钠及其化合物(2)核心知识点一:碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应(离子方程式)CO-23+2H+===CO2↑+H2OHCO-3+H+===H2O+CO2↑与NaOH反应(离子方程式)不反应HCO-3+OH-===CO-23+H2O 与足量Ca(OH)2反应(离子方程式)Ca2++CO-23===CaCO3↓Ca2++OH-+HCO-3===CaCO3↓+H2O与BaCl2反应(离子方程式)CO-23+Ba2+===BaCO3↓不反应与CO2反应(离子方程式)CO-23+CO2+H2O===2HCO-3不反应热稳定性(化学方程式)较稳定2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O 相互转化Na2CO3NaHCO32. Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)利用热稳定性不同(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)(3)利用阴离子不同(4)利用溶液的酸碱性不同3. Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法(1)制备原理把二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出;过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
(2)反应的化学方程式NaCl +NH 3+CO 2+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl ;2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O 。
4. Na 2CO 3、NaHCO 3的用途(1)Na 2CO 3是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
(2)NaHCO 3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。
核心知识点二:1. 焰色反应(1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象,属于元素的物理性质。
(2)操作步骤 铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。
洗:用稀盐酸洗铂丝烧:将用盐酸洗过的铂丝在火焰上灼烧至原来的火焰颜色相同为止。
目的是除去铂丝上的杂质。
蘸:用灼烧合格的铂丝蘸取硫酸钠溶液。
灼:将沾在铂丝上的物质在火焰上灼烧,并观察火焰的颜色。
洗:再用盐酸洗净铂丝(或铁丝),并在火焰上灼烧至无色 (3)常见元素焰色反应的颜色钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃);铜元素:绿色。
(4)注意事项①焰色反应实验要求灯焰的颜色浅,如用酒精灯,则要使用外焰,因为焰心的颜色偏黄 ②蘸取待测物的金属丝,最好用铂丝,也可以用钨丝、镍铬丝(电炉丝)等来代替,每次使用金属丝时,必须在火焰上灼烧至无色。
以免干扰对颜色的观察。
③金属丝在使用前要用稀盐酸洗净,不能用稀硫酸洗涤,因为金属氯化物灼烧时易气化而挥发,而硫酸盐的熔沸点较高,难以挥发,会对后一个离子的检验产生干扰。
④观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,因为钾中常混有Na 的杂质,蓝色钴玻璃可滤去钠的黄光所造成的干扰⑤焰色反应反应是物理变化,不是化学变化,本质是电子的跃迁而产生的。
该法一般是在其他检验方法无效时才采用⑥焰色反应是元素的性质,与元素存在形式无关。
如:钠和氯化钠的焰色反应都为黄色。
核心知识点一:下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A. 取a g混合物充分加热,减重b gB. 取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体C. 取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b g固体D. 取a g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 g【考点】本题考查了Na2CO3和NaHCO3的热稳定性【答案】D【解析】A. NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数,故A不选;B. Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以b g固体是氯化钠,利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数,故B不选;C. Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应,反应的方程式为CO2-3+Ba2+===BaCO3↓、HCO3+OH-+Ba2+===H2O+BaCO3↓,因此最后得到的固体是BaCO3,所以可以计算出Na2CO3质量分数,故C不选;D. 混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成水和二氧化碳,所以逸出的气体是二氧化碳,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量,不能测定含量,故D错误。
能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的最佳方法是()A. 分别放入水中,观察溶解速率B. 分别取少量加入到石灰水中,观察有无沉淀生成C. 分别取少量溶于水后,滴入HCl溶液观察有无气体生成D. 分别取少量溶于水后,滴入CaCl2溶液观察有无沉淀生成【考点】本题考查了Na2CO3和NaHCO3的鉴定【答案】D【解析】ANa2CO3和NaHCO3都能溶于水中,通过观察溶解速率无法分辨B.Na2CO3和NaHCO3都能与石灰水反应生成沉淀C.Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应生成气体D.Na2CO3与CaCl2反应能生成沉;NaHCO3与CaCl2不能反应;可以分辨出核心知识点二:做焰色反应时使用的铂丝每次蘸待测液前都要()A. 用滤纸擦干净B. 用水洗涤多次C. 在酒精灯火焰上烧红为止D. 用稀盐酸洗涤,再灼烧到火焰呈无色为止【考点】本题主要考查焰色反应的实验步骤【答案】D【解析】做焰色反应时使用的铂丝每次蘸待测液前都要用稀盐酸洗涤,再灼烧到火焰呈无色为止。
用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰,则下列有关叙述正确的是()A. 只含有Na+B. 一定含有Na+,也可能含有K+C. 既可能含有Na+,又可能含有K+D. 可能含有Na+或K+中的一种【考点】本题主要考查几种金属的焰色【答案】B【解析】无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰,则一定含有钠离子;钠离子会对钾离子产生干扰,所以可能伴有钾离子(答题时间:25分钟)一、选择题:本题包括12小题,每小题4分,共48分。
1. 一定量的Na2O2与CO2反应,得到固体物质41.8 g,恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应。
下列说法正确的是()A. 41.8 g固体物质为Na2CO3B. 41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物C. 一定量的Na2O2为78 gD. 41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物2. 将一定量的Na2O2和NaHCO3混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体,冷却后有固体物质剩余,下列选项不正确的是()3. 在一密闭容器中有甲醛、氧气、氢气共16.5 g,用电火花反复引燃,使其燃烧,再将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收,Na2O2增重8.5 g,则原混合气体中O2的物质的量是()A. 0.25 molB. 0.50 molC. 0.27 molD. 0.52 mol4. 某溶液含有①NO-3、②HCO-3、③SO-23、④CO-23、⑤SO-24五种阴离子。
向其中加入少量的Na2O2固体后,溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积变化)()A. ①B. ①⑤C. ①④⑤D. ①③④⑤5. 某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W g样品二、非选择题6. 某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ. 制备纯碱:先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料,用下图所示装置制取NaHCO3,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
(1)装置丙中反应的化学方程式为________________________。
(2)装置乙的作用是____________________________________。
为防止污染空气,尾气中的________需要进行吸收处理。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有________、________、________。
Ⅱ. 测定所得产品的组成和纯度(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3,请选择下列装置设计实验,并完成下表:选择的装置(填编号)实验现象实验结论样品中含NaHCO3(5)测定该纯碱样品的纯度:称取m1g样品,置于小烧杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。
将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体的质量为m2 g。
则该纯碱样品的纯度为____________。
7. 有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是________。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。
装置B中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U 形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是____________________________________________________________________。
②E处干燥管中盛放的药品是________,其作用是____________________________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为______(用含w、m1、m2的代数式表示)。
1. 答案:B【解析】如果41.8 g 固体全为Na 2CO 3,其物质的量为0.39 mol ,则其不可能恰好与1 L 1 mol·L -1的稀盐酸完全反应,A 错误;设41.8 g 固体物质中,含Na 2CO 3的物质的量为x mol ,Na 2O 2的物质的量为y mol ,则有106 g·mol -1×x mol +78 g·mol -1×y mol =41.8 g,2(x +y )mol =1 mol·L -1×1 L =1 mol ,解得x =0.1,y =0.4,B 正确;根据Na 元素守恒,可知n (Na 2O 2)=21n (NaCl )=21n (HCl )=0.5 mol ,即原Na 2O 2的质量为39 g ,C 错误;Na 2O 2与CO 2反应不可能生成NaHCO 3,D 错误。