1、第三章 金属及其化合物课时1 钠及其化合物(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1下列说法不正确的是 ()。ANa2O2用作呼吸面具的供氧剂BNaHCO3的热稳定性大于Na2CO3C乙醇可与金属钠反应放出氢气D金属钠着火时，可用细沙覆盖灭火解析NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、CO2、H2O，而Na2CO3加热不易分解，故B不正确。答案B2下列事实及其解释不正确的是 ()。A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Na2CO3B钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤
2、油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气C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D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A项，对NaHCO3溶液微热，红色加深，是因为HCO3的水解程度增大，溶液碱性增强。答案A3(2013盐城模拟)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是 ()。A将足量的Na2O2和Na2O分别加入酚酞试液中，最终溶液均为红色B用钠与空气反应制纯净的Na2O2，空气必须经过碱石灰处理后，才能与钠 反应C钠与钠离子都具有强还原性D在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na
3、2O2，还原剂是CO2解析Na2O2、Na2O分别加入酚酞试液中，均先与试液中的水反应生成碱而使试液变红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又将变成红色的酚酞漂白，故A不正确。用Na与空气反应制Na2O2，空气中的CO2和水可与生成的Na2O2反应引入杂质，所以空气必须经碱石灰处理，故B正确。钠原子最外层只有一个电子，容易失去最外层电子形成钠离子，表现强还原性，而钠离子具有稳定的电子层结构，不具有还原性，只具有弱氧化性，故C不正确。D项反应中，氧化剂和还原剂均为Na2O2，故D不正确。答案B4(2013浙江镇海中学高三单元测试，6)用下列装置不能达到有关实验目的的是()。A用甲图装置证明(煤油)
4、(钠)(水)B用乙图装置制备Fe(OH)2C用丙图装置制取金属锰D用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性解析甲中钠会停留在水与煤油之间，可以证明密度(煤油)(钠)(水)，A正确；Fe(OH)2容易被空气中氧气氧化，所以制备中利用煤油隔绝空气，同时用长胶头滴管将氢氧化钠溶液加入硫酸亚铁溶液中，防止其与空气接触，B正确；丙是利用铝热反应制取Mn单质，C正确；丁实验中外试管的温度比内试管的温度高，即使碳酸氢钠分解，也不能证明碳酸氢钠比碳酸钠的稳定性差，D不合理，应将碳酸钠放在外试管中，而碳酸氢钠放在内试管中。答案D5为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有
5、Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是 ()。ANa2O2中阴、阳离子的个数比为11BNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等CNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同解析Na2O2的电子式为故阴、阳离子的个数比为12，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同
6、，D项错误。答案C6下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是 ()。A热稳定性：NaHCO3Na2CO3B与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3Na2CO3C相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3Na2CO3D等物质的量浓度溶液的pH：NaHCO3Na2CO3解析与同浓度盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3 D解析将Na2CO3溶液逐滴加入到盐酸中，开始时，HCl过量，有关反应为：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O1 mol 2 mol 22.4 L005 mol 0.075 mol V1生成CO2的体积用HCl的量计算：V10.84 L将盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中
7、，开始时，Na2CO3过量，反应分两步进行：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl1 mol 1 mol 1 mol005 mol 0.05 mol 0.05 molNaHCO3HCl=NaClH2OCO21 mol 1 mol 22.4 L005 mol (0.0750.05)mol V2生成的CO2用剩余HCl的量计算：V20.56 L，所以V1V2。答案C二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8(12分)某研究性学习小组就Na2O2的有关性质探究如下：向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2，观察到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。对上述实验中溶液变红，过一会儿又褪色
8、的原因，甲、乙两同学提出了不同的解释：甲同学认为是Na2O2与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；乙同学则认为是Na2O2与水反应时产生了H2O2，H2O2的强氧化性使酚酞褪色。(1)乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H2O2溶液并振荡。若乙同学的猜想正确，可观察到的现象是_ _。甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明Na2O2与水反应生成了H2O2，甲同学提出要增加的实验是什么？(2)试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确(画出简易装置图，说明简要步骤)。解析(1)溶液的红色褪去，是因为H2O2有漂白性，
9、能漂白酚酞。H2O2在MnO2催化作用下能放出氧气，可在加入过氧化钠后的水溶液中加入少量MnO2，有气泡放出可直接证明过氧化钠与水反应有H2O2生成。(2)如果要验证是氧气能氧化酚酞，则可向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中直接通入氧气来检验。答案(1)溶液的红色褪去在滴有酚酞的水中加入足量过氧化钠，待反应完成后向溶液中加入少量二氧化锰粉末，有气体放出，证明过氧化钠与水反应时有H2O2生成。(2)向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入氧气，若红色褪去，证明甲同学的推测正确，反之，则不正确。实验装置图如图所示(可用广口瓶等其他仪器代替烧杯，合理即可)9(14分)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含
10、有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答：(1)W的电子式是_。(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是_。(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置中产生白色沉淀，装置中可收集到一种无色气体。装置中反应的化学方程式是_，装置中物质的化学式是_。用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置中气体，该化合物的化学式是_，所需仪器装置是_。(从上图选择必要装置，填写编号)(4)向Z溶液
11、中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是_。解析X、Y、Z、W均由短周期元素组成，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明均含钠元素，又知X含四种元素，且加热时能分解生成Z，而W为无色无味的气体，说明X为NaHCO3，Z为Na2CO3，W为CO2，则根据转化关系图，Y为NaOH。从而推出(1)、(2)的答案。(3)由装置中产生白色沉淀，装置V中收集的气体密度大于空气，结合装置、的特点推知，装置的圆底烧瓶中所放物质应为Na2CO3(或NaHCO3)，中为Na2O2，从而推知的答案；因要制取纯净干燥的中气体，即O2，而所用反应物含Na、H、C、O中的某
12、两元素组成的化合物且条件有催化剂，故很容易联想到该化合物为H2O2，所用仪器为、；(4)由前面的分析推知Z为Na2CO3，根据题设条件，其与Cl2反应能制得漂白消毒物质，即可联想到NaClO，从而可写出反应的化学方程式。答案(1)(2)HCO3OH=CO32H2O(3)Na2CO3H2SO4=Na2SO4CO2H2O或2NaHCO3H2SO4=Na2SO42CO22H2ONa2O2H2O2、(4)2Na2CO3Cl2H2O=NaClONaCl2NaHCO310(17分)(2013山东济南二模，30)纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途。以下是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图
13、。已知：向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生的反应为NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。请回答以下问题：(1)粗盐中含有的杂质离子有Ca2、Mg2、SO42等。精制除杂的步骤顺序是a_b(填字母编号)。a粗盐溶解，滤去沉渣 b加入盐酸调pHc加入Ba(OH)2溶液 d加入Na2CO3溶液e过滤向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，理由是_ _。(2)灼烧固体A制Na2CO3在_(填字母序号)中进行。a坩埚 b蒸发皿 c烧杯 d锥形瓶证明滤液A中含有NH4的方法是_ _。对滤液A进行重结晶能够获得NH4HCO3，向pH13含Na、K的溶液中加入少量NH4HCO3使pH降低，
14、反应的离子方程式为_。(3)下图装置中常用于实验室制备CO2的是_(填字母编号)；用b装置制备NH3，分液漏斗中盛放的试剂是_(填试剂名称)，烧瓶内可加入的固体试剂是_(填试剂名称)。(4)一种天然碱晶体成分是aNa2CO3bNa2SO4cH2O，某同学利用下列提供的试剂，设计了如下简单合理测定Na2CO3的质量分数的实验方案。(仪器自选)请把实验方案填全：供选择的试剂：1.0 molL1 H2SO4溶液、1.0 molL1 BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ca(OH)2溶液、蒸馏水称取m1g天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中。_。_。计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数。解析(1)除杂时要
15、保证不引入新的杂质，即先加入的物质引入的杂质离子能被后加入的物质除去。故除杂步骤为acdeb。NH3易溶于水，先通入NH3，再通入CO2，有利于吸收溶解更多的CO2，产生更多的HCO3。(2)灼烧固体需在坩埚中进行。检验NH4是利用NH4与碱共热产生NH3，检验出NH3即可。NH4、HCO3均与OH反应，故加入NH4HCO3，发生反应：NH4HCO32OH=NH3H2OH2OCO32。(3)实验室制CO2利用CaCO32H=Ca2H2OCO2，即用“固液气”的装置，选b、c。用b装置制备NH3，则可利用氨水易挥发的性质，把浓氨水滴加到生石灰或固体NaOH等上面。(4)由所给试剂及实验目的可知，
16、所设计的方案是利用天然碱晶体与H反应，利用产生CO2的量测定其组成。答案(1)cdeNH3易溶于水，有利于吸收溶解更多的CO2(2)a取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明A中含有NH4NH4HCO32OH=NH3H2OCO32H2O(3)bc浓氨水生石灰(或NaOH固体或碱石灰)(4)加入足量稀硫酸并微热、产生的气体通过足量Ca(OH)2溶液过滤、洗涤、干燥、称量沉淀11(15分)(1)在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选择适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。A是制取CO2的装置。写出A中发生反
17、应的化学方程式：_。B中盛有饱和NaHCO3溶液，其作用是_。写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_。D中盛放的试剂是_，其目的是_。试管F中收集满气体后，下一步实验操作是_ _。(2)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？_，简要说明理由：_。该同学无法断定反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。装置B的作用是_，D的作用是_。为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为合理的操作顺序是_(选填序号)。A用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否复燃B将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液C在配成的溶液中加入用
18、硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成D在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀 生成答案(1)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O除去CO2气体中的HCl2Na2O22CO2=2Na2CO3O2NaOH溶液吸收未反应的CO2把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气(2)合理由于过氧化钠具有强氧化性，能将4价的硫氧化为6价的硫而生成硫酸钠干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应防止空气中的水蒸气和CO2进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气ABD