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20.钠及其化合物具有广泛的用途.
(1)工业上制备金属钠的常用方法是电解法.试写出制备金属钠的化学方程式2NaCl(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Na+Cl2↑.金属钠可用于液态钠可作核反应堆的传热介质 (写出Na在熔点低方面的一种用途).
(2)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池.该电池的结构如图所示:
①正极的电极反应式为O2+4e-+2CO2=2CO32-,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为CO2.
②请写出检验Na2CO3中钠元素的方法取一根洁净的铂丝蘸取碳酸钠粉末或碳酸钠溶液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色.
(3)常温下,浓度均为0.1mol•L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:
溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaCONaCN
pH8.89.7.60.311.1
上述盐溶液的阴离子中,结合H+能力最强的是CO32-,根据表中数据,浓度均为0.01mol•L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是c(填序号).
a.HCN    b.HClO     c.CH3COOH    d.H2CO3
(4)实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯.
①常温下,当300mL 1mol•L-1的NaOH溶液吸收4.48L(折算成标准状况)SO2时,所得溶液pH>7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)>c(H+).
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子Fe2+Cu2+Mg2+
pH7.65.210.4
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时,Cu2+(填离子符号)先沉淀,Ksp[Fe(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”).

分析 (1)钠化学性质比较活泼,工业上采用电解法制取钠;电解熔融氯化钠和金属钠和氯气;钠的熔点较低,液态钠可作核反应堆的传热介质;
(2)①燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,正极上氧化剂得电子发生还原反应;将两个方程式相加即得一氧化碳燃烧方程式;根据电极反应分析即可;
②通过焰色反应可以鉴别碳酸钠中的钠元素;
(3)越容易水解的盐,越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐溶液,pH越大则盐的水解程度越大,浓度相同的酸稀释相同的倍数后,酸性越强的酸其pH变化越大;
(4)①根据盐类的水解和电荷守恒来分析,注意盐类的水解是微弱的;
②开始沉淀时pH小的离子先沉淀,溶度积常数越小的物质越先沉淀.

解答 解:(1)金属钠比较活泼,工业上通常通过电解熔融氯化钠获得金属钠,反应方程式为:2NaCl(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Na+Cl2↑;由于金属钠的熔点较低,则液态钠可作核反应堆的传热介质,
故答案为:电解法;2NaCl(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Na+Cl2↑;液态钠可作核反应堆的传热介质;
(2)①该燃料电池的总反应为:2CO+O2=2CO2,通入氧气和CO2的混合气体一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+2CO2=2CO32-,通入CO的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为:2CO-4e-+2CO32-=4CO2,由电极反应可知电池工作时参加循环的物质为CO2,
故答案为:O2+4e-+2CO2=2CO32-;CO2;
②可通过焰色反应检验Na2CO3中钠元素,操作方法为:取一根洁净的铂丝蘸取碳酸钠粉末或碳酸钠溶液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色为黄色,
故答案为:取一根洁净的铂丝蘸取碳酸钠粉末或碳酸钠溶液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色;
(3)越容易水解的盐,越容易结合氢离子,相同浓度的钠盐溶液,pH越大则盐的水解程度越大,所以最易水解的盐是碳酸钠,所以最容易结合氢离子的阴离子是CO32-;浓度相同的酸稀释相同的倍数后,酸性越强的酸其pH变化越大,HCN、HClO、CH3COOH、H2CO3四种酸的酸性大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN,所以溶液的pH变化最大的是醋酸,故选c;
故答案为:CO32-;c;
(4)①300mL 1mol•L-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.3L=0.3mol,标准状况下4.48LSO2的物质的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol,所以氢氧化钠和二氧化硫反应方程式为2SO2+3NaOH=Na2SO3+NaHSO3+H2O,溶液中硫酸根离子水解而使溶液呈碱性,即c(OH-)>c(H+),硫酸根离子水解生成硫酸氢根离子,所以c(HSO3-)>c(SO32-),由于水解程度较小,所以c(SO32-)>c(OH-),故溶液中各离子浓度大小顺序是:c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)>c(H+);
②pH小的离子先沉淀,溶度积常数越小的物质越先沉淀,所以Cu2+先沉淀,KSP[(Fe(OH)2]<KSP[(Mg(OH)2],
故答案为:Cu2+;<.

点评 本题考查了离子浓度大小比较、工业制取金属Na的方法、燃料电池电极反应式书写、弱电解质的电离、盐的水解、Ksp的应用等知识点,知识点较多,题目难度中等,注意把握溶液中离子浓度大小比较的方法,明确电解原理、盐的水解原理为解答关键.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

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(1)写出化学式:BNH3,DNO2,EHNO3.
(2)写出化学方程式
B→C:4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O,
D→E:3NO2+H2O=2HNO3+NO.

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11.(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+260kJ•mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ•mol-1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=-46kJ•mol-1;
(2)某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7 mol•L-1,则此温度>25°C(填“>”、“<”或“=”).若温度不变,滴入稀盐酸,使c(H+)=8×10-4 mol•L-1,则此时溶液中由水电离产生的c(H+)=5×10-11mol/L.

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8.把3.9g Na2O2放入100mL水中,充分反应后,计算:
(1)生成O2的体积(标准状况);
(2)反应后所得NaOH的物质的量浓度(反应前后溶液体积变化忽略不计).

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15.(1)写出由甲苯制备TNT的化学反应方程式;
(2)写出溴水与苯酚反应的化学反应方程式.
(3)如图是8种环状的烃类物质:
①互为同系物的有环己烷和环辛烷 (填名称,下同);互为同分异构体的有苯和棱晶烷、环辛四烯和金刚烷:
②棱晶烷的二氯取代产物有3种;
③有机物X、Y均与立方烷具有相同的摩尔质量,其中X属于芳香烃,且能使溴水褪色;Y是烃的含氧衍生物,分子中含有3个氧原子,可水解生成3种含碳的化合物,则X的结构简式为:;Y的结构简式为:.

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5.按要求进行计算,直接写出计算结果:
(1)32.0g O2和2.0g H2组成的混合气体在标准状况下体积约为44.8L.
(2)等质量的CO与N2所含的原子总数之比为1:1.
(3)将100mL 2.50mol/L BaCl2溶液加水稀释至500mL,所得溶液中Cl-物质的量浓度为1.00mol/L.

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12.下列离子方程式错误的是(  )
A.鸡蛋壳可溶于醋酸溶液中:CaCO3+2CH3COOH═Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.氧化铜与盐酸的反应:CuO+2H+═Cu2++H2O
C.钠投入到水中:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑
D.氯气和溴化钠反应:Cl2+2Br-═2 Cl-+2Br

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9.已知A、B、C为中学化学中常见的单质,A为是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,室温下B是黄绿色气体,C为无色气体.在一定条件下相互转化的关系如图2所示.
请回答以下问题:
(1)A、B、C分别是什么物质:A是Fe,B是Cl2,C是H2,F是FeCl2(填化学式)
(2)写出A和B生成D的化学方程式:2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl3,向D溶液中加入KSCN溶液可看到溶液变血红色.
(3)写出F溶液中加入B的离子方程式:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+写出D溶液中加入A的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+.

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10.在实验室进行下列有关实验,理论上正确,操作上可行,经济上合理的是(  )
A.C$\stackrel{在空气中点燃}{→}$CO$\stackrel{CuO,△}{→}$CO2$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Na2CO3
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