Question

【題目】由短周期元素組成的中學常見的含鈉元素的物質A、B、C、D，存在如圖轉化關系(部分生成物和反應條件已略去)。

（1）若A為過氧化鈉，A與CO2反應的化學方程式為___，A與水反應的離子方程式為___。

（2）①向飽和C溶液中通CO2，化學方程式為：___。

②1mol/L的B溶液逐滴加入1L1mol/L的AlCl3溶液中，產生白色沉淀39g，則所加入的B溶液的體積可能為___L。

（3）下列圖象中，橫坐標表示加入試劑或通入氣體的物質的量，縱坐標表示產生沉淀的質量，用圖象的序號或文字回答下列問題：

Ⅰ.表示向AlCl3溶液中逐漸滴加NaOH溶液的是___；

Ⅱ.表示向NaAlO2溶液中逐漸滴加稀鹽酸的是___；

Ⅲ.表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是___；

Ⅳ.③圖___(填“能”或“不能”)代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2。

Answer 1

【答案】2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑ Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓ 1.5 3.5 ① ⑤ ⑥ 不能

【解析】

（1）含鈉元素的物質在常溫下能和水反應的有Na、Na2O2、Na2O，其中Na和Na2O2和水生成NaOH和氣體，符合題目要求。所以B為NaOH，C為Na2CO3，D為NaHCO3。

（2）向AlCl3溶液中加入NaOH溶液，若NaOH少量，產生Al(OH)3沉淀，當AlCl3耗盡時，再加NaOH溶液，Al(OH)3會溶解。

（3）根據發生反應的離子方程式判斷相應的圖像。

（1）若A為過氧化鈉，則過氧化鈉與CO2反應的化學方程式為2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，過氧化鈉與水反應的離子方程式為2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑。

（2）①C為Na2CO3，向飽和C溶液中通CO2，由于生成的NaHCO3溶解度小，會成為晶體析出，化學方程式為：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓。

②B為NaOH，1mol/L的B溶液逐滴加入1L1mol/L的AlCl3溶液中，產生白色沉淀39g。n(AlCl3)=1mol，n[Al(OH)3]==0.5mol。存在兩種可能：NaOH少量和NaOH過量。若NaOH少量，產生沉淀的物質的量由NaOH決定，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，此時加入的n(NaOH)=3n[Al(OH)3]=1.5mol，NaOH溶液的體積為1.5L。若NaOH過量，則加入的NaOH先把AlCl3全部沉淀為Al(OH)3：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，此時消耗n(NaOH)=3n(AlCl3)=3mol，生成Al(OH)31mol，然后繼續加入NaOH溶液，溶解部分Al(OH)3，使剩余的Al(OH)3為0.5mol，所以需要溶解Al(OH)3的物質的量為1-0.5=0.5mol，發生反應：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，溶解Al(OH)3需要的NaOH的物質的量為0.5mol，這種情況下共消耗NaOH：3+0.5=3.5mol，則加入的NaOH溶液的體積為3.5L。故答案為1.5，3.5。

（3）Ⅰ.向AlCl3溶液中逐漸滴加NaOH溶液，先發生反應：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，然后發生反應：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，生成沉淀消耗的NaOH的物質的量和沉淀溶解消耗的NaOH的物質的量之比為3:1，故選①；

Ⅱ.向NaAlO2溶液中逐漸滴加稀鹽酸，先發生反應：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，然后發生反應：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，生成沉淀消耗的HCl的物質的量和沉淀溶解消耗的HCl的物質的量之比為1:3，故選⑤；

Ⅲ.向NaAlO2溶液中通入CO2發生反應：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-，CO2過量，CO32-和CO2以及水反應生成HCO3-，不影響沉淀的量，故選⑥；

Ⅳ. 向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2，依次發生反應：①CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O③ CO2+H2O+CO32-=2HCO3-④CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2。CO2的通入，開始就有沉淀生成，到沉淀最大量時，發生反應③CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O和④CO2+H2O+CO32-=2HCO3-，所以沉淀的量有一段是不隨CO2的通入而變化的，然后再通CO2，沉淀的量才會減少，所以③圖不能代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2。