1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,了解鈉及其重要化合物的主要性質(zhì),了解它們?cè)谏a(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.能列舉、描述、辨識(shí)鈉及其重要化合物的重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。能用化學(xué)方程式、離子方程式正確表示這些典型物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。3.能從物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)的角度,依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理,預(yù)測(cè)鈉及其重要化合物的化學(xué)性質(zhì)和變化,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證,并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。4.能說明堿金屬的制備對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值、對(duì)環(huán)境的影響。
1.本節(jié)重點(diǎn)知識(shí)有:Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)與用途。通常以鈉及其化合物知識(shí)為載體,考查對(duì)化學(xué)基本概念、基本理論的掌握。鈉及其化合物與生產(chǎn)、生活有較多聯(lián)系,如純堿、小蘇打、食鹽、燒堿、Na2O2在日常生活中的應(yīng)用,都是高考聯(lián)系實(shí)際命題的好素材。題型以選擇題為主。2.高考的備考中,要重點(diǎn)掌握有關(guān)Na和Na2O2的性質(zhì)、Na2CO3與NaHCO3之間的轉(zhuǎn)化等。特別關(guān)注與Na2CO3、NaHCO3相關(guān)的綜合實(shí)驗(yàn)題目。
第一環(huán)節(jié)　必備知識(shí)落實(shí)
第二環(huán)節(jié)　關(guān)鍵能力形成
第三環(huán)節(jié)　核心素養(yǎng)提升
知識(shí)篩查1.鈉的物理性質(zhì)銀白色,有金屬光澤的固體,質(zhì)地柔軟,熔點(diǎn)低(小于100 ℃),密度比水的密度小,但比煤油的密度大。
(2)與水的反應(yīng)。①離子方程式:2Na+2H2O══2Na++2OH-+H2↑。②與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋。(3)與鹽酸反應(yīng)。離子方程式:2Na+2H+══2Na++H2↑。
3.鈉的制取、保存和用途(1)工業(yè)制法:化學(xué)方程式為2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑。(2)保存:密封保存,在實(shí)驗(yàn)室中,通常保存在石蠟油或煤油中。(3)用途:
特別提醒(1)鈉的取用方法:用鑷子夾取一小塊鈉,用濾紙吸干表面的煤油,用小刀切取黃豆粒大小的鈉,剩余的鈉放回原試劑瓶。(2)鈉失火的處理:用沙土蓋滅。(3)鈉與乙醇反應(yīng)比與水反應(yīng)緩慢,反應(yīng)實(shí)質(zhì)相同,都屬于置換反應(yīng)。 (4)鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)溫度有關(guān),加熱或點(diǎn)燃條件下產(chǎn)物是過氧化鈉。不管生成氧化鈉還是過氧化鈉,金屬鈉失電子均變?yōu)?1價(jià)的陽離子,因而等量的鈉完全反應(yīng)失去的電子數(shù)相同。
知識(shí)鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)在氧氣中加熱時(shí),金屬鈉劇烈燃燒,生成淡黃色的固體Na2O2。(　　)(2)金屬鈉著火時(shí),可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火。(　　)(3)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化。(　　)(4)金屬鈉具有強(qiáng)還原性,可與TiCl4溶液反應(yīng)制取金屬Ti。(　　)(5)實(shí)驗(yàn)完畢后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄,應(yīng)放回原試劑瓶。(　　)
2.(2020河南信陽高三模擬)分別向盛有100 mL水、100 mL 0.1 ml·L-1鹽酸、100 mL 0.01 ml·L-1NaOH溶液的X、Y、Z三個(gè)燒杯中投入0.05 ml Na。下列有關(guān)說法正確的是(　　)。A.三個(gè)燒杯中均先發(fā)生的離子反應(yīng)為2Na+2H2O══2Na++2OH-+H2↑B.三個(gè)燒杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng),且X燒杯中的反應(yīng)最劇烈C.反應(yīng)后三個(gè)燒杯中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同D.反應(yīng)后三個(gè)燒杯中生成的氣體的質(zhì)量一定相同
解析:鈉與鹽酸反應(yīng)時(shí)鈉先與H+反應(yīng),離子方程式表示為2Na+2H+══2Na++H2↑,A項(xiàng)錯(cuò)誤。三個(gè)燒杯中,Y燒杯中的氫離子濃度最大,反應(yīng)最劇烈,B項(xiàng)錯(cuò)誤。X燒杯中生成的溶質(zhì)為NaOH,Y燒杯中生成的溶質(zhì)為NaCl、NaOH,Z燒杯中生成NaOH,且Z燒杯中原溶質(zhì)為NaOH,故三個(gè)燒杯中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤。因向三個(gè)燒杯中加入鈉的物質(zhì)的量相同且鈉全部反應(yīng)完,故生成H2的量相同,D項(xiàng)正確。
知識(shí)篩查1.氧化鈉和過氧化鈉的比較
(2)遇KMnO4等強(qiáng)氧化劑時(shí),表現(xiàn)出還原性,氧化產(chǎn)物為O2。(3)遇CO2、H2O、H+則發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。
知識(shí)鞏固1.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)氧化鈉、過氧化鈉均為堿性氧化物。(　　)(2)1 ml Na2O2固體中含離子總數(shù)為4NA。(　　)(3)Na2O2溶于水產(chǎn)生O2的離子方程式為 +2H2O══4OH-+O2↑。(　　)(4)Na2O2與H2O反應(yīng)時(shí),Na2O2既是還原劑又是氧化劑。(　　)(5)7.8 g Na2O2與足量的CO2反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA。(　　)(6)Na2O2加入酚酞溶液中,反應(yīng)現(xiàn)象為先變紅后褪色。(　　)
2.在下列物質(zhì)的溶液中分別加入一定量的Na2O2固體,不會(huì)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的是(　　)。A.飽和Na2CO3溶液B.Ca(HCO3)2稀溶液C.Na2SO3稀溶液D.飽和CaCl2溶液
解析:Na2O2固體與水反應(yīng)生成NaOH和O2。A項(xiàng)中溶液飽和,由于水被消耗導(dǎo)致析出碳酸鈉晶體。B項(xiàng)中碳酸氫鈣與NaOH溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀。C項(xiàng)中亞硫酸鈉被氧氣氧化成硫酸鈉,硫酸鈉可溶于水,不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。D項(xiàng)中NaOH與CaCl2反應(yīng)生成的氫氧化鈣微溶,故產(chǎn)生白色沉淀。
知識(shí)篩查1.Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)
3.Na2CO3的制備——侯氏制堿法(1)原理:把二氧化碳通入氨的氯化鈉飽和溶液中,使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出,過濾得到碳酸氫鈉晶體,碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉。(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式。①NaCl+NH3+CO2+H2O══NaHCO3↓+NH4Cl;②2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。(3)工藝流程。
知識(shí)鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)在酒精燈加熱條件下,Na2CO3、NaHCO3固體都會(huì)分解。(　　)(2)向Na2CO3飽和溶液中通入足量CO2,會(huì)有NaHCO3晶體析出。(　　)(3)用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液。(　　)(4)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中,立即產(chǎn)生氣泡。(　　)(5)用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時(shí),不涉及化學(xué)變化。(　　)(6)在日常生活中,小蘇打常用作食用堿使用而蘇打不能。(　　)(7)向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaOH飽和溶液,又有CaCO3沉淀生成。(　　)
2.下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的比較中,說法不正確的是(　　)。A.NaHCO3固體受熱容易分解,而Na2CO3固體受熱不容易分解B.等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng),前者消耗HCl的物質(zhì)的量比后者多C.向等體積等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中分別滴加2滴酚酞溶液,前者顏色比后者深D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式相同
解析:NaHCO3固體受熱容易分解生成Na2CO3、H2O和CO2,而Na2CO3固體受熱不容易分解,A項(xiàng)正確。根據(jù)化學(xué)方程式Na2CO3+2HCl══ 2NaCl+CO2↑+H2O,NaHCO3+HCl══NaCl+CO2↑+H2O,可知等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng),前者消耗HCl的物質(zhì)的量比后者消耗的多,B項(xiàng)正確。因?yàn)镹a2CO3的水解程度大于NaHCO3的,所以等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液的堿性比NaHCO3溶液的堿性強(qiáng),向等體積等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中分別滴加2滴酚酞溶液,前者顏色比后者深,C項(xiàng)正確。Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式不相同,Na2CO3與Ba(OH)2溶液發(fā)生反應(yīng):
3.現(xiàn)有兩瓶失去標(biāo)簽的同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液,下列鑒別方法中不合理的是(　　)。①用干燥的pH試紙檢驗(yàn),pH大的是Na2CO3溶液?、谌∠嗤w積的溶液放入兩支試管中,各滴入幾滴酚酞溶液,紅色較深的是Na2CO3溶液　③取相同體積的溶液放入兩支試管中,加熱,有氣泡產(chǎn)生的是NaHCO3溶液?、苋∠嗤w積的溶液放入兩支試管中,逐滴加入稀鹽酸,開始就有氣體放出的是NaHCO3溶液?、萑∠嗤w積的溶液放入兩支試管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3溶液A.①②B.③⑤C.④⑤D.②③
解析:①Na2CO3、NaHCO3溶液均因水解而呈堿性,相同溫度相同物質(zhì)的量濃度的兩溶液,Na2CO3水解程度大于NaHCO3,前者溶液中c(OH-)大,pH大,正確;②因Na2CO3溶液中c(OH-)大,分別滴加酚酞溶液,紅色較深的是Na2CO3溶液,正確;③取相同體積的溶液放入兩支試管中,加熱,均沒有氣體生成,錯(cuò)誤;④向兩溶液中,分別逐滴加入稀鹽酸,NaHCO3開始就有氣體放出,正確;⑤兩者均與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成白色沉淀,錯(cuò)誤。
知識(shí)篩查1.堿金屬元素的相似性和遞變性
2.堿金屬的特殊性(1)堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉的密度小。(2)堿金屬一般都保存在煤油中,但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。(3)堿金屬與氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物,其中氫以H-形式存在,顯-1價(jià),堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。(4)鋰與O2反應(yīng)與鈉不同,只生成Li2O,而不生成Li2O2。(5)試劑瓶中的藥品取出后,一般不能放回原瓶,但金屬Na、K等需立即放回原瓶。(6)一般情況下,堿金屬所形成的鹽均溶于水。
特別提醒洗滌鉑絲用稀鹽酸而不用稀硫酸,因鉑絲表面雜質(zhì)與鹽酸反應(yīng)生成沸點(diǎn)較低的氯化物,易揮發(fā),而硫酸鹽的沸點(diǎn)較高,不易揮發(fā)。
知識(shí)鞏固1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)第ⅠA族元素又稱堿金屬元素。(　　)(2)堿金屬元素Li、Na、K都可保存在煤油中。(　　)(3)焰色試驗(yàn)是一種復(fù)雜的化學(xué)變化。(　　)(4)鈉、氧化鈉、碳酸鈉在灼燒時(shí)火焰均呈黃色。(　　)(5)鈉的還原性比鉀的弱,但工業(yè)上制取鉀可用Na與熔融KCl在高溫下反應(yīng)制備。(　　)(6)Li在空氣中加熱可快速反應(yīng)生成Li2O2。(　　)(7)Na2O2與Na2O中陰、陽離子個(gè)數(shù)之比均為1∶2。(　　)
2.用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒,直接觀察到火焰呈黃色,下列判斷正確的是(　　)。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+,可能還含有K+
解析:鈉元素的焰色為黃色,鉀元素的焰色為紫色,黃色會(huì)干擾紫色,所以不能判斷是否含有鉀元素。
整合建構(gòu)鈉及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化
問題引領(lǐng)(1)如何理解鈉與鹽溶液的反應(yīng)?(2)如何描述金屬鈉與水溶液反應(yīng)的現(xiàn)象?(3)從哪些角度鑒別Na2CO3和NaHCO3?點(diǎn)撥(1)金屬鈉與鹽溶液反應(yīng)的思維模板。
(2)金屬鈉與水溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析的思維模板。①共性。鈉與不同物質(zhì)的水溶液反應(yīng)時(shí),有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生。如浮:鈉浮在液面上;熔:鈉熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游動(dòng)直至反應(yīng)完;響:反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶”聲。②差異性。鈉與酸及強(qiáng)酸弱堿鹽溶液反應(yīng)時(shí),由于溶液中H+濃度較大,反應(yīng)比與水的反應(yīng)劇烈,導(dǎo)致鈉可能在液面上燃燒;與鹽溶液反應(yīng)時(shí),還可能會(huì)生成沉淀(如生成難溶堿)、有刺激性氣味的氣體(如NH3)等。
訓(xùn)練突破1.下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論中正確的是(　　)。
解析:A項(xiàng),將SO2通入石蕊溶液中,溶液只變紅不褪色,錯(cuò)誤。B項(xiàng),將少量NaHCO3溶液與過量Ca(OH)2溶液混合,生成CaCO3、NaOH和H2O,錯(cuò)誤。C項(xiàng),Na2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH和O2,NaOH與FeCl2反應(yīng)生成Fe(OH)2,O2將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3;NaOH溶液與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)生成Fe(OH)3,正確。D項(xiàng),1 ml Na2O2固體與足量水反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 ml電子,1 ml Fe 在足量Cl2中燃燒轉(zhuǎn)移3 ml電子,錯(cuò)誤。
2.下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的比較中,正確的是(　　)。A.與稀鹽酸反應(yīng)放出氣體的快慢:Na2CO3>NaHCO3B.相同溫度下,配制成同物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí),溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3C.106 g Na2CO3和84 g NaHCO3分別與過量的鹽酸反應(yīng),放出CO2的質(zhì)量:Na2CO3>NaHCO3D.石灰水能與NaHCO3反應(yīng),但不能與Na2CO3反應(yīng)
解析:分別滴加稀鹽酸,相同條件下NaHCO3比Na2CO3反應(yīng)劇烈,A項(xiàng)錯(cuò)誤。Na2CO3水解程度大于NaHCO3,Na2CO3溶液堿性較強(qiáng),pH較大,B項(xiàng)正確。106 g Na2CO3和84 g NaHCO3的物質(zhì)的量都為1 ml,與鹽酸完全反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的二氧化碳?xì)怏w,C項(xiàng)錯(cuò)誤。石灰水與Na2CO3、NaHCO3均能反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
整合建構(gòu)Na2CO3、NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)的比較
問題引領(lǐng)解答有關(guān)碳酸鈉、碳酸氫鈉圖像問題的一般思路是什么?點(diǎn)撥化學(xué)反應(yīng)圖像是化學(xué)反應(yīng)的直觀的、定量的表現(xiàn)形式,因此,理解并解決有關(guān)圖像問題的一般思路是首先弄清楚圖像所表示的化學(xué)反應(yīng)過程,然后分階段的用化學(xué)方程式表征出來,確定物質(zhì)間的定量關(guān)系,然后進(jìn)行運(yùn)算或結(jié)果分析。
訓(xùn)練突破1.有關(guān)NaHCO3和Na2CO3的性質(zhì),以下敘述錯(cuò)誤的是(　　)。A.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng),在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生CO2的體積小B.等物質(zhì)的量的兩種鹽與足量同濃度鹽酸完全反應(yīng),所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍C.等質(zhì)量NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸完全反應(yīng),前者消耗鹽酸較多D.等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2一樣多
解析:Na2CO3+2HCl══2NaCl+CO2↑+H2O,NaHCO3+HCl══NaCl+CO2↑+H2O。
2.向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體,再在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量,并將溶液加熱,產(chǎn)生的CO2氣體與HCl的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā)):則下列分析都正確的組合是(　　)。①Ⅰ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3②Ⅱ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3,且兩者的物質(zhì)的量之比為1∶1③Ⅲ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3,且兩者的物質(zhì)的量之比為1∶1④Ⅳ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3A.①②B.①③C.②④D.②③
解析:圖像Ⅰ中反應(yīng)開始就產(chǎn)生CO2氣體,對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3,①正確;圖像Ⅱ中從反應(yīng)開始到A點(diǎn)消耗HCl的量小于AB段消耗HCl的量,對(duì)應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3,且兩者的物質(zhì)的量之比
測(cè)定Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的常用方法1.氣體法(1)測(cè)定原理:Na2CO3+H2SO4══Na2SO4+H2O+CO2↑。根據(jù)CO2的體積確定Na2CO3的物質(zhì)的量,進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。(2)實(shí)驗(yàn)操作:向a g純堿樣品中加入足量的稀硫酸,準(zhǔn)確測(cè)量產(chǎn)生CO2氣體的體積為b mL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)數(shù)據(jù)處理:
2.沉淀法(1)測(cè)定原理:Na2CO3+BaCl2══BaCO3↓+2NaCl。依據(jù)BaCO3沉淀的質(zhì)量,確定Na2CO3的物質(zhì)的量,進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。(2)實(shí)驗(yàn)操作:先將a g純堿樣品溶于水配成溶液,向溶液中加入過量的BaCl2溶液,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得BaCO3沉淀的質(zhì)量為b g。(3)數(shù)據(jù)處理:
【例題】 下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是(　　)。A.取a g混合物充分加熱,質(zhì)量減小b gB.取a g混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱蒸干、灼燒,得b g固體C.取a g混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體直接用堿石灰吸收,質(zhì)量增大b gD.取a g混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b g固體【核心素養(yǎng)考查點(diǎn)剖析】本題通過Na2CO3含量的測(cè)定,考查了Na2CO3與NaHCO3性質(zhì)的不同,考查了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),培養(yǎng)了“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的學(xué)科素養(yǎng)。
解析:A選項(xiàng)采用差量法,減少的質(zhì)量為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質(zhì)量,由此可求出碳酸氫鈉的質(zhì)量,進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。B選項(xiàng)中b g固體為生成的氯化鈉的質(zhì)量,根據(jù)鈉元素質(zhì)量守恒和混合物總質(zhì)量可列式計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。C選項(xiàng)中堿石灰增加的質(zhì)量為混合物與酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質(zhì)量,因此不能通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。D選項(xiàng)中沉淀的質(zhì)量即為碳酸鋇的質(zhì)量,根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量和混合物的總質(zhì)量可以列式求出碳酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
實(shí)驗(yàn)室欲測(cè)定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(Na2CO3),稱取此混合物5.0 g,溶于水中,配成250 mL溶液。
A.稀硫酸B.NaCl溶液C.Ba(OH)2溶液(2)過濾,洗滌沉淀,判斷沉淀是否洗凈的方法是? 　。?
(3)將所得沉淀充分干燥,稱量沉淀的質(zhì)量為a g,由此可以計(jì)算ω(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就稱量,則測(cè)得ω(Na2CO3)　　　　(填“偏大” “偏小”或“無影響”)。?
方案二:量氣法。量取10.00 mL配制好的溶液與足量稀硫酸反應(yīng),測(cè)定生成氣體在通常狀況(約20 ℃、1.01×105 Pa)的體積,由此計(jì)算混合物中ω(Na2CO3)。裝置中導(dǎo)管甲的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
方案三:滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入錐形瓶中,滴加2滴酚酞溶液,搖勻,用0.200 0 ml·L-1的鹽酸滴定到終點(diǎn)(已知終點(diǎn)時(shí)反應(yīng) 恰好反應(yīng)完全)。重復(fù)此操作2次,消耗鹽酸的體積平均值為20.00 mL。(1)量取25.00 mL配制好的溶液,應(yīng)選擇　　　　(填儀器名稱)來完成。?(2)判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是? 　。?(3)此法測(cè)得ω(Na2CO3)=　　　　　　 　　　。?
答案:方案一:(1)C　(2)取少量最后一次洗滌液,滴加Na2SO4溶液,如無沉淀,則沉淀已洗凈,反之則未洗凈　(3)偏小方案二:平衡氣壓,使液體順利滴下方案三:(1)堿式滴定管(或移液管)　(2)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嘻}酸時(shí),溶液由紅色突變?yōu)闊o色,且30 s內(nèi)不恢復(fù)　(3)84.8%
解析:方案一:(1)稀硫酸與 反應(yīng)生成氣體,A項(xiàng)錯(cuò)誤。NaCl溶液與兩種離子都不能生成沉淀,B項(xiàng)錯(cuò)誤。Ba(OH)2溶液可以與兩種離子都形成沉淀,C項(xiàng)正確。(2)判斷沉淀是否洗凈的方法是檢驗(yàn)洗滌溶液中是否含有Ba2+,取少量最后一次洗滌液,滴加Na2SO4溶液,如無沉淀,則沉淀已洗凈,反之則沉淀未洗凈。(3)將所得沉淀未干燥充分就稱量,則產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量偏大。由于等質(zhì)量時(shí)NaHCO3產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大,因此測(cè)得ω(Na2CO3)偏小。方案二:裝置中導(dǎo)管甲的作用是使分液漏斗上下氣體壓強(qiáng)相同,以便于液體可以順利滴下。
方案三:(1)Na2CO3、NaHCO3的溶液顯堿性,因此要量取25.00 mL配制好的溶液,應(yīng)選擇堿式滴定管或移液管來完成。(2)在Na2CO3、NaHCO3的堿性溶液中,酚酞溶液顯紅色,隨著鹽酸的滴入,溶液的堿性逐漸減弱,溶液的紅色逐漸變淺,當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏稳芤簳r(shí),溶液由紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)溶液不變紅色,就證明溶液達(dá)到滴定終點(diǎn)。(3)當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),發(fā)生反
某校課外小組為測(cè)定某碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),甲、乙兩組同學(xué)分別進(jìn)行了下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。方案Ⅰ:甲組同學(xué)用質(zhì)量法,按如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn):稱量樣品→加入適量鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶→稱量固體(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),蒸發(fā)結(jié)晶操作中,除了酒精燈外,還要用到的儀器是　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)有同學(xué)認(rèn)為“加入適量鹽酸”不好控制,應(yīng)改為“加入過量鹽酸”,便于操作且不影響測(cè)定的準(zhǔn)確性,該觀點(diǎn)　　　　(填“正確”或“不正確”),其原因是　? 　。?
(3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品質(zhì)量為46.4 g,蒸發(fā)后固體質(zhì)量為40.95 g,則碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　(保留3位有效數(shù)字)。?(4)蒸發(fā)結(jié)晶過程中若有固體飛濺,測(cè)得碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)　　　　(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。?方案Ⅱ:乙組同學(xué)的主要實(shí)驗(yàn)流程如下。稱量樣品→稱量C→逐滴加入稀硫酸至過量→凈化、吸收氣體↓處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)果←再稱量C按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(5)在裝置C中裝入堿石灰來吸收凈化后的氣體,裝置D的作用是? 　。?(6)有的同學(xué)認(rèn)為為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,在反應(yīng)前后都通入N2,反應(yīng)后通入N2的目的是? 　。?
方案Ⅲ:氣體分析法(7)把一定量樣品與足量稀硫酸反應(yīng)后,用如圖裝置測(cè)量產(chǎn)生CO2氣體的體積,B中溶液最好采用　　　　(填字母)使測(cè)量誤差較小。?a.飽和碳酸鈉溶液b.飽和碳酸氫鈉溶液c.飽和氫氧化鈉溶液d.飽和硫酸銅溶液
答案:(1)鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、蒸發(fā)皿、玻璃棒　(2)正確　鹽酸易揮發(fā),過量的鹽酸在加熱過程中揮發(fā),不影響結(jié)果　(3)45.7% (4)偏小　(5)吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,以確保U形管中質(zhì)量增加量的準(zhǔn)確性　(6)使裝置A、B中殘留的CO2全部被裝置C中的堿石灰吸收,減小實(shí)驗(yàn)誤差　(7)b
解析:(1)蒸發(fā)結(jié)晶操作中用到的儀器為鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒。(2)改為“加入過量鹽酸”正確,因鹽酸易揮發(fā),過量的鹽酸在加熱過程中揮發(fā),不影響結(jié)果。(3)設(shè)碳酸鈉的物質(zhì)的量為x,碳酸氫鈉的物質(zhì)

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