第三章 第二节 钠的化合物
美丽99-推荐表自我鉴定
钠的重要化合物
知识一 氧化钠和过氧化钠
【实验3-5】分别向盛Na<
br>2
O和Na
2
O
2
的试管里加水并用带火星的木条检验02
,向反应后溶液中滴入酚酞。
实验现象:试管1,加水无明显现象,滴酚酞后变红;试
管2,加入水,剧烈反应,有气泡放出,溶液变红后褪色,
木条复燃。试管外壁温度升高。
解
释:由滴入酚酞变红说明有氢氧化钠生成。根据质量守恒,还可推知气体产物只可能是氢气和氧气。木条复燃说<
br>明气体气体为氧气。推得发生如下反应:2Na
2
O
2
+2H
2
O=4NaOH+O
2
↑。褪色说明Na
2
O
2
氧化性强,具有漂白性。
1、氧化钠和过氧化钠:Na
2
O和Na
2
O
2
的比较
物质 氧化钠(Na
2
O)
过氧化钠(Na
2
O
2
)
色态
类别
氧化物 过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态
阴阳离子个数比 1∶2
1∶2
生成条件 常温 加热或点燃
热稳定性
不稳定(加热时被空气氧化生成Na
2
O
2
) 稳定
与水反应的化学方程式
离子方程式
与CO
2
反应的化学方程式
与盐酸反应的化学方程式
2Na
2
O
2
+4HCl=4NaCl+2H
2
O
+ O
2
↑
主要用途 用于制取少量Na
2
O
2
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
【提醒】
Na
2
O
2
的强氧化性
(Na
2
O
2
在反应主要表现氧化性,如果有水,还有碱性)
(1
)Na
2
O
2
与SO
2
反应:Na
2
O<
br>2
+SO
2
===Na
2
SO
4
。
++
(2)Na
2
O
2
投入FeCl
2
溶液中,
可将Fe
2
氧化成Fe
3
,同时生成Fe(OH)
3
沉淀。
(3)Na
2
O
2
投入氢硫酸中,可将H
2
S氧化
成单质硫,溶液变浑浊。
(4)Na
2
O
2
投入Na
2<
br>SO
3
溶液中,可将Na
2
SO
3
氧化成Na
2
SO
4
。
(5)Na
2
O
2
具有漂
白性,投入品红溶液中,可使品红溶液褪色。
(6)向滴有酚酞试液的水中加入Na
2
O
2
固体,固体溶解,有无色气泡冒出,溶液先变红,后褪色。因为Na
2
O
2
与
水反应生成NaOH和O
2
,溶液呈碱性,同时Na
2
O
2
具有漂白性。
(7)但是当Na
2
O
2<
br>和H
2
O
2
等过氧化物与强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液反应,只表现还
原性,-1价的O全部生成
-+
O
2
。
5H
2
O
2
+2 MnO
4
+6
H=5O
2
↑+2Mn
2+
+8 H
2
O
【深化拓展】1.Na
2
O
2
与CO
2
、H
2
O反应的四个角度探究
(1)从氧化还原的角度
①Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
反应均有O
2生成,在反应中Na
2
O
2
既表现出氧化性也表现出还原性,H
2
O、CO
2
在此反应中
既不是氧化剂,也不是还原剂。
②2
mol的Na
2
O
2
不论与水还是与CO
2
反应均生成1
mol的O
2
,转移2 mol的电子。
(2)从物质的量的角度
①2
mol的Na
2
O
2
不论与水还是与CO
2
反应均生成1
mol的O
2
,消耗2 mol的H
2
O或2
mol的CO
2
。
1
②若CO
2
和水蒸气的混合气体(或
单一气体)通过足量的Na
2
O
2
,则气体体积减少的量等于原混合气体体积
的,且等
2
于生成氧气的体积。
(3)从先后顺序的角度
Na
2
O
2
与水蒸气、CO
2
混合气体反应时,Na
2
O
2
应视为首先与CO
2
反应生成Na
2
CO
3,CO
2
反应完后,剩余的Na
2
O
2
再与水蒸气反应
生成NaOH。
(4)从质量的角度
1 mol Na
2
O
2<
br>与足量CO
2
、H
2
O分别完全反应时相当于吸收了28 g
CO、2 g H
2
。
2、关于Na
2
O
2<
br>与CO
2
、H
2
O的反应
1.反应原理2Na
2<
br>O
2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3+O
2
2Na
2
O
2
+2H
2
O==
=4NaOH+O
2
↑
2.三个关系
①与CO
2
的反应
:2CO
2
+2Na
2
O
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
固体的质量差
1
2×44 g 32 g 88 g-32 g= (2×28) g
结论:Na
2
O
2
固体与CO
2
反应时,固体增加
的质量等于与参加反应的CO
2
等物质的量的CO的质量,即Na
2
O
2
+
CO===Na
2
CO
3
(实际上该反应不能发生)
。
②与H
2
O的反应: 2H
2
O+2Na
2
O
2
===4NaOH+O
2
↑ 固体的质量差
2×18 g
32 g 36 g-32 g= (2×2) g
结论:Na
2
O
2固体与H
2
O反应时,固体增加的质量等于与参加反应的H
2
O等物质的
量的H
2
的质量,即Na
2
O
2
+
H
2<
br>===2NaOH(实际上该反应不能发生)。
(2)气体体积关系:
①
与CO
2
的反应:2CO
2
+2Na
2
O
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
气体的体积差
2 L 1 L2 L-1 L=1 L
②与H
2
O
的反应:2H
2
O(g)+2Na
2
O
2
===4NaOH
+O
2
↑ 气体的体积差
2 L 1 L 2 L-1
L=1 L
结论:若CO
2
和水蒸气(或二者的混合气体)通过足量的Na
2
O
2
,气体体积的减少量为原气体(或混合气体)体积的一
半,即为生成氧
气的量。
(3)电子转移关系:当Na
2
O
2
与足量CO
2
、H
2
O反应时,1 mol
Na
2
O
2
转移1 mol电子。
[特别提醒]一定量的Na2
O
2
与一定量CO
2
和H
2
O(g)的混合
物的反应,可视作Na
2
O
2
先与CO
2
反应,待CO2
反应完全
后,Na
2
O
2
再与H
2
O(g)发生反应。
2.增重量等于可燃物质量的规律
凡分子组成符合(CO)
m
·(H
2
)
n
的物质,W g该物质在O
2中完全燃烧,将其产物(CO
2
和水蒸气)通过足量的Na
2
O
2
后,
固体增重必为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为
1∶1,即可满足该条件。中
学阶段常见的符合这一关系的物质有:
(1)无机物:H
2
、CO及H
2
和CO的混合气体;
(
2)有机物:CH
3
OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH
3
COOH(乙
酸)、HCOOCH
3
(甲酸甲酯)、C
6
H
12
O
6
(葡萄糖)等。
1.为了使宇航员在飞船中得到一个稳
定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na
2
O
2
或K
2<
br>O
2
颗粒的装置,
它的用途是产生氧气。下列关于Na
2
O<
br>2
的叙述正确的有( )
①Na
2
O
2
中阴、阳
离子的个数比是1∶1②Na
2
O
2
分别与水及CO
2
反应
产生相同量氧气时,需水和CO
2
的质量相等
③Na
2
O
2
分别与水及CO
2
反应产生相同量氧气时,转移电子的物质的量相等
④N
a
2
O
2
的漂白原理与SO
2
的漂白原理相同⑤Na
2
O
2
与SO
2
反应生成Na
2
SO
3
与H
2
O
⑥Na
2
O
2
能与酸反应生成
盐和水,所以Na
2
O
2
是碱性氧化物⑦Na
2
O
2
与水反应,Na
2
O
2
既是氧化剂,又是还原剂
⑧Na
2
O
2
投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色
2.下列说法错误的是( )
A.Na
2
O、Na
2
O
2
组成元素相同,与CO
2
反应产物也相同
B.将一定量的Na<
br>2
O
2
和NaHCO
3
的混合物放在一密闭容器中充分加热后
,所得固体中一定含有Na
2
CO
3
C.Na
2
O
2
与H
2
O反应中,Na
2
O
2
既作氧
化剂又作还原剂
D.在一定条件下将10 L CO
2
和水蒸气的混合气体,通入足
量的Na
2
O
2
充分反应,恢复到原条件,剩余5 L气体
3.对
Na
2
O
2
与CO
2
和H
2
O(g)混合
气体的反应来说,下列说法错误的是( )
A.只要参加反应的Na
2
O
2
一定,反应生成的氧气就一定 B.只要CO
2
和H
2
O(g)的总的物质的量一定,反应所消耗的Na
2
O
2
的量就一定
C.只要气体的总物质的量一定,反应中所转移的电子的物质的量就一定
D.只要混合气体的总物质的量一定,固体所增加的质量就一定
4.下列反应与Na
2
O
2
+SO
2
==Na
2
SO
4
相比较,Na
2
O
2
的作用相同的是()
A.2Na
2
O
2
+CO
2
=
2Na
2
CO
3
+O
2
B.2Na
2
O
2
+2SO
3
=
2Na
2
SO
4
+O
2
C.Na
2
O
2
+H
2
SO
4
= Na
2
SO
4
+H
2
O
2
D.3Na
2
O
2
+Cr
2
O
3
=
2Na
2
CrO
4
+Na
2
O
5.N
A
代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
2O
2
是白色固体,能与水反应生成碱NaOH,所以Na
2
O
2
是碱性氧化物
B.足量Na
2
O
2
和标准状况下11.2
L CO
2
反应,转移电子数目为N
A
C.1 mol
Na
2
O
2
中含阴离子的个数为2N
A
CO或
C
6
H
12
O
6
在O
2
中完全燃烧,产物
与足量Na
2
O
2
完全反应,固体质量恰好增加ag
6.下列判断正确的是( )
A.可用水来确定某Na
2
O粉末中是否含
有Na
2
O
2
B.可用CO
2
来确定某Na
2O粉末中是否含有Na
2
O
2
C.可利用在空气中加热的方法
除去Na
2
O中的Na
2
O
2
D.将足量的Na
2
O
2
、Na
2
O分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色
2
7.下列说法中正确的是
A.Na
2
O
2
遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
B.Na
2
O
2
与CO
2
反应生成0.1 mol
O
2
时转移电子0.4 mol
C.将Na
2
O
2
投入CuCl
2
溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D.向饱和烧碱溶液中加入2 g
Na
2
O
2
充分反应完时,溶液中c(Na
+
)不变 8.在一定温度下,向饱和的烧碱溶液中加入一定量的Na
2
O
2
,充分
反应后,恢复到原来的温度,下列说法中正确的
是( )
A.溶液的pH不变,有H
2
放出B.溶液的pH值增大,有O
2
放出
++
C.溶液中c
(Na)增大,有O
2
放出D.溶液中Na数目减少,有O
2
放出
9.由Na
2
O
2
、Na
2
CO
3
、Na
HCO
3
、NaCl中某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸有气体放出。将气体通过<
br>足量的NaOH溶液,气体体积减少一部分。将上述混合物在空气中加热,有气体放出,下列判断正确的是
( )
A.混合物中一定不含有Na
2
CO
3
、NaClB.混
合物中一定有Na
2
O
2
、NaHCO
3
C.无
法确定混合物中是否含有NaHCO
3
D.混合物中一定不含Na
2
O
2
、NaCl
10、如图所示,两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。钠
及其氧化物的物质的
量均为0.1 mol,水的质量为100 g。下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙都属于氧化还原反应
+-
B.甲反应的离子方程式为Na+2H2
O===Na+2OH+H
2
↑
C.丙充分反应,能产生0.05
mol O
2
,电子转移0.1 mol
D.甲、乙、丙充分反应后所得溶液的质量
分数分别为w
1
、w
2
、w
3
,则:2w
1
=w
2
=w
3
11.将足量的Na
2
O
2
与16.0 g CO、H
2<
br>、O
2
混合气体共同置于一密闭容器中,用电火花引燃,使其完全反应。反应
后
Na
2
O
2
增重12.0
g,则原混合气体中O
2
的质量分数是()
A.25%
B.35% C.50% D.75%
-
12.一
定量的Na
2
O
2
与CO
2
反应后的固体物质41.8
g,恰好与1 L 1 mol·L
1
的稀盐酸完全反应,说法正确的是( )
A.41.8 g固体物质为Na
2
CO
3
B.41.8
g固体物质为0.1 mol Na
2
CO
3
和0.4 mol
Na
2
O
2
的混合物
C.41.8 g固体物质为31.2 g
NaHCO
3
和10.6 g Na
2
CO
3
的混合物D.
一定量的Na
2
O
2
为78 g
13.将等物质的量的Na、Na
2
O、Na
2
O
2
、NaOH,分别投入等质量的足量水中
,所得溶液质量分数最小的是( )
A. NaB. Na
2
OC.
Na
2
O
2
D. NaOH
14.过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28
g,反应中有关物
质的物理量正确的是(N
A
表示阿伏加德罗常数)( )
选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子
A 1 mol 2N
A
B 22.4 L 1 mol
C 106 g 1 mol
D 106
g 2N
A
15.将4.34 g Na、Na
2
O、Na
2
O
2
的混合物与足量的水反应,在标准状况下得到672 mL混合气体,将混合
气体通电
后恰好完全反应,则Na、Na
2
O、Na
2
O
2
的物质的量之比为
A.4∶3∶2 B.1∶2∶1C.1∶1∶2 D.1∶1∶1 <
br>16.等物质的量的N
2
、O
2
、CO
2
,混合气体
通过Na
2
O
2
后体积变为原体积的89(同温同压),这时混合气体中N<
br>2
、
O
2
、CO
2
物质的量之比为
A.3:4:1 B.3:3:2C.6:7:3 D.6:9:0
17.将15.6 g
Na
2
O
2
和5.4 g
Al同时放入一定量的水中,充分反应后得到200
mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标
准状况下的HCl气体6.72
L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是( )
+-1
A.最终溶液:
c
(Na)=1.5
mol·LB.标准状况下,反应过程中得到6.72 L气体
+-
C.最终溶液:
c
(Na)=
c
(Cl)D.最终得到7.8 g沉淀
18.CO
2
与H
2
的混合气体5 g,在150 ℃时和足量的氧
气混合,用电火花充分引燃,在相同状况下再将反应后所得
混合气体通入到足量的Na
2
O
2
中,测得Na
2
O
2
固体增重的质量为3.4
g,则原混合气体中CO
2
的物质的量分数为( )
A.75%
B.25%C.88% D.32%
19.
a
mol
Na
2
O
2
和
b
mol
NaHCO
3
固体混合后,在密闭容器中加热到250 ℃,使其充分反应,当排出的O
2
和H
2
O的物
质的量之比为1∶1时,
a
∶
b
为( )
A.1∶1 B.1∶2C.2∶3 D.2∶1
20.在一密闭容器中有HCHO、 H
2
和O
2
混合气体共20
g,放入足量Na
2
O
2
用电火花引燃,使其完全反应,Na
2O
2
增重
8
g,则原混合气体中HCHO、H
2
和O
2
的质量比可能是( )
A.2∶3∶6 B.2∶1∶6C.3∶5∶12 D.1∶1∶6
21.200℃时
,11.6gCO
2
和水蒸气的混合气体与足量的Na
2
O
2
充分反应后,固体质量增加了3.6g,则原混合气体的
平均相对分子质量为
A.
5.8B. 11.6C. 18.8 D. 23.2
3
22、在一定条件下,使CO和O
2
的混合气体26 g充分反应,所
得混合物在常温下跟足量的Na
2
O
2
固体反应,结果
固体增重14
g,则原混合气体中O
2
和CO的质量比可能是( )
A.4∶9
B.1∶1 C.7∶6 D.6∶7
23.在密闭容器中充入CO
2
、CO、CH
4
的混合气体共m g
,若加入足量Na
2
O
2
,充分振荡并不断用电火花引燃至反
应完全
,测得固体质量增加m g,则CO
2
与CH
4
的体积比为( )
A.3∶1 B.2∶1C.1∶1D.任意比
24.16 g CH
4
完全燃烧将生成物全部通过过量的Na
2
O
2
,Na
2<
br>O
2
将增重( )
A.16 g B.32 gC.4 g
D.无法判断
25.下列关于Na
2
O
2
的叙述中正确的是(
)
A.Na
2
O
2
是淡黄色固体,久置于空气中变成Na
2
OB.Na
2
O
2
与水的反应中,Na
2
O2
只作氧化剂
C.用Na
2
O
2
漂白过的织物、麦秆等日久又渐渐变成黄色 D.Na
2
O
2
放入饱和NaOH溶液中,放出大量的O
2,并有白色固体析出
26.如图所示,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na
2
O
2
粉末,U形管中注有
浅红色的水,将气球用橡皮绳紧系在试管口,实验时将气球
中的Na
2
O
2
抖落到试
管b的水中,将发生的现象是()
A.U形管内的红水退色B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大D.U形管中水位d<c <
br>27.(1)写出CO
2
和Na
2
O
2
反应的化学方
程式:_______________。
(2)某学生判断SO
2
和Na
2
O
2
反应能生成硫酸钠,你认为他的判断合
理吗?____,理由:___
_______________________。
(3)该同学无法断定反应中是否有氧气生成,
拟使用如图所示装置进
行实验(图中铁架台等装置已略去)。
装置中B的作用是______
____________,D的作用是_______________。
(4)为确认反应产物,
该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的
操作按顺序排列是(选填序号)______。
A.用带火星的细木条靠近干燥管口a,观察细木条是否着火燃烧
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成
D.在配成的溶液中先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成
28.为了测定已部分变质的过氧化钠样品(假设杂质只有碳酸钠)的纯度,
设计如图所示的实验装置,
图中Q为弹性良好的气球,称取一定量的样品
放入其中,按如图所示的装置安装好仪器,打开分液漏斗的
活塞,将稀硫
酸滴入气球中。请回答下列问题:
(1)Q内发生反应生成________种
气体,其中的反应有________个为氧化
还原反应。
(2)为测定反应时生成气体的总
体积,滴稀H
2
SO
4
前必须关闭______(填
“K
1
”、“K
2
”或“K
3
”,下同),打开________。(各1
分)
(3)当上述反应停止时,将K
1
、K
2
、K
3均关闭,然后先打开K
2
,再缓缓打
开K
1
,这时可观察到的现
象是____________________________________________。 (4)b中装的固体试剂是________,为何要缓缓打开K
1?
_________
__________________________________。
(5)实验结束时,量筒Ⅰ中有
x
mL水,量筒Ⅱ中收集到
y
m
L气体,则过氧化钠的纯度是______________(用含
x
、
y
的
式子表示,上述体积均已折算成标准状况)。
(6)在读取Ⅰ和Ⅱ中的体积时要注意三点:_____
_______,____________,____________。(每空1分)
知识二 碳酸钠和碳酸氢钠
4
1.物理性质
名称
化学式
色态
俗名
溶解性
碳酸钠 碳酸氢钠
白色粉末 细小白色晶体
纯碱或苏打 小苏打
二者均易溶于水,NaHCO
3
的溶解性较弱
2.化学性质
【科
学探究】(1)Na
2
CO
3
和NaHCO
3
在水中的溶解
性
①在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1 g)进行比较,它们外观的细小差别。
分别向两支试管中滴
加几滴水,振荡试管,用手触摸两支试管,有什么感觉?
②继续分别向两支试管中加入约10 mL水,用力振荡,有什么其现象?
③向试管内分别滴加1~2滴酚酞溶液有什么其现象?
Na
2
C
O
3
溶液呈红色NaHCO
3
溶液呈浅红色
记录实验现象及结论如下:
Na
2
CO
3
1 g
NaHCO
3
1 g
步骤
① 加几滴水
加10
mL
② 振荡时间长时,可溶解 固体量减小
水
易溶;碳酸钠易与水结合形成晶体
,反应方程式是Na
2
CO
3
+可溶,溶解度比Na
2
CO
3
小。
初步结论
10H
2
O=Na
2
C
O
3
·10H
2
O,并放出热量。水溶液呈碱性。 水溶液呈碱性。
解释:在20℃时,Na
2
CO
3
的溶解度是21.5g,NaHCO3
的溶解度是9.6g。碳酸钠和碳酸氢钠都是白色粉末,且都能
溶于水;溶解性碳酸钠>
碳酸氢钠;溶解的热效应:碳酸钠>碳酸氢钠;碳酸钠与水反应得到晶体。
【科学探究】(2)Na<
br>2
CO
3
和NaHCO
3
的热稳定性
小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
实验现象:点燃酒精灯加热,能观察到小试
管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清
石灰水变浑浊,A中有气泡冒出
实验结论:Na
2
CO
3
受热不分解;NaHCO
3
受热易分解,生成物中含有CO<
br>2
和
H
2
O。由此可知,Na
2
CO
3的热稳定性比NaHCO
3
强。
△
2NaHCO
3
=
====Na
2
CO
3
+CO
2
↑+H
2
O
【科学探究】(3)Na
2
CO
3
和NaHCO
3的其他性质:碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸
反应快慢的比较
按上图要求完成实验:在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸,将两个各装有少量
等质量的Na
2
CO
3
、NaHCO
3
粉末的小气球分别套在两支试管的
管口。将气球内
的Na
2
CO
3
和NaHCO
3
同
时倒入试管中。
实验现象:①两个气球均膨胀;②碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大
实验结论:碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈。
解释:碳酸钠中滴入盐酸,反应分为两个过程。
先:Na
2
CO
3
+HCl=NaCl+ NaHCO
3<
br>后:NaHCO
3
+HCl=NaCl+H
2
O+CO
2↑
碳酸钠与盐酸反应的化学方程式(总):Na
2
CO
3
+2
HCl=2NaCl+H
2
O+CO
2
↑
离子方程式:CO
3
2-
+ 2H
+
=
H
2
O + CO
2
↑;
碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式:Na
HCO
3
+HCl=NaCl+H
2
O+CO
2
↑
离子方程式:HCO
3
-
+ H
+
=
H
2
O + CO
2
↑。
【提醒】碳酸钠与盐酸反应,滴加顺序不同,现象不同。
碳酸钠溶液中滴加盐酸:开始无明显现象,后产生气泡
盐酸中滴加碳酸钠溶液:立即产生气泡
(3)碳酸钠与碳酸氢钠性质对比总结
名称
碳酸钠(Na
2
CO
3
) 碳酸氢钠(NaHCO
3
)
俗名 纯碱或苏打 小苏打
5
物理
性质
化学
性质
与Ca(OH)
2
反
应
(碱过量)
(碱不足)
CaCl
2
不反应
-
盐
硫酸铝 3HCO
3
+Al
3+
=Al(OH)
3
↓+3CO
2↑
3+2
-
2Al+3CO
3
+3H
2
O=
2Al(OH)
3
↓+3CO
2
↑
(选修4)
(泡沫灭火器原理)
主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器
①
H
2
O+CO
2
;②少量盐酸
Na
2
CO
3
NaHCO
3
相互转化
①固体加热;②NaOH溶液
白色晶体
易溶于水,溶液呈碱性
稳定,但结晶碳酸钠(Na
2
CO
3
·10H
2
O)易风化
与H
+
反应
(滴加顺序不同,现象不一样)
与NaOH反应 不反应
色态
水溶性
稳定性
细小白色晶体
易溶于水(比Na
2
CO
3
溶解度小),溶液呈碱性
不稳定,受热易分解
Na
2
CO
3
与NaHCO
3
的鉴别、除杂与转化
1.鉴别
(1)加热法(2)沉淀法
(3)根据与等浓度的盐酸反应的剧烈程度(4)逐滴加入盐酸
2.除杂(括号内为杂质)
混合物
Na
2
CO
3
固体(NaHCO
3
)
NaHCO
3
溶液(Na
2
CO
3
)
3.相互转化
除杂方法及试剂
加热
通入足量CO
2
气体
(1)Na
2
CO
3
→NaHCO
3
Na
2
CO
3
+H
2
O
+CO
2
===2NaHCO
3
(2)NaHCO
3
→Na
2
CO
3
△
①2NaHCO
3
=====Na
2
CO
3
+H<
br>2
O+CO
2
↑(固态)②NaHCO
3
+NaOH===N
a
2
CO
3
+H
2
O(溶液)
[特别提醒] <
br>(1)向等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中滴加酚酞溶液时,红色较深的是碳酸钠,红色较浅的是碳酸氢钠
。
(2)不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液,因为二者均能与氢氧化钙反应产生白色沉淀。
(3)向饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体,有沉淀生成,为碳酸氢钠
Na
2
CO
3
(饱和溶液)
+H
2
O+CO
2
=
==2NaHCO
3
↓CO
3
2-
(饱和溶液)
+H
2
O+CO
2
===2HCO
3
-
↓
6
1、有两试管分别装有Na<
br>2
CO
3
和NaHCO
3
溶液,下列操作或判断正确的是(
)
方案 操作 判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na
2
CO
3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为Na
2
CO
3
C
分别加入CaCl
2
溶液
产生沉淀者为Na
2
CO
3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为Na
2
CO
3
2.纯碱和小苏打是厨房中两种常
见的用品,它们都是白色固体。下列区分这种两种物质的方法正确的是()
A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有物质残留的是小苏打
B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C.两只小玻璃杯,分别加入少量两种样品,再加入等浓度等体积的食醋,产生气泡快的是小苏打
D.先将两样品配成溶液,分别加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打
3.下列实验方
案中,不能测定Na
2
CO
3
和NaHCO
3
混合物中Na
2
CO
3
质量分数的是( )
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合
物与足量Ba(OH)
2
溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
4.右图所
示是某化学小组根据教材知识设计,说明Na
2
CO
3
与NaHCO
3
热稳定性的套管
实验。下列叙述中不正确的是( )
A.甲为NaHCO
3
,乙为Na
2
CO
3
B.
要证明NaHCO
3
受热能产生水,可在小试管内放置沾有少量无水硫酸铜粉末的棉花球
C.加热不久就能看到A烧杯中的澄清石灰水变浑浊
D.整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水无明显变化
5.在课堂上老师出示了两瓶失去标签
的Na
2
CO
3
和NaHCO
3
无色饱和溶液,希望班里同
学提出简便的鉴别方法,该
班同学踊跃提出看法,其中不合理的是( )
①用干燥的pH试纸检验,pH大的是Na
2
CO
3
②取
等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na
2
CO
3
③取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO
3
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO
3
⑤取等量的溶液于两支试管中,滴加BaCl
2
溶液,生成白色沉淀的是Na
2
CO
3
⑥取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)
2溶液,生成白色沉淀的是Na
2
CO
3
A.①②B.③⑥C.④⑤D.②⑤
6、下列叙述中正确的是________。
A.向含有CaCO
3
沉淀的水中通入CO
2
至沉淀恰好溶解,再向溶液中加
入NaHCO
3
溶液,又有CaCO
3
沉淀生成
B.向Na
2
CO
3
溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO
2
与原
Na
2
CO
3
的物质的量之比为1∶2
C.等质量的NaHCO<
br>3
和Na
2
CO
3
分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成
的CO
2
体积相同
D.向Na
2
CO
3
饱和溶液
中通入CO
2
,有NaHCO
3
结晶析出
E.将试样加水溶解后,
再加入足量Ca(OH)
2
溶液,有白色沉淀生成,以检验NaHCO
3
固体
中是否含Na
2
CO
3
F.NaOH固体中混有NH
4<
br>HCO
3
,可直接加热除去NH
4
HCO
3
G.碳酸钠、碳酸氢钠溶液都显碱性,且都可作为生活用碱
7.(双选)有关NaHCO3
和Na
2
CO
3
的性质,以下叙述错误的是 ( ) A.等质量的NaHCO
3
和Na
2
CO
3
与足量盐酸
反应,在相同条件下产生的CO
2
体积相等
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完
全反应,所消耗盐酸的体积Na
2
CO
3
是NaHCO
3
的
两倍
C.等质量NaHCO
3
和Na
2
CO
3
与
盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多
D.等物质的量的NaHCO
3
和Na
2
CO
3
与足量盐酸反应产生CO
2
一样多
E.NaHCO
3
固体受热容易分解,而Na
2
CO
3
固体受热不容易分解
F.等物质的量浓度的Na
2
CO
3
和NaHCO
3
溶液分别滴加2滴酚酞试液,前者颜色比后者深
G.Na
2
CO
3
溶液和NaHCO
3
溶液分别与Ba(OH)
2
溶液反应的离子方程式相同
8.向含0.14mol Na
2
CO
3
的溶液中逐滴加入含一定量
HCl的稀盐酸,经充分反应后,溶液中各溶质的物质的量判断
可能正确的是( )
A.得
0.20molNaCl和0.08molNaHCO
3
B.剩0.04molNa
2
CO
3
,得0.20molNaCl
C.剩0.06molHCl,得0.
14molNaCl和0.14molNaHCO
3
D.得0.06molNaCl和0.08
molNaHCO
3
--
9.现有25 mL 2
mol·L
1
的Na
2
CO
3
溶液和75 mL 1 mo
l·L
1
的稀盐酸。(1)将Na
2
CO
3
溶液逐滴滴入稀
盐酸中;(2)将稀
盐酸逐滴滴入Na
2
CO
3
溶液中。两操作的现
象及结果(标准状况下)为( )
A.现象相同,所得气体的体积相等B.现象相同,所得气体的体积不等
C.现象不同,所得气体的体积相等D.现象不同,所得气体的体积不等
10、有3份等质量
的小苏打,第1份直接与盐酸恰好完全反应;第2份首先加热,使其部分分解后,再与盐酸恰好
7
完全反应;第3份首先加热,使其完全分解后,再与盐酸恰好完全反应。假若
盐酸的物质的量浓度相同,消耗盐酸
的体积分别为V
1
、V
2
和V<
br>3
,则V
1
、V
2
和V
3
的大小关系正确的
是 ( )
A.
V
1
>V
2
>V
3
B.
V
1
>V
3
>V
2
C.
V
2
>V
3
>V
1
D.
V
1
=V
2
=V
3
11.在密闭容器中将2mo
lNaHCO
3
(s)和一定量Na
2
O
2
混合,在加热条
件下让其充分反应,150℃下所得气体仅含2
种组分,反应后固体的物质的量(n)的取值范围是(
)
A. n≥1 B. 1<n<2 C. 2≤n<4 D. n≥4
12.一定量CO
2
通入某浓度的NaOH溶液得溶液A,向A溶液中逐滴滴入稀盐酸,加<
br>入n(HCl)与生成n(CO
2
)的关系如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.通入的CO
2
气体在标准状况下可能大于22.4 L
B.A溶液中n(NaOH)=2n(Na
2
CO
3
)
C
.A溶液中既含Na
2
CO
3
,又含NaHCO
3
D.A溶液中一定只有Na
2
CO
3
13.向某NaOH
溶液中通入CO
2
气体后得到溶液M,因CO
2
通入量不同,溶液M的组成也
不同,若向溶液M中逐滴加入
盐酸,产生的气体体积
V
(CO
2
)与
加入盐酸的体积
V
(HCl)的关系如图所示。下列判断不正确的是( )
A.若3
OB
=
BC
,则溶液M中
c
(NaHCO
3
)=2
c
(Na
2
CO
3
)
B.若
O
B
=
BC
,则溶液M为Na
2
CO
3
溶液
2--
C.若
OB
>
BC
,则溶液M中大量存在的阴离子为CO<
br>3
和HCO
3
--
D.若
OB
=0,则形
成溶液M的过程中所发生反应的离子方程式为OH+CO
2
===HCO
3
14.如图所示的甲、乙两装置(常温),胶头滴管中吸入某液体,圆底烧瓶中充入(或放入
)另一物质,挤压胶头滴管中液体,
一段时间后两装置中的气球都明显地胀大。则所用试剂依次可能是(
)
甲 乙
滴管中 烧瓶中 滴管中 烧瓶中
A
CO
2
水 过氧化钠 饱和碳酸氢钠溶液
B CO
2
水 钠 碳酸钠溶液
C CO
2
水 氧化钠 NaOH溶液
D CO
稀盐酸 碳酸氢钠 NaOH溶液
15.化学兴趣
小组的同学为测定某Na
2
CO
3
和NaCl的固体混合物样品中Na
2
CO
3
的质量分数进行了以下实验,请你
参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲用图1所示装置测定CO
2
的质量。实验时稀硫酸是与样品中的_
_________(填“Na
2
CO
3
”或“NaCl”)发生反应,仪器b的名称是__________,洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,此浓硫酸的作用是
_____
__________________________________________________
________________________。
(2)乙用图2所示装置,取一定质量的样品(m
g)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na
2
CO
3
质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将
针筒活塞
向内推压,若b下端玻璃管中的__________,则装置气密性良好。
②在实
验完成时,能直接测得的数据是CO
2
的______(填“体积”或“质量”)。
(3)丙用下图所示方法和步骤进行实验:
①操作Ⅰ涉及的实验名称有_____
_____、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、__________。
②丙同学测得的样品中N
a
2
CO
3
质量分数的计算式为__________。
16、现有一定量含有Na
2
O杂质的Na
2
O
2
试样,
用下图的实验装置测定Na
2
O
2
试样的纯度(通过CO
2
与样品反应后生
成O
2
的量测定Na
2
O
2
的含量
)。(可供选用的反应物只有CaCO
3
固体、6 molL盐酸、6
molL硫酸和蒸馏水)
8
回答下列问题:
(1)实
验前必须先_____________________________________________
______。
(2)装置A中液体试剂应选用________________________
__________________。
(3)装置B的作用是_____________;装置
C的作用是______________;装置E中碱石灰的作用是_____________。
(4)装置D中发生反应的化学方程式是:__________________。
(5)
若开始时测得样品质量为2.0g,结束后测得气体体积为224mL(标况),则Na
2
O<
br>2
试样的纯度为______。
17、烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。
(1)利用如图装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。
①若将A与B连接,打开止水
夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验
现象是______________________
。②若其他操作不变,将A与C连接,可观察
到的现象是________。
(2)向100
mL 1 mol·L
-1
烧碱溶液中通入一定量CO
2
充分反应后,将溶液
在低温
下蒸干得到白色固体X,X的组成可能有四种情况,按出现的先后顺序分别是Ⅰ.NaOH、Na
2
CO
3
,
Ⅱ.________________,Ⅲ.Na<
br>2
CO
3
、NaHCO
3
,Ⅳ._____________
_________。
①常温下,将得到的固体X重新溶于水,在所得溶液中加入盐酸,使溶液的pH
=7,再将溶液蒸干,得到固体的质
量为________g。
②若要验证白色固体X是第Ⅰ种组成,依次加入的试剂为________(填字母序号)。
a.盐酸
2
溶液
2
溶液
(OH)
2
溶液
在验证的过程中,一定需要进行的操作是_____________(填字母序号)。
a.萃取 b.洗涤 c.过滤 d.分馏
③若白色固体X的质量为7.0
g,则X的组成为________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
知识三 焰色反应
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特殊的颜色。
2.操作
3.几种金属元素的焰色
钠:黄色,钾:紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃),铜:绿色。
对焰色反应的理解
1.焰色反应是元素的一种物理性质,无论是金属离子或金属原
子均能发生焰色反应,焰色反应属于物理变化。
2.不是所有元素都能发生焰色反应,只有碱金属元素
以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能发生焰色反应。
3.利用焰色反应可检验用常规化学方法不能鉴定的金属元素,如钠元素、钾元素等。
4.观
察钾元素的焰色反应时,要透过蓝色的钴玻璃,目的是滤去黄光,避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。
1.某物质灼烧时焰色反应为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠D.该物质中一定含钠离子
2、鉴别下列各物质,只能采用焰色反应的是( )
9
A.K
2
CO
3
和NaCl B.KCl和N
a
2
CO
3
C.NaCl和MgCl
2
D.NaCl和KC
l
3、已知下列说法:①焰色反应呈黄色的物质一定是钠盐或有钠成分的物质
②做焰色反应实验的铂丝在每次实验
后应用硫酸或盐酸洗干净 ③观察钾的焰色时,应透过蓝色钴玻璃
④测定金属或金属离子的存在,最好的方法
是用焰色反应其中正确的是( )
A.①④
B.②④ C.③ D.④
4、用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察时看到火焰呈黄色。下列判断正确的是(
)
+++++++
A.只含NaB.一定含Na,可能含有KC.既含有Na,又含有KD.
可能含有Na,可能还含有K
5.为鉴别K
2
CO
3
和NaHCO
3
两种白色固体,有五位同学为鉴别它们,分别设计了下列五种不同的方法,其中不可
行的是( )
①分别取样加入1 molL的盐酸溶液,看有无气泡产生
②分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊现象
③分别取样配成溶液,滴加BaCl
2
溶液,观察有无白色浑浊现象
④分别配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
⑤分别取样配成溶液,滴加澄清石灰水,观察有无白色浑浊现象
A.①③⑤
B.②④C.①⑤ D.③
6.利用焰色反应,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色B.NaCl与Na
2
CO
3
灼
烧时火焰颜色相同
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
7.下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确
B.仅有④不正确C.仅有⑤不正确 D.全对
8、下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、
E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。
填写下列空白:
(1)写出化学式
:A______________,B______________,D______________。
(2)以上反应中属于氧化还原反应的有______________(填序号)。
(3)
写出反应⑤的离子方程式:______________________________________
________________________________
的化学方程式:______
__________________________________________________
________________。
27【答案】(1
)2CO
2
+2Na
2
O
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
(2分);(2)合理(2分),由于过氧化钠具有强氧化性
,
能将+4价的硫氧化为+6价的硫而生成硫酸钠(2分);(3)干燥SO
2
气体
,防止水蒸气进入C装置与Na
2
O
2
反应
(2分) 防止空气中
的水蒸气和CO
2
进入C装置与Na
2
O
2
反应生成氧气,
同时吸收过量SO
2
气体,便于氧气的检
验和防止污染空气(3分);(4)ABD(3分)。
28【答案】:(1)2 1
(2)K
1
、K
2
K
3
(3)气球Q慢慢变小,气体进入量筒Ⅱ中 (4)碱石灰
控制气体的流速,使
78
y
CO
2
被充分吸收(5)×100%
(6)恢复到室温;使量筒中液体与容器中液体的液面持平;平视读数。
53
x
+25
y
15答案
(1)Na
2
CO
3
分液漏斗
除去CO
2
中的水蒸气(2)①液面上升 ②体积(3)①过滤 称量 ②106y197x
16【答案】 (1)检查装置的气密性 (2)6 molL盐酸(3)除去气体中的HCl
干燥气体 吸收装置D中反应剩余CO
2
(4)Na
2
O+CO<
br>2
===Na
2
CO
3
、2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
(5)78%
17【答案】(1)①水沿导管由广口瓶进入烧瓶②广口瓶中的长导管口有气泡产生
(2)Na
2
CO
3
NaHCO
3
①
5.85 ②c、b c ③Ⅲ
△
--
答案:(1)Na
Na
2
O
2
Na
2
CO
3
(2)①②
③④(3)OH+CO
2
===HCO
3
2NaHCO
3
=
====Na
2
CO
3
+CO
2
↑+H
2
O
10