2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題1 金屬及其化合物試題.DOC
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2019年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 專題1 金屬及其化合物試題 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解鈉的主要性質(zhì)及應(yīng)用; 2.了解Na、Mg及其重要化合物的主要性質(zhì)和重要應(yīng)用。 金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用 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: 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.鈉的用途 (1)制取Na2O2等化合物。 (2)鈉、鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 (3)用作電光源,制作高壓鈉燈。 (4)冶煉某些金屬 金屬鈉具有強(qiáng)的還原性,熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ)鈉與CuSO4溶液的反應(yīng):2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+。( ) (2)(xx廣東高考)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)√ (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?、贜aCl溶液 ③Na2SO4溶液?、蹸a(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4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.解析:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++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;⑥中水減少,有NaCl析出。 答案:①④⑥ 氧化鈉與過氧化鈉 物質(zhì) 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(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===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)(xx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)氧化鈉與過氧化鈉都屬于堿性氧化物。( ) (3)過氧化鈉中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶1。( ) (4)Na2O2可用作潛水艇供氧劑。( ) (5)(xx北京高考)Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時(shí)間,變成白色粘稠物的成分是NaOH。( ) (6)7.8 g 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、過氧化鈉中陰、陽離子個(gè)數(shù)比相同嗎? 提示:相同;Na2O、Na2O2中陰、陽離子個(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 Na2O2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。 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),回答下列問題。 一組:①Na2O2+CO2;②Na2O2+SO2 二組:③Na2O2+FeCl3(溶液);④Na2O2+FeCl2(溶液) 問題:(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? 二、利用Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的四個(gè)關(guān)系解答問題的策略 1.物質(zhì)的量的關(guān)系 無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物,通過足量的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: 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,即可滿足上述條件。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有: (1)無機(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。 ,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)過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后,若固體質(zhì)量增加了28 g,反應(yīng)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 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。 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 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 碳酸鈉的性質(zhì)與應(yīng)用 碳酸鈉與碳酸氫鈉的比較 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 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(xx大綱全國卷)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)(xx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)(xx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)(xx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)(xx北京高考)向NaHCO3溶液中加入過量澄清石灰水,出現(xiàn)白色沉淀的離子方程式:2HCO+Ca2++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__________________________。 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↑ 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。 1.不能用來鑒別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.可以用來判定碳酸氫鈉粉末中混有碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)方法是( ) A.加熱時(shí)有無色氣體放出 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 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量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2相等(碳元素守恒)。,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NaHCO3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 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)生白色沉淀,而NaHCO3不與BaCl2反應(yīng),沒有明顯現(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 3.解析: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CaCO3沉淀;相同條件下Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的pH大。 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 鎂的提取及應(yīng)用 1.鎂的化學(xué)性質(zhì) (1)鎂與非金屬單質(zhì)的反應(yīng): ①鎂條在O2中燃燒,發(fā)出耀眼的強(qiáng)光,生成白色固體物質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+O22MgO。 ②鎂條能與N2反應(yīng),化學(xué)方程式為3Mg+N2Mg3N2。 ③鎂與酸的反應(yīng): 鎂是活潑金屬,能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)放出H2,反應(yīng)的離子方程式為Mg+2H+===Mg2++H2↑。 (2)鎂能在CO2中燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+CO22MgO+C。 2.鎂的用途 (1)鎂鋁合金——用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件。 (2)制造信號(hào)彈和焰火。 (3)氧化鎂——耐高溫材料。 3.鎂的工業(yè)制備 工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂,化學(xué)方程式為MgCl2Mg+Cl2↑。 1.鎂條在空氣中點(diǎn)燃,能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)?試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 提示:鎂條在空氣中點(diǎn)燃,能與空氣中的O2、N2和CO2發(fā)生反應(yīng),化學(xué)方程式分別為:2Mg+O22MgO,3Mg+N2Mg3N2,2Mg+CO22MgO+C。 2.鎂粉是焰火、閃光粉中不可缺少的原料,工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在氣體中冷卻,下列氣體能用作鎂蒸氣冷卻氣的是________。 ①空氣?、贑O2 ③Ar?、蹾2 ⑤N2 提示:鎂能和O2、CO2、N2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但與Ar、H2不反應(yīng),故Ar和H2能作為鎂蒸氣的冷卻氣。 3.工業(yè)上用電解熔融MgCl2而不用電解MgO制取金屬鎂的原因是什么? 提示:MgO的熔點(diǎn)高,耗能大。 4.由MgCl26H2O加熱分解制取無水MgCl2時(shí),必須在HCl的氣氛中進(jìn)行,其目的是什么? 提示:目的是防止MgCl2水解,否則得不到無水MgCl2。 5.等質(zhì)量的金屬鎂分別在下列氣體中充分燃燒:①O2、②CO2、③N2、④空氣,燃燒后固體的質(zhì)量是分別W1 g、W2 g、W3 g、W4 g,試比較它們的大?。篲___________。 提示:W2>W(wǎng)1>W(wǎng)4>W(wǎng)3 從海水中提取鎂的方法 (1)提取流程: (2)反應(yīng)原理: ①M(fèi)gCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2 ②Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O ③MgCl26H2OMgCl2+6H2O ④MgClMg+Cl2↑ 1.已知MgO、MgCl2的熔點(diǎn)分別為2 800 C、604 C,將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解,都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2,工業(yè)上從海水中提取鎂正確的方法是( ) A.海水Mg(OH)2Mg B.海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg C.海水Mg(OH)2MgOMg D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg 2.(xx前黃中學(xué)模擬)某工廠采用如下步驟從海水中提取鎂:①把貝殼制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降,過濾,洗滌;③將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶,過濾,得到含結(jié)晶水的晶體;④將所得晶體在一定條件下加熱得到無水氯化鎂;⑤電解熔融氯化鎂,得到金屬鎂。 (1)請(qǐng)寫出步驟①、⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: ①________________________________________________________________________, ⑤________________________________________________________________________。 (2)在以上提取鎂的過程中,沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是________。 A.分解反應(yīng) B.化合反應(yīng) C.復(fù)分解反應(yīng) D.置換反應(yīng) (3)第④步中“一定條件”指的是什么條件?為什么? (4)已知海水中鎂的含量為1.10 gL-1,若該工廠每天生產(chǎn)1.00 t鎂,則每天至少需要多少體積的海水? [答案專區(qū)] 1.解析:工業(yè)上提取鎂除從理論上可行外還要考慮設(shè)備、原料、成本等問題。從理論上看A項(xiàng)中使用NaOH成本高,且Mg(OH)2是一種不溶性堿,加熱熔融時(shí)會(huì)發(fā)生分解,因此不可行;B項(xiàng)中得不到MgCl2,C項(xiàng)中電解MgO時(shí),由于MgO的熔點(diǎn)很高,耗能大,所以經(jīng)濟(jì)效益差。 答案:D 2.(1)①CaCO3CaO+CO2↑ CaO+H2O===Ca(OH)2⑤MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ (2)D (3)“通入HCl氣體”或“在HCl氣氛中”。因?yàn)镸gCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,HCl揮發(fā),生成Mg(OH)2,得不到MgCl2,通入HCl氣體,可以抑制其水解。 (4)V==9.09105 L。 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 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↑ (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.(xx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。 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。 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 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Na2CO3、 NaHCO3混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定。 判斷下列描述的正誤。 (1)(xx福建高考T10-B)用加熱分解的方法區(qū)分Na2CO3、NaHCO3兩種固體( ) (2)(2011北京高考T11A)用下面實(shí)驗(yàn)方案測定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)開始階段無現(xiàn)象,后隨稀鹽酸的加入而產(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)出來水蒸氣的質(zhì)量,因此,不能通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 4.取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得到b g固體,該方案能否測定混合物中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)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)鈉的相關(guān)知識(shí) 高考載體(xx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,則E為________,A與水反應(yīng)的離子方程式為________________。 (2)若A為過氧化鈉,則E為________,A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。 (3)過氧化鈉是堿性氧化物嗎?過氧化鈉中陰、陽離子個(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:___________________,______________________。 (6)如何通過實(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,無沉淀生成者為NaHCO3溶液。 方法二:分別測量同濃度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,開始無氣泡,過一段時(shí)間再產(chǎn)生氣泡的為Na2CO3溶液。 1.下列各組物質(zhì)與其用途的關(guān)系不正確的是( ) A.過氧化鈉:供氧劑 B.純堿:治療胃酸過多的一種藥劑 C.小蘇打:發(fā)酵粉主要成分 D.明礬:凈水劑 解析:選B 過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣,所以過氧化鈉可作供氧劑,A正確;純堿即碳酸鈉,有較強(qiáng)的堿性,不能治療胃酸過多,可用碳酸氫鈉或氫氧化鋁治療,B錯(cuò)誤;小蘇打是碳酸氫鈉,受熱易分解生成二氧化碳,可用于發(fā)酵粉,C正確;明礬水解生成氫氧化鋁膠體,氫氧化鋁膠體具有吸附性,可以吸附懸浮物質(zhì),起凈水作用,D正確。 2.(xx通州模擬)從實(shí)驗(yàn)的安全考慮,下列四種演示金屬鉀與水反應(yīng)現(xiàn)象的裝置或操作較為合理的是( ) 解析:選B K與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)更加劇烈,C、D易爆炸,而A易燃燒。 3.(xx海安中學(xué)模擬)測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案不合理的是( ) A.取a克混合物充分加熱,減重b克 B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體 C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克 D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b克固體 解析:選C NaHCO3受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳,通過加熱分解利用差量法即可計(jì)算出Na2CO3質(zhì)量,A合理;Na2CO3和NaHCO3均可與鹽酸反應(yīng)生成水、二氧化碳和氯化鈉,所以b g固體是氯化鈉,利用守恒法可計(jì)算出Na2CO3質(zhì)量,B合理;混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),也會(huì)生成水和二氧化碳,所以逸出的氣體是二氧化碳,但會(huì)混有水蒸氣,即堿石灰增加的質(zhì)量不是二氧化碳的質(zhì)量,不能測定含量,故C不合理;Na2CO3和NaHCO3都與Ba(OH)2反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為CO+Ba2+===BaCO3↓、HCO+OH-+Ba2+===H2O+BaCO3↓,因此最后得到的固體是BaCO3,可以計(jì)算出Na2CO3質(zhì)量,D合理。 4.(xx南通中學(xué)模擬)NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說法正確的是( ) A.NaHCO3 受熱分解的方程式為: 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ B.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 C.電解飽和氯化鈉溶液的方程式為:2NaCl2Na+Cl2↑ D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 解析:選A A項(xiàng),正確。B項(xiàng),25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,錯(cuò)誤。C項(xiàng),鈉應(yīng)在無水狀態(tài)下制備,錯(cuò)誤。D項(xiàng),NaCl→NaHCO3→Na2CO3,這兩步轉(zhuǎn)化中元素的化合價(jià)沒有變化,是非氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤。 5.(xx徐州一中模擬)下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)及其解釋不正確的是( ) A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈淺紅色,微熱后紅色加深,是因?yàn)镹aHCO3分解生成了Na2CO3 B.鈉保存在煤油中,是因?yàn)槊河筒慌c鈉反應(yīng),且鈉比煤油密度大、煤油可以隔絕空氣 C.用潔凈的玻璃管向包有Na2O2的脫脂棉吹氣,脫脂棉燃燒,說明CO2、H2O與Na2O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3,原因是鈉在空氣中生成的Na2O會(huì)與水和二氧化碳反應(yīng) 解析:選A A項(xiàng),NaHCO3在溶液中不能分解,顏色加深是由于加熱促進(jìn)水解,錯(cuò)誤。 6.(xx天一中學(xué)模擬)如圖所示,兩圓圈相交的陰影部分表示圓圈內(nèi)的物質(zhì)相互發(fā)生的反應(yīng)。已知鈉及其氧化物的物質(zhì)的量均為0.1 mol,水的質(zhì)量為100 g。下列說法正確的是( ) A.Na2O2中陰陽離子數(shù)目之比為1∶1 B.反應(yīng)①的離子方程式為:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑ C.反應(yīng)③最多能產(chǎn)生0.05 mol O2 D.①、②、③充分反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從大到?。孩?②>③ 解析:選C Na2O2中陰陽離子數(shù)目之比為1∶2,A不正確;B中沒有配平,不正確;C正確,D不正確,①、②、③充分反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從大到小應(yīng)該是②=③>①,答案選C。 7.(xx金陵中學(xué)模擬)將a L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2通入100 mL 3 molL-1 NaOH溶液中,下列各項(xiàng)為通入CO2過程中溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是( ) A.a(chǎn)=3.36時(shí),CO2+2OH-===CO+H2O B.a(chǎn)=4.48時(shí),2CO2+3OH-===CO+HCO+H2O C.a(chǎn)=6.72時(shí),CO2+OH-===HCO D.a(chǎn)=8.96時(shí),3CO2+4OH-===CO+2HCO+H2O 解析:選D 氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.3 mol。二氧化碳?xì)怏w通入氫氧化鈉溶液有兩個(gè)極端反應(yīng):CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O、NaOH+CO2===NaHCO3。當(dāng)通入3.36 L(STP)二氧化碳?xì)怏w時(shí)恰好生成碳酸鈉,當(dāng)通入6.72 L(STP)二氧化碳?xì)怏w時(shí)恰好生成碳酸氫鈉。A、C正確;若通入二氧化碳?xì)怏w4.48 L(STP),則生成碳酸鈉和碳酸氫鈉,二氧化碳與氫氧化鈉物質(zhì)的量比為2∶3,B正確;當(dāng)通入二氧化碳?xì)怏w8.96 L(STP)時(shí),二氧化碳過量,生成碳酸氫根離子,D錯(cuò)誤。 8.(xx如東中學(xué)模擬)向某碳酸鈉溶液中逐滴加1 molL-1的鹽酸,測得溶液中Cl-、HCO的物質(zhì)的量隨加入鹽酸體積的關(guān)系如圖所示,其中n2∶n1=3∶2,則下列說法中正確的是( ) A.Oa段反應(yīng)的離子方程式與ab段反應(yīng)的離子方程式相同 B.該碳酸鈉溶液中含有1 mol Na2CO3 C.b點(diǎn)的數(shù)值為0.6 D.b點(diǎn)時(shí)生成CO2的物質(zhì)的量為0.3 mol 解析:選C 注意審題,向某碳酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸,考慮到應(yīng)該有以下兩個(gè)依次進(jìn)行的反應(yīng):Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3 ①;NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑②。再分析溶液中Cl-、HCO的物質(zhì)的量隨加入鹽酸體積的關(guān)系圖,可見Cl-的量一直在增加,而HCO開始和Cl-的量增加相同,到加入a L鹽酸時(shí),HCO的量隨著鹽酸的加入在減少,說明這時(shí)開始發(fā)生反應(yīng)②,A錯(cuò)誤。加入a L鹽酸時(shí),此時(shí)溶液中Na2CO3恰好反應(yīng)完,從圖中可知物質(zhì)的量n(Cl-)=n(HCO)=0.5 mol,由反應(yīng)①可知Na2CO3的物質(zhì)的量應(yīng)為0.5 mol,B錯(cuò)誤。再接著分析加入b L鹽酸時(shí),物質(zhì)的量n(Cl-)∶n(HCO)=3∶2,由反應(yīng)②可知道增加了0.1 mol Cl-就會(huì)減少0.1 mol的HCO,所以此時(shí)n(Cl-)=0.6 mol,n(HCO)=0.4 mol,所以此時(shí)加入鹽酸的體積為0.6 L,C正確。由反應(yīng)②可計(jì)算反應(yīng)0.1 mol的HCO應(yīng)該生成0.1 mol的CO2氣體,所以D錯(cuò)誤。 9.(xx蘇北四市模擬)已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì),為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用下圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(提示:堿石灰是生石灰與氫氧化鈉的混合物,可以吸收水和二氧化碳) 主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:① 按圖組裝儀器,并檢驗(yàn)裝置的氣密性 ②將10.0 g試樣放入錐形瓶中,加適量蒸餾水溶解,得到試樣溶液 ③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到20.0 g ④從分液漏斗滴入6 molL-1的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止 ⑤從導(dǎo)管A處緩緩?fù)ㄈ胍欢康目諝? ⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到22.0 g ⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到U型管的質(zhì)量基本不變,為22.2 g 請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐栴}: (1)裝置中干燥管B的作用________________________。如果沒有連接該干燥管,測試的結(jié)果________________________(填偏高、偏低或不變)。 (2)如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸,測試的結(jié)果________(填偏高、偏低或不變)。 (3)步驟⑤的目的是________________________,如果沒有進(jìn)行步驟⑤的操作,測試的結(jié)果________________(填偏高、偏低或不變)。 (4)試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________________。 解析:(1)U型管中的堿石灰是為了吸收反應(yīng)生成的二氧化碳,但空氣中也存在二氧化碳,干燥管B的作用就是防止空氣中的二氧化碳和水分進(jìn)入U(xiǎn)型管,對(duì)結(jié)果產(chǎn)生誤差,空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置,被誤認(rèn)為是二氧化碳,所以二氧化碳的質(zhì)量偏大,算出的碳酸鈉的質(zhì)量也會(huì)偏大的,所以結(jié)果會(huì)偏大。 (2)由于鹽酸具有揮發(fā)性,也會(huì)隨著二氧化碳進(jìn)入U(xiǎn)型管,被誤認(rèn)為是二氧化碳,所以二氧化碳的質(zhì)量偏大,算出的碳酸鈉的質(zhì)量也會(huì)偏大的,所以結(jié)果會(huì)偏大。 (3)由于反應(yīng)后錐形瓶中存留有二氧化碳,鼓入一定量的空氣就是將殘留的二氧化碳完全排入U(xiǎn)型管;沒有步驟⑤,有殘留的CO2沒有吸收,測試結(jié)果偏低。 (4)設(shè)需要碳酸鈉的質(zhì)量為x則: Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑ 106 44 x 22.2-20.0 列比例式:= 解得x=5.3 g; 所以試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=53.0%。 答案:(1)防止空氣中的CO2和H2O進(jìn)入U(xiǎn)型管中 偏高 (2)偏高 (3)把反應(yīng)中的CO2全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中 偏低 (4)53.0% 10.(xx鎮(zhèn)江模擬)鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。某學(xué)校課外興趣小組從海水曬鹽后的鹽鹵(主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等)中模擬工業(yè)生產(chǎn)來提取鎂,主要過程如下: 回答下列問題: (1)工業(yè)上從鹽鹵中獲取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是________________________________________。 (2)從過程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ,除去少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入到盛有________溶液的燒杯中,充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)________、________(填操作方法)可得純凈的Mg(OH)2。 (3)下圖是該興趣小組設(shè)計(jì)進(jìn)行過程③的實(shí)驗(yàn)裝置圖: 其中裝置A的作用是___________________________________________________。 (4)寫出過程④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。 解析:(1)從原料的來源和成本考慮;(2)因?yàn)镸g(OH)2比Ca(OH)2更難溶,發(fā)生反應(yīng)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;(3)利用濃鹽酸的揮發(fā)性和濃硫酸的吸水性來制取干燥的HCl氣體,從而保證裝置B中的HCl氣氛;(4)為電解熔融MgCl2的反應(yīng)。 答案:(1)石灰乳原料豐富,成本低 (2)MgCl2(或氯化鎂) 過濾 洗滌 (3)制備干燥的HCl氣體 (4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 11.(xx揚(yáng)州中學(xué)模擬)某實(shí)驗(yàn)小組把CO2通入飽和Na2CO3溶液制取NaHCO3,裝置如圖所示(氣密性已檢驗(yàn),部分夾持裝置略): (1)D中產(chǎn)生NaHCO3的化學(xué)方程式是________________________________________。 (2)請(qǐng)結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋B中溶液的作用________________________。 (3)當(dāng)D中有大量白色固體析出時(shí),停止實(shí)驗(yàn),將固體過濾、洗滌、干燥備用。為確定固體的成分,實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)方案如下(稱取一定質(zhì)量的固體,配成1 000 mL溶液作為樣液,其余固體備用): ①方案1:取樣液與澄清的Ca(OH)2溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀。 實(shí)驗(yàn)小組對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生的原理進(jìn)行分析,認(rèn)為該方案不合理,理由是____________。 ②方案2:取樣液與BaCl2溶液混合,出現(xiàn)白色沉淀并有氣體產(chǎn)生。 實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為固體中存在NaHCO3,其離子方程式是________________________。 該小組認(rèn)為不能確定是否存在Na2CO3,你認(rèn)為該結(jié)論是否合理?_________________。 ③方案3:利用儀器測定了固體殘留率隨溫度變化的曲線,如下圖所示。 a.根據(jù)A點(diǎn)坐標(biāo)得到的結(jié)論是_________________________________________。 b.根據(jù)B點(diǎn)坐標(biāo),計(jì)算殘留固體中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=________________。(殘留率=100%) 通過上述實(shí)驗(yàn),該小組認(rèn)為,可以向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2制備NaHCO3。 解析:A裝置中反應(yīng)制備CO2,其中有雜質(zhì)HCl、H2O(g),B裝置既減少CO2的溶解,又能吸收HCl,C裝置干燥CO2,D裝置制備碳酸氫鈉。(3)Na2CO3和NaHCO3都能和Ca(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀,方案1不合理,方案2 Na2CO3和BaCl2反應(yīng)有白色沉淀,NaHCO3和BaCl2反應(yīng)有白色沉淀和氣體,因此可以確定NaHCO3存在,但不能確定Na2CO3的存在。方案3在溫度為180 ℃時(shí),殘留率正好符合NaHCO3完全分解的計(jì)算,B點(diǎn)根據(jù)差量法進(jìn)行計(jì)算,設(shè)原來有100克NaHCO3,反應(yīng)后剩余80克,減少20克是CO2和H2O的質(zhì)量,列方程組計(jì)算。 答案:(1)Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 (2)CO2在水中存在平衡:CO2+H2OH2CO3HCO+H+,H2SO4存在時(shí),可使上述平衡向左移動(dòng),從而減少CO2在水中的溶解,同時(shí)吸收揮發(fā)出來的HCl氣體 (3)①Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca(OH)2溶液發(fā)生反應(yīng)生成白色沉淀,無法確定固體的成分中是否為NaHCO3。 ②2HCO+Ba2+===BaCO3↓+CO2↑+H2O 合理 ③a.白色固體為NaHCO3 b.71∶42(或1.69) 12.(xx姜堰中學(xué)模擬)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)Na2CO3和NaHCO3的混合溶液的組成進(jìn)行探究。取20.00 mL該混合溶液不斷加入1.00 mol/L的稀鹽酸,加入鹽酸的體積和產(chǎn)生的現(xiàn)象見下表: 反應(yīng)階段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 鹽酸體積V/mL 0- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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