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课件 高考化学一轮复习第四单元 重要的金属元素 第十二讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
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这是一份课件 高考化学一轮复习第四单元 重要的金属元素 第十二讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属，共60页。PPT课件主要包含了夯实必备知识，小苏打，固体质量，NaOH，CO2，对点自测，纯碱或苏打，提升关键能力，焰色试验，2实验操作流程等内容，欢迎下载使用。
第12讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
考点一 两种重要的钠盐——Na2CO3和NaHCO3考点二 碱金属 焰色试验经典真题·明考向作业手册
夯实必备知识 | 提升关键能力
考点一 两种重要的钠盐——Na2CO3和NaHCO3
1. Na2CO3与NaHCO3的性质比较
2. Na2CO3与NaHCO3的相互转化及应用
(1)转化途径Na2CO3 NaHCO3(2)应用——混合除杂(括号内为杂质)①Na2CO3固体(NaHCO3):加热至 不再变化。 ②Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量的 溶液。 ③NaHCO3溶液(Na2CO3):通入足量的 气体。
3. 纯碱的工业制法——侯氏制碱法
(1)制备原料:食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气,其反应为C+H2O(g) CO+H2,CO+H2O(g) CO2+H2。(2)工艺流程(3)循环利用循环利用的物质为 、饱和食盐水。
4. 钠及其化合物之间的转化
“价—类”二维图是复习元素及其化合物的重要工具。钠及其化合物的“价—类”二维图如图所示,写出图中转化关系涉及反应的化学方程式。① ; ② ; ③ ; ④ ; ⑤ ; ⑥ ; ⑦ ;
4Na+O2 = 2Na2O
Na2O+H2O = 2NaOH
2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
NaOH+CO2 = NaHCO3
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O
NaOH+HCl = NaCl+H2O
⑧ ; ⑨ ; ⑩ ; ⑪ ; ⑫ ; ⑬ 。
Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl = NaCl+CO2↑+H2O
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3溶液与Na2CO3溶液( )(2)可用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体( ) (3)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出( )
[解析] (2)碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,固体质量减少;碳酸钠受热不分解,固体质量不变。
[解析] (1)Ca(OH)2与NaHCO3、Na2CO3溶液均反应生成CaCO3白色沉淀。
[解析] (3)发生反应Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3↓,由于溶解度较大的Na2CO3转化成溶解度较小的NaHCO3,且又消耗一部分溶剂H2O,故有NaHCO3晶体析出。
(4)NaHCO3受热易分解,故可用作胃酸中和剂 ( )(5)下列转化均能实现:NaCl(aq) NaHCO3(s) Na2CO3(s)( )(6)相同温度下溶解度:小苏打<苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3( )
2.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图所示为钠及其部分化合物的“价—类”二维图, 根据图示回答下列问题:(1)从钠元素的化合价分析,X具有较强的 性;写出X与乙醇反应的化学方程式: 。
2CH3CH2OH+2Na → 2CH3CH2ONa+H2↑
[解析] (1)X是Na单质,从化合价角度分析,Na元素显0价,处于最低价,故Na具有较强的还原性;钠与乙醇发生反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na → 2CH3CH2ONa+H2↑。
(2)Y在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。Y (填“是”或“不是”)碱性氧化物,将Y投入少量紫色石蕊溶液中,观察到的现象是 。 (3)若Z在医疗上可用作胃酸中和剂,写出中和胃酸发生反应的离子方程式: 。
产生无色气泡,溶液先变蓝色后褪色
[解析] (2)Y是钠的氧化物,在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,则Y是Na2O2,不是碱性氧化物。(3)Z是钠盐,在医疗上可用作胃酸中和剂,则Z是NaHCO3;胃酸的主要成分是盐酸,用NaHCO3中和胃酸时生成NaCl、CO2和H2O。
(4)若Z在制玻璃、纺织、造纸等方面有广泛应用,则其俗称是 ;写出“侯氏制碱法”制备Z涉及反应的化学方程式: 、 。
NaCl+NH3+CO2+H2O = NaHCO3↓+NH4Cl
[解析] (4)Z是钠盐,在制玻璃、纺织、造纸等方面有广泛应用,则Z是Na2CO3;“侯氏制碱法”原理:向饱和NaCl溶液中依次通入NH3、CO2,反应析出NaHCO3晶体,NaHCO3受热分解得到Na2CO3。
题组一 碳酸钠与碳酸氢钠的性质与鉴别
1.[2024·辽宁沈阳二中模拟] 下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较中,正确的是( )A.热稳定性:Na2CO3
[解析] 碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸氢钠的气球鼓得更快,产生气体速率快的是碳酸氢钠,A正确;等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生二氧化碳的量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不反应,C正确;碳酸钠受热不反应,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,故可以用来鉴别两者,D正确。
【规律小结】 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂(1)Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法不可用Ca(OH)2 溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,因为Ca(OH)2 溶液与这两种溶液反应时都产生白色沉淀,现象相同。
(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂方法——依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
题组二 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的原理及计算
4.[2024·湖北孝感调研] 向体积均为10 mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 ml·L-1盐酸,此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。下列叙述中正确的是( )A.乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3B.当0
③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略)如图丙所示。④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)如图丁所示。
题组三 钠及其化合物的转化
5.如图所示是某元素的“价—类”二维图,其中b是淡黄色固体,d是日常生活中常用的调味剂。下列说法中正确的是( )A.实验室可用a检验乙醇中是否含有水B.b与水反应,消耗1 ml b时,转移电子数为2NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)C.实验室制备气体时,常用c溶液作尾气吸收剂,吸收Cl2、SO2等气体D.工业上,采用电解饱和d溶液的方法冶炼单质a
[解析] b是氧化物,且b是淡黄色固体,则b是Na2O2,单质a是Na,钠与乙醇、水都能发生反应,且均产生氢气,故不能用钠检验乙醇中是否含有水,A错误;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,Na2O2中-1价的氧元素发生歧化反应,变为0价和-2价,所以1 ml Na2O2反应时转移电子数为NA,B错误;c是NaOH,可与Cl2、SO2等气体反应,故c溶液可用作气体制备实验中的尾气吸收剂,C正确;d是日常生活中常用的调味剂,则d是NaCl,电解饱和NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2,得不到金属钠,D错误。
6.[2024·吉林长春外国语学校开学考] 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是( )A.从煤油中取用钠只需小刀、滤纸和玻璃片B.纯碱显碱性,可用于治疗胃酸过多C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给,常温下产生22.4 L O2,转移2NA个电子D.往碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳可以除去混有的碳酸钠杂质
[解析] 钠质软、密度比煤油大,保存在煤油中,从煤油中取用钠需小刀、滤纸和玻璃片,还需要用镊子,A错误;纯碱溶液由于碱性强,不能用于治疗胃酸过多,B错误;过氧化钠与水或二氧化碳反应生成氧气,因此反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给,常温下22.4 L O2的物质的量小于1 ml,转移电子数小于2NA,C错误;碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3,D正确。
【规律小结】 “价—类”二维图在钠及其化合物的转化关系中的应用(1)从物质的类别角度认识以钠元素为核心,分别从金属单质、氧化物、碱、盐的化学通性角度认识Na、Na2O、NaOH、Na2CO3的化学性质及相互转化关系,形成“物质观”“结构观”“性质观”等化学基本观念,根据物质的类别,推测物质可能具有的性质。(2)从化合价角度认识从氧化还原反应角度,分析钠及其化合物中Na元素的化合价,分析物质的氧化性和还原性,进而分析物质发生的氧化还原反应,并形成从多角度认识物质转化的思维模型。
考点二 碱金属 焰色试验
1. 碱金属的相似性和递变性
(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出 颜色,据此可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)加热时,碱金属单质都能与O2反应生成过氧化物 ( )(2)碱金属单质都能与水反应生成相应的碱和H2( )(3)做焰色试验前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至与原来的火焰颜色相同( )(4)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+( )(5)钾的活泼性强于钠,因此钾可从NaCl溶液中置换出金属钠( )
2.下列对碱金属元素的叙述正确的是( )①K通常保存在煤油中以隔绝与空气的接触②碱金属常温下呈固态,取用时可直接用手拿③碱金属中还原性最弱的是锂④碱金属阳离子中氧化性最强的是Li+⑤碱金属的原子半径随核电荷数的增大而增大⑥从Li到Cs,碱金属的密度越来越大,熔、沸点越来越低 A.①③④⑤ B.②③⑤⑥C.①②③④ D.①②③⑤
[解析] 钾和空气中的水蒸气、氧气等发生反应,金属钾密度比煤油大,所以钾通常保存在煤油中以隔绝与空气的接触,①正确;碱金属的活泼性较强,会和皮肤中的水反应生成碱,具有强腐蚀性,故取用时不能直接用手拿,②错误;依据同主族元素性质递变规律,碱金属中还原性最弱的是锂,③正确;元素金属性越弱,对应阳离子的氧化性越强,所以碱金属阳离子中氧化性最强的是Li+,④正确;同主族元素原子的最外层电子数相同,电子层数逐渐增多,随着核电荷数的增大,碱金属的原子半径逐渐增大,⑤正确;从Li到Cs,碱金属的熔、沸点逐渐降低,密度呈增大趋势,钾反常,⑥错误。
题组一 碱金属元素的性质
1.[2024·河北衡水中学调研] 下列关于碱金属的叙述中正确的是( )A.碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大B.碱金属随着原子序数增大,与水反应的剧烈程度增大C.碱金属单质的金属性很强,均易与氧气反应生成两种氧化物D.碱金属单质着火时均可用干冰灭火
[解析] 碱金属单质的密度随原子序数的增大而呈增大趋势,但Na的密度大于K的密度,A错误;碱金属随着原子序数增大,越易失电子,与水反应越剧烈,B正确;
K与O2反应可生成K2O、K2O2、超氧化钾等,C错误;碱金属从Na开始,燃烧时会生成过氧化物,与CO2反应生成助燃的O2,因此不能使用干冰灭火,D错误。
2.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )A.K与H2O反应最剧烈B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出NaC.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
[解析] 碱金属中Rb和Cs的金属性比K强,与H2O反应更剧烈,A项错误;Rb虽比Na活泼,但Rb加入NaCl溶液中先与水剧烈反应,不能置换出溶液中的Na,B项错误;碱金属的阳离子具有一定的氧化性,但氧化性不强,C项错误;从Li到Cs,随原子半径逐渐增大,失去最外层1个电子的能力逐渐增强,D项正确。
3.用铂丝蘸取某混合液进行焰色试验,下列说法正确的是( )A.焊在玻璃棒上的铂丝可用光洁无锈的铁丝代替B.焰色试验有发光现象,所以是化学变化C.透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明原溶液有钾元素无钠元素D.每次实验结束可用水洗净铂丝并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同
[解析] 光洁无锈的铁丝放在酒精灯上灼烧,Fe本身并无焰色,可用来蘸取待测液进行焰色试验,A正确;焰色试验是某些金属元素在灼烧时表现的性质,属于物理变化,B错误;
透过蓝色钴玻璃的目的是滤去黄光的干扰,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明原溶液有钾元素,但不能说明没有钠元素,C错误;不能用水洗铂丝,应该用盐酸,D错误。
4.[2024·山东临沂联考] 利用焰色试验,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是( )A.非金属单质燃烧时火焰均为无色B.Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
[解析] 某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色,如H2燃烧产生淡蓝色火焰,单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰,A错误;焰色试验与元素的存在形式(化合态或游离态)无关,同种金属元素的焰色相同,Na2SO4、NaOH均含钠元素,火焰颜色均为黄色,B正确;只有观察钾元素的焰色时需要透过蓝色钴玻璃,其他金属元素不需要,C错误;进行焰色试验时,可以是金属单质或金属化合物,D错误。
1. 下列说法正确的是 (填序号)。 ①[2022·全国乙卷] 碳酸氢钠可用作食品膨松剂。②[2022·广东卷] Na2CO3可与酸反应,故面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包。③[2022·海南卷] 小苏打的主要成分是Na2CO3。④[2022·重庆卷] Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2O。⑤[2021·浙江卷] Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大。⑥[2023·湖北卷] Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
[解析] Na2CO3不是小苏打,②错误;小苏打的主要成分是NaHCO3,③错误;Na在O2中燃烧得到Na2O2,④错误;Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,⑤错误。
钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式中Na2O2不能拆成离子形式,故C错误;硅酸钠可溶于水,在离子方程式中要写成离子形式,故D错误。
3. [2021·河北卷节选] 化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如下图:
回答下列问题:(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或 。
使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗颈部的小孔
[解析] 根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生反应NH3·H2O+NaCl+CO2 = NH4Cl+NaHCO3↓,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备纯碱;另一方面得到的母液中主要溶质为NH4Cl,再加入氯化钠粉末,存在反应NaCl(s)+NH4Cl(aq) NaCl(aq)+NH4Cl(s)。
(1)要制备NaHCO3,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3,其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制备得到少量NaHCO3,可能多余的NH3通入饱和食盐水中被吸收,进一步得到饱和氨盐水,所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcghd;为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗颈部的小孔。
(2)B中使用雾化装置的优点是 。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
[解析] (2)B中的雾化装置使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面积,提高反应效率和产率。(3)根据上述分析可知,生成NaHCO3的化学方程式为NH3·H2O+NaCl+CO2 = NH4Cl+NaHCO3↓。
使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面积,提高反应效率和产率
NH3·H2O+NaCl+CO2 = NH4Cl+NaHCO3↓
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq) → NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为 、 、洗涤、干燥。
[解析] (4)根据溶解度随温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随温度的升高变化并不明显,所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离,需采用冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的操作。
1. [2024·辽宁沈阳郊联体联考] 下列图示实验装置和原理能达到实验目的的是( )
[解析] NaOH固体易潮解,具有腐蚀性,应放置在左盘小烧杯中称量,A错误;观察K元素的焰色需透过蓝色钴玻璃,滤去黄光,图示操作合理,B正确;碳酸氢钠受热分解可产生碳酸钠,C错误;碳酸钠溶液与CO2、HCl(g)均发生反应,应将混合气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl(g),D错误。
2. 实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液,下列有关操作错误的是( )
[解析] 用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨,A项正确;侯氏制碱法中从溶液里析出的晶体为碳酸氢钠,故应过滤获得碳酸氢钠,且应用玻璃棒引流,B项错误;在坩埚中灼烧碳酸氢钠制备碳酸钠,C项正确;在蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液,并不断搅拌,D项正确。
3. [2024·吉林通化模拟] 研究钠及其化合物的性质有重要的意义。(1)金属钠非常活泼,通常保存在 中,以隔绝空气。
[解析] (1)金属钠非常活泼,可与水反应,为隔绝空气,通常保存在石蜡油或煤油中。
(2)汽车安全气囊内装有NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。①当汽车发生严重碰撞时,引发NaN3分解:2NaN3 2Na+3N2↑。若安全气囊内有65 g NaN3,其完全分解所释放的N2在标准状况下的体积为 L。 ②产生的Na立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O,发生反应的化学方程式为 。 ③NaHCO3可用作冷却剂,吸收体系释放的热量。试解释NaHCO3作冷却剂的工作原理 (用化学方程式表示)。
[解析] (2)①根据方程式列比例式,设生成N2的物质的量为x,2NaN3 = 2Na+3N2↑ 2 31 ml xx=1.5 ml,1.5 ml的N2在标准状况下的体积为1.5 ml×22.4 L·ml-1=33.6 L;②Fe2O3与Na发生置换反应的产物是 Fe和Na2O,Fe为Fe2O3得电子后的产物,其化学方程式为Fe2O3+6Na 3Na2O+2Fe;③NaHCO3不稳定,受热易分解,生成稳定的Na2CO3、H2O、CO2,该反应为分解反应,属于吸热反应,其反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(3)某同学向Na2CO3和NaHCO3的混合液中逐滴加入一定浓度的盐酸,生成CO2的体积(标准状况)与加入盐酸体积的关系如图所示。则混合液中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)= ,盐酸的物质的量浓度为 ml·L-1。
(4)某兴趣小组对NaHCO3和CaCl2溶液是否能发生反应非常感兴趣,共做了三组实验进行探究。①向1 mL 0.01 ml·L-1 CaCl2溶液中滴加1 mL 0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液,发现没有什么现象,溶液依旧澄清。②向1 mL 0.5 ml·L-1 CaCl2溶液中滴加2 mL 1 ml·L-1 NaHCO3溶液,立即产生白色絮状沉淀,后续实验证明,该沉淀是CaCO3。该条件下反应的离子方程式为 。 ③向1 mL 2.5 ml·L-1 CaCl2溶液中滴加1 mL 1 ml·L-1 NaHCO3溶液,立即产生白色沉淀,该沉淀也是CaCO3,且振荡后有无色无味的气体产生,该条件下反应的离子方程式为 。
考点一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
1. 纯碱和小苏打在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是( )A.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气灯的外焰上灼烧,观察火焰颜色C.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积、等浓度的白醋,观察反应的剧烈程度D.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
[解析] Na2CO3加热不分解,NaHCO3加热分解生成Na2CO3,都有残留物,不能鉴别,A错误;二者都含有Na元素,火焰都呈黄色,不能鉴别,B错误;NaHCO3与酸反应比Na2CO3剧烈,可用白醋进行鉴别,C正确;二者都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,不能鉴别,D错误。
2. 某探究活动小组根据侯德榜制碱原理,按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法不正确的是( )A.装置甲用于制取CO2,不可用3 ml·L-1稀硫酸代替6 ml·L-1盐酸B.装置乙中盛有饱和食盐水,用于除去CO2中混有的HClC.装置丙中溶液变浑浊,是因为有碳酸氢钠晶体析出D.装置丁的作用主要是吸收尾气,防止倒吸
[解析] 稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4,阻止反应继续进行,A正确;除去CO2中混有的HCl气体,应将混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,B错误;碳酸氢钠的溶解度小,装置丙中溶液变浑浊,是因为有碳酸氢钠晶体析出,C正确;氨极易溶于水,装置丁的作用是吸收尾气,并防止倒吸,D正确。
3. [2024·湖北部分校联考] 现有两支试管分别装有体积相等、物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。下列实验操作及结论中正确的是( )
分别加热两支试管中的溶液,若溶质不发生分解,溶解在溶液中的O2等因受热,其溶解度降低,也会从溶液中逸出,产生气泡,不能据此区分两种溶液,C错误;两支试管中溶质物质的量浓度相同,Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液,滴加酚酞溶液后,Na2CO3溶液的红色更深,D正确。
4. 为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的CO2质量进行计算,某同学设计的实验装置示意图如下:下列说法错误的是( )A.仪器a中试剂的作用是防止外界的水蒸气与二氧化碳进入装置C中B.装置B中冰水的作用是冷凝反应生成的水蒸气C.样品分解不完全可能使碳酸钠的质量分数偏高D.产生CO2气体的速率太快,没有被C中碱石灰完全吸收可能使碳酸钠的质量分数偏低
[解析] 连接好装置后,先通入氮气以赶尽装置内空气,避免空气中二氧化碳、水蒸气影响测定结果,固体受热分解生成的二氧化碳和水蒸气进入装置B,利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,装置C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳,最后干燥管中的碱石灰是为了防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果。仪器a为干燥管,盛有干燥剂碱石灰,防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果,A正确;装置B利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,防止水蒸气进入装置C,对实验结果产生影响,B正确;
样品分解不完全,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,则碳酸钠质量增大,导致碳酸钠的质量分数偏高,C正确;产生CO2气体的速率太快,没有被C中碱石灰完全吸收,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,碳酸钠质量增大,导致碳酸钠的质量分数偏高,D错误。
5. 下列说法中正确的是( )A.碱金属单质的化学性质活泼,易从盐溶液中置换其他金属B.碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物C.随核电荷数增加,碱金属单质熔、沸点降低D.碱金属的原子半径越大,越易失电子,其还原性越弱
考点二 碱金属元素 焰色试验
[解析] K、Na等过于活泼的碱金属先盐溶液中的和水反应,生成强碱,而不是与盐发生置换反应,故A错误;金属Li在空气中燃烧生成氧化锂,金属钾在空气中燃烧生成超氧化钾,金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠,故B错误;随着核电荷数增加,碱金属元素原子半径越来越大,与自由电子的作用力越来越弱,金属键越来越弱,所以碱金属单质熔、沸点逐渐降低,故C正确;碱金属的原子半径越大,原子核对最外层电子的吸引能力越弱,则越易失电子,其还原性越强,故D错误。
6. 下列有关焰色试验的注意事项的说法中正确的是( )①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替A.①②④⑤B.①②③⑤C.①②③④D.①②③④⑤
[解析] 钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察,目的是滤去钠的黄色的光,故①正确;先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质,故②正确;每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净,不能用硫酸洗净,故③正确;实验最好选择颜色较弱的,最好无色的火焰,故④正确;没有铂丝时,可以用光洁无锈的铁丝代替,故⑤正确;故选D。
7. 锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。下列说法中不正确的是( )A.锂的活泼性比钠弱,将钠投入LiCl溶液中可得到锂B.工业上通过电解熔融LiCl-KCl混合物生产金属锂,阴极反应为Li++e- = LiC.硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钾可采用焰色试验D.LiPF6常用作锂离子电池的电解质,受热分解产物除PF5外,还有LiF
[解析] Li和Na都能与水剧烈反应生成碱和H2,故不能用钠从LiCl溶液中置换出金属锂,A错误;电解熔融LiCl-KCl混合物,由于氧化性:Li+>K+,则阴极上Li+得电子生成Li,B正确;硬脂酸锂与硬脂酸钾的阳离子不同,进行焰色试验时火焰呈现颜色不同,可以鉴别,C正确;在LiPF6和PF5中磷元素的化合价都显+5价,该分解反应为非氧化还原反应,根据原子守恒,可确定另一产物为LiF,D正确。
8. 金属活动性顺序中K在Na的前面,K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中不正确的是( )A.K在空气中可以被空气中的氧气氧化B.K可以与乙醇发生反应生成氢气C.K与水的反应不如钠与水的反应剧烈D.K也可放在煤油中保存
[解析] 金属活动性顺序中K在Na的前面,K比Na活泼,故K在空气中可以被氧气氧化,A项正确;Na能与乙醇反应放出氢气,K也能与乙醇反应放出氢气,B项正确;K与水的反应比Na与水的反应剧烈,C项错误;Na、K均可放在煤油中保存,D项正确。
9. [2024·北京师大附中模拟] 元素的“价—类”二维图指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图。下图为钠元素的“价—类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法不正确的是( )A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生C.向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧,都生成氯化钠D.反应②只能通过加热才能实现物质转化
考点三 钠及其化合物的综合考查
[解析] 氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的方程式为CO2+NaOH = NaHCO3,可以实现转化关系①,A正确;Na2O2与水和二氧化碳的反应方程式分别为2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2,因此④⑤的转化均有O2产生,B正确;
碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3+HCl = NaCl+NaHCO3,反应⑧NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑,都生成氯化钠,C正确;反应②通过加热能实现物质转化,2NaHCO3 Na2CO3+H2O +CO2↑,也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化,NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O,D错误。
10. [2024·辽宁名校联盟模拟] 侯氏制碱法工艺流程如图所示。下列有关说法不正确的是( )A.侯氏制碱法中CO2来自煅烧石灰石B.母液Ⅰ“吸氨”可使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出氯化铵的纯度C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异D.生成的氯化铵可用作氮肥,提高原料利用率
[解析] 合成氨工业提供氨气和二氧化碳,先吸氨,再碳酸化,过滤得到的母液Ⅰ吸收氨气经降温冷却析出氯化铵晶体,滤液中加入氯化钠盐析得到的母液Ⅱ为饱和食盐水,再循环使用,过滤得到的碳酸氢钠晶体煅烧得到碳酸钠即纯碱,生成的二氧化碳重新回到碳酸化步骤循环使用。侯氏制碱法又称联合制碱法,其中CO2由合成氨工业提供,故A错误;通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度,故B正确;
侯氏制碱法是将NH3、CO2依次通入饱和NaCl溶液中,发生反应:NH3+CO2+H2O+NaCl = NH4Cl+NaHCO3↓,其中NaHCO3溶解度最小,故有NaHCO3的晶体析出,应用了物质溶解度的差异,故C正确;析出的NH4Cl晶体可用作氮肥,提高原料Cl-的利用率,故D正确。
11. 侯氏制碱法为国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备少量NaHCO3,得到副产品Na2CO3和NH4Cl,流程如图所示。按要求回答下列问题。(1)写出上图制备NaHCO3总反应的化学方程式: 。
[解析] 浓氨水中加入NaCl粉末得到饱和氨盐水,向饱和氨盐水中通入CO2发生反应NH3·H2O+NaCl+CO2 = NaHCO3↓+NH4Cl,经过滤得到NaHCO3和母液,NaHCO3加热分解成Na2CO3、H2O和CO2,气体Z为CO2;母液中加入试剂Y,经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NH4Cl,同时得滤液M。(1)根据分析,制备NaHCO3总反应的化学方程式为NH3·H2O+NaCl+CO2 = NaHCO3↓+NH4Cl。
(2)制取CO2时,为使下图A装置中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口颈部的小孔或者 。
[解析] (2)由图可知,制取CO2时为使分液漏斗中的稀盐酸顺利滴下,可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口颈部的小孔或者将分液漏斗上部的玻璃塞打开。
将分液漏斗上部的玻璃塞打开
(3)制备NaHCO3时,需将A装置产生的气体与B、C装置导管进行连接,其接口顺序是a (按气流方向,用小写字母表示)。“雾化装置”的优点是 。
可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率
[解析] (3)A装置中发生的反应为CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑,由于盐酸具有挥发性,所制CO2中混有HCl(g)和H2O(g),在将CO2通入饱和氨盐水之前要用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl(g),则装置接口顺序为aefb;“雾化装置”的优点是可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率。
(4)反应完成后,将装置B中混合物处理得到固体NaHCO3和母液。①将固体NaHCO3充分加热,并将产生的气体先通过足量的试剂X吸收水分,再通过足量Na2O2,Na2O2质量增加0.14 g。试剂X为 ,产品Na2CO3的质量为 g。
②已知NaCl(s)+NH4Cl(aq) ⇌ NaCl(aq)+NH4Cl(s);NaCl和NH4Cl溶解度曲线如图。ⅰ.为使NH4Cl沉淀从母液中充分析出,需向母液中加入的试剂Y为 ; ⅱ.得到副产品NH4Cl所需的操作有 、 、过滤、洗涤、干燥。
[解析] ②ⅰ.已知NaCl(s)+NH4Cl(aq) ⇌ NaCl(aq)+NH4Cl(s),为使NH4Cl沉淀从母液中充分析出,应使上述平衡正向移动,故需向母液中加入的试剂Y为NaCl粉末。ⅱ.根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线知,NaCl的溶解度随温度升高增大不明显,NH4Cl的溶解度随温度升高明显增大,故得到副产品NH4Cl所需的操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)题干实验流程中可以回收再利用的物质有 。
[解析] (5)根据分析知,气体Z为CO2,在母液中加入NaCl粉末析出NH4Cl,经过滤得到的滤液M中主要为食盐水,结合流程,可以回收再利用的物质有滤液M即食盐水、气体Z即CO2。
滤液M即食盐水、气体Z即CO2
第12讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
考点一 两种重要的钠盐——Na2CO3和NaHCO3考点二 碱金属 焰色试验经典真题·明考向作业手册
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考点一 两种重要的钠盐——Na2CO3和NaHCO3
1. Na2CO3与NaHCO3的性质比较
2. Na2CO3与NaHCO3的相互转化及应用
(1)转化途径Na2CO3 NaHCO3(2)应用——混合除杂(括号内为杂质)①Na2CO3固体(NaHCO3):加热至 不再变化。 ②Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量的 溶液。 ③NaHCO3溶液(Na2CO3):通入足量的 气体。
3. 纯碱的工业制法——侯氏制碱法
(1)制备原料:食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气,其反应为C+H2O(g) CO+H2,CO+H2O(g) CO2+H2。(2)工艺流程(3)循环利用循环利用的物质为 、饱和食盐水。
4. 钠及其化合物之间的转化
“价—类”二维图是复习元素及其化合物的重要工具。钠及其化合物的“价—类”二维图如图所示,写出图中转化关系涉及反应的化学方程式。① ; ② ; ③ ; ④ ; ⑤ ; ⑥ ; ⑦ ;
4Na+O2 = 2Na2O
Na2O+H2O = 2NaOH
2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
NaOH+CO2 = NaHCO3
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O
NaOH+HCl = NaCl+H2O
⑧ ; ⑨ ; ⑩ ; ⑪ ; ⑫ ; ⑬ 。
Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl = NaCl+CO2↑+H2O
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3溶液与Na2CO3溶液( )(2)可用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体( ) (3)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出( )
[解析] (2)碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,固体质量减少;碳酸钠受热不分解,固体质量不变。
[解析] (1)Ca(OH)2与NaHCO3、Na2CO3溶液均反应生成CaCO3白色沉淀。
[解析] (3)发生反应Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3↓,由于溶解度较大的Na2CO3转化成溶解度较小的NaHCO3,且又消耗一部分溶剂H2O,故有NaHCO3晶体析出。
(4)NaHCO3受热易分解,故可用作胃酸中和剂 ( )(5)下列转化均能实现:NaCl(aq) NaHCO3(s) Na2CO3(s)( )(6)相同温度下溶解度:小苏打<苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3( )
2.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图所示为钠及其部分化合物的“价—类”二维图, 根据图示回答下列问题:(1)从钠元素的化合价分析,X具有较强的 性;写出X与乙醇反应的化学方程式: 。
2CH3CH2OH+2Na → 2CH3CH2ONa+H2↑
[解析] (1)X是Na单质,从化合价角度分析,Na元素显0价,处于最低价,故Na具有较强的还原性;钠与乙醇发生反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na → 2CH3CH2ONa+H2↑。
(2)Y在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。Y (填“是”或“不是”)碱性氧化物,将Y投入少量紫色石蕊溶液中,观察到的现象是 。 (3)若Z在医疗上可用作胃酸中和剂,写出中和胃酸发生反应的离子方程式: 。
产生无色气泡,溶液先变蓝色后褪色
[解析] (2)Y是钠的氧化物,在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,则Y是Na2O2,不是碱性氧化物。(3)Z是钠盐,在医疗上可用作胃酸中和剂,则Z是NaHCO3;胃酸的主要成分是盐酸,用NaHCO3中和胃酸时生成NaCl、CO2和H2O。
(4)若Z在制玻璃、纺织、造纸等方面有广泛应用,则其俗称是 ;写出“侯氏制碱法”制备Z涉及反应的化学方程式: 、 。
NaCl+NH3+CO2+H2O = NaHCO3↓+NH4Cl
[解析] (4)Z是钠盐,在制玻璃、纺织、造纸等方面有广泛应用,则Z是Na2CO3;“侯氏制碱法”原理:向饱和NaCl溶液中依次通入NH3、CO2,反应析出NaHCO3晶体,NaHCO3受热分解得到Na2CO3。
题组一 碳酸钠与碳酸氢钠的性质与鉴别
1.[2024·辽宁沈阳二中模拟] 下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较中,正确的是( )A.热稳定性:Na2CO3
[解析] 碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸氢钠的气球鼓得更快,产生气体速率快的是碳酸氢钠,A正确;等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生二氧化碳的量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不反应,C正确;碳酸钠受热不反应,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,故可以用来鉴别两者,D正确。
【规律小结】 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂(1)Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法不可用Ca(OH)2 溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,因为Ca(OH)2 溶液与这两种溶液反应时都产生白色沉淀,现象相同。
(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂方法——依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
题组二 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的原理及计算
4.[2024·湖北孝感调研] 向体积均为10 mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 ml·L-1盐酸,此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。下列叙述中正确的是( )A.乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3B.当0
③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略)如图丙所示。④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)如图丁所示。
题组三 钠及其化合物的转化
5.如图所示是某元素的“价—类”二维图,其中b是淡黄色固体,d是日常生活中常用的调味剂。下列说法中正确的是( )A.实验室可用a检验乙醇中是否含有水B.b与水反应,消耗1 ml b时,转移电子数为2NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)C.实验室制备气体时,常用c溶液作尾气吸收剂,吸收Cl2、SO2等气体D.工业上,采用电解饱和d溶液的方法冶炼单质a
[解析] b是氧化物,且b是淡黄色固体,则b是Na2O2,单质a是Na,钠与乙醇、水都能发生反应,且均产生氢气,故不能用钠检验乙醇中是否含有水,A错误;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,Na2O2中-1价的氧元素发生歧化反应,变为0价和-2价,所以1 ml Na2O2反应时转移电子数为NA,B错误;c是NaOH,可与Cl2、SO2等气体反应,故c溶液可用作气体制备实验中的尾气吸收剂,C正确;d是日常生活中常用的调味剂,则d是NaCl,电解饱和NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2,得不到金属钠,D错误。
6.[2024·吉林长春外国语学校开学考] 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析正确的是( )A.从煤油中取用钠只需小刀、滤纸和玻璃片B.纯碱显碱性,可用于治疗胃酸过多C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给,常温下产生22.4 L O2,转移2NA个电子D.往碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳可以除去混有的碳酸钠杂质
[解析] 钠质软、密度比煤油大,保存在煤油中,从煤油中取用钠需小刀、滤纸和玻璃片,还需要用镊子,A错误;纯碱溶液由于碱性强,不能用于治疗胃酸过多,B错误;过氧化钠与水或二氧化碳反应生成氧气,因此反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给,常温下22.4 L O2的物质的量小于1 ml,转移电子数小于2NA,C错误;碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3,D正确。
【规律小结】 “价—类”二维图在钠及其化合物的转化关系中的应用(1)从物质的类别角度认识以钠元素为核心,分别从金属单质、氧化物、碱、盐的化学通性角度认识Na、Na2O、NaOH、Na2CO3的化学性质及相互转化关系,形成“物质观”“结构观”“性质观”等化学基本观念,根据物质的类别,推测物质可能具有的性质。(2)从化合价角度认识从氧化还原反应角度,分析钠及其化合物中Na元素的化合价,分析物质的氧化性和还原性,进而分析物质发生的氧化还原反应,并形成从多角度认识物质转化的思维模型。
考点二 碱金属 焰色试验
1. 碱金属的相似性和递变性
(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出 颜色,据此可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)加热时,碱金属单质都能与O2反应生成过氧化物 ( )(2)碱金属单质都能与水反应生成相应的碱和H2( )(3)做焰色试验前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至与原来的火焰颜色相同( )(4)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+( )(5)钾的活泼性强于钠,因此钾可从NaCl溶液中置换出金属钠( )
2.下列对碱金属元素的叙述正确的是( )①K通常保存在煤油中以隔绝与空气的接触②碱金属常温下呈固态,取用时可直接用手拿③碱金属中还原性最弱的是锂④碱金属阳离子中氧化性最强的是Li+⑤碱金属的原子半径随核电荷数的增大而增大⑥从Li到Cs,碱金属的密度越来越大,熔、沸点越来越低 A.①③④⑤ B.②③⑤⑥C.①②③④ D.①②③⑤
[解析] 钾和空气中的水蒸气、氧气等发生反应,金属钾密度比煤油大,所以钾通常保存在煤油中以隔绝与空气的接触,①正确;碱金属的活泼性较强,会和皮肤中的水反应生成碱,具有强腐蚀性,故取用时不能直接用手拿,②错误;依据同主族元素性质递变规律,碱金属中还原性最弱的是锂,③正确;元素金属性越弱,对应阳离子的氧化性越强,所以碱金属阳离子中氧化性最强的是Li+,④正确;同主族元素原子的最外层电子数相同,电子层数逐渐增多,随着核电荷数的增大,碱金属的原子半径逐渐增大,⑤正确;从Li到Cs,碱金属的熔、沸点逐渐降低,密度呈增大趋势,钾反常,⑥错误。
题组一 碱金属元素的性质
1.[2024·河北衡水中学调研] 下列关于碱金属的叙述中正确的是( )A.碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大B.碱金属随着原子序数增大,与水反应的剧烈程度增大C.碱金属单质的金属性很强,均易与氧气反应生成两种氧化物D.碱金属单质着火时均可用干冰灭火
[解析] 碱金属单质的密度随原子序数的增大而呈增大趋势,但Na的密度大于K的密度,A错误;碱金属随着原子序数增大,越易失电子,与水反应越剧烈,B正确;
K与O2反应可生成K2O、K2O2、超氧化钾等,C错误;碱金属从Na开始,燃烧时会生成过氧化物,与CO2反应生成助燃的O2,因此不能使用干冰灭火,D错误。
2.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )A.K与H2O反应最剧烈B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出NaC.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
[解析] 碱金属中Rb和Cs的金属性比K强,与H2O反应更剧烈,A项错误;Rb虽比Na活泼,但Rb加入NaCl溶液中先与水剧烈反应,不能置换出溶液中的Na,B项错误;碱金属的阳离子具有一定的氧化性,但氧化性不强,C项错误;从Li到Cs,随原子半径逐渐增大,失去最外层1个电子的能力逐渐增强,D项正确。
3.用铂丝蘸取某混合液进行焰色试验,下列说法正确的是( )A.焊在玻璃棒上的铂丝可用光洁无锈的铁丝代替B.焰色试验有发光现象,所以是化学变化C.透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明原溶液有钾元素无钠元素D.每次实验结束可用水洗净铂丝并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同
[解析] 光洁无锈的铁丝放在酒精灯上灼烧,Fe本身并无焰色,可用来蘸取待测液进行焰色试验,A正确;焰色试验是某些金属元素在灼烧时表现的性质,属于物理变化,B错误;
透过蓝色钴玻璃的目的是滤去黄光的干扰,透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明原溶液有钾元素,但不能说明没有钠元素,C错误;不能用水洗铂丝,应该用盐酸,D错误。
4.[2024·山东临沂联考] 利用焰色试验,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是( )A.非金属单质燃烧时火焰均为无色B.Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
[解析] 某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色,如H2燃烧产生淡蓝色火焰,单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰,A错误;焰色试验与元素的存在形式(化合态或游离态)无关,同种金属元素的焰色相同,Na2SO4、NaOH均含钠元素,火焰颜色均为黄色,B正确;只有观察钾元素的焰色时需要透过蓝色钴玻璃,其他金属元素不需要,C错误;进行焰色试验时,可以是金属单质或金属化合物,D错误。
1. 下列说法正确的是 (填序号)。 ①[2022·全国乙卷] 碳酸氢钠可用作食品膨松剂。②[2022·广东卷] Na2CO3可与酸反应,故面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包。③[2022·海南卷] 小苏打的主要成分是Na2CO3。④[2022·重庆卷] Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2O。⑤[2021·浙江卷] Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大。⑥[2023·湖北卷] Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
[解析] Na2CO3不是小苏打,②错误;小苏打的主要成分是NaHCO3,③错误;Na在O2中燃烧得到Na2O2,④错误;Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,⑤错误。
钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式中Na2O2不能拆成离子形式,故C错误;硅酸钠可溶于水,在离子方程式中要写成离子形式,故D错误。
3. [2021·河北卷节选] 化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如下图:
回答下列问题:(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是 (按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或 。
使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗颈部的小孔
[解析] 根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生反应NH3·H2O+NaCl+CO2 = NH4Cl+NaHCO3↓,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备纯碱;另一方面得到的母液中主要溶质为NH4Cl,再加入氯化钠粉末,存在反应NaCl(s)+NH4Cl(aq) NaCl(aq)+NH4Cl(s)。
(1)要制备NaHCO3,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3,其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,也能充分利用二氧化碳制备得到少量NaHCO3,可能多余的NH3通入饱和食盐水中被吸收,进一步得到饱和氨盐水,所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcghd;为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗颈部的小孔。
(2)B中使用雾化装置的优点是 。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
[解析] (2)B中的雾化装置使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面积,提高反应效率和产率。(3)根据上述分析可知,生成NaHCO3的化学方程式为NH3·H2O+NaCl+CO2 = NH4Cl+NaHCO3↓。
使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面积,提高反应效率和产率
NH3·H2O+NaCl+CO2 = NH4Cl+NaHCO3↓
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq) → NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为 、 、洗涤、干燥。
[解析] (4)根据溶解度随温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随温度的升高变化并不明显,所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离,需采用冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的操作。
1. [2024·辽宁沈阳郊联体联考] 下列图示实验装置和原理能达到实验目的的是( )
[解析] NaOH固体易潮解,具有腐蚀性,应放置在左盘小烧杯中称量,A错误;观察K元素的焰色需透过蓝色钴玻璃,滤去黄光,图示操作合理,B正确;碳酸氢钠受热分解可产生碳酸钠,C错误;碳酸钠溶液与CO2、HCl(g)均发生反应,应将混合气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl(g),D错误。
2. 实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液,下列有关操作错误的是( )
[解析] 用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨,A项正确;侯氏制碱法中从溶液里析出的晶体为碳酸氢钠,故应过滤获得碳酸氢钠,且应用玻璃棒引流,B项错误;在坩埚中灼烧碳酸氢钠制备碳酸钠,C项正确;在蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液,并不断搅拌,D项正确。
3. [2024·吉林通化模拟] 研究钠及其化合物的性质有重要的意义。(1)金属钠非常活泼,通常保存在 中,以隔绝空气。
[解析] (1)金属钠非常活泼,可与水反应,为隔绝空气,通常保存在石蜡油或煤油中。
(2)汽车安全气囊内装有NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。①当汽车发生严重碰撞时,引发NaN3分解:2NaN3 2Na+3N2↑。若安全气囊内有65 g NaN3,其完全分解所释放的N2在标准状况下的体积为 L。 ②产生的Na立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O,发生反应的化学方程式为 。 ③NaHCO3可用作冷却剂,吸收体系释放的热量。试解释NaHCO3作冷却剂的工作原理 (用化学方程式表示)。
[解析] (2)①根据方程式列比例式,设生成N2的物质的量为x,2NaN3 = 2Na+3N2↑ 2 31 ml xx=1.5 ml,1.5 ml的N2在标准状况下的体积为1.5 ml×22.4 L·ml-1=33.6 L;②Fe2O3与Na发生置换反应的产物是 Fe和Na2O,Fe为Fe2O3得电子后的产物,其化学方程式为Fe2O3+6Na 3Na2O+2Fe;③NaHCO3不稳定,受热易分解,生成稳定的Na2CO3、H2O、CO2,该反应为分解反应,属于吸热反应,其反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(3)某同学向Na2CO3和NaHCO3的混合液中逐滴加入一定浓度的盐酸,生成CO2的体积(标准状况)与加入盐酸体积的关系如图所示。则混合液中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)= ,盐酸的物质的量浓度为 ml·L-1。
(4)某兴趣小组对NaHCO3和CaCl2溶液是否能发生反应非常感兴趣,共做了三组实验进行探究。①向1 mL 0.01 ml·L-1 CaCl2溶液中滴加1 mL 0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液,发现没有什么现象,溶液依旧澄清。②向1 mL 0.5 ml·L-1 CaCl2溶液中滴加2 mL 1 ml·L-1 NaHCO3溶液,立即产生白色絮状沉淀,后续实验证明,该沉淀是CaCO3。该条件下反应的离子方程式为 。 ③向1 mL 2.5 ml·L-1 CaCl2溶液中滴加1 mL 1 ml·L-1 NaHCO3溶液,立即产生白色沉淀,该沉淀也是CaCO3,且振荡后有无色无味的气体产生,该条件下反应的离子方程式为 。
考点一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
1. 纯碱和小苏打在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是( )A.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气灯的外焰上灼烧,观察火焰颜色C.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积、等浓度的白醋,观察反应的剧烈程度D.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
[解析] Na2CO3加热不分解,NaHCO3加热分解生成Na2CO3,都有残留物,不能鉴别,A错误;二者都含有Na元素,火焰都呈黄色,不能鉴别,B错误;NaHCO3与酸反应比Na2CO3剧烈,可用白醋进行鉴别,C正确;二者都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,不能鉴别,D错误。
2. 某探究活动小组根据侯德榜制碱原理,按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法不正确的是( )A.装置甲用于制取CO2,不可用3 ml·L-1稀硫酸代替6 ml·L-1盐酸B.装置乙中盛有饱和食盐水,用于除去CO2中混有的HClC.装置丙中溶液变浑浊,是因为有碳酸氢钠晶体析出D.装置丁的作用主要是吸收尾气,防止倒吸
[解析] 稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4,阻止反应继续进行,A正确;除去CO2中混有的HCl气体,应将混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,B错误;碳酸氢钠的溶解度小,装置丙中溶液变浑浊,是因为有碳酸氢钠晶体析出,C正确;氨极易溶于水,装置丁的作用是吸收尾气,并防止倒吸,D正确。
3. [2024·湖北部分校联考] 现有两支试管分别装有体积相等、物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。下列实验操作及结论中正确的是( )
分别加热两支试管中的溶液,若溶质不发生分解,溶解在溶液中的O2等因受热,其溶解度降低,也会从溶液中逸出,产生气泡,不能据此区分两种溶液,C错误;两支试管中溶质物质的量浓度相同,Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液,滴加酚酞溶液后,Na2CO3溶液的红色更深,D正确。
4. 为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的CO2质量进行计算,某同学设计的实验装置示意图如下:下列说法错误的是( )A.仪器a中试剂的作用是防止外界的水蒸气与二氧化碳进入装置C中B.装置B中冰水的作用是冷凝反应生成的水蒸气C.样品分解不完全可能使碳酸钠的质量分数偏高D.产生CO2气体的速率太快,没有被C中碱石灰完全吸收可能使碳酸钠的质量分数偏低
[解析] 连接好装置后,先通入氮气以赶尽装置内空气,避免空气中二氧化碳、水蒸气影响测定结果,固体受热分解生成的二氧化碳和水蒸气进入装置B,利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,装置C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳,最后干燥管中的碱石灰是为了防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果。仪器a为干燥管,盛有干燥剂碱石灰,防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果,A正确;装置B利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,防止水蒸气进入装置C,对实验结果产生影响,B正确;
样品分解不完全,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,则碳酸钠质量增大,导致碳酸钠的质量分数偏高,C正确;产生CO2气体的速率太快,没有被C中碱石灰完全吸收,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,碳酸钠质量增大,导致碳酸钠的质量分数偏高,D错误。
5. 下列说法中正确的是( )A.碱金属单质的化学性质活泼,易从盐溶液中置换其他金属B.碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物C.随核电荷数增加,碱金属单质熔、沸点降低D.碱金属的原子半径越大,越易失电子,其还原性越弱
考点二 碱金属元素 焰色试验
[解析] K、Na等过于活泼的碱金属先盐溶液中的和水反应,生成强碱,而不是与盐发生置换反应,故A错误;金属Li在空气中燃烧生成氧化锂,金属钾在空气中燃烧生成超氧化钾,金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠,故B错误;随着核电荷数增加,碱金属元素原子半径越来越大,与自由电子的作用力越来越弱,金属键越来越弱,所以碱金属单质熔、沸点逐渐降低,故C正确;碱金属的原子半径越大,原子核对最外层电子的吸引能力越弱,则越易失电子,其还原性越强,故D错误。
6. 下列有关焰色试验的注意事项的说法中正确的是( )①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替A.①②④⑤B.①②③⑤C.①②③④D.①②③④⑤
[解析] 钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察,目的是滤去钠的黄色的光,故①正确;先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质,故②正确;每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净,不能用硫酸洗净,故③正确;实验最好选择颜色较弱的,最好无色的火焰,故④正确;没有铂丝时,可以用光洁无锈的铁丝代替,故⑤正确;故选D。
7. 锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。下列说法中不正确的是( )A.锂的活泼性比钠弱,将钠投入LiCl溶液中可得到锂B.工业上通过电解熔融LiCl-KCl混合物生产金属锂,阴极反应为Li++e- = LiC.硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钾可采用焰色试验D.LiPF6常用作锂离子电池的电解质,受热分解产物除PF5外,还有LiF
[解析] Li和Na都能与水剧烈反应生成碱和H2,故不能用钠从LiCl溶液中置换出金属锂,A错误;电解熔融LiCl-KCl混合物,由于氧化性:Li+>K+,则阴极上Li+得电子生成Li,B正确;硬脂酸锂与硬脂酸钾的阳离子不同,进行焰色试验时火焰呈现颜色不同,可以鉴别,C正确;在LiPF6和PF5中磷元素的化合价都显+5价,该分解反应为非氧化还原反应,根据原子守恒,可确定另一产物为LiF,D正确。
8. 金属活动性顺序中K在Na的前面,K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中不正确的是( )A.K在空气中可以被空气中的氧气氧化B.K可以与乙醇发生反应生成氢气C.K与水的反应不如钠与水的反应剧烈D.K也可放在煤油中保存
[解析] 金属活动性顺序中K在Na的前面,K比Na活泼,故K在空气中可以被氧气氧化,A项正确;Na能与乙醇反应放出氢气,K也能与乙醇反应放出氢气,B项正确;K与水的反应比Na与水的反应剧烈,C项错误;Na、K均可放在煤油中保存,D项正确。
9. [2024·北京师大附中模拟] 元素的“价—类”二维图指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图。下图为钠元素的“价—类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法不正确的是( )A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生C.向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧,都生成氯化钠D.反应②只能通过加热才能实现物质转化
考点三 钠及其化合物的综合考查
[解析] 氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的方程式为CO2+NaOH = NaHCO3,可以实现转化关系①,A正确;Na2O2与水和二氧化碳的反应方程式分别为2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2,因此④⑤的转化均有O2产生,B正确;
碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3+HCl = NaCl+NaHCO3,反应⑧NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑,都生成氯化钠,C正确;反应②通过加热能实现物质转化,2NaHCO3 Na2CO3+H2O +CO2↑,也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化,NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O,D错误。
10. [2024·辽宁名校联盟模拟] 侯氏制碱法工艺流程如图所示。下列有关说法不正确的是( )A.侯氏制碱法中CO2来自煅烧石灰石B.母液Ⅰ“吸氨”可使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出氯化铵的纯度C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异D.生成的氯化铵可用作氮肥,提高原料利用率
[解析] 合成氨工业提供氨气和二氧化碳,先吸氨,再碳酸化,过滤得到的母液Ⅰ吸收氨气经降温冷却析出氯化铵晶体,滤液中加入氯化钠盐析得到的母液Ⅱ为饱和食盐水,再循环使用,过滤得到的碳酸氢钠晶体煅烧得到碳酸钠即纯碱,生成的二氧化碳重新回到碳酸化步骤循环使用。侯氏制碱法又称联合制碱法,其中CO2由合成氨工业提供,故A错误;通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度,故B正确;
侯氏制碱法是将NH3、CO2依次通入饱和NaCl溶液中,发生反应:NH3+CO2+H2O+NaCl = NH4Cl+NaHCO3↓,其中NaHCO3溶解度最小,故有NaHCO3的晶体析出,应用了物质溶解度的差异,故C正确;析出的NH4Cl晶体可用作氮肥,提高原料Cl-的利用率,故D正确。
11. 侯氏制碱法为国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备少量NaHCO3,得到副产品Na2CO3和NH4Cl,流程如图所示。按要求回答下列问题。(1)写出上图制备NaHCO3总反应的化学方程式: 。
[解析] 浓氨水中加入NaCl粉末得到饱和氨盐水,向饱和氨盐水中通入CO2发生反应NH3·H2O+NaCl+CO2 = NaHCO3↓+NH4Cl,经过滤得到NaHCO3和母液,NaHCO3加热分解成Na2CO3、H2O和CO2,气体Z为CO2;母液中加入试剂Y,经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NH4Cl,同时得滤液M。(1)根据分析,制备NaHCO3总反应的化学方程式为NH3·H2O+NaCl+CO2 = NaHCO3↓+NH4Cl。
(2)制取CO2时,为使下图A装置中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口颈部的小孔或者 。
[解析] (2)由图可知,制取CO2时为使分液漏斗中的稀盐酸顺利滴下,可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口颈部的小孔或者将分液漏斗上部的玻璃塞打开。
将分液漏斗上部的玻璃塞打开
(3)制备NaHCO3时,需将A装置产生的气体与B、C装置导管进行连接,其接口顺序是a (按气流方向,用小写字母表示)。“雾化装置”的优点是 。
可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率
[解析] (3)A装置中发生的反应为CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑,由于盐酸具有挥发性,所制CO2中混有HCl(g)和H2O(g),在将CO2通入饱和氨盐水之前要用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl(g),则装置接口顺序为aefb;“雾化装置”的优点是可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率。
(4)反应完成后,将装置B中混合物处理得到固体NaHCO3和母液。①将固体NaHCO3充分加热,并将产生的气体先通过足量的试剂X吸收水分,再通过足量Na2O2,Na2O2质量增加0.14 g。试剂X为 ,产品Na2CO3的质量为 g。
②已知NaCl(s)+NH4Cl(aq) ⇌ NaCl(aq)+NH4Cl(s);NaCl和NH4Cl溶解度曲线如图。ⅰ.为使NH4Cl沉淀从母液中充分析出,需向母液中加入的试剂Y为 ; ⅱ.得到副产品NH4Cl所需的操作有 、 、过滤、洗涤、干燥。
[解析] ②ⅰ.已知NaCl(s)+NH4Cl(aq) ⇌ NaCl(aq)+NH4Cl(s),为使NH4Cl沉淀从母液中充分析出,应使上述平衡正向移动,故需向母液中加入的试剂Y为NaCl粉末。ⅱ.根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线知,NaCl的溶解度随温度升高增大不明显,NH4Cl的溶解度随温度升高明显增大,故得到副产品NH4Cl所需的操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)题干实验流程中可以回收再利用的物质有 。
[解析] (5)根据分析知,气体Z为CO2,在母液中加入NaCl粉末析出NH4Cl,经过滤得到的滤液M中主要为食盐水,结合流程,可以回收再利用的物质有滤液M即食盐水、气体Z即CO2。
滤液M即食盐水、气体Z即CO2
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