Question

切開的金屬Na暴露在空氣中，其變化過程如下：

（1）反應Ⅰ的反應過程與能量變化的關系如下：

① 反應Ⅰ 是　 　反應（填“放熱”或“吸熱”），判斷依據(jù)是　　　。
② 1 mol Na(s)全部氧化成Na₂O(s)的熱化學方程式是　　　。
（2）反應Ⅱ是Na₂O與水的反應，其產(chǎn)物的電子式是     。
（3）白色粉末為Na₂CO₃。將其溶于水配制為0.1 mol/L Na₂CO₃溶液，下列說法正確的是     （填字母）。

A．升高溫度，溶液的pH降低

B．c(OH－)－c (H＋)＝c (HCO3－)＋2 c (H2CO3)

C．加入少量NaOH固體，c (CO32―)與c (Na＋)均增大

D．c (Na＋) > c (CO32―) > c (HCO3―) > c(OH―) > c (H＋)

（4） 鈉電池的研究開發(fā)在一定程度上可緩和因鋰資源短缺引發(fā)的電池發(fā)展受限問題。
① 鈉比鋰活潑，用原子結(jié)構(gòu)解釋原因_______。
②ZEBRA 電池是一種鈉電池，總反應為NiCl₂ + 2Na  Ni + 2NaCl。其正極反應式是_____。

Answer 1

（1）①放熱    反應物總能量高于生成物總能量
② Na(s)＋1/4O₂(g)＝1/2Na₂O(s) △H＝－207 kJ/ mol 
（2）    （3）B  C
（4）① 最外層電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)增加，原子半徑逐漸增大，金屬性增強。
② NiCl₂+ 2Na^＋+ 2e^－＝Ni +2NaCl

試題分析：（1）①由于反應物的總能量比生成物的總能量高，所以發(fā)生的反應Ⅰ是放熱反應。② 由題目提供的能量關系可得該反應的熱化學方程式為：Na(s)＋1/4O₂(g)＝1/2Na₂O(s) △H＝－207 kJ/ mol。（2）反應Ⅱ是Na₂O與水的反應，Na₂O與水反應產(chǎn)生NaOH，反應的方程式為Na₂O＋H₂O =2NaOH。NaOH的電子式為：。（3）A.Na₂CO₃是強堿弱酸鹽，在溶液中發(fā)生水解反應：Na₂CO₃+H₂O NaHCO₃+ NaOH。鹽的水解反應是吸熱反應，所以升高溫度，促進鹽的水解，溶液的堿性增強，溶液的pH增大。錯誤。B．根據(jù)電荷守恒可得c (H^＋)+ c (Na^＋)= c(OH^－)+ c (HCO₃^－)+ 2c (CO₃^2―)；根據(jù)物料守恒可得c (Na^＋)=" 2" c (H₂CO₃)+ 2c (HCO₃^－)+ 2c (CO₃^2―)，兩式相減，整理可得c(OH^－)－c (H^＋)＝c (HCO₃^－)＋2 c (H₂CO₃)。正確。C．加入少量NaOH固體，由于Na⁺物質(zhì)的量增多。c (Na^＋)增大，c(OH^－)增大，使平衡Na₂CO₃+H₂O NaHCO₃+ NaOH逆向移動，所以c (CO₃^2―)也增大。正確。D．Na₂CO₃=2Na^＋+ CO₃^2―；c (Na^＋) > c (CO₃^2―)；H₂O+CO₃^2-OH^-+HCO₃^-，所以c(OH^―) > c (H^＋)。由于在溶液中還存在H₂O H^＋+ OH^―。所以c  c(OH^―) > (HCO₃^―) 。因此在溶液微粒的濃度關系為c (Na^＋) > c (CO₃^2―) > c(OH^―) > c (HCO₃^―) > c (H^＋)。錯誤。（4）①Na、Li都是第一主族的元素，由于原子半徑Na>Li。原子半徑越大，原子失去電子的能力就越強，因此鈉比鋰活潑。②由總方程式可知該電池的正極電極式為NiCl₂+ 2Na^＋+ 2e^－＝Ni +2NaCl；負極的電極式為2Na－2e-=2Na+.