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0.1 mol·L^－1的下列五种钠盐溶液的pH如下表：

溶质	CH3COONa	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	11.6	10.3	11.1

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0.01 mol·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300 mL 1 mol·L^－1的NaOH溶液吸收4.48 L（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Cu^2＋、Mg^2＋、Fe^2＋的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，_______（填离子符号）先沉淀，K_sp_______K_sp（填“＞”、“＝”或“＜”）。

Answer

电解法2NaCl2Na＋Cl2↑液态钠可作核反应堆的传热介质O2＋4e－＋2CO2===2CO32-CO2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。CO32-cc(Na＋）＞c(HSO3-）＞c(SO32-）＞c(OH－）＞c(H＋）Cu2＋＜

【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，故答案为：电解法；2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑；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，故答案为：O2+4e-+2CO2=2CO32-；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，故答案为：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；

(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、HCO3-四种酸的酸性大小顺序是CH3COOH＞HClO＞HCN＞HCO3-，所以溶液的pH变化最大的是醋酸，故选c；故答案为：CO32-；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+)，故答案为：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]，故答案为：Cu2+；＜。

点睛：本题考查了离子浓度大小比较、工业制取金属Na的方法、燃料电池电极反应式书写、弱电解质的电离、盐的水解、Ksp的应用等知识点。(4)中离子浓度的大小比较是本题的易错点，需要注意把握溶液中离子浓度大小比较的方法。