江蘇省2021高考化學二輪復習211鈉及其化合物課件

第二篇核心素養(yǎng)培優(yōu)第一部分主題復習·知識串聯(lián)1.鈉及其化合物命題素材源:來自華盛頓州立大學和西北太平洋國家實驗室的研究人員研制出了一種鈉離子電池,這種電池的能量轉(zhuǎn)換和工作性能與一些商用鋰離子電池相同。這一突破使得使用大量廉價材料的電池技術(shù)成為可能。該項目的研究人員報告了迄今為止最好的鈉離子電池的結(jié)果之一。鈉的化合物在自然界中存在豐富,且在生活中應用廣泛,對鈉及其化合物的改造、開發(fā)、利用是化學研究的一項主要任務。

【前瞻命題群】命題(一):純堿是生活中常用食品添加劑,也是重要的工業(yè)原料。(1)我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,其生產(chǎn)流程可簡要表示如下:提示:沉淀池中發(fā)生的反應為NH3+CO2+H2O+NaCl====NaHCO3↓+NH4Cl①往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法),而不先通CO2再通NH3的原因是

。②從生產(chǎn)流程圖可知,物質(zhì)X是________________________________________。

③寫出煅燒爐中發(fā)生反應的化學方程式:

。

(2)NaHCO3是氨堿法和聯(lián)合制堿法制純堿的中間產(chǎn)物,在濾出小蘇打后,母液提取氯化銨有兩種方法:①通入氨,冷卻、加食鹽,過濾。②不通入氨,冷卻、加食鹽,過濾。對兩種方法的評價正確的是____(選填編號)。

a.①析出的氯化銨純度更高b.②析出的氯化銨純度更高c.①的濾液可直接循環(huán)使用d.②的濾液可直接循環(huán)使用(3)實驗室用CO2和50mL2mol·L-1NaOH溶液制取50mL1mol·L-1純堿溶液。①寫出簡要的實驗步驟:

。

②寫出有關(guān)反應的化學方程式:

。

【解析】(1)①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食鹽水呈堿性,能夠吸收大量CO2氣體,產(chǎn)生較高濃度的,才能析出NaHCO3晶體;②③煅燒爐中發(fā)生反應2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,CO2為沉淀池中通入的氣體,故可以循環(huán)使用。(2)a.濾出小蘇打后,母液里有NH4Cl和NaHCO3,通入氨氣,增加c(),再加入食鹽,使NH4Cl析出,然后過濾,氯化銨的純度較高,故a說法正確;b.②中析出的NH4Cl中含有較多的NaCl,氯化銨的純度降低,故b說法錯誤;c.①中濾液還有較多的NH3,不能直接循環(huán)使用,故c說法錯誤;d.②中濾液中含有較多NaCl,可以直接循環(huán)使用,故d說法正確。(3)向NaOH溶液中通入CO2氣體,由于通入氣體的量控制不好,得到的溶液的溶質(zhì)可以有四種可能①NaOH、Na2CO3②Na2CO3③NaHCO3、Na2CO3④NaHCO3。故可以利用反應NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O制備碳酸鈉。答案:(1)①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,先通入NH3使食鹽水呈堿性,能夠吸收大量CO2氣體,產(chǎn)生較高濃度的,才能析出NaHCO3晶體②CO2③2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O(2)ad(3)①將50mL2mol·L-1NaOH溶液分成兩等份,在一份NaOH溶液中通入過量的CO2氣體,再將兩溶液混合,即得50mL1mol·L-1Na2CO3溶液②NaOH+CO2====NaHCO3、NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O命題(二):碳酸氫鈉俗稱“小蘇打”,在生活、生產(chǎn)中用途廣泛。(1)泡沫滅火器中主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,兩者混合后發(fā)生雙水解反應生成Al(OH)3和CO2進行滅火,寫出該反應的化學方程式

。

(2)Na2O2和NaHCO3都屬于鈉的化合物,Na2O2具有很強的氧化性。少量Na2O2與FeCl2溶液能發(fā)生如下反應:____Na2O2+____FeCl2+____H2O====____Fe(OH)3↓+____FeCl3+____NaCl,已知FeCl2前面化學計量數(shù)為6,配平上述化學方程式,并用單線橋標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目

。

該反應中被還原的元素是____(填元素符號),氧化產(chǎn)物是____。

(3)向NaHCO3溶液中加入少許Ba(OH)2固體,忽略溶液體積變化,溶液中的c()的變化是_________(填“增大”“減小”或“不變”)。

【解析】(1)根據(jù)信息,NaHCO3與Al2(SO4)3發(fā)生雙水解反應,其化學反應方程式為Al2(SO4)3+6NaHCO3====2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4;(2)Na2O2具有強氧化性,在該反應中作氧化劑,Fe2+以還原性為主,作還原劑,Na2O2中氧元素共降低2價,Fe2+→Fe3+升高1價,最小公倍數(shù)為2,題中給出FeCl2的化學計量數(shù)為6,則Na2O2的化學計量數(shù)為3,根據(jù)原子守恒配平其他,即反應方程式為3Na2O2+6FeCl2+6H2O====4Fe(OH)3↓+2FeCl3+6NaCl;電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目是3Na2O2+6FeCl2+6H2O====4Fe(OH)3↓+2FeCl3+6NaCl;該反應中被還原的元素是Na2O2中-1價O,氧化產(chǎn)物是FeCl3和Fe(OH)3;(3)Ba(OH)2少量,發(fā)生離子反應方程式Ba2++2OH-+2H====BaCO3↓+2H2O+,NaHCO3電離方程式為NaHCO3====Na++,因此加入少許Ba(OH)2固體,溶液中c()增大;答案:(1)6NaHCO3+Al2(SO4)3====2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4(2)3

6

6

4

2

63Na2O2+6FeCl2+6H2O====4Fe(OH)3↓+2FeCl3+6NaClO

Fe(OH)3和FeCl3

(3)增大命題(三):潛艇是公認的戰(zhàn)略性武器(尤其是在裁軍或擴軍談判中),其研發(fā)需要高度發(fā)達和全面的工業(yè)能力,目前只有少數(shù)國家能夠自行設(shè)計和生產(chǎn)。其中潛艇的供氧就是一個關(guān)鍵問題,過氧化鈉是潛艇中的供氧劑。室溫下,某同學進行CO2與Na2O2反應的探究實驗,回答下列問題:(1)用圖1裝置制備純凈的CO2。①丙裝置的名稱是______

,乙、丙裝置中盛裝的試劑分別是____

、______。

②若CO2中混有HCl,則HCl與Na2O2反應的化學方程式為

。

(2)按照圖2的裝置圖進行實驗(夾持裝置略)。①先組裝儀器,然后__________

,

再用注射器1抽取100mL純凈的CO2,將其連接在K1處,注射器2的活塞推到底后連接在K2處,具支U形管中裝入足量的Na2O2粉末與玻璃珠。②打開止水夾K1、K2,向右推動注射器1的活塞,可觀察到的現(xiàn)象是

。

③實驗過程中,需緩慢推入CO2,其目的是

,

為達到相同目的,還可進行的操作是

。

(3)實驗結(jié)束后,當注射器1的活塞推到底時,測得注射器2中氣體體積為65mL,則CO2的轉(zhuǎn)化率是____。

【解析】(1)乙裝置中盛裝的是飽和NaHCO3溶液,用來除去二氧化碳中的HCl;丙裝置中盛裝的是無水CaCl2或P2O5,用來干燥二氧化碳氣體。(2)二氧化碳與過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣,則U形管中的淡黃色粉末過氧化鈉顏色逐漸變淺,生成的氧氣進入注射器2中,所以注射器2的活塞向右移動。(3)2Na2O2

+

2CO2====2Na2CO3+O2

ΔV(減小) 2 1