Question

【題目】鈉及其化合物有非常重要的用途。

(1)鈉的化學性質非常活潑。畫出鈉的原子結構示意圖________。

鈉與水反應的實驗過程如圖①、②、③所示。

①將圖②中的現象與解釋用直線連接起來。_________

實驗現象 解釋

鈉熔成小球 產生了氣體

鈉四處游動，嘶嘶作響 鈉的密度比水小

鈉浮在水面上 鈉與水反應放熱且鈉的熔點低

②在③中酚酞變紅，說明溶液呈_______（填“酸”或“堿”或“中”）性。

③鈉與水反應的化學方程式是_________。

(2)過氧化鈉可在潛水艇中作為氧氣的來源。寫出過氧化鈉與水反應的化學方程式___，與二氧化碳反應的化學方程式___。

(3)為探究Na2CO3和NaHCO3的熱穩定性，某同學設計了如下實驗：

加熱一段時間后，________（填“A”或“B”）中澄清石灰水變渾濁，寫出澄清石灰水變渾濁的離子方程式：________。寫出試管中發生反應的化學方程式________。

(4)我國化學家侯德榜發明了聯合制堿法，對世界制堿工業做出了巨大貢獻。聯合制堿法的主要過程如圖所示(部分物質已略去)。含有氮元素、鉀元素、磷元素的某些鹽可以作為化肥。

①聯合制堿法所制得的“堿”是指_______(填化學式)。

②在①-③所涉及的操作方法中，包含過濾的是_______（填序號）。

③根據圖，將化學方程式補充完整：NH3+CO2+___+___=NaHCO3↓+NH4Cl

④NaHCO3溶于水電離的方程式___。

⑤下列說法中，正確的是___（填字母）

a.CO2可循環使用

b.副產物NH4Cl可用作肥料

c.溶液B中一定含有Na+、NH4+、Cl-

Answer 1

【答案】 鈉熔成小球——鈉與水反應放熱且鈉的熔點低；鈉四處游動，嘶嘶作響——產生了氣體；鈉浮在水面上——鈉的密度比水小； 堿 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 B Ca2++2OH-+CO2= CaCO3↓+H2O 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Na2CO3 ①③ NaCl H2O NaHCO3=Na++HCO3- abc

【解析】

(1)根據原子核外電子排布書寫原子結構示意圖；Na與水發生反應：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Na的密度比水小，熔點低，反應是放熱反應，反應產生NaOH使溶液顯堿性，據此分析解答；

(2)根據過氧化鈉的性質分析；

(3)Na2CO3穩定，受熱不分解，NaHCO3不穩定，受熱分解產生CO2氣體，CO2與澄清石灰水作用產生難溶性的碳酸鈣沉淀，使石灰水變渾濁；

(4)向飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入CO2氣體，發生反應：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，將NaHCO3過濾出來，加熱發生分解反應2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，得到純堿Na2CO3；濾液中加入NaCl固體，會析出NH4Cl晶體；

(1)Na是11號元素，原子核外有11個電子，核外電子排布是2、8、1，所以原子結構示意圖為：；

①鈉熔成小球是由于鈉與水反應放熱且鈉的熔點低；鈉四處游動，嘶嘶作響是由于反應產生了氣體；鈉浮在水面上是由于鈉的密度比水小；

②在③中酚酞變紅，說明溶液呈堿性；

③鈉與水反應的化學方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；

(2)過氧化鈉與水反應產生氫氧化鈉和氧氣，反應方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；過氧化鈉與二氧化碳反應產生碳酸鈉和氧氣，反應方程式為：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

(3)Na2CO3穩定，受熱不分解，NaHCO3不穩定，受熱分解產生CO2氣體，反應方程式為：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O ，分解產生的CO2與燒杯中澄清石灰水作用產生難溶性的碳酸鈣沉淀，使石灰水變渾濁，發生該反應的離子方程式為：Ca2++2OH-+CO2= CaCO3↓+H2O；因此加熱一段時間后會看到B燒杯中澄清石灰水變渾濁；

(4)①聯合制堿法所制得的“堿”是指純堿Na2CO3；

②在①-③所涉及的操作方法中，①為過濾；②為加熱分解；③為過濾，因此包含過濾的是①③；

③根據圖示，補充完整的化學方程式為：NH3+CO2 +NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

④NaHCO3是弱酸的酸式鹽，溶于水電離產生Na+、HCO3-，電離方程式為：NaHCO3=Na++HCO3-；

⑤a.開始通入二氧化碳反應，最后碳酸氫鈉受熱分解生成的CO2可循環使用，a正確；

b.副產物NH4Cl是氮肥，可用作植物生長所需的肥料，b正確；

c.溶液B中主要是氯化鈉、氯化銨飽和溶液，一定含有Na+、NH4+、Cl-，c正確；

故合理選項是abc。