资源简介
第一节 钠及其化合物 复习学案
考纲要求:
1.了解钠的主要性质及其应用。
2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。
…………………………[知识网络]…………………………
考点一 活泼的金属单质——钠
[知识梳理]
1. 钠的物理性质
颜色:银白色,有金属光泽;
密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);
熔点:低于100 ℃;
硬度:质地柔软,可以用小刀切割。
2. 从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
3. 钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4. 钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源,制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属
金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
深度思考
1. 钠能否保存在CCl4中?
答案 否,因为CCl4的密度比钠的大,不能起到隔绝空气的作用。
2. 金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠
答案 Na2O NaOH 溶液 Na2CO3
3. 金属钠着火,不能用H2O、干冰灭火的原因是________________________________,
通常用__________掩埋。
答案 金属钠能与H2O或CO2反应 干燥沙土
4. 取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是________(填序号)。
①金属先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
答案 ①④⑤
解析 金属钠熔点低,放在燃烧匙里加热,先熔化成小球,在空气中燃烧,火焰呈黄色,燃烧后生成淡黄色的Na2O2。
[课内精讲]
命题点1 钠与盐溶液的反应
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)钠投入到NaCl溶液中,只有氢气放出。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。
(2)钠投入到CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀。
2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(3)钠投入到铵盐(如NH4Cl)溶液中,有H2和NH3逸出。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3↑+H2O。
[典题示例]
金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是( )
A.BaCl2溶液 B.K2SO4溶液
C.CuSO4溶液 D.NH4NO3溶液
解析:选C 因为是溶液中的反应,所以都有H2产生,NH4NO3溶液还产生NH3,CuSO4溶液还产生Cu(OH)2沉淀。
命题点2 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。
(3)常见元素焰色反应的颜色:
钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
[典题示例]
用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判断正确的是( )
A.只含有Na+
B.一定含有Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,可能还含有K+
解析:选B Na元素的焰色为黄色,而K元素的焰色为紫色,而且黄色会干扰紫色,所以不能判断是否含有K元素。
[当堂检测]
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2014·北京高考)将钠块放入水中,产生气体的方程式为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。( )
(2)(2014·北京高考)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。( )
(3)(2013·全国卷Ⅱ)钠与CuSO4溶液的反应:2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+。( )
(4)(2013·广东高考)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子。( )
(5)钠与足量O2反应生成Na2O,随着温度的升高,生成Na2O的速率逐渐加快。( )
(6)焰色反应是大多数金属元素的性质,属于化学变化。( )
(7)金属钠可以保存在CCl4中。( )
(8)钠、钾着火后,用水或泡沫灭火器可迅速灭火。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
2.(2015·郑州模拟)取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列现象描述正确的是( )
①金属先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A.②⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
答案:C
思维建模
1. 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
( http: / / www.21cnjy.com )
2. 金属钠与溶液反应现象分析思维模板
(1)共性:因为钠与不同的溶液反应均属于 ( http: / / www.21cnjy.com )剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:①浮:钠浮在液面上;②熔:钠熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游动直至反应完;④响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。
(2)差异性:与酸及能形成弱碱的金属盐溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )反应时,由于溶液中H+浓度较大,反应比与水剧烈,最后钠可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
考点二 钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠
[知识梳理]
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色状态 白色固体 淡黄色固体
类别 碱性氧化物 过氧化物
氧元素化合价 -2 -1
化学键类型 只有离子键 有离子键和共价键
电子式 Na+[??]2-Na+ Na+[???]2-Na+
与水反应 Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2===Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与盐酸反应 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存 密封 密封、远离易燃物
深度思考
判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)Na2O2与Na2O中均只存在离子键 ( )
(2)Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1 ( )
(3)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物的原因是2Na2O2+
2CO2===2Na2CO3+O2 ( )
(2012·北京理综,7C)
(4)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
H2O既不是氧化剂也不是还原剂 ( )
(5)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式:
Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑ ( )
(6)Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同 ( )
(7)Na2O2的电子式为 ( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)×
[课内精讲]
命题点1 过氧化钠的强氧化性
1.从元素化合价角度分析Na2O2的性质
2.强氧化性的五个表现
[典题示例]
1.在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Fe2+、Cl-、SO B.K+、AlO、Cl-、SO
C.Ca2+、Mg2+、NO、HCO D.Na+、Cl-、CO、SO
解析:选B Na2O2具有强氧化性,能将F ( http: / / www.21cnjy.com )e2+氧化成Fe3+,能将SO氧化成SO,A、D两项不能共存;Na2O2与水反应生成NaOH,C项中的Mg2+、HCO与OH-不能大量共存。
2.下列关于Na2O2的说法正确的是( )
A.Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
B.Na2O2投入到酚酞溶液中,溶液变红
C.Na2O2能与酸反应生成盐和水,所以Na2O2是碱性氧化物
D.Na2O2与水反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
解析:选D Na2O2具有 ( http: / / www.21cnjy.com )强氧化性,与SO2反应生成Na2SO4而不是Na2SO3,A错误;Na2O2投入到酚酞溶液中,溶液先变红后褪色,B错误;Na2O2不属于碱性氧化物而属于过氧化物,C错误。
命题点2 Na2O2与水、CO2反应的四个重要关系
1.物质的量的关系
无论是CO2或H2O(g)的单一物质还 ( http: / / www.21cnjy.com )是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,消耗CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成的O2的体积。
2.固体质量关系
2CO+O22CO2 ①
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ②
①+②得,Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应)
即CO可被Na2O2完全吸收,固体增重即为CO的质量。
2H2+O22H2O ③
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ④
③+④得,Na2O2+H2===2NaOH(虚拟的反应)
即H2可被Na2O2完全吸收,固体增重即为H2的质量。
结论:凡分子组成符合(CO)m·( ( http: / / www.21cnjy.com )H2)n的物质,m g该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量Na2O2后,固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有:
(1)无机物:H2、CO及H2和CO的混合气体;
(2)有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。
3.先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和 ( http: / / www.21cnjy.com )H2O(g)的混合物反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。
4.电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O(g)反应,CO2 ( http: / / www.21cnjy.com )与H2O(g)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,所以每有1 mol O2生成时,转移的电子均为2 mol。
[典题示例]
1.200 ℃时,11.6 ( http: / / www.21cnjy.com ) g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g,则原混合气体的总物质的量是( )
A.0.125 mol B.0.25 mol
C.0.5 mol D.1 mol
解析:选C 根据质量守恒定律可知,生成O2的质量为11.6 g-3.6 g=8 g,n(O2)==0.25 mol,
根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25 mol×2=0.5 mol。
2.取a g某物质在O2 ( http: / / www.21cnjy.com )中完全燃烧,将生成物与足量Na2O2固体完全反应,反应后,固体质量恰好也增加了a g,下列物质不能满足上述结果的是( )
A.H2 B.CO
C.C6H12O6 D.C12H22O11
解析:选D 由反应2Na2O2+2H2 ( http: / / www.21cnjy.com )O===4NaOH+O2↑和2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2知每摩尔Na2O2与H2O、CO2分别完全反应时,相当于吸收了2 g H2、28 g CO。凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的可燃物a g,在O2中完全燃烧,将生成的水和CO2通过足量的Na2O2固体后,固体增重也是a g,或者可以总结为由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足题目要求。
[当堂检测]
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2014·山东高考)Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。( )
(2)(2014·江苏高考)过氧化钠的电子式为Na???Na。( )
(3)(2014·江苏高考)在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA。( )
(4)(2014·大纲卷)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。( )
(5)(2014·全国卷Ⅱ)二氧化碳通过Na2O2粉末,反应后固体物质增重。( )
(6)(2013·江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的 ( http: / / www.21cnjy.com )、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是( )
A.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要水和CO2的质量相等
C.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等
D.Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同
解析:选C Na2O2的电子式为N ( http: / / www.21cnjy.com )a+[???]2-Na+,故阴、阳离子的个数比为1∶2,A错误;生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同,但质量不同,B项错误;由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同,C项正确;Na2O2因具有强氧化性而有漂白性,SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质,故原理不同,D项错误。
反思
1. Na2O2与CO2、H2O反应的四个角度探究
(1)从氧化还原角度
①Na2O2与H2O、CO2反应均有O2 ( http: / / www.21cnjy.com )生成,在反应中Na2O2既表现氧化性也表现还原性,H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂,也不是还原剂。
②2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2,转移2 mol的电子。
(2)从物质的量的角度
①2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2,消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。
②若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,气体体积减少的量等于原混合气体体积的,且等于生成氧气的体积。
(3)从先后顺序的角度
Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反 ( http: / / www.21cnjy.com )应时,Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3,CO2反应完后,剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。
(4)从质量的角度
每摩尔Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。
2. 增重量等于可燃物质量的规律
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的 ( http: / / www.21cnjy.com )物质,W g该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2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:H2、CO及H2和CO的混合气体;
(2)有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
考点三 钠重要的两种盐——碳酸钠与碳酸氢钠
[知识梳理]
1.物理性质
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体
水溶性 易溶于水 水中易溶,但比Na2CO3的溶解度小
2.化学性质
(1)热稳定性:
①Na2CO3性质稳定,受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3△,Na2CO3+H2O+CO2↑。
(2)与酸(足量盐酸)反应:
①Na2CO3:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑。
②NaHCO3:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。
(3)与碱(NaOH溶液)反应:
①Na2CO3:与NaOH溶液不反应。
②NaHCO3:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。
(4)相互转化:
①Na2CO3―→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2,化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
②NaHCO3―→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3.主要用途
(1)碳酸钠:
用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠:
用于发酵、医药、灭火剂等。
深度思考
1. 将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象?原因是什么?
答案 开始无明显现象,后有沉淀析出。原因是NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,而且反应消耗溶剂水。
2. Na2CO3固体粉末中混 ( http: / / www.21cnjy.com )有少量NaHCO3,用什么方法除杂?Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3,用什么方法除杂?
答案 用加热法可以将Na2CO3固体粉 ( http: / / www.21cnjy.com )末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3;向混合液中滴加适量的NaOH溶液,可以将其中的NaHCO3转化为Na2CO3;向混合液中通入过量的CO2气体,可以将Na2CO3转化为NaHCO3。
[课内精讲]
命题点1 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
[典题示例]
1.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3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 产生沉淀的为Na2CO3
B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈的为Na2CO3
C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀的为Na2CO3
D 逐渐加入等浓度的盐酸 立即产生气泡的为Na2CO3
解析:选C Na2CO3溶液与NaHCO3 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液均与澄清石灰水反应产生白色沉淀,A错误;等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液分别与等浓度的盐酸反应,产生气泡较快者为NaHCO3溶液,B错误;向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,开始不产生气泡,过一段时间才有气体产生,D错误;Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应产生白色沉淀而NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应,C正确。
2.(2015·扬州模拟)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图所示。
(1)只根据图Ⅰ所示实验,不能够达到实验目的的原因是
________________________________________________________________________。
(2)图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为_____________。
(3)若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的 ( http: / / www.21cnjy.com )热稳定性,则试管B中装入的固体最好是(填化学式)________________________________________________________________________。
解析:(1)NaHCO3、Na2CO3都与盐酸反应放出CO2,不能达到目的。
(2)Ⅱ、Ⅲ都是利用NaHCO3的不稳定性进行鉴别。
(3)试管B中装入碳酸氢钠,试管A中装 ( http: / / www.21cnjy.com )入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠温度高,不分解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠很不稳定。
答案:(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2,两者的反应现象相同,故达不到鉴别目的
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(3)NaHCO3
[方法技巧]
1. 判断类别,用准方法,突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别
2. 不用任何试剂鉴别Na2CO3和盐酸的化学原理
(1)把Na2CO3溶液逐滴加入盐酸中, ( http: / / www.21cnjy.com )开始时盐酸相对过量,则发生反应:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,即开始就有CO2放出。
(2)把盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中,开始 ( http: / / www.21cnjy.com )时Na2CO3相对过量,则先发生反应:Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3;继续滴加盐酸则发生反应:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,即开始阶段无明显现象,后有气体产生。
命题点2 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的四种基本图像
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图1所示)。
图像特点:Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。
反应原理:Oa段 CO+H+===HCO,
ab段 HCO+H+===H2O+CO2↑。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图2所示)。
图像特点:从O点开始即产生CO2气体。
反应原理:HCO+H+===H2O+CO2↑。
(3)向Na2CO3、NaHCO3的 ( http: / / www.21cnjy.com )混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图3所示,设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。
图像特点:Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积。
反应原理:Oa段 CO+H+===HCO,
ab段 HCO+H+===H2O+CO2↑。
(4)向NaOH、Na2CO3的混合物 ( http: / / www.21cnjy.com )中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图4所示,设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略)。
图像特点:Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积。
反应原理:Oa段 H++OH-===H2O,
CO+H+===HCO;
ab段 HCO+H+===H2O+CO2↑。
[典题示例]
1.将0.4 g NaOH和1.06 g ( http: / / www.21cnjy.com ) Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
解析:选C 向NaOH与Na2CO ( http: / / www.21cnjy.com )3的混合溶液中滴加盐酸,盐酸首先与NaOH反应,然后与Na2CO3反应转化为NaHCO3:CO+H+===HCO,之后与HCO反应生成CO2,因n(OH-)=n(CO)=0.01 mol,故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成。结合各种物质的量分析图像可知,选项C符合题意。
2.(2015·潍坊期末)向NaOH ( http: / / www.21cnjy.com )和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab斜段发生反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
解析:选C 向NaOH和Na2CO3混 ( http: / / www.21cnjy.com )合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,发生的反应依次为:OH-+H+===H2O,CO+H+===HCO,HCO+H+===CO2↑+H2O,据此可以解答。在0~a范围内,发生的反应应该是OH-+H+===H2O,CO+H+===HCO,不只发生中和反应,A错误;ab段发生反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,B错误;从图像知生成CO2 0.01 mol,根据方程式HCO+H+===CO2↑+H2O可知消耗盐酸的物质的量为0.01 mol,故a=0.3,C正确;根据方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 mol,共计消耗盐酸0.02 mol,所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol,则氢氧化钠的物质的量为0.02 mol,因此原混合液中,NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1,D错误。
[方法技巧]
依据图像特点判断溶液成分的方法
(1)若a=0,(即图像从原点开始),溶液中的溶质为NaHCO3;
(2)若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同),溶液中的溶质为Na2CO3;
(3)若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗的体积大于ab段消耗盐酸的体积),溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH的混合物;
(4)若V(Oa)思维建模
用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应
(1)向Na2CO3溶液中逐 ( http: / / www.21cnjy.com )滴加入盐酸,第一步:CO转化为HCO,无气体产生;第二步:HCO与H+反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。
(3)向NaOH、Na2C ( http: / / www.21cnjy.com )O3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略)。
(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。
[当堂检测]
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2014·福建高考)小苏打是面包发酵粉的主要成分之一。( )
(2)(2014·大纲卷)用灼烧法除去Na2CO3固体中的NaHCO3。( )
(3)(2014·四川高考)NaHCO3溶液中加入稀盐酸的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑。( )
(4)(2014·广东高考)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸时均有气泡冒出,说明二者均能与盐酸反应。( )
(5)(2013·大纲卷)确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊。( )
(6)(2013·广东高考)相同温度下,碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度。( )
(7)(2013·江苏高考)向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液。( )
(8)(2012·北京高考)向NaHCO3溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液中加入过量澄清石灰水,出现白色沉淀的离子方程式:2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)×
2.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
解析:选D Ba(OH)2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀,不符合除杂的要求。
展开更多......
收起↑