1、第6讲钠及其重要化合物A组基础必做题(40分)一、选择题(本题包括4小题，每题4分，共16分)1(2021山东泰安上学期期末)关于钠及其化合物的化学用语正确的是(D)A钠原子的结构示意图：B过氧化钠的电子式：C碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3=NaHCOD工业上用Na制取K：NaKClNaClK解析本题以钠及其化合物的化学用语为载体，考查了原子结构示意图、电子式、电离方程式和化学方程式的书写等知识点，体现了基础性和综合性的考查要求。A项中示意图为钠离子的结构示意图，故A错误；过氧化钠是离子化合物，其电子式为，故B错误；碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3=NaHCO，故C错误；工业上用Na制取
2、K：NaKClNaClK，故D正确。2(2021山东潍坊高三检测)下列操作或实验现象的解释(方程式)正确的是(B)A除去Na2CO3溶液中的Na2SO4，加入适量Ba(OH)2溶液后，过滤：Ba2SO=BaSO4B钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中，产生无色气体与红褐色沉淀：6Na2Fe36H2O=2Fe(OH)36Na3H2CNa2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2D向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2HCOCa22OH=CaCO3CO2H2O解析Na2CO3与Ba(OH)2也反应，且还会引入OH，A错误；钠投入盛有Fe
3、Cl3溶液的烧杯中，先与H2O反应：2Na2H2O=2NaOHH2，生成无色气体，NaOH与FeCl3反应：3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl，生成红褐色沉淀，将联立得离子方程式：6Na2Fe36H2O=2Fe(OH)36Na3H2，B正确；Na2O2变为白色黏稠物是Na2O2在潮湿的空气中吸水，生成NaOH，C错误；澄清石灰水过量，则CO不可能以离子形式存在，D错误。3(2021江苏高三检测)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(C)解析滴加盐酸先发
4、生反应OHH=H2O，再发生反应COH=HCO，最后发生反应：HCOH=CO2H2O；因n(OH)n(CO)0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成，C正确。4(2021北京师范大学附中期中)某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应：下列说法不正确的是(D)A中的大量气泡主要成分是氧气B中溶液变红，说明有碱性物质生成C中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质D中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度解析本题考查Na2O2与H2O的反应原理。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故A正确；过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠，氢氧化钠是强碱，使酚酞溶液变成红色，故B正
5、确；过氧化钠与水反应过程中生成了过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性，能够使溶液褪色，故C正确；MnO2是过氧化氢分解反应的催化剂，加快了过氧化氢分解速率，因此放出大量气泡，故D错误。二、非选择题(本题包括2小题，共24分)5(2021云南昆明高三检测)如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集并检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如图乙或丙所示的装置，请根据要求回答下列问题。(1)写出钠与水反应的离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2。(2)若按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是CD(填字母)。A钠块始终保持在a处，直
6、至完全消失B钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C钠处于煤油和水的交界处上下浮动D随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是储存反应过程中排出的水。(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度否(填“是”或“否”)。(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下的体积关系是b(填字母)。用扎有多个小孔的铝箔包住钠用扎有多个小孔的铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大解析(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反
7、应产生H2，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此反复，直至钠反应完。反应过程中没有O2产生，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处，上下浮动。(4)液体充满U形管，反应过程中只产生H2，不可能含有O2，点燃时不会产生爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住Na时产生H2的体积较大。6(2021北京丰台高三检测)有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如下实验通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各
8、组分的质量分数。(1)加热前通入空气的目的是除去装置中的水蒸气和二氧化碳。(2)装置C、D中盛放的试剂为CCaCl2(或P2O5等)，D碱石灰。(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将偏低(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)；若B中反应管右侧有水蒸气冷凝，则测定结果中NaHCO3的含量将无影响；若撤去E装置，则测得Na2CO310H2O的含量将偏低。(4)若样品的质量为25.0 g，反应后C、D的质量差分别为9.9 g、2.2 g，由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为33.6%。解析(1)Na2CO310H2O可通过H2O的量确定，NaHCO3可通过CO2的
9、量确定，故必须先把装置中的水蒸气和二氧化碳排出去，防止干扰实验。(2)C装置是吸收水的装置，所以应该盛放吸水的物质，浓硫酸是液体，一般U形管盛放固体，所以C中盛放无水氯化钙(或P2O5等)；碱石灰能吸收二氧化碳，D装置可盛放碱石灰。(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，氢氧化钠溶液中的部分水蒸气进入C装置中，导致水的含量增大，则测得氯化钠的含量偏低；因NaHCO3的含量由D吸收的CO2测定，则B中反应管右侧有水蒸气冷凝，对D吸收CO2无影响，测定结果中NaHCO3的含量无影响；若撤去E装置，则测定结果中NaHCO3的含量偏高，导致Na2CO310H2O的含量偏低。(4)C吸收的是水，是
10、Na2CO310H2O和NaHCO3分解得到，D吸收的是CO2，是NaHCO3分解得到，故通过2.2 g CO2可知NaHCO3为8.4 g，则混合物中NaHCO3的质量分数为100%33.6%。B组能力提升题(60分)一、选择题(本题包括4小题，每题6分，共24分)1(2021河北衡水高三检测)工业上以粗盐(含Ca2、Mg2、SO等杂质)为主要原料，采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是(B)A饱和食盐水中先通入的气体为CO2B流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒C如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性D对粗盐
11、溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸调节溶液的pH解析A项，二氧化碳在水中溶解度较小，氨气溶解度较大，故应先通入氨气，使溶液变为碱性溶液，再通入二氧化碳，可以达到实验目的，错误；B项，从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作，因此流程图中的“系列操作”一定需要玻璃棒搅拌、引流等，正确；C项，Na2CO3加热不易分解，NaHCO3晶体加热容易分解，故小试管中应盛放NaHCO3，大试管中盛放Na2CO3，错误；D项，除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO及泥沙，可以依次加过量BaCl2溶液除去SO，然后加NaOH溶液除去Mg2，用Na2CO3溶液除去
12、Ca2和过量的Ba2，盐酸要在最后加入，除去过量的NaOH和Na2CO3，错误。2(2021北京朝阳区月考)研究金属钠的性质，实验如下：实验装置实验方案液体a现象蒸馏水.钠浮在水面，剧烈反应，有少量白雾0.1 molL1盐酸.钠浮在液面，反应比剧烈，有白雾产生浓盐酸.钠浮在液面，反应比缓慢，产生大量白雾，烧杯底部有白色固体下列说法不正确的是(B)A中反应的离子方程式为2Na2H=2NaH2B对比、可知，随着c(H)增大，反应的剧烈程度增大C实验、均有白雾产生，说明Na与水或酸反应均放出大量热D推测中浓盐酸的c(Cl)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响解析本题考查钠与水及酸的反应。实验中
13、金属钠与盐酸反应，过程为金属钠失去电子生成Na，溶液中的H得到电子生成氢气，因HCl为强电解质，完全电离，A项中的离子方程式书写正确；对比实验、可知，随着盐酸浓度的增大，反应的剧烈程度增大，但实验在浓盐酸中Na的反应并不是很剧烈，B错误；Na与水反应放热，可以将溶液中的水分子和氯化氢分子蒸出到空气中，又由于空气温度较低使水蒸气在空气中凝结形成白雾或HCl溶于空气中的水蒸气中形成白雾，C正确；反应中盐酸浓度较高，反应一段时间后烧杯底部有白色固体生成，该白色固体为NaCl，反应比反应缓慢，说明溶液中Cl浓度和生成的NaCl固体都可能对反应的剧烈程度有一定的影响，D正确。3(2021山东滨州高三检测
14、)用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是(A)解析加热固体，为防止生成的水倒流，试管口应略向下倾斜，A错误。4(2021福建厦门模拟)如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。下列叙述中不正确的是(C)AU形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积BU形管内淡黄色粉末渐渐变白C注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于5
15、0 mL，只是因为还含有CO2D打开胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，可验证反应产物之一为氧气解析玻璃珠可起到增大Na2O2与CO2接触面积、使之反应完全的作用，A正确；U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白，B正确；由2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知，100 mL CO2理论上应产生50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀，C错误；可利用O2支持燃烧、能使带火星的木条复燃的性质证明，D正确。二、非选择题(本题包括2小题，共36分)5(2021陕西榆林模拟)化学兴趣小组同学想用
16、金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(N2不与金属钠反应)，可利用的装置如下。回答下列问题：(1)装置中盛放的药品是NaOH溶液，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有碳酸钠，其反应方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。(2)若规定气体的气流方向从左到右，各仪器接口的标号字母(a、b)顺序：空气进入h，g接f，e接a，b接c，d。(3)装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置。(4)某学习小组发现：在盛有Na2O2的试管中加入足量水，固体完全溶解，并立即产生大量气泡，当气泡消失后，向其中滴入12滴酚酞溶液，溶液变红；将试管轻轻振荡，红色很快褪去；此时再向试管中加入少量M
17、nO2粉末，又有气泡产生。使酚酞溶液变红是因为过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，红色褪去的可能原因是反应生成的H2O2具有漂白作用。加入MnO2反应的化学方程式为2H2O22H2OO2。解析(1)装置是利用NaOH溶液除去空气中的CO2，若没有该装置，空气中的CO2和Na2O2反应会生成Na2CO3。(2)组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为、。(3)利用装置中的碱石灰防止空气中的水分和二氧化碳进入装置。(4)过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠是碱，碱使酚酞变红；红色褪去的可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有氧化性，能氧化有色物质。过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气。6(202
18、1辽宁大连双基测试)为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，某化学兴趣小组选择适当的化学试剂和实验用品，用如图所示的装置(C中盛放的是过氧化钠)进行实验。回答下列问题：(1)a的名称为分液漏斗。(2)A是实验室中制取CO2的装置。写出A中发生反应的离子方程式：CaCO32H=Ca2CO2H2O。(3)填写下表中的空白。装置序号加入的试剂加入该试剂的目的B饱和NaHCO3溶液除去CO2中混入的HClDNaOH溶液吸收未反应的CO2气体(4)写出C中发生反应的化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2。(5)F中得到气体的检验方法为把E中
19、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，立即将带火星的木条伸入试管内，若带火星的木条复燃，则证明试管中收集的气体是O2。(6)为了测定某碳酸钠样品的纯度，完成如下实验：在电子天平上准确称取三份灼烧至恒重的无水Na2CO3样品(杂质不与盐酸反应)0.400 0 g于250 mL锥形瓶中，用50 mL水溶解后，加23滴甲基橙作指示剂，然后用0.200 0 molL1 HCl标准液滴定，滴定终点的实验现象为溶液由黄色变为橙色，且半分钟不变色。已知Na2CO3与HCl的滴定反应为Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。滴定时实验数据如表所示：实验次数编号0.200 0 mol
20、L1 HCl溶液的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度11.0031.5025.0034.5037.0042.50选取表中合理数据，计算出碳酸钠样品的纯度为79.50%。解析本题考查探究实验，涉及气体物质的制备及检验等，考查的核心素养是科学探究与创新意识。(1)a为分液漏斗。(2)实验室中用稀盐酸与大理石反应制备CO2，反应的离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O。(3)A中生成的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气，根据实验目的分析，B中加入饱和NaHCO3溶液的目的是除去二氧化碳中的HCl气体；D中有未反应的CO2气体，为防止CO2干扰O2体积的测定，D中应加入NaOH溶液以除去未反应的CO2气
21、体。(4)C中发生的是Na2O2与CO2和H2O的反应，反应的化学方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2和2Na2O22H2O=4NaOHO2。(5)F中得到的气体为氧气，其检验方法为把E中导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即将带火星的木条伸入试管内，若带火星的木条复燃，则证明试管中收集的气体是O2。(6)用盐酸滴定碳酸钠溶液可用甲基橙作指示剂，由于碳酸钠溶液显碱性，溶液起始颜色为黄色，则滴定终点的现象为溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变色；由表可知，第一次消耗盐酸的体积为30.50 mL，第二次消耗盐酸的体积为29.50 mL，第三次消耗盐酸的体积为35.50 mL，第三次实验数据误差较大，舍去，则消耗的盐酸的平均体积为30.00 mL，根据反应Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可计算出样品中Na2CO3的质量为(0.200 030.00103106) g0.318 g，则样品中Na2CO3的质量分数为100%79.50%。
