Question

（2013?烟台模拟）氯化钠、乙烯是化学工业的重要原料．
（1）工业上由NaCl制Na的化学方程式为

2NaCl

电解  .

熔融

2Na+Cl₂↑

；实验室中金属钠应保存在盛有

煤油

的广口瓶中；若将一小块钠长期暴露在空气中，最终钠将转化为

Na₂CO₃

．
（2）如图为电解食盐水与乙烯和Cl₂加成制l，2-=氯乙烷的联合装置示意图：

在该装置中，

B

为原电池（填“A”或“B”）提供电能，其负极的电极反应式为

C₂H₄+2Cl^-+2e^-=CH₂ClCH₂Cl

．在A装置中，阳离子交换膜的作用是

传导钠离子、氢离子形成闭合回路，防止氢气和氯气及氯气和氢氧化钠接触而发生副反应

．
（3）常温下，NaHCO₃溶液中存在的质子守恒关系式为：c（OH^-）+

c（CO₃^2-）

=c（H⁺）+c（H₂CO₃）；
加热0.5mol?L^-1NaHCO₃溶液，使NaHCO₃80%分解，然后恢复至室温．假设反应前后溶液的体积不变，则反应后的溶液中c（CO^2-₃）+c（HCO₃+c（H₂CO₃）=

0.3

_mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）活泼金属采用电解其熔融盐的方法冶炼，钠易和氧气、水反应，所以保存钠要隔绝空气和水，根据根据Na、Na₂O、NaOH以及Na₂CO₃等物质的性质分析；
（2）电解饱和食盐水需要外接电源，则B装置有电流产生，则B是原电池，负极上失电子发生氧化反应，根据得失电子判断负极上的反应，在A装置中，阳离子交换膜的作用是传导钠离子、氢离子形成闭合回路，防止副反应发生；
（3）根据物料守恒和电荷守恒判断，加热后溶液中碳酸氢钠的浓度是0.5mol?L^-1（1-80%）=0.1mol/L，碳酸钠的物质的量浓度=0.5mol?L^-1×80%×

1

2

=0.2mol/L，根据物料守恒判断．

解答：解：（1）工业上由NaCl制Na采用电解熔融氯化钠的方法冶炼，其反应方程式为：2NaCl

电解  .

熔融

2Na+Cl₂↑，钠和氧气、水易反应，且钠的密度大于煤油，所以实验室中金属钠应保存在盛有煤油的广口瓶中Na的性质活泼，易与空气中氧气反应生成Na₂O，Na₂O易与水反应生成NaOH，NaOH吸收空气中的水和CO₂生成Na₂CO₃?xH₂O，Na₂CO₃?xH₂O风化脱水生成Na₂CO₃，
故答案为：2NaCl

电解  .

熔融

2Na+Cl₂↑；煤油；Na₂CO₃；
（2）电解饱和食盐水需要外接电源，则B装置有电流产生，则B是原电池，原电池的负极上乙烯失电子和氯离子反应生成l，2-二氯乙烷，电极反应式为：C₂H₄+2Cl^-+2e^-=CH₂ClCH₂Cl，在A装置中，阳离子交换膜的作用是：传导钠离子、氢离子形成闭合回路，防止氢气和氯气及氯气和氢氧化钠接触而发生副反应，
故答案为：B；C₂H₄+2Cl^-+2e^-=CH₂ClCH₂Cl；传导钠离子、氢离子形成闭合回路，防止氢气和氯气及氯气和氢氧化钠接触而发生副反应；
（3）根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）①，根据物料守恒得
c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）②，将②带人①得c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃），
加热后溶液中碳酸氢钠的浓度是0.5mol?L^-1（1-80%）=0.1mol/L，碳酸钠的物质的量浓度=0.5mol?L^-1×80%×

1

2

=0.2mol/L，根据物料守恒得c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）=（0.1+0.2）mol/L=0.3mol/L，
故答案为：c（CO₃^2-）；0.3．

点评：本题涉及钠的性质、原电池和电解池原理、离子浓度大小的比较等知识点，离子浓度大小的判断中要根据物料守恒和电荷守恒来分析，是学习的难点．