1、第二节 几种重要的金属化合物第 1 课时 钠的重要化合物学习目标 核心素养建构1.掌握 Na2O、Na 2O2等金属氧化物的性质。2比较 Na2CO3、NaHCO 3物理性质和化学性质的差异及相互转化。知 识 梳 理一、钠的氧化物1氧化钠的性质氧化钠属于碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性。写出下列反应方程式:(1)与水反应:Na 2OH 2O=2NaOH;(2)与酸性氧化物(如 CO2)反应:Na 2OCO 2=Na2CO3;(3)与酸(如 HCl)反应:Na 2O2HCl= =2NaClH 2O。2过氧化钠的性质实验操作 实验现象 实验结论试管发烫,带火星的木条复燃;滴加酚酞后溶液先变红,然后
2、褪色Na2O2与水反应生成 O2,中间产物具有漂白性写出下列反应方程式:(1)与 H2O 反应:2Na 2O22H 2O=4NaOHO 2;(2)与 CO2反应:2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2。【自主思考】1Na 2O 与 Na2O2都是碱性氧化物,你同意这种观点吗?提示 不同意。Na 2O2不是碱性氧化物,碱性氧化物是指能与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na 2O2与盐酸反应时不仅生成 NaCl 和水,还会有氧气生成,故不属于碱性氧化物。二、碳酸钠和碳酸氢钠1物理性质名称 碳酸钠 碳酸氢钠化学式 Na2CO3 NaHCO3俗名 纯碱、苏打 小苏打色态 白色粉末 细小白色晶体溶解
3、性 水中易溶 水中易溶,但比 Na2CO3溶解度小2.化学性质(1)热稳定性Na2CO3性质稳定,NaHCO 3不稳定,易分解,反应方程式为 2NaHCO3Na2CO3CO 2H 2O。= = = = = (2)与酸(足量盐酸)反应(写出相应的离子方程式)Na 2CO3:CO 2H =CO2H 2O;23NaHCO 3:HCO H =CO2H 2O_。 3(3)与碱(氢氧化钠)反应:Na 2CO3与 NaOH 不反应。NaHCO 3:NaHCO 3NaOH= =Na2CO3H 2O。【自主思考】2如何除去 Na2CO3固体中的少量 NaHCO3?怎样除去 NaHCO3溶液中的少量Na2CO3?
4、提示 将混合物加热至无气体产生,反应方程式为:2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O。= = = = = 往 NaHCO3溶液中通入 CO2,可除去少量 Na2CO3,反应方程式为:Na2CO3H 2OCO 2=2NaHCO3。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几种金属的焰色金属 钠 钾焰色 黄色紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃 )【自主思考】3(1)焰色反应表现的是离子的化学性质吗?(2)作焰色反应的载体为什么用铂丝?能用别的材料代替铂丝吗?提示 (1)不是,它表现的是元素的性质,为物理性质。(2)因为铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色,因此常用铂丝
5、作焰色反应的载体,其他金属,如光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝等灼烧时火焰也没有特殊颜色,也可以用作焰色反应的载体。效 果 自 测1判断下列说法是否正确(正确的划“”,错误的划“”)。(1)向碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中滴入稀盐酸,立即产生气泡( )(2)灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有 Na ,无 K ( )(3)分别加热 Na2CO3和 NaHCO3固体,试管内壁均有水珠,两种物质均受热分解( )(4)NaHCO3溶液中加入稀 HCl:CO 2H =CO2H 2O( )23(5)Na2O2溶于水产生 O2:Na 2O2H 2O=2Na 2OH O 2( )(6)在过氧化钠与水的反应中,
6、每生成 0.1 mol 氧气,转移电子的数目为 0.4NA( )(7)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,由中澄清石灰水变浑浊,可证明中 NaHCO3固体受热分解( )(8)2Na2O22H 2O=4NaOHO 2,是水作还原剂的氧化还原反应( )(9)过氧化钠会因为空气中的氧气而易变质( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)2下列关于钠的氧化物的叙述正确的是( )ANa 2O2是白色固体,和冷水作用得到 O2和 NaOHBNa 2O2与水的反应中,氧化剂是 Na2O2,还原剂是水CNa 2O 不稳定,能继续被 O2氧化生成 Na2O2D都能与酸
7、反应,生成含氧酸盐,都是碱性氧化物答案 C3下列物质露置于空气中,不发生变化的是( )ANa 2O BNa 2O2CNaHCO 3 DNa 2CO310H2O答案 C4Na 2CO3和 NaHCO3是重要的化工原料,请回答:(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合,反应的离子方程式分别为_、_。(2)除去 Na2CO3固体中少量 NaHCO3的方法,写出化学方程式_。(3)两物质的焰色反应分别为_色、_色。答案 (1)CO 2H =CO2H 2O23HCO H =CO2H 2O 3(2)2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = (3)黄 黄探究一、有关 Na2O2与 CO2
8、、H 2O 的反应【探究讨论】1结合 Na2O2的性质思考实验室中应该如何保存 Na2O2?提示 Na 2O2能够与空气中的 CO2和 H2O 反应,应该密封保存。2现有两包淡黄色粉末。分别是硫粉和过氧化钠,请思考用怎样的方法可将二者鉴别?提示 可利用过氧化钠易与水反应生成氧气,而硫粉与水不容易反应,分别取少量粉末。滴加少量蒸馏水,观察。有气体产生的是过氧化钠。【点拨提升】1掌握过氧化钠的三个注意点(1)Na2O2不是碱性氧化物,因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外,还生成 O2,不符合碱性氧化物的概念。(2)Na2O2具有强氧化性,能氧化 S2 、SO 2、SO 、Fe 2 、酸碱
9、指示剂等。23(3)Na2O2的水溶液具有漂白性,因此 Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色,能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。2Na 2O2与 H2O 的反应过程分析Na2O2与水的反应可分为两个过程:Na 2O22H 2O=2NaOHH 2O22H 2O2=2H2OO 2所以 Na2O2与 H2O 反应时,Na 2O2既是氧化剂又是还原剂。反应过程中有 H2O2生成,H 2O2有强氧化性,故向反应后的水溶液中滴加酚酞溶液时,溶液先变红后褪色。3Na 2O2与 H2O、CO 2的反应四大关系(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 Na
10、2O2时,CO 2或H2O 与放出 O2的物质的量之比均为 21。(2)固体质量的关系相当于固体(Na 2O2)只吸收了 CO2中的“CO”、H 2O 中的“H 2”;可以看作发生相应的反应 Na2O2CO= =Na2CO3,Na 2O2H 2=2NaOH(实际上该反应不能发生)。(3)电子转移关系不论是与 CO2还是与 H2O 反应,CO 2与 H2O 均既不是氧化剂也不是还原剂,反应的实质都是 Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以有 1 mol O2生成时,转移的电子均为 2 mol。(4)先后顺序关系一定量的 Na2O2与一定量 CO2和 H2O(g)的混合物的反应,可视作 Na2O2
11、先与 CO2反应,待 CO2反应完全后,Na 2O2再与 H2O(g)发生反应。【典题例证 1】 200 时 CO2和水蒸气的混合气体共 23.2 g 与足量的 Na2O2充分反应后,固体质量增加了 7.2 g,则原混合气体的物质的量为( )A0.2 mol B0.6 molC0.8 mol D1.0 mol解析 方法一:设混合气体中 CO 2、H 2O 的物质的量分别为 x、 y。2CO22Na 2O2=2Na2CO3O 2 固体的质量差2 mol 88 g32 g56 gx 28 x2H2O(g)2Na 2O2=4NaOHO 2 固体的质量差2 mol 36 g32 g4 gy 2y则:4
12、4 x18 y23.2 28 x2 y7.2 解得 x0.2 mol, y0.8 mol则混合气体的总物质的量为02 mol0.8 mol1.0 mol。方法二:200 时2CO22Na 2O2=2Na2CO3O 22 12H2O(g)2Na 2O2=4NaOHO 22 1200 时 CO2和水蒸气的混合气体共 23.2 g 与足量的 Na2O2 充分反应后,固体质量增加了 7.2 g,则根据质量守恒: m(O2)23.2 g7.2 g16 g,则n(O2)16 g/32 gmol 1 0.5 mol,则 n(H2O) n(CO2)2 n(O2)1.0 mol。答案 D【学以致用 1】 下列叙
13、述中正确的是( )A过氧化钠是淡黄色固体,久置于空气中变成白色氢氧化钠固体B过氧化钠中阴、阳离子比例为 12C用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色DNa 2O 与 Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物解析 过氧化钠久置于空气中变成白色碳酸钠固体,A 错误;过氧化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白,C 错误;碱性氧化物与酸反应生成盐和水,Na 2O2与酸反应生成盐、水和氧气,不是碱性氧化物,属于过氧化物,D 错误。答案 B探究二、Na 2CO3与 NaHCO3【探究讨论】1Na 2CO3与 NaHCO3固体加热时都产生气体吗?提示 Na 2CO3稳定性强受热不易分解,而
14、 NaHCO3稳定性差,受热分解会产生气体。2分别向 Na2CO3与 NaHCO3溶液中滴加 CaCl2溶液都产生沉淀吗?提示 CaCl 2能与 Na2CO3溶液反应产生沉淀,而 NaHCO3溶液不会产生沉淀。3分别向 Na2CO3与 NaHCO3溶液中加入稀盐酸,反应剧烈程度相同吗?提示 NaHCO 3溶液与稀 HCl 反应更剧烈。【点拨提升】1Na 2CO3与盐酸反应(1)向盐酸中逐滴加入 Na2CO3溶液(开始时酸过量)2HCl Na 2CO3=2NaClCO 2H 2O(2)向 Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)HCl Na 2CO3=NaCl NaHCO 3HCl NaH
15、CO 3=NaClCO 2H 2O结论:不同的滴加顺序产生不同的现象,这也是不用其他试剂就可鉴别 Na2CO3溶液和盐酸的原理。 2碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法3Na 2CO3和 NaHCO3混合物的除杂混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO 3) 加热至恒重NaHCO3溶液(Na 2CO3) 通入足量 CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO 3) 加入适量 NaOH 溶液【典题例证 2】 在课堂上老师出示了两瓶失去标签的 Na2CO3和 NaHCO3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( )用干燥的 pH 试纸检验,pH
16、 大的是 Na2CO3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 Na2CO3取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是 NaHCO3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NaHCO3取等量的溶液于两支试管中,滴加 BaCl2溶液,生成白色沉淀的是 Na2CO3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 Na2CO3A B C D解析 中因为 NaHCO3溶液受热时 NaHCO3不分解,只有 NaHCO3固体受热才分解;中分别向两支试管中滴 Ba(OH)2溶液,都能出现白色沉淀,化学方程式为 Na2CO3Ba(OH) 2=2Na
17、OHBaCO 3,2NaHCO 3Ba(OH)2=Na2CO3BaCO 32H 2O。答案 B【学以致用 2】 关于 Na2CO3和 NaHCO3的说法正确的是( )A它们的物质的量相等时,跟足量的盐酸反应,在相同状况时放出的 CO2体积相同B它们的物质的量相等时,跟足量的盐酸反应,所消耗盐酸的物质的量相同C它们的质量相等时,在水中电离出相同数目的 NaD它们的质量相等时,与足量盐酸反应产生物质的量相等的 CO2解析 A 项,根据碳元素的守恒,产生的二氧化碳应相等;B 项,根据化学方程式,消耗盐酸为 21;C 项,质量相等时,物质的量不等,电离出的 Na 的数目仍然不等;D 项,应是物质的量相
18、等时,产生等量的二氧化碳。答案 A1近来网络上流传“小苏打能饿死癌细胞”。下列关于小苏打的叙述准确的是( )A化学式为 Na2CO3 B受热不分解C属于盐 D与盐酸不反应解析 小苏打是碳酸氢钠的俗称,化学式为 NaHCO3,A 项错误;NaHCO 3是可溶性碳酸氢盐,受热易分解,B 项错误;NaHCO 3是碳酸氢盐,属于盐类,C 项正确;NaHCO3能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,D 项错误。答案 C2对于反应:2Na 2O22H 2O=4NaOHO 2,下列说法中正确的是 ( )ANa 2O2是氧化剂,H 2O 是还原剂BNa 2O2既是氧化剂,又是还原剂C该反应中电子转移的数目为 4
19、D每有 18 g H2O 与足量 Na2O2反应,则固体增重 4 g解析 在 Na2O2与 H2O 的反应中,Na 2O2中1 价氧元素原子之间发生电子转移,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,电子转移的数目为 2。根据元素守恒,固体增重质量等于参加反应水中氢元素的质量,即 18 g H2O 参加反应,固体增重 2 g。答案 B3现有两瓶无标签的无色溶液,分别装有 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液,用下列试剂或方法能将两者区分的是( )Ca(OH) 2 盐酸 CaCl 2 NaOH 加热A B C D解析 都是碱,加入 Na2CO3、NaHCO 3中,现象相同(都有沉淀、都无明显现象),所以不
20、能区分。向 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液中加盐酸,产生气泡速率快的是 NaHCO3溶液,产生气泡速率慢的是 Na2CO3溶液,可以区分。加入 CaCl2时,Na 2CO3溶液中有沉淀生成,而 NaHCO3溶液中无沉淀生成,可以区分。加热法,因两者都是溶液,加热都不分解,故无法区分。答案 C4如图表示 AE 五种物质间的相互转化关系,其中 A 为淡黄色固体,B 为单质。回答下列问题:(1)写出各物质的化学式:A_,B_,C_,D_,E_。(2)写出 BC、DE 反应的离子方程式:BC:_;DE:_。解析 A 是淡黄色固体,可知是 Na2O2,B 是单质可制取 A,知 B 是 Na,A 与
21、 CO2反应生成 D,知 D 为 Na2CO3;B 与 Cl2反应生成 E,知 E 为 NaCl;Na 2O2、Na 都能生成 C,知 C 为 NaOH。答案 (1)Na 2O2 Na NaOH Na 2CO3 NaCl(2)2Na2H 2O=2Na 2OH H 2CO 2H =CO2H 2O(答案合理即可)23课时作业基础巩固1实验:用脱脂棉包住 0.2 g Na2O2粉末,放在石棉网上,在脱脂棉上滴加几滴水,可以观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。此实验的分析正确的是( )ANa 2O2在反应中只作氧化剂B由于 Na2O2与 H2O 反应放出热量和氧气,所以脱脂棉剧烈燃烧CNa 2O2与 H2O 的
22、反应中有氢氧化钠生成,Na 2O2是典型的碱性氧化物DNa 2O2与 H2O 的反应中有氧气生成,可用于防毒面具上解析 Na 2O2与 H2O 反应生成氢氧化钠和氧气,Na 2O2在反应中既作氧化剂又作还原剂,A 项错误;脱脂棉剧烈燃烧说明具备燃烧的条件,剧烈燃烧应该有大量氧气,只有该反应是放热反应才能使脱脂棉温度达到着火点,可知该反应有氧气生成且放热,B 项正确;Na 2O2不是碱性氧化物,C 项错误;Na 2O2与 H2O 的反应中有氧气生成,但防毒面具没有水的来源,D 项错误。答案 B2向紫色石蕊溶液中加入过量 Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是( )A最后溶液变蓝色B溶液先变蓝色最后褪
23、色C溶液仍为紫色D因为 Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生解析 氧化还原反应是一个比较慢的过程,而酸碱之间的反应较快。紫色石蕊溶液中加入过量 Na2O2粉末,首先会与水反应生成 NaOH 和 O2,生成的 NaOH 使紫色石蕊溶液变蓝色;由于反应过程中会生成过氧化氢,H 2O2具有强氧化性会慢慢将有机色素氧化为无色物质,所以最后溶液变为无色。答案 B3关于 Na2CO3和 NaHCO3性质的说法错误的是( )A热稳定性:NaHCO 3Na 2CO3B与同浓度盐酸反应的剧烈程度:NaHCO 3Na 2CO3C相同温度时,在水中的溶解性:NaHCO 3Na 2CO3D等物质的量的 Na2
24、CO3、NaHCO 3分别与足量盐酸反应产生的 CO2质量相同解析 NaHCO 3与同浓度盐酸的反应比 Na2CO3更剧烈,B 错误。答案 B4除去 NaHCO3溶液中混有的少量 Na2CO3可采取的方法是( )A通入二氧化碳气体 B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水 D加入稀盐酸解析 A 项,因为 CO2能和 Na2CO3溶液发生如下反应:Na2CO3CO 2H 2O=2NaHCO3,故可用来除去 NaHCO3溶液中混有的少量 Na2CO3。而 Ba(OH)2、Ca(OH) 2和盐酸都能与 NaHCO3、Na 2CO3反应。答案 A5依据已有知识,下列各组溶液只能用焰色反应来鉴别的是( )AN
25、aCl、KCl BNa 2CO3、KClCCaCl 2、NaCl DK 2CO3、CaCl 2解析 NaCl、KCl 的阴离子均为氯离子,故只能通过阳离子来鉴别,而钠离子和钾离子只能利用焰色反应检验,焰色反应为黄色的为 NaCl,焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃)的为 KCl,A 项正确;Na 2CO3、KCl 的阴离子不同,故可以通过阴离子的不同来鉴别两者,如加入盐酸,有气体生成的是 Na2CO3,无明显现象的是 KCl,B 项错误;CaCl 2、NaCl 的阳离子不同,但钙离子和钠离子不一定非得通过焰色反应鉴别,还可以通过加入 Na2CO3溶液来鉴别,如果有沉淀生成,则为 CaCl2,无明显
26、现象的是 NaCl,C 项错误;K 2CO3、CaCl 2的阴离子不同,故可以通过阴离子来鉴别,如加入盐酸,有气体生成的是 K2CO3,无明显现象的是CaCl2,D 项错误。答案 A6下列对焰色反应实验操作注意事项的说明,正确的是( )钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察 先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质 每次实验后,要用盐酸把铂丝洗净 实验时最好选择本身颜色较微弱的火焰 没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替A仅有不正确 B仅有不正确C仅有不正确 D全对解析 为了滤去黄光;、除去铂丝上的杂质;本身颜色越微弱的火焰在实验时干扰越小,被检验物质的火焰颜色越明显;焰色反应除用铂丝外,
27、还可以用光洁无锈的铁丝、镍丝、铬丝等。答案 D7过量的 NaHCO3与 Na2O2混合,在密闭容器中充分加热后,最后排出气体,残留的物质应是 ( )ANa 2O 和 Na2O2 BNa 2O2和 Na2CO3CNa 2CO3 DNa 2O解析 在题中所给出的两种物质中 NaHCO3是过量的,两种混合物在密闭容器中加热所发生的化学反应为2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2,2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2,2Na= = = = = 2O22H 2O=4NaOHO 2,2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O。因 NaHCO3是过量的,又充分加热,有足够的 CO2使 Na2O
28、2最终全部转化为 Na2CO3,过量的 NaHCO3也完全分解成 Na2CO3,而 Na2CO3稳定,受热不易分解,故最后排出产生的气体后,残留的固体是 Na2CO3。答案 C8把过氧化钠投入含有 HCO 、Cl 、Mg 2 、Na 的水溶液中,离子数目不变的 3是( )AHCO BCl 3CMg 2 DNa 解析 过氧化钠先和水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠在水溶液中能电离出自由移动的氢氧根离子和钠离子,氢氧根离子能和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成水和碳酸根离子,所以发生反应的离子方程式为:2Na 2O22H 2O=4Na 4OH O 2,2OH Mg 2 =
29、Mg(OH)2,HCO OH =H2OCO ,溶液中离子数目减少的为 HCO 、Mg 2 ,增加 3 23 3的为 Na ,不变的为 Cl 。答案 B9下图为几种物质的转化关系,其中 A 为金属,B 为淡黄色固体粉末,每一物质均含有 A 元素。(1)写出下列物质的化学式:B_,C_,E_,F_。(2)写出下列各步反应的化学方程式:CE_;CF_;FC_。解析 推断题的关键是找突破口,根据 A 为金属,B 为淡黄色固体粉末,可知A 为 Na,B 为 Na2O2,前后联系,可知其他物质。由钠的性质, 可知,D、E 分别为 Na2O、NaCl、NaOH 中的一种,由Na2O2的性质可知,C 必为 N
30、a2CO3,则 F 为 NaHCO3,由 Na2CO3E 可知,E 为NaOH 或 NaCl,由 DC 知,E 为 NaOH 时,D 只能为 Na2O;当 E 为 NaCl 时,D 可以为 Na2O 或 NaOH。答案 (1)Na 2O2 Na 2CO3 NaOH(或 NaCl)NaHCO3(2)Na2CO3Ba(OH) 2=BaCO32NaOH(或 Na2CO32HCl= =2NaClCO 2H 2O)(答案合理即可) Na 2CO3CO 2H 2O=2NaHCO32NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = 10A、B、C、D、F 五种物质的焰色反应均为黄色,A、B、C、
31、D 与盐酸反应均生成 E,此外 B 还生成一种可燃性气体。而 C、D 还生成一种无色无味气体 H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D 和 A 可反应生成 C,F 和 H 也可反应生成 C 和另一种无色无味气体。请回答下列问题:(1)写出 A、C、F 的化学式A_;C_;F_。(2)写出 F 和 H 反应的化学方程式_。(3)写出下列反应的离子方程式:D盐酸_;B水_。解析 由焰色反应为黄色,且 A、B、C、D 均与盐酸反应生成 E,知 E 为NaCl,B 还生成一种可燃性气体知 B 为 Na,C、D 还生成气体 H 使澄清石灰水变浑浊,知 C、D 为 Na2CO3或 NaHCO3,F 和 H(CO
32、2)反应生成 C 和另一种气体,则 F为 Na2O2、C 为 Na2CO3,因而 D 为 NaHCO3,D 和 A 反应可生成 Na2CO3,则 A 为NaOH。答案 (1)NaOH Na 2CO3 Na 2O2(2)2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2(3)HCO H =H2OCO 2 32Na2H 2O=2Na 2OH H 2能力提升11按如图所示装置进行实验,填写有关现象及化学方程式。(1)A 中现象是_。(2)B 中浓硫酸的作用是_。(3)C 中发生反应的化学方程式为_。(4)D 中的现象是_。(5)E 中收集的气体是_(填名称)。解析 NaHCO 3受热分解生成的水蒸气在 A
33、 中的试管口冷凝为水珠,而 CO2通过浓 H2SO4干燥后与 C 中的 Na2O2反应产生 O2,未完全反应的 CO2会使石灰水变浑浊。答案 (1)试管口有水珠 (2)干燥二氧化碳(3)2CO22Na 2O2=2Na2CO3O 2(4)石灰水变浑浊 (5)氧气12AH 为中学化学中常见的物质,转化关系如下图所示,其中“”代表化合物,“”代表单质,A 为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G 为淡黄色固体,C 在通常状况下为无色液体。请回答下列问题:(1)G 的化学式为_,每生成 1 mol G 转移电子_mol。(2)反应中_(填序号)属于氧化还原反应。(3)写出下列反应的化学方程式:ABCD:_,
34、FC:_。解析 可治疗胃酸过多,且受热分解生成三种物质可能是 NaHCO3,由两种单质点燃生成的淡黄色固体只可能是 Na2O2,通常状况下的无色液体可能是 H2O。联系图中的转化关系即可推得:A、B、C、D、E、F、G、H 分别是NaHCO3、CO 2、H 2O、Na 2CO3、O 2、Na、Na 2O2、NaOH。答案 (1)Na 2O2 2 (2)(3)2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2 2Na2H 2O=2NaOHH 2= = = = = 13现有 NaHCO3和 Na2CO3xH2O 的混合物,为了测定 x 的值,某同学采用如图所示的装置进行实验(CaCl 2、碱石灰均足量)
35、。(1)B 装置的作用是_。(2)C 装置的作用是_。(3)若在装置 A 的试管中装入 NaHCO3和 Na2CO3xH2O 的混合物 3.7 g,用酒精灯加热到反应完全,此时 B 管增重 1.89 g,C 管增重 0.22 g,则 x 的值为_。(4)该装置还不是很完善,可能使测定结果偏小,应如何改进?解析 B 管增重 1.89 g 是产生的水的质量,H 2O 来自于 NaHCO3的分解和Na2CO3xH2O 的失水;C 管增重 0.22 g 是产生的 CO2的质量,由 CO2的质量可求出 NaHCO3的质量及其产生 H2O 的质量。2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O= = = =
36、 = 284 g 44 g 18 g084 g 0.22 g 0.09 g即 Na2CO3xH2O 的质量为 3.7 g0.84 g2.86 g,Na2CO3xH2O 含水:1.89 g0.09 g1.80 g,在 Na2CO3xH2O 中 ,得 x10。M( Na2CO3)M( H2O) 10618x 2.86 g 1.80 g1.80 g 1.06 g1.80 g答案 (1)吸收反应中生成的水 (2)吸收反应中生成的 CO2 (3)10 (4)在 C 装置后再加一个装有碱石灰的 U 形管14某小组同学在实验室研究 Na2CO3与 NaHCO3的性质。实验:(1)产生气体的速率 A_B(填“
37、”“”或“”),结合化学用语说明原因:_。(2)产生气体的体积 A_B(填“”“”或“”),标准状况下,A 烧杯中产生气体的体积为_L。(3)任意写出一种将 NaHCO3转变为 Na2CO3的方法:_(用化学方程式表示)。实验:1 mL 0.1 mol/L NaHCO3溶液与 1 mL 0.01 mol/L Ca(OH)2溶液混合产生 CaCO3白色沉淀。(4)请用离子方程式表示生成 CaCO3的反应过程:_,_。(5)同学们设计了如下实验方案,验证上述反应过程,请将方案补充完整:实验步骤 实验现象.取 1 mL 0.1 mol/L NaHCO3溶液,向其中加入1 mL 0.01 mol/L
38、CaCl2溶液无明显现象.向上述溶液中滴加_ _解析 (1)Na2CO3H 2SO4=Na2SO4H 2OCO 2,2NaHCO 3H 2SO4=Na2SO42H 2O2CO 2,同等条件下,碳酸钠与硫酸反应速率不及碳酸氢钠与硫酸反应速率快。(2)100 mL 1 mol/L H2SO4溶液为 0.1 mol H2SO4,分别和 8.4 g(0.1 mol) NaHCO3、10.6 g(0.1 mol)Na 2CO3反应,标准状况下,产生的 CO2都为 2.24 L。(3)将 NaHCO3加热转变为Na2CO3:2NaHCO 3 Na2CO3H 2OCO 2。= = = = = (4)NaHC
39、O3溶液与 Ca(OH)2溶液反应过程为:HCO OH =CO H 2O,Ca 2 CO =CaCO3。 3 23 23(5)NaHCO3溶液中加入 CaCl2溶液不反应,滴加 NaOH 溶液后,产生 CaCO3沉淀,发生的反应为:HCO OH =CO H 2O,Ca 2 CO =CaCO3。 3 23 23答案 (1) Na 2CO3与酸反应经历两步:CO H =HCO ,HCO H =H2OCO 2,而 NaHCO3与酸反应只有一步,23 3 3因此 A 中产生气体速率更快(2) 2.24(3)2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2= = = = = (4)HCO OH =CO H 2O Ca 2 CO =CaCO3 3 23 23(5)NaOH 溶液 产生白色沉淀