Question

【题目】由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。

（1）若A为过氧化钠，A与CO2反应的化学方程式为___，A与水反应的离子方程式为___。

（2）①向饱和C溶液中通CO2，化学方程式为：___。

②1mol/L的B溶液逐滴加入1L1mol/L的AlCl3溶液中，产生白色沉淀39g，则所加入的B溶液的体积可能为___L。

（3）下列图象中，横坐标表示加入试剂或通入气体的物质的量，纵坐标表示产生沉淀的质量，用图象的序号或文字回答下列问题：

Ⅰ.表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液的是___；

Ⅱ.表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是___；

Ⅲ.表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是___；

Ⅳ.③图___(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）含钠元素的物质在常温下能和水反应的有Na、Na2O2、Na2O，其中Na和Na2O2和水生成NaOH和气体，符合题目要求。所以B为NaOH，C为Na2CO3，D为NaHCO3。

（2）向AlCl3溶液中加入NaOH溶液，若NaOH少量，产生Al(OH)3沉淀，当AlCl3耗尽时，再加NaOH溶液，Al(OH)3会溶解。

（3）根据发生反应的离子方程式判断相应的图像。

（1）若A为过氧化钠，则过氧化钠与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑。

（2）①C为Na2CO3，向饱和C溶液中通CO2，由于生成的NaHCO3溶解度小，会成为晶体析出，化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓。

②B为NaOH，1mol/L的B溶液逐滴加入1L1mol/L的AlCl3溶液中，产生白色沉淀39g。n(AlCl3)=1mol，n[Al(OH)3]==0.5mol。存在两种可能：NaOH少量和NaOH过量。若NaOH少量，产生沉淀的物质的量由NaOH决定，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，此时加入的n(NaOH)=3n[Al(OH)3]=1.5mol，NaOH溶液的体积为1.5L。若NaOH过量，则加入的NaOH先把AlCl3全部沉淀为Al(OH)3：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，此时消耗n(NaOH)=3n(AlCl3)=3mol，生成Al(OH)31mol，然后继续加入NaOH溶液，溶解部分Al(OH)3，使剩余的Al(OH)3为0.5mol，所以需要溶解Al(OH)3的物质的量为1-0.5=0.5mol，发生反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，溶解Al(OH)3需要的NaOH的物质的量为0.5mol，这种情况下共消耗NaOH：3+0.5=3.5mol，则加入的NaOH溶液的体积为3.5L。故答案为1.5，3.5。

（3）Ⅰ.向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液，先发生反应：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，然后发生反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，生成沉淀消耗的NaOH的物质的量和沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3:1，故选①；

Ⅱ.向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸，先发生反应：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，然后发生反应：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，生成沉淀消耗的HCl的物质的量和沉淀溶解消耗的HCl的物质的量之比为1:3，故选⑤；

Ⅲ.向NaAlO2溶液中通入CO2发生反应：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-，CO2过量，CO32-和CO2以及水反应生成HCO3-，不影响沉淀的量，故选⑥；

Ⅳ. 向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2，依次发生反应：①CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O③ CO2+H2O+CO32-=2HCO3-④CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2。CO2的通入，开始就有沉淀生成，到沉淀最大量时，发生反应③CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O和④CO2+H2O+CO32-=2HCO3-，所以沉淀的量有一段是不随CO2的通入而变化的然后再通CO2，沉淀的量才会减少，所以③图不能代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2。