Question

切开的金属Na暴露在空气中，其变化过程如下：

（1）反应Ⅰ的反应过程与能量变化的关系如下：

①反应Ⅰ是

 

反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是

 

．
②1mol Na（s）全部氧化成Na₂O（s）的热化学方程式是

 

．
（2）反应Ⅱ是Na₂O与水的反应，其产物的电子式是

 

．
（3）白色粉末为Na₂CO₃．将其溶于水配制为0.1mol/L Na₂CO₃溶液，下列说法正确的是

 

（填字母）．
a．升高温度，溶液的pH降低
b．c（OH^-）-c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）
c．加入少量NaOH固体，c（CO₃^2-）与c（Na⁺）均增大
d．c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（4）钠电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题．
①钠比锂活泼，用原子结构解释原因

 

．
②ZEBRA电池是一种钠电池，总反应为NiCl₂+2Na?Ni+2NaCl．其正极反应式是

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变,化学电源新型电池,盐类水解的应用,钠的重要化合物

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题,元素及其化合物

分析：（1）①反应物总能量高于生成物总能量，反应是放热的，反之是吸热的；
②根据热化学方程式的含义和书写方法来回答；
（2）氧化钠和水之间反应生成氢氧化钠，氢氧化钠是既含有离子键又含有共价键的离子化合物，根据电子式的书写方法来书写；
（3）a．水解是吸热的过程；
b．溶液中存在质子守恒c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺），即c（OH^-）-c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）；
c．加入少量NaOH固体，CO₃^2-的水解受到抑制；
d．根据水解原理判断离子浓度大小；
（4）①同一主族元素的原子，原子半径越大，金属活泼性越强；
②原电池的正极上发生得电子的还原反应．

解答： 解：（1）①根据图中所示的信息知道：反应物总能量高于生成物总能量，所以反应是放热的，故答案为：放热；反应物总能量高于生成物总能量；
②根据图中所示的信息可以书写热化学方程式为：Na（s）+

1

4

O₂（g）=

1

2

Na₂O（s）△H=-207 kJ/mol，故答案为：Na（s）+

1

4

O₂（g）=

1

2

Na₂O（s）△H=-207 kJ/mol；
（2）氧化钠和水之间反应生成氢氧化钠，氢氧化钠是既含有离子键又含有共价键的离子化合物，电子式为，故答案为：；
（3）a．碳酸钠中碳酸根离子水解是吸热的过程，所以升高温度，溶液的pH增大，故a错误；
b．溶液中存在质子守恒：c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺），即；
c．加入少量NaOH固体，CO₃^2-的水解受到抑制，所以c（CO₃^2-）与c（Na⁺）均增大，故c正确；
d．离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺），故d错误．
故选bc；
（4）①同一主族元素的原子Na、Li，原子半径越大，金属活泼性越强，即钠比锂活泼，故答案为：最外层电子数相同，随着核电荷数增加，原子半径逐渐增大，金属性增强；
②ZEBRA电池的正极上发生得电子的还原反应，即NiCl₂+2Na⁺+2e^-=Ni+2NaCl，故答案为：NiCl₂+2Na⁺+2e^-=Ni+2NaCl．

点评：本题涉及热化学、电化学、盐的水解原理的应用以及影响平衡移动的因素等方面的知识，属于综合知识的考查，难度不大．