(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 5 第四單元 鈉、鎂及其重要化合物教案
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1、(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 5 第四單元 鈉、鎂及其重要化合物教案1了解鈉及其重要化合物的制備方法,掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2了解鎂及其重要化合物的制備方法,掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。鈉的性質(zhì)與應(yīng)用 知識梳理一、物理性質(zhì) 小 大 低于二、從鈉原子的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識鈉的化學(xué)性質(zhì)還原性1主要化學(xué)性質(zhì)(填化學(xué)方程式)(1)(2)與水反應(yīng):2Na2H2O=2NaOHH2;(3)與酸(如鹽酸)反應(yīng):2Na2HCl=2NaClH2;(4)與乙醇反應(yīng):2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2;(5)與鹽溶液(如硫酸銅溶液)反應(yīng):2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2N
2、a2SO4H2。2與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋三、鈉的制備原理、保存及用途1制備原理:2NaCl2NaCl2。2保存實(shí)驗(yàn)室通常將少量鈉保存在煤油中,目的是防止鈉與空氣中的O2和水反應(yīng)。3用途(1)制取鈉的化合物;(2)冶煉特殊金屬,如制鈦:TiCl44NaTi4NaCl;(3)鈉鉀合金常溫下為液體,用于快中子反應(yīng)堆作熱交換劑;(4)高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠(yuǎn),透霧能力強(qiáng),常用于道路和廣場的照明。自我檢測1判斷正誤,正確的打“”,錯誤的打“”。(1)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化。()(2)鈉與CuSO4溶液的反應(yīng):2NaCu2=Cu2Na。()(3)焰色反應(yīng)是大多數(shù)金屬元素
3、的性質(zhì),屬于化學(xué)變化。()(4)金屬鈉可以保存在CCl4中。()(5)鈉、鉀著火后,用水或泡沫滅火器可迅速滅火。()解析:(1)鈉形成的氧化層不致密,無法保護(hù)內(nèi)層金屬;(2)鈉投入CuSO4溶液中,先與水反應(yīng)生成NaOH和H2,NaOH與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀,無法置換出銅單質(zhì);(3)焰色反應(yīng)是電子能級躍遷的外在表現(xiàn),屬于物理變化;(4)鈉的密度小于CCl4,不能保存在CCl4中,可以保存在煤油中;(5)鈉、鉀可以和水、CO2反應(yīng),著火時(shí)不能用水或泡沫滅火器滅火,應(yīng)用沙子覆蓋。答案:(1)(2)(3)(4)(5)2(2018宿遷模擬)在研究金屬鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
4、得出的結(jié)論不正確的是()A將一小塊Na投入水中,鈉浮在水面,說明鈉的密度比水小B將一小塊Na投入滴有酚酞的水中,溶液變紅,說明反應(yīng)生成了堿C將一小塊Na投入CuSO4溶液中,生成藍(lán)色沉淀,說明Na沒有Cu活潑D點(diǎn)燃Na與肥皂水反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡,有尖銳爆鳴聲,說明有H2生成解析:選C。鈉比銅活潑,將一小塊Na投入CuSO4溶液中,鈉首先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,然后氫氧化鈉再與硫酸銅溶液反應(yīng)生成藍(lán)色氫氧化銅沉淀,C錯誤。(1)鈉的取用方法:用鑷子夾取一小塊鈉,用濾紙吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切取黃豆粒大小的鈉,剩余的鈉放回原試劑瓶。(2)金屬鈉暴露在空氣中會發(fā)生一系列變化,最終生成Na2C
5、O3:銀白色金屬鈉Na2ONaOH表面形成NaOH濃溶液Na2CO310H2ONa2CO3。鈉與FeSO4溶液反應(yīng),很難完整地觀察到反應(yīng)全過程的有關(guān)現(xiàn)象。有人用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn):先往試管內(nèi)新制備的FeSO4溶液液面上覆蓋一薄層汽油,然后將試管放入燒杯中,待試管內(nèi)汽油層消失后,往試管內(nèi)投入一小粒鈉,并迅速塞上帶導(dǎo)管的單孔塞。(1)實(shí)驗(yàn)中汽油的作用是_。(2)加入鈉后觀察到液面上有大量氣泡逸出,溶液中有_色沉淀生成。(3)如果往試管中加入汽油后立即投入鈉粒可能發(fā)生爆炸,其原因是_。(4)寫出鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式:_。解析由于Fe(OH)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3,要想
6、看到完整的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象關(guān)鍵是隔絕空氣。鈉投到FeSO4溶液中,首先與水反應(yīng)生成H2及NaOH,NaOH再與FeSO4反應(yīng)生成白色的Fe(OH)2沉淀。鈉與水反應(yīng)放出大量熱,若立即投入鈉粒,可能引起爆炸。答案(1)受熱時(shí)汽化,其蒸氣將試管內(nèi)空氣排盡,防止FeSO4被氧化(2)白(3)鈉與水劇烈反應(yīng)放出大量熱,使H2、汽油蒸氣、空氣組成的混合氣發(fā)生爆炸(4)2Na2H2OFe2=2NaFe(OH)2H2將同樣大小的金屬鈉塊分別投入MgCl2溶液,飽和NaCl溶液,NH4Cl溶液中,各會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?答案:鈉分別投入三種鹽溶液中,首先和水反應(yīng):2Na2H2O=2NaOHH2,均有氣泡產(chǎn)生。在中又發(fā)生反應(yīng)
7、:Mg22OH=Mg(OH)2,故有白色沉淀產(chǎn)生;在中由于Na增多,而水減少,因此有晶體析出;在中又發(fā)生反應(yīng):NHOH=NH3H2O,由于鈉與水反應(yīng)放熱,故有NH3放出,可觀察到產(chǎn)生氣泡,聞到刺激性氣味。1金屬鈉與可溶性鹽溶液反應(yīng)的思維模板2金屬鈉與溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析的思維模板(1)共性:因?yàn)殁c與水的反應(yīng)屬于劇烈的置換反應(yīng),故鈉與溶液反應(yīng)有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生。?。衡c浮在液面上;熔:鈉熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游動直至反應(yīng)完;響:反應(yīng)中不停地發(fā)出“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)比鈉與水的反應(yīng)劇烈,最后鈉可能在液面上發(fā)生燃燒;與鹽溶液
8、反應(yīng)時(shí),還可能會生成沉淀(如生成難溶堿)、氣體(NH3)等。 題組一鈉的化學(xué)性質(zhì)1下列關(guān)于鈉的敘述中,不正確的是()A金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氣,但是實(shí)驗(yàn)室中不能用金屬鈉與水反應(yīng)制備氫氣B金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱時(shí),先熔化成小球,然后劇烈燃燒,發(fā)出黃色火焰C金屬鈉在空氣中放置生成氧化鈉,在空氣中燃燒生成過氧化鈉D金屬鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物取決于氧氣的用量解析:選D。金屬鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物取決于反應(yīng)條件。在空氣中放置被氧氣氧化,生成氧化鈉;在空氣中燃燒生成過氧化鈉。2在蒸發(fā)皿中放入一小塊鈉,加熱至熔化時(shí),用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4與熔化的鈉接觸,瞬間產(chǎn)生耀眼的火花,同時(shí)有紅色物質(zhì)生成。下列說法中不正確
9、的是()A上述反應(yīng)是置換反應(yīng)B上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)C上述反應(yīng)中無水CuSO4表現(xiàn)了還原性D加熱且無水條件下,Na可以與CuSO4反應(yīng)并生成Cu解析:選C。紅色物質(zhì)為金屬銅,Na與CuSO4發(fā)生了置換反應(yīng),A、D項(xiàng)均正確;瞬間產(chǎn)生耀眼的火花,說明反應(yīng)劇烈,同時(shí)也說明是放熱反應(yīng),B項(xiàng)正確;無水CuSO4表現(xiàn)的是氧化性,C項(xiàng)錯誤。 題組二鈉與水、鹽溶液的反應(yīng)3向分別盛有100 mL水、100 mL 1 molL1鹽酸、100 mL 1 molL1硫酸銅溶液的X、Y、Z三個燒杯中各投入0.05 mol Na。下列有關(guān)說法正確的是()A三個燒杯中均會發(fā)生的離子反應(yīng)為2Na2H2O=2Na2OHH2B三個燒
10、杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng),且X燒杯中反應(yīng)最劇烈C三個燒杯反應(yīng)后,生成的含鈉化合物的物質(zhì)的量濃度相同D三個燒杯反應(yīng)后,生成的氣體的質(zhì)量一定相同解析:選D。鈉與鹽酸反應(yīng)時(shí)鈉先與H反應(yīng),離子方程式為2Na2H=2NaH2,與CuSO4溶液反應(yīng)會生成沉淀,A錯誤。三個燒杯中,水中的氫離子濃度最小,反應(yīng)最慢,B錯誤。X燒杯中生成NaOH,Y燒杯中生成NaCl,Z燒杯中生成Na2SO4,由于鈉的物質(zhì)的量相同,故Z燒杯中生成的含鈉化合物的物質(zhì)的量濃度最小,C錯誤。因向三個燒杯中加入鈉的物質(zhì)的量相同且鈉全部反應(yīng)完,故生成H2的量相同,D正確。4金屬鈉與水的反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中的一個重要反應(yīng)。該反應(yīng)的演示方法分別如
11、圖甲、乙所示:(1)現(xiàn)按圖甲所示的方法,在室溫時(shí),向盛有飽和NaOH溶液的水槽中,加入一小塊金屬鈉。下列有關(guān)描述正確的是_(填字母,下同)。a鈉浮在液面上,并四處游動,最后消失b鈉熔化成一個光亮的小球c恢復(fù)到室溫時(shí),NaOH溶液的濃度增大d恢復(fù)到室溫時(shí),溶液中Na數(shù)目減少(2)按圖乙所示方法來收集產(chǎn)生的氣體,需將鈉包好,再放入水中。取相同質(zhì)量的鈉,按下列兩種情況收集產(chǎn)生的氣體,在相同條件下體積的關(guān)系是_(填字母)。用鋁箔包住鈉用銅箔包住鈉a二者收集氣體一樣多b收集氣體體積較大c收集氣體體積較大解析:(1)鈉投入飽和NaOH溶液中,發(fā)生的反應(yīng)為2Na2H2O=2NaOHH2,其現(xiàn)象與鈉在水中的反
12、應(yīng)現(xiàn)象相同;又因?yàn)樵芤菏秋柡偷模磻?yīng)消耗水,析出NaOH晶體,則NaOH溶液濃度不變,但溶液體積減小,故Na數(shù)目減少。(2)Na和H2O反應(yīng)產(chǎn)生H2的同時(shí)產(chǎn)生NaOH,NaOH可以和Al發(fā)生反應(yīng):2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,故用鋁箔包住Na時(shí)產(chǎn)生的H2的體積較大。答案:(1)abd(2)b(1)鈉與水、酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是與H的反應(yīng)。(2)鈉的密度小于水而大于煤油,當(dāng)遇到考查鈉的保存或鈉在煤油和水的分界面處反應(yīng)的問題時(shí)要注意這一點(diǎn)。(3)若涉及鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的計(jì)算問題時(shí)要注意產(chǎn)生氫氣的量與鹽酸無關(guān),只用鈉的物質(zhì)的量計(jì)算即可。 鈉的重要化合物 知識梳理1氧化鈉和過氧化鈉的
13、比較物質(zhì) 氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)色態(tài)白色固體淡黃色固體類別離子化合物,堿性氧化物離子化合物,過氧化物電子式Na2NaNa2Na氧元素的價(jià)態(tài)21生成條件常溫加熱或點(diǎn)燃熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定(2Na2OO22Na2O2)穩(wěn)定與水反應(yīng)的方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應(yīng)的方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2與鹽酸反應(yīng)的方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2用途強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧劑2.過氧化鈉的強(qiáng)氧化性與還原性從元素化合價(jià)角度分析Na2O2的性質(zhì):(1)Na2
14、O2的強(qiáng)氧化性試劑現(xiàn)象反應(yīng)原理SO2氣體Na2O2SO2= Na2SO4FeCl2溶液產(chǎn)生氣體和紅褐色沉淀4Na2O24FeCl26H2O=4Fe(OH)3O28NaClNa2SO3溶液Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH氫硫酸溶液變渾濁Na2O2H2S=S2NaOH酚酞溶液產(chǎn)生氣體,溶液先變紅后褪色與水反應(yīng)生成O2和NaOH,使溶液變紅,Na2O2的強(qiáng)氧化性又使之褪色品紅溶液紅色褪去Na2O2的強(qiáng)氧化性使之褪色(2)遇KMnO4等強(qiáng)氧化劑時(shí),Na2O2表現(xiàn)出還原性,氧化產(chǎn)物為O2。(3)遇CO2、H2O、H,Na2O2發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。3碳酸鈉與碳酸氫鈉的比較物質(zhì)碳酸鈉
15、(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3)俗名純堿、蘇打小蘇打色態(tài)白色粉末白色晶體水溶性易溶于水,溶液呈堿性易溶于水,溶液呈堿性(相同溫度時(shí),比Na2CO3溶解度小)熱穩(wěn)定性(化學(xué)方程式)穩(wěn)定,受熱不分解不穩(wěn)定,受熱易分解:2NaHCO3Na2CO3CO2H2O與H反應(yīng)(離子方程式)2HCO=H2OCO2或HCO=HCOHHCO=H2OCO2;在水溶液中,同濃度的NaHCO3產(chǎn)生CO2的速率比Na2CO3快與NaOH溶液反應(yīng)不反應(yīng)NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O與Ca(OH)2溶液反應(yīng)Ca2CO=CaCO3堿過量,離子方程式為Ca2OHHCO=CaCO3H2O;堿不足,離子方程式為Ca2
16、2OH2HCO=CaCO3CO2H2O與BaCl2溶液反應(yīng)Ba2CO=BaCO3不反應(yīng)主要用途制玻璃、造紙、制皂、洗滌發(fā)酵、醫(yī)藥、滅火器自我檢測1判斷正誤,正確的打“”,錯誤的打“”。(1)(2015高考全國卷,8C)過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí),生成0.1 mol 氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA 。()(2)(2015高考全國卷,10C)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23 g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA。()(3)用熱的燒堿溶液洗去油污,是因?yàn)镹a2CO3可直接與油污反應(yīng)。()(4)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)時(shí),過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑。()(5)78 g Na2O2中含陰離子的個數(shù)是2NA。()解
17、析:(3)燒堿的主要成分是NaOH;(5)Na2O2電子式為Na2Na,1 mol Na2O2中含有陰離子個數(shù)為NA。答案:(1)(2)(3)(4)(5)2填“”或“”。(1)熱穩(wěn)定性:NaHCO3_Na2CO3。(2)與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:NaHCO3_Na2CO3。(3)相同溫度時(shí),在水中的溶解性:NaHCO3_Na2CO3。(4)等物質(zhì)的量濃度溶液的pH:NaHCO3_Na2CO3。答案:(1)(3)(4)r(Mg)C在該反應(yīng)條件下,Mg的還原性強(qiáng)于C的還原性D該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能解析A選項(xiàng),元素C還存在足球烯等其他同素異形體,所以錯誤;B選項(xiàng),鎂離子比鎂原子少一個電子層,
18、其半徑比鎂原子的小,所以錯誤;C選項(xiàng),該反應(yīng)中鎂作還原劑,其還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性,所以正確;D選項(xiàng),該反應(yīng)發(fā)光,因此化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為熱能,所以錯誤。答案C鎂在空氣中燃燒可能發(fā)生哪幾個化學(xué)反應(yīng)?寫出化學(xué)方程式。答案:2MgO22MgO、3MgN2Mg3N2、2MgCO22MgOC。 題組一鎂的性質(zhì)1相同質(zhì)量的鎂條分別在氧氣、空氣、氮?dú)狻⒍趸贾型耆紵?,燃燒后所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量由小到大的順序是()ABC D解析:選C。根據(jù)2MgO22MgO、3MgN2Mg3N2、2MgCO22MgOC可知,鎂在空氣中發(fā)生以上三個反應(yīng),所得固體是MgO、Mg3N2和C的混合物。再根據(jù)各氣體在空氣中所
19、占的比例可知C項(xiàng)正確。2某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn)探討Mg及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達(dá)到目的的是()A將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,置鎂片于其中探討Mg的活潑性B將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中,觀察Mg(OH)2沉淀的生成C將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾,洗滌并收集沉淀D將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中,加足量稀鹽酸,加熱蒸干得無水MgCl2固體解析:選B。稀釋濃硫酸時(shí),應(yīng)將濃硫酸沿著器壁慢慢加入水中,并及時(shí)攪拌,A錯誤;過濾時(shí)需要用玻璃棒引流,C錯誤;蒸發(fā)溶液時(shí)應(yīng)該用蒸發(fā)皿而不是表面皿,由于MgCl2水解,所以必須在HCl氣氛中加熱才能得到無水MgCl2固體,D錯誤。
20、題組二鎂的提取3從海水中提取鎂的工藝流程如圖所示:下列說法錯誤的是()A用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B步驟電解熔融MgCl2時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣C步驟可將晶體置于HCl氣流中脫水D上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)解析:選B。B項(xiàng)電解熔融氯化鎂,陰極生成Mg,陽極生成氯氣,敘述錯誤;C項(xiàng)MgCl26H2O若直接加熱得到MgO,若在HCl氣流中加熱得到無水MgCl2,敘述正確;D項(xiàng)上述工藝流程涉及化合反應(yīng):CaOH2O=Ca(OH)2等,涉及分解反應(yīng):MgCl2MgCl2等,涉及復(fù)分解反應(yīng):Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2等,敘述正確。4(2018福州模擬)鎂是海水中含
21、量較多的金屬,鎂、鎂合金及鎂的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中用途非常廣泛。(1)工業(yè)上可用電解熔融的無水氯化鎂獲得鎂。其中氯化鎂脫水是關(guān)鍵工藝之一,一種正在試驗(yàn)的氯化鎂晶體脫水的方法是先將MgCl26H2O轉(zhuǎn)化為MgCl2NH4ClnNH3(銨鎂復(fù)鹽),然后在700 脫氨得到無水氯化鎂,脫氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;電解熔融氯化鎂,陰極的電極反應(yīng)式為_。(2)儲氫材料Mg(AlH4)2在110200 的反應(yīng)為Mg(AlH4)2=MgH22Al3H2,每生成27 g Al轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_。(3)工業(yè)上用MgC2O42H2O熱分解制超細(xì)MgO,其熱分解曲線如圖。圖中隔絕空氣條件下BC發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)
22、方程式為_。答案:(1)MgCl2NH4ClnNH3MgCl2(n1)NH3HClMg22e=Mg(2)3 mol(3)MgC2O4MgOCOCO2鎂及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖 課后達(dá)標(biāo)檢測一、選擇題1將綠豆粒大小的方形金屬鈉投入足量且含酚酞的水中,根據(jù)相應(yīng)現(xiàn)象不能得出的結(jié)論是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A方形金屬鈉變成小球鈉反應(yīng)速率快B鈉浮于水面水的密度大于鈉C酚酞溶液變成紅色有NaOH生成D鈉球游動,有“嘶嘶”的響聲有氣體生成解析:選A。鈉的熔點(diǎn)低,且鈉與水反應(yīng)放熱,會使方形金屬鈉熔化成閃亮的小球,A錯誤。2把23 g鈉投入m1 g足量的水中得到a g溶液,把24 g鎂投入m2 g足量的鹽酸中得到b
23、g溶液,若m1m2,則a、b的關(guān)系是()AabBaBCD(2)100%(3)A.BCD11海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程如下:(1)海水提鎂要用到海灘上的貝殼,它的作用是_,貝殼經(jīng)歷的有關(guān)變化的化學(xué)方程式是_。(2)寫出由MgCl2得到金屬鎂的反應(yīng)方程式:_。(3)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去?(寫出實(shí)驗(yàn)步驟)_。(4)從經(jīng)濟(jì)效益角度看,該化工廠的廠址應(yīng)選擇在_。(5)實(shí)驗(yàn)室中將粗鹽制成精鹽的過程中,在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒,分別說明在這三種情況下用到玻璃棒的目的。溶解時(shí):_;過濾時(shí):_;蒸發(fā)時(shí):_。解析:在海水提鎂的生產(chǎn)中,利用海邊的貝殼制造
24、石灰乳,以降低運(yùn)輸成本,將電解生成的氯氣與氫氣化合制備鹽酸,再將鹽酸與氫氧化鎂反應(yīng)制取氯化鎂,以實(shí)現(xiàn)原料的循環(huán)利用,以及將廠址選在海邊等都是為了提高經(jīng)濟(jì)效益。答案:(1)作為原料,用來制堿CaCO3CaOCO2,CaOH2O=Ca(OH)2(2)MgCl2(熔融)MgCl2(3)加入MgCl2溶液至過量,過濾,用水洗滌沉淀(4)海邊(5)攪拌,加速溶解引流,使待過濾液體沿玻璃棒流入漏斗,防止外濺攪拌,防止因局部過熱而使液體或晶體飛濺12鈉是很活潑的金屬,在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Na2O2。Na2O的制取可以通過如下反應(yīng)完成:NaNaNO3Na2ON2(未配平)。請回答下列問題:(1)上述反應(yīng)的氧化
25、劑是_(寫化學(xué)式)。制取Na2O時(shí),若金屬鈉與NaNO3按質(zhì)量比2317投料,充分反應(yīng)后收集到的氣體體積為1.12 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則制得的Na2O的質(zhì)量為_kg。(2)制取Na2O時(shí)由于設(shè)備密封性不好而進(jìn)入了少量空氣,導(dǎo)致制得的Na2O產(chǎn)品中含有Na2O2雜質(zhì)?,F(xiàn)有Na2O產(chǎn)品m g(假設(shè)只含有Na2O2雜質(zhì)),請從下面選用合適的儀器和試劑,設(shè)計(jì)一種可選用的實(shí)驗(yàn)儀器組合,以完成樣品中Na2O含量的測定??蛇x用的試劑:a濃硫酸 b水c鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 dNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液e酚酞 f堿石灰g稀鹽酸實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)所需儀器(用字母表示)實(shí)驗(yàn)所需試劑(用字母表示)實(shí)驗(yàn)需直接測定的有關(guān)
26、物理量(用文字說明)(3)某學(xué)生設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案來測定該試樣中Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其操作流程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:該Na2O產(chǎn)品中Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。解析:(1)由N元素的化合價(jià)降低可知,NaNO3是氧化劑,配平化學(xué)方程式:10Na2NaNO36Na2ON2,收集到1.12 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)N2,n(N2)50 mol,那么n(Na2O)300 mol,故m(Na2O)300 mol62 gmol1103 kgg118.6 kg。(2)要測定樣品中氧化鈉的含量有多種方法,可通過測量與水反應(yīng)生成O2的體積來計(jì)算Na2O2的量,也可測量反應(yīng)后錐形瓶和溶液的總質(zhì)量與反應(yīng)前錐形瓶、樣品和水的總質(zhì)量之
27、差,還可以通過滴定法測定錐形瓶中生成NaOH的量來計(jì)算。(3)設(shè)試樣中Na2O的物質(zhì)的量為x mol,Na2O2的物質(zhì)的量為y mol,則有,解得x0.1,那么Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%80%。答案:(1)NaNO318.6(2)(以下三種方法任選一種,其他合理方法亦可)2Na2O22H2O=4NaOHO2,Na2OH2O=2NaOHA、Db反應(yīng)前錐形瓶、樣品和水的總質(zhì)量反應(yīng)后錐形瓶和溶液的總質(zhì)量2Na2O22H2O=4NaOHO2,Na2OH2O=2NaOHG、Cb量筒中收集到的氣體的體積2Na2O22H2O=4NaOHO2,Na2OH2O=2NaOH,NaOHHCl=NaClH2OD、H
28、b、c、e中和錐形瓶中樣品與水反應(yīng)后所得溶液消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(3)80%13燒堿、純堿等都是重要的化工原料。(1)利用如圖裝置可以證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)。若將A與B連接,打開止水夾,將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶,此時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。若其他操作不變,將A與C連接,可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)向100 mL 1 molL1燒堿溶液中通入一定量CO2充分反應(yīng)后,將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X,X的組成可能有四種情況,按出現(xiàn)的先后順序分別是.NaOH、Na2CO3,._,.Na2CO3、NaHCO3,._。常溫下,將得到的固體X重新溶于水,在所得溶液中加入鹽酸,使溶液的pH7,再將溶液
29、蒸干,得到固體的質(zhì)量為_g。若要驗(yàn)證白色固體X是第種組成,依次加入的試劑為_(填字母序號,下同)。a鹽酸 bMgCl2溶液cBaCl2溶液 dBa(OH)2溶液在驗(yàn)證的過程中,一定需要進(jìn)行的操作是_。a萃取 b洗滌c過濾 d分餾若白色固體X為第種組成,下列實(shí)驗(yàn)方案中不能準(zhǔn)確測定其中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是_。a取m g X與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾,洗滌,烘干得n g固體b取m g X與足量鹽酸充分反應(yīng),加熱,蒸干,灼燒得n g固體c取m g X充分加熱,減重n gd取m g X與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出的氣體被足量堿石灰吸收,增重n g若白色固體X的質(zhì)量為7.0 g,則X的組成為
30、_(填“”“”“”或“”)。解析:(1)將A與B連接,打開止水夾,將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶,由于二氧化碳易溶于氫氧化鈉溶液且與NaOH發(fā)生反應(yīng),使燒瓶內(nèi)部壓強(qiáng)迅速減小,故廣口瓶中的水要沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶;將A與C連接,其他操作不變,導(dǎo)致外界壓強(qiáng)高于瓶內(nèi)壓強(qiáng),故廣口瓶中的長導(dǎo)管口會產(chǎn)生氣泡。(2)a選項(xiàng)中沉淀的質(zhì)量即為碳酸鋇的質(zhì)量,根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量和原混合物的總質(zhì)量可以列式求出碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),正確;b選項(xiàng)中n g固體為生成的氯化鈉的質(zhì)量,根據(jù)鈉原子守恒和原混合物總質(zhì)量可列式計(jì)算出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),正確;c選項(xiàng)采用差量法,減少的質(zhì)量為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質(zhì)量,由此可求出碳酸氫鈉的質(zhì)量,進(jìn)而求出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),正確;d選項(xiàng)中堿石灰增加的質(zhì)量為鹽與酸反應(yīng)生成的二氧化碳及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質(zhì)量,因此不能通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),不正確??刹捎脴O值法來判斷,若全部為Na2CO3質(zhì)量為5.3 g,若全部為NaHCO3質(zhì)量為8.4 g,固體X的質(zhì)量為7.0 g,故其為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。答案:(1)水沿導(dǎo)管由廣口瓶進(jìn)入燒瓶廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生(2)Na2CO3NaHCO35.85cbcd
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