Question

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           ．试写出制备金属钠的化学方程式             ．金属钠可用于              （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              ，电池工作时物质A可循环使用，A物质的化学式为            ．

②请写出检验Na₂CO₃中钠元素的方法                   ．

（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	NaCO	NaCN
pH	8.8	9.7	6	0.3

上述盐溶液的阴离子中，结合H⁺能力最强的是           ，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          （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           ．

②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表：

离子	Fe^2+	Cu^2+	Mg^2+
pH	7.6	5.2	10.4

当向含相同浓度Cu²+、Mg²+、Fe²+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，           （填离子符号）先沉淀，K_sp[Fe（OH）₂]         K_sp[Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer

（1）电解法；2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑；液态钠可作核反应堆的传热介质；

（2）①O2+4e﹣+2CO2=2CO32﹣；CO2；

②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）CO32﹣；c；

（4）①c（Na+）＞c（HSO）＞c（SO）＞c（OH﹣）＞c（H+）；②Cu2+；＜．

【解析】（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）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，

（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，

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，

（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；

（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==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+），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]