C、D溶液? 答案:(1)H2 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ (2)O2 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ (3)不是堿性氧化物 不是1∶1,而是1∶2。 (4)Na2CO3 NaHCO3 (5)不相同 足量CO2時(shí):OH-+CO2===HCO 少量CO2時(shí):2OH-+CO2===CO+H2O (6)方法一:分別滴加BaCl2(或CaCl2)溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液,無(wú)沉淀生成者為NaHCO3溶液。 方法二:分別測(cè)量同濃度Na2CO3和NaHCO3溶液的pH,pH大者為Na2CO3溶液,pH小者為NaHCO3溶液。 方法三:分別向同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液中逐滴加入同濃度的稀鹽酸,開始即產(chǎn)生氣泡的為NaHCO3溶液,開始無(wú)氣泡,過(guò)一段時(shí)間再產(chǎn)生氣泡的為Na2CO3溶液。 希望對(duì)大家有所幫助,多謝您的瀏覽!
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