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2020-2021备战高考化学钠及其化合物(大题培优 易错 难题)附详细答案word
一、高中化学 钠及其化合物
1.我国化学家侯德榜(下图所示)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
(1)请写出碳酸钠的一种用途________。
(2)写出上述流程中X物质的分子式_________。
(3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是_______。
(4)该流程中氨气和二氧化碳的添加顺序是:先通氨气后通二氧化碳,请说明理由:______。
【答案】制造肥皂、制造玻璃等 CO2 I 过滤 氨气在水溶液中的溶解度远远大于二氧化碳,先通入氨气有利于二氧化碳的吸收
【解析】
【详解】
(1)碳酸钠可用于制造肥皂、制造玻璃等;
(2)沉淀池析出的为碳酸氢钠,煅烧炉中加热碳酸氢钠,分解生成二氧化碳,则循环物质X为二氧化碳;
(3)母液的主要成分为NaCl、NH4Cl、NH3、Na2CO3等,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,应增加I的循环;固液分离方法为过滤;
(4)氨气易溶于水,二氧化碳溶解度相对较小,先通入氨气,有利于二氧化碳的吸收;
2.纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是______。若其它操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是_______。
(2)向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2,结晶,得到9.3 g白色固体,该白色固体的组成是_______(写化学式)。设计实验确认该白色固体中存在的阴离子,试完成下列方案。
实验操作
实验现象
结论
①取少量白色固体于试管中,加足量水溶解,再加足量BaCl2溶液
______
______
②过滤,取2 mL滤液于试管中,滴加酚酞
______
______
(3)现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱,部分工艺流程如下:
已知NaHCO3在低温下溶解度较小。反应I为:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,处理母液的两种方法如下。
①向母液中加入石灰乳,可将其中_____循环利用,同时得到融雪剂_____。
②向母液中通入NH3,加入细小的食盐颗粒并降温,可得到NH4Cl晶体。试写出通入NH3后,溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式:______________。
【答案】水沿导管由广口瓶进入烧瓶 广口瓶中的长导管口有气泡产生 NaOH和Na2CO3 产生白色沉淀 原白色固体中有CO32-存在 溶液变红 溶液中含有氢氧化钠 NH3 CaCl2 HCO3—+NH3=NH4++H2O
【解析】
【分析】
(1)CO2与NaOH反应生成Na2CO3,烧瓶内压强减小;
(2)先根据钠原子守恒,通过极值法确定白色固体的组成;根据题中所给试剂,要首先利用中性溶液BaCl2检验出碳酸钠,并将碳酸根离子全部沉淀,再通过检验溶于的pH来确定是否含有NaOH;
(3)①根据流程可知,母液中含有氯化铵,加入石灰乳后可以生成氨气;
②碳酸氢钠溶于水,母液为碳酸氢钠饱和溶液,向母液中通入氨气,氨气与碳酸氢钠反应碳酸钠和碳酸铵。
【详解】
(1)将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,二氧化碳与烧碱溶液发生了反应,引起压强减小,导致水沿导管由广口瓶进入烧瓶,若其它操作不变,若将A与C连接,外界气体进入进入集气瓶,可观察到的现象是广口瓶中的长导管口有气泡产生,故答案为:水沿导管由广口瓶进入烧瓶;广口瓶中的长导管口有气泡产生;
(2)二氧化碳与氢氧化钠可以发生反应2OH-+CO2=CO32-+H2O、OH-+CO2=HCO3-,100 mL2 mol/L的NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.2mol,若氢氧化钠全部生成碳酸钠,碳酸钠固体的质量为0.2mol××106g/mol=10.6g,若全部生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的质量为0.2mol×84g/mol=16.8g,由得到9.3 g白色固体可知,氢氧化钠溶液过量,最后的固体可能为NaOH和Na2CO3;要检验NaOH和Na2CO3,可加足量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明含CO32 ̄;用无色酚酞检验氢氧化钠的存在,即
实验操作
实验现象
结论
①取少量白色固体于试管中,加足量水溶解,再加足量BaCl2溶液
产生白色沉淀
原白色固体中有CO32-存在
②过滤,取2 mL滤液于试管中,滴加酚酞
溶液变红
溶液中含有氢氧化钠
故答案为:Na2CO3和NaHCO3
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