1、课时跟踪检测(十)钠及其化合物1本草纲目中“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,晒干烧灰,以原水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面。”这里的“石碱”是指()AKOHBKAl(SO4)2CKHCO3 DK2CO3解析:选D“采蒿蓼之属,晒干烧灰”,说明“石碱”为蒿蓼烧成的灰中的成分;“以原水淋汁”,说明“石碱”易溶于水;“浣衣发面,亦去垢发面”,说明“石碱”能去油污、作发酵剂,排除KOH、KAl(SO4)2;且植物烧成的灰中的主要成分一般为碳酸盐,故“石碱”为K2CO3,D项符合题意。2把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是()A放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至室温后溶液的pH增
2、大B放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出C放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成D放入NH4NO3溶液中:有无色无味气体放出解析:选CA项错误,饱和NaOH溶液中放入钠,钠与水反应消耗水且生成NaOH,恢复至室温会有部分NaOH晶体析出,同时生成氢气,由于溶液仍是饱和溶液,故溶液的pH不变;B项错误,钠与水反应生成氢气和NaOH,NaOH与CuSO4反应会出现蓝色沉淀;C项正确,钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀;D项错误,钠与水反应放热,生成的NaOH与NH反应生成NH3H2O,NH3H2O部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出,故放出
3、的气体有刺激性气味。3下列有关钠及其化合物的性质说法正确的是()ACO2气体使Na2O2固体变白,CO2气体被还原B除去NaHCO3固体中的Na2CO3,可以将固体加热至恒重CNa2O2吸收CO2产生O2,所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂D钠与水反应:Na2H2O=Na2OHH2解析:选CCO2与Na2O2固体反应生成白色固体Na2CO3,反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂,二氧化碳既没被氧化也没被还原,故A错误;Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3,将NaHCO3和Na2CO3的混合固体加热至恒重,最终只剩Na2CO3固体,达不到实验目的,故B错误;Na2O2吸收CO2产生O2,所以N
4、a2O2可用作呼吸面具供氧剂,故C正确;该离子方程式不满足电荷守恒和得失电子守恒,正确的离子方程式为2Na2H2O=2Na2OHH2,故D错误。4下列事实及其解释不正确的是()A钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气B用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应C滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3D钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应解析:选CNaHCO3在水溶液中微热不会分解,红色
5、加深的原因是温度升高,水解程度增大。5某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图。下列说法正确的是()A装置甲气密性的检查方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好B装置乙中盛放硅胶,目的是除去甲中挥发出来的少量水蒸气C装置丙加热前,用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度D装置甲也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2解析:选C装置甲气密性的检查方法:先关闭K1,再向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好,故A错误;甲装置为Zn与稀盐酸反应生成氢气,盐酸易挥发,则乙装置中应为碱石灰可除去HCl和水蒸
6、气,故B错误;氢气具有可燃性,不纯时加热易发生爆炸,则加热试管前,应先收集气体并点燃,通过爆鸣声判断气体的纯度,故C正确;Cu与浓硫酸反应制取SO2要加热,故D错误。6(2020武威月考)下列叙述正确的是()A用焰色反应可以鉴别钠的化合物跟钾的化合物B钾、钠等碱金属着火时,立即用水或泡沫灭火器灭火C过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,则过氧化钠是碱性氧化物D钠是一种还原性很强的金属,能把铜从硫酸铜溶液中置换出来解析:选A钠元素的焰色反应为黄色,透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色反应为紫色,则可用焰色反应鉴别钠的化合物跟钾的化合物,A正确;钾和钠都能够与水反应生成可燃性气体氢气,且二者的燃烧产物都能与二氧
7、化碳反应生成助燃物氧气,所以钾、钠等碱金属着火时,不能用水或泡沫灭火器灭火,应该用沙子覆盖灭火,B错误;过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠外,还生成氧气,不符合碱性氧化物的定义,C错误;钠与硫酸铜溶液反应时,先与水反应,然后生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,不会生成铜,D错误。7为探究Na2O2与H2O的反应,进行了如图实验。下列说法不正确的是()A实验中发生反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2B实验中MnO2作H2O2分解反应的催化剂C综合实验和可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成D综合实验和可以说明使酚酞褪色的是O2解析:选DNa2O2和H2O反应
8、生成NaOH和O2,化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2,故A正确;2H2O22H2OO2,实验中MnO2作H2O2分解反应的催化剂,故B正确;Na2O2和H2O反应生成H2O2和NaOH,H2O2分解生成H2O和O2,综合实验和可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成,故C正确;Na2O2、H2O2具有氧化性,可以使酚酞褪色,故D错误。8为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热DNa2CO3溶液(Na
9、2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤解析:选DNa2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应,不能达到除杂的目的。9下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是()A向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12B等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同C物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液D向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出解析:选D根据化学方程式Na2CO3HCl=NaClNaHCO3,当碳酸钠和盐酸物质的量相等时,不会产生二
10、氧化碳,A项错误;NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体:Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2,NaHCO3HCl=NaClH2OCO2,等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应,放出的CO2质量不相等,所以同温同压下,生成的CO2体积不一样,B项错误;在Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中,碳酸根离子和碳酸氢根离子均能水解,导致溶液呈碱性,但是碳酸根离子水解程度大,所以碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠,即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液,C项错误;向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会发生反应Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,常温下在相同的溶剂中
11、,Na2CO3比NaHCO3易溶,所以会析出碳酸氢钠晶体,D项正确。10某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度,设计如下装置(含试剂)进行实验。下列说法不正确的是()A必须在间添加吸收HCl的装置B的作用是防止空气中的气体影响实验的准确度C通入空气的作用是保证中产生的气体完全转移到中D称取样品和中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度解析:选A氢氧化钡足量,挥发出的HCl先被吸收,不会影响BaCO3沉淀的生成和测定,添加吸收HCl的装置不是必要操作,故A错误;碱石灰可与空气中二氧化碳反应,可防止空气中的二氧化碳进装置中影响实验的准确度,故B正确;根据中沉淀的质量计算碳酸钠
12、的纯度,故需要通入空气,保证中产生的二氧化碳完全转移到中被充分吸收,减小实验误差,故C正确;中产生的沉淀为碳酸钡,根据中碳酸钡的质量可计算出生成二氧化碳的质量,根据生成二氧化碳的质量可计算样品中碳酸钠的质量,结合称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度,故D正确。11取等物质的量浓度的NaOH溶液A和B两份,每份10 mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1 molL1的盐酸,标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,下列叙述正确的是()A原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 molL1BA曲线表明原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶
13、质成分是Na2CO3和NaHCO3CB曲线中当消耗盐酸0V(盐酸)25 mL时发生的离子反应为OHH=H2O、HCO=HCODB曲线表明原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为112 mL解析:选D根据图像可知,当加入75 mL盐酸时,CO2的生成量不再发生变化,所以生成的氯化钠为0.007 5 mol,根据原子守恒可知,A和B中氢氧化钠的物质的量是0.007 5 mol,浓度是0.75 molL1,A不正确;由于碳酸钠和盐酸的反应是分步进行的,即碳酸钠首先与盐酸反应生成碳酸氢钠,然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成CO2,所以根据图像可知A曲线表示的溶液
14、中含有氢氧化钠和碳酸钠,而B曲线表示的溶液中含有碳酸钠和碳酸氢钠,B、C不正确;B曲线中NaHCO3和HCl反应生成CO2所消耗的盐酸是50 mL,所以生成的CO2是0.005 mol,标准状况下的体积是112 mL,D正确。12某化学小组在实验室制取Na2O2。查阅资料可知,钠与空气在453473 K之间可生成Na2O,迅速提高温度到573673 K之间可生成Na2O2,若温度提高到733873 K之间Na2O2可分解。除Li外其他碱金属不与N2反应。(1)甲组设计制取Na2O2装置如图。使用该装置制取的Na2O2中可能含有的杂质为_。ANa3NBNa2CO3CNa2ODNaOH ENaHC
15、O3该小组为测定制得的Na2O2样品的纯度,设计装置如图:烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是_。分液漏斗和烧瓶用导管连接可使稀硫酸顺利流下,也可防止产生实验误差,若没有该导管将导致测定结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。测定装置的接口从左至右正确的连接顺序是_。(2)乙组从反应历程上分析该测定反应存在中间产物,从而导致测定结果_(填“偏大”或“偏小”)。为证明其分析的正确性,设计实验方案如表所示:实验方案产生的现象.取烧瓶中的反应液加入少量MnO2粉末有大量气泡逸出.向NaOH稀溶液中加入23滴酚酞溶液,然后加入少量的反应液溶液先变红后褪色.向反应液中加入23滴酚酞溶液,充分振荡,然后逐
16、滴加入过量的NaOH稀溶液开始无明显现象,加NaOH溶液先变红后褪色在上述实验中,能够证明乙组分析正确的最佳方案是_(填实验序号)。根据上述实验可知,反应溶液中存在的中间产物与酚酞作用的条件是_。(3)丙组根据上述提供的有关信息,设计了一个方案可准确的测定样品的纯度。请简述实验操作和需要测定的有关数据_。解析:(1)由于空气中含有少量的CO2和水蒸气,因此钠与空气反应时产物中可能含有Na2CO3和NaOH,当反应温度在453473 K之间还有Na2O生成,故选B、C、D。烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为2Na2O22H2SO4=2Na2SO4O22H2O;若没有该导管,由于硫酸的流入,会使得
17、收集的气体(含有部分空气)体积偏大,导致测定结果偏大;根据的分析,需要将生成的CO2除去后再收集O2,从左至右的连接顺序为aedfgh,增加澄清石灰水是检验CO2是否除净。(2)从反应历程上看,Na2O2与水反应生成H2O2,如果H2O2没有完全分解,将会导致放出的氧气偏少,测定结果偏小;为了使H2O2分解,可以加入少量MnO2粉末作为催化剂,故选;根据实验可知,H2O2与酚酞作用的条件是碱性条件。(3)根据钠与空气在453473 K之间可生成Na2O,迅速提高温度到573673 K之间可生成Na2O2,若温度提高到733873 K之间Na2O2可分解,可以称取一定质量的样品(m),加热到73
18、3873 K使之分解,使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V),然后进行有关计算,也可以称取一定质量的样品(m),加入少量MnO2固体,再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V),然后进行有关计算。答案:(1)BCD2Na2O22H2SO4=2Na2SO4O22H2O偏大aedfgh(2)偏小碱性条件(3)称取一定质量的样品(m),加热到733873 K使之分解,使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V),然后进行有关计算或称取一定质量的样品(m),加入少量MnO2固体,再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V),然后进行有关计算13制得的碳酸钠样品中往往
19、含有少量NaCl,现欲测定样品中Na2CO3的质量分数,某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。(1)方案一:用下图所示方法和步骤进行实验:操作涉及的实验名称有_、洗涤;操作涉及的实验名称有干燥、_。该方案测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为_。(2)方案二:利用下图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如下:a按图连接装置,并检查气密性;b准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4 g;c准确称得6.0 g纯碱样品放入容器中;d打开分液漏斗的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;e打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得
20、干燥管D的总质量为85.6 g。若d、e两步的实验操作太快,则会导致测定结果_(填“偏大”或“偏小”)。装置A中试剂X应选用_。E装置的作用是_。根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品Na2CO3的质量分数为_(结果保留小数点后一位)。解析:(1)生成沉淀A,故操作需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重;经过计算,样品中Na2CO3质量分数的计算式为100%。(2)反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收;快速鼓入空气,也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收,则测得的CO2质量偏小,测定结果偏小;因为空气中含有CO2,因此应把鼓入空气中的CO2吸收处理,所以装置
21、A应放入NaOH溶液;如果D装置直接与外界空气相连通,则空气中的H2O和CO2会对测定结果带来影响,所以装置E的作用是防止空气中H2O和CO2进入装置D中;反应中放出CO2气体的质量85.6 g83.4 g2.2 g,设消耗碳酸钠的质量为x,Na2CO3CO210644 x2.2 g解得x5.3 g纯碱样品中Na2CO3的质量分数100%88.3%。答案:(1)过滤称量100%(2)偏小NaOH溶液防止空气中CO2和水蒸气进入装置D中88.3%14(2020东北三省三校月考)从海水中提取并制备碳酸锂,可以提高海水的综合利用价值,满足工业上对碳酸锂的需求。常温下,制备碳酸锂的一种工艺流程如下:已
22、知:海水中某些离子浓度如下:离子LiMg2Ca2Mn2Cl浓度/(molL1)0.1130.0490.0010.0100.501碳酸锂的溶解度:温度/01030507090溶解度/(gL1)1.541.431.251.080.910.83请回答下列问题:(1)精制除杂阶段的滤渣为MgCO3、_(写化学式)。(2)用HCl调pH为45的目的是_。(3)沉锂阶段,实际测得不同纯碱加入量条件下的碳酸锂沉淀结果如下表:序号沉淀质量/gLi2CO3含量/%锂回收率/%0.92.010.0992.3677.671.02.010.9790.1982.461.12.011.4589.3785.271.22.0
23、12.1484.8285.85综合以上信息及考虑实际生产时的原料成本,应按照_(填序号)中CO与Li物质的量之比加入纯碱制备碳酸锂。(4)沉锂温度需控制在90 ,主要原因是_。(5)碳化分解具体过程为向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体,充分反应后,过滤;加热滤液使其分解。写出反应中的化学方程式:_。写出在碳化分解中可循环利用物质的电子式:_。解析:(1)精制除杂的目的是除去Mn2、Mg2和Ca2等杂质离子,精制除杂阶段调节pH为10,Mg2、Mn2和Ca2分别形成MgCO3、MnCO3和CaCO3,故滤渣为MgCO3、MnCO3和CaCO3。(2)精制除杂后溶液中存在过量的Na2CO3,用HC
24、l调pH为45,可以除去过量的CO,防止蒸发浓缩时Li2CO3和Na2CO3析出。(3)由表中数据可知,按中比例投料,锂回收率较高,继续增加纯碱的量,锂回收率提高不明显,且Li2CO3含量会下降,综合考虑应按投入纯碱参加反应。(4)沉锂温度需控制在90 ,考虑到随着温度升高,Li2CO3溶解度降低,所以温度控制在90 时,碳酸锂的溶解度更小,可以增加产率(或回收率)。(5)向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体,充分反应后,过滤得到LiHCO3,加热时LiHCO3发生分解,产生Li2CO3、CO2和H2O,则发生的反应为2LiHCO3Li2CO3CO2H2O,得到的CO2可以循环使用,CO2的电子式为。答案:(1)MnCO3、CaCO3(2)除去CO,防止蒸发浓缩时Li2CO3(或Li2CO3和Na2CO3)析出(3)(4)该温度下,碳酸锂的溶解度更小,可以增加产率(或回收率)(5)2LiHCO3,Li2CO3CO2H2O