Question

（2013?德州模拟）钠及其化合物具有广泛的用途．
（1）工业上可利用反应Na（l）+KCl（l）?K（g）+NaCl（l）来治炼金属钾，此反应利用了钠的还原性及

金属钠的沸点高于金属钾的沸点

，写出钠与TiCl₄反应冶炼Ti的化学方程式

4Na+TiCl₄

高温  .

Ti+4NaCl

．
（2）用Na₂CO₃熔融盐作电解质，CO、O₂为原料组成的新型电池的研究取得了重大突破．该电池示意图如右：负极电极反应式为

2CO-4e^-+2CO₃^2-=4CO₂

，为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环．A物质的化学式为

CO₂

．
（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	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

上述盐溶液中的阴离子，结合H⁺能力最强的是

CO₃^2-

，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

（填编号）．
A．HCN     B．HClO      C．CH₃COOH      D．H₂CO₃
（4）实验室中常用NaOH来进行洗气和提纯．当300mL 1mol?L^-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO₂时，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为

C（Na⁺）＞C（HCO₃^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）

．
（5）几种离子开始沉淀时的pH如下表：

离子	Fe2+	Cu2+	Mg2+
pH	7.6	5.2	10.4

当向含相同浓度Cu²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺离子的溶液中滴加NaOH溶液时，

Cu²⁺

（填离子符号）先沉淀，K_SP[（Fe（OH）₂]

＜

K_SP[（Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析：（1）根据平衡移动原理，为使反应向正反应方向进行，可使生成物从平衡体系中分离出来，由Na和K的沸点大小，制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出，而钠为液体；
根据题中信息书以及原子守恒写化学方程式；
（2）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；
（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）先分析溶液中的成分，再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；
（5）结合金属离子开始沉淀的pH来分析；根据同类型的沉淀，金属离子开始沉淀的pH来计算出K_SP，金属离子的浓度相同，C（OH^-）越大，K_SP越大；

解答：解：（1）制取的适宜温度应能使K蒸汽分离出，而钠为液体，即金属钠的沸点高于金属钾的沸点；钠与TiCl₄反应冶炼Ti，同时得到氯化钠，方程式为：4Na+TiCl₄

高温  .

Ti+4NaCl，故答案为：金属钠的沸点高于金属钾的沸点；4Na+TiCl₄

高温  .

Ti+4NaCl；
（2）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=2CO₃^2-，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^-+2CO₃^2-=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：2CO-4e^-+2CO₃^2-=4CO₂；CO₂；
（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CO₃^2-；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，故答案为：CO₃^2-；C；
（4）300mL 1mol?L^-1的NaOH的物质的量=1mol/L×0.4L=0.3mol，标准状况下4.48LCO₂的物质的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，这样，反应后的溶液就是0.1mol的NaHCO₃和0.1mol的Na₂CO₃，无论碳酸钠还是碳酸氢钠，溶液都呈碱性，即：C（OH^-）＞C（H⁺），溶液中氢氧根离子有两个来源，一个是碳酸根离子水解，一个是碳酸氢根离子水解，碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子的水解，所以C（HCO₃^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-），故溶液中各离子浓度大小顺序是
C（Na⁺）＞C（HCO₃^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺），故答案为：C（Na⁺）＞C（HCO₃^-）＞C（CO₃^2-）＞C（OH^-）＞C（H⁺）；
（5）Cu²⁺开始沉淀的pH最小，所以Cu²⁺先沉淀；Mg²⁺、Fe²⁺开始沉淀的C（OH^-）分别为：10^-3.6mol?L^-1、10^-6.4mol?L^-1，所以K_SP[（Fe（OH）₂]＜K_SP[（Mg（OH）₂]，故答案为：Cu²⁺；＜．

点评：本题考查了平衡移动原理、电极反应方程式的书写、离子浓度大小的比较、溶液pH的计算等知识点，离子浓度大小的比较是学习的难点，一般利用电荷守恒、物料守恒和质子守恒来分析解答．