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3-2 鈉的其他常見化合物 堿金屬元素 1．下圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是 （ ） A．a(chǎn)通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰 B．a(chǎn)通入NH3，然后b入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉 C．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰 D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉 【答案】B 【解析】由于CO2在水中的溶解度小，而氨氣極易溶于水，因此先通入氨氣，然后再通入CO2。由于氨氣極易溶于水需要防止倒吸，因此a通入NH3，b通入CO2。氨氣是堿性氣體需要稀硫酸吸收多余的氨氣，答案選C。 2．有關(guān)Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)，以下敘述正確的是 （ ） A．將石灰水加入NaHCO3溶液中不產(chǎn)生沉淀，加入Na2CO3溶液中產(chǎn)生白色沉淀 B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3物質(zhì)的量之比為1:2 C．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量的鹽酸反應，在同溫同壓下，生成CO2的體積相同 D．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2有NaHCO3晶體析出 【答案】D 【解析】．將石灰水加入NaHCO3溶液中，發(fā)生反應：NaHCO3+ Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH＋H2O，反應產(chǎn)生白色沉淀；加入Na2CO3溶液，發(fā)生反應：Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，也發(fā)生反應，產(chǎn)生白色沉淀，錯誤；B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，發(fā)生反應：Na2CO3+ HCl= NaHCO3+ NaCl，不能發(fā)生反應產(chǎn)生CO2氣體，錯誤；C．NaHCO3與鹽酸發(fā)生反應方程式是：NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+ CO2↑，每1mol NaHCO3(84g)發(fā)生反應產(chǎn)生1molCO2；Na2CO3與足量的鹽酸反應方程式是：Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑，每1mol Na2CO3(106g) 發(fā)生反應產(chǎn)生1molCO2?？梢姷荣|(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量的鹽酸反應，在同溫同壓下，生成CO2的體積前者大，體積不相同，錯誤；D．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2氣體，發(fā)生反應：Na2CO3+H2O+ CO2= 2NaHCO3，由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，反應產(chǎn)生的NaHCO3質(zhì)量大，而且容積減少，因此會有NaHCO3晶體析出，正確。 3．堿金屬元素是周期性表現(xiàn)得最鮮明和最規(guī)律的一族元素。下列說法正確的是 （ ） A．單質(zhì)都能浮在水面上，都能保存在煤油中 B．單質(zhì)在空氣中燃燒時，都生成過氧化物 C．單質(zhì)都不能在自然界中穩(wěn)定存在 D．單質(zhì)都是強還原劑，其陽離子都具有強氧化性 【答案】C 【解析】Rb、Cs密度比水大，Li的密度比煤油小，A不正確；Li燃燒只能生成Li2O，B不正確；堿金屬單質(zhì)是強還原劑，但其陽離子具有弱氧化性。 4．向100mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的鹽酸，產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如右圖所示。下列判斷正確的是 （ ） A．原NaOH溶液的濃度為0.1 mol/L B．通入CO2的體積為448 mL C．所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaOH)：n(Na2CO3) = 1: 3 D．所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)：n(Na2CO3) = 2: 1 【答案】D 【解析】A、根據(jù)化學反應，向100mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，可能發(fā)生的反應有：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O或NaOH+CO2＝NaHCO3兩種可能的情況，再加入鹽酸，將Na2CO3或NaHCO3全部反應生成NaCl，根據(jù)化學反應中原子守恒，則有n（Na+）=n（Cl-），所以n（NaOH）=n（HCl）=0.2mol/L0.1L=0.02mol，解得c（NaOH）=0.2mol/L，A錯誤；B、根據(jù)題中的圖象，加鹽酸25mL是與碳酸鈉反應，再加鹽酸到100mL是與碳酸氫鈉的反應，設溶液中有碳酸鈉的物質(zhì)的量是 xmol，生成碳酸氫鈉 mmol，則根據(jù)方程式可知 Na2CO3 +HCl＝NaHCO3+NaCl 1mol 1mol 1mol x 0.025L0.2mol/L mmol 解得：x=0.005mol，m=0.005mol 設75mL鹽酸反應的NaHCO3的物質(zhì)的量ymol，生成zmolCO2，則有 NaHCO3+HCl＝CO2↑+NaCl +H2O 1mol 1mol 1mol ymol 0.075L0.2mol/L zmol 解得：y=0.015mol，z=0.015mol 根據(jù)原子守恒，加入鹽酸恰好完全反應時，共產(chǎn)生CO2 0.015mol，標準狀況下的體積為0.336L，B錯誤；C、所得溶液的溶質(zhì)成分為Na2CO3、NaHCO3，沒有NaOH，C錯誤；D、根據(jù)B中分析可知混合溶液中碳酸鈉是0.005mol，碳酸氫鈉是0.015mol－0.005mol＝0.01mol，則n（NaHCO3）：n（Na2CO3） = 2: 1，D正確，答案選D。 5．下述對焰色反應實驗操作注意事項的說明，正確的是 （ ） ①鉀的火焰顏色要透過藍色鈷玻璃觀察 ②先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同，再蘸取被檢驗的物質(zhì) ③每次實驗后，要將鉑絲用鹽酸洗凈 ④實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰 ⑤沒有鉑絲時，也可以用光潔無銹的鐵絲代替 A．僅有③不正確 B．僅有④不正確 C．僅有⑤不正確 D．全對 【答案】D 【解析】焰色反應是通過觀察火焰顏色來檢驗離子存在的實驗，實驗時所用火焰和所用金屬絲在灼燒時都不應該有很明顯的顏色，否則將無法觀察到被檢驗離子的真實焰色反應情況．觀察鉀的火焰顏色時要透過藍色鈷玻璃，目的是為了濾去鈉的黃光。。 6．有3份等質(zhì)量的小蘇打，第1份直接與過量鹽酸反應；第2份先加熱，使其部分分解后，再與過量鹽酸反應；第3份先加熱，使其完全分解后，再與過量鹽酸反應。假若鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同，實際消耗鹽酸的體積分別為V1、V2和V3，則V1、V2和V3的大小關(guān)系正確的是 （ ） A．V1＞V2＞V3 B. V1＞V3＞V2 　C. V2＞V3＞V1 D.V1=V2=V3 【答案】D 【解析】第一份發(fā)生的反應為：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，NaHCO3與HCl的物質(zhì)的量之比為1：1；先加熱，再與過量鹽酸反應，發(fā)生的反應為：2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O，Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2↑+H2O，可得NaHCO3與HCl的物質(zhì)的量之比為1：1，故D項正確。 7．下列實驗能成功的是 （ ） ①用加熱法鑒別Na2CO3固體和NaHCO3固體　 ②用觀察法區(qū)別Na2O粉末和Na2O2粉末　 ③用澄清石灰水鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 ④用AlCl3溶液鑒別Na2CO3溶液和NaOH溶液 A.全部 B.①②④ C.②③④ D.①②③ 【答案】B 【解析】①碳酸氫鈉受熱分解會產(chǎn)生二氧化碳氣體，而碳酸鈉受熱不分解，可以鑒別，①正確；②過氧化鈉是淡黃色固體，而氧化鈉是白色固體，可觀察外觀進行區(qū)別氧化鈉和過氧化鈉，②正確；③澄清石灰水與Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都反應產(chǎn)生白色沉淀，所以不能用澄清石灰水進行鑒別，③錯誤；④氯化鋁與碳酸鈉溶液反應產(chǎn)生的白色沉淀不會溶解，而與氫氧化鈉溶液反應開始產(chǎn)生的白色沉淀最終會完全溶解，可以鑒別，④正確，答案選B。 8．某化學興趣小組同學用實驗室中一瓶久置的NaOH固體做了以下實驗：先稱取13.3 g NaOH樣品(雜質(zhì)為Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入濃度為4 mol/L的鹽酸，再根據(jù)生成CO2的體積計算出Na2CO3的質(zhì)量，從而進一步計算出樣品中變質(zhì)NaOH的質(zhì)量． 請回答下列問題： （1）該實驗的目的是________________________________________________． （2）已知20℃時，Na2CO3溶解度為21.7 g，NaOH溶解度為108.3 g. 若要將所稱取的樣品恰好溶解，最多需要蒸餾水______g，溶解樣品所需的儀器是_ _______________________________________________________________________． （3）實驗測得加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標準狀況)關(guān)系如圖所示： 則13.3 g該樣品中未變質(zhì)的NaOH的質(zhì)量為________；NaOH的變質(zhì)程度為________(用質(zhì)量分數(shù)表示)；與NaOH反應消耗的鹽酸體積為________mL. （4）根據(jù)“與NaOH反應消耗鹽酸的體積”，并對照上述圖象，他們從實驗中還發(fā)現(xiàn)了什么問題？________________________________________，并由此得出了什么結(jié)論？ ______________________________________________________________。 【答案】（1）測定NaOH的變質(zhì)程度　 （2）61.3　 燒杯、玻璃棒、量筒　 （3）8.00 g 　39.8% 　50.0 （4）NaOH被鹽酸中和后，繼續(xù)滴加鹽酸未立即產(chǎn)生氣體 　CO與鹽酸的反應是分步進行的，先生成HCO，繼續(xù)滴加鹽酸產(chǎn)生CO2 【解析】（1）依據(jù)題目的敘述，可以確定該實驗的目的是測定NaOH的變質(zhì)程度． （2）從20℃時Na2CO3溶解度和NaOH溶解度的數(shù)據(jù)可知，混合物中Na2CO3的含量越多需要的水越多，故假設13.3 g全部為Na2CO3時需水量為：13.3/m(H2O)＝21.7/100，解得m(H2O)＝61.3 g．溶解固體樣品所需的儀器有燒杯、玻璃棒和量筒． （3）從圖示中得到二氧化碳的最大量可以計算出m(Na2CO3)，進而求出NaOH的變質(zhì)程度以及與NaOH反應消耗的鹽酸體積． （4）向溶液中逐滴加入濃度為4 mol/L的鹽酸，在NaOH被鹽酸中和后，繼續(xù)滴加鹽酸未立即產(chǎn)生氣體，說明CO與鹽酸反應先生成HCO。