1、第10讲 钠及其重要化合物一、选择题1(2020陕西长安一中模拟)钠及其化合物与人们的生活密切相关，某同学对其认识不正确的是()A碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多B热的纯碱溶液可去除油污C发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔D金属钠着火时，使用泡沫灭火器来灭火【答案】D【解析】金属钠着火时会生成Na2O2，Na2O2会与泡沫灭火器喷出的CO2反应生成O2，加剧燃烧，应该用沙土盖灭。2(2020四川石室中学质检)下列关于金属钠及其化合物的说法中，不正确的是()ANaCl可用作食品调味剂B相同温度下NaHCO3的溶解度大于Na2CO3的溶解度CNa2CO3的焰色反应呈黄色D工业上Na可用于
2、制备钛、锆等金属【答案】B【解析】A项，氯化钠有咸味，可用作食品调味剂；B项，相同温度下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度；C项，钠元素的焰色反应为黄色；D项，钠的活动性比较强，可以从熔融盐中置换出钛、锆等金属。3(2020湖南衡阳一模)南朝陶弘景在本草经集注中记载有鉴别消石(KNO3)与朴消(Na2SO4)之法：“以火烧之，紫青烟起，云是真消石也。”该鉴别方法利用的原理是()A受热升华B颜色反应C焰色反应D丁达尔效应【答案】C【解析】含有钾元素的物质在火焰上灼烧，火焰呈现紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，该原理为焰色反应，C正确。4.(2020广东深圳中学模拟)在研究金属钠与水反应的实验中，下列根
3、据实验现象得出的结论不正确的是()A.将一小块Na投入水中，钠浮于水面，说明钠的密度比水小B.将一小块Na投入滴有酚酞的水中，溶液变红，说明反应生成了碱C.将一小块Na投入CuSO4溶液中，生成蓝色沉淀，说明Na没有Cu活泼D.点燃Na与肥皂水反应产生的气泡，有尖锐爆鸣声，说明有H2生成【答案】C【解析】钠比铜活泼，将一小块Na投入CuSO4溶液中，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，所以得不到铜，C错误。5.(2020湖南长沙一中模拟)下列说法正确的是()A.Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色B.Na2O2与CO2反应生成
4、0.1 mol O2时转移电子0.4 molC.Na2O2投入CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生D.向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2，充分反应完后，溶液中c(Na+)不变【答案】C【解析】Na2O2遇湿润的石蕊试纸时，它最终能氧化石蕊使其褪色，A项错误;由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2及Na2O2中氧为-1价知，每生成1 mol O2时会转移2 mol电子，B项错误;Na2O2投入CuCl2溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH与O2，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀，C项正确;Na2O2与水反应时能放出大量的热，使溶液温度升高，NaOH溶解度增大，导致
5、溶液中c(Na+)增大，D项错误。6.(2020湖北孝感高级中学模拟)下列实验操作正确的是()编号实验操作A观察钠与水反应的现象用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆粒大小的钠，小心放入装满水的烧杯中B检验 NaHCO3 与Na2CO3 溶液用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水C证明 Na2O2 与CO2 是放热反应Na2O2 用棉花包裹，放入充满 CO2 的集气瓶中，棉花燃烧，说明是放热反应D检验 Na2CO3 溶液与K2CO3溶液用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色【答案】C【解析】应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水(否则会迸溅出液体)，A错误;B项都有白
6、色沉淀产生，错误;Na2O2与CO2反应生成氧气，如果棉花燃烧说明达到了着火点，能证明是放热反应，C正确;观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃，D错误。7.(2020广西南宁质检)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A.取a g混合物充分加热，减重b gB.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体C.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b gD.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b g固体【答案】C【解析】A项采用差量法，减少的质量为碳酸氢钠分解生成二氧化碳和水
7、的质量，由此可求出碳酸氢钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数;B项中b g固体为生成的氯化钠的质量，根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数;C项中碱石灰增加的质量为盐与酸反应生成的二氧化碳的质量及溶液中挥发出来的水蒸气的质量，因此不能通过数据准确计算出碳酸钠的质量分数;D项中沉淀的质量即为碳酸钡的质量，根据碳酸钡的质量和混合物总质量可以列式求出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数。8(2020河北冀州中学模拟)过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是()ANa2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂B
8、熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚C过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性D过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠【答案】A【解析】Na2O2与H2O、CO2反应时，都是Na2O2自身发生歧化反应，A项错误；石英的主要成分是SiO2，而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3，故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚，B项正确；Na2O2具有强氧化性，而C、Al、SO2均具有还原性，故Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应，可将C氧化成CO2，将Al氧化成Al2O3，将SO2氧化成SO，C、D项均正确。9(2020福建泉州五中调研)下列事实及其解释不正确的是()A钠保存在煤油中，是
9、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【答案】C【解析】C项，对NaHCO3溶液微热，红色加深，是因为HCO的水解程度增大，溶液碱性增强。10(2020安徽黄山屯溪一中模拟)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
10、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相同温度下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【答案】D【解析】根据化学方程式Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，当碳酸钠和盐酸物质的量相等时，不会产生二氧化碳，A项错误；NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，放出
11、的CO2质量不相等，所以同温同压下，生成的CO2体积不同，B项错误；相同温度下，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Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3大，所以会析出碳酸氢钠晶体，D项正确。11(2020河北衡水中学调研)为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验：下列有关说法不正确的是()A实验i中发生反应的化学方程式为2Na2
12、O22H2O=4NaOHO2B实验iii中MnO2做H2O2分解反应的催化剂C综合实验i和iii可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成D综合实验ii和iii可以说明使酚酞试液褪色的是O2【答案】D【解析】根据实验i、ii的现象可知，实验i反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2，A正确；实验iii迅速产生大量使带火星木条复燃的气体，说明MnO2做H2O2分解反应的催化剂，使反应速率加快，B正确；综合实验i和iii，说明Na2O2与H2O反应除生成氢氧化钠放出氧气外，还有H2O2生成，C正确；综合实验ii和iii，说明使酚酞试液褪色的是H2O2，D错误。12(2020浙江绍兴
13、一中模拟)下列实验操作正确的是()选项实验操作A观察钠与水反应的现象用镊子从煤油中取出金属钠，切下黄豆大小的钠，小心地放入装满水的烧杯中B检验NaHCO3与Na2CO3溶液用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水C证明Na2O2与CO2的反应是放热反应Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧D检验Na2CO3与K2CO3溶液用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色【答案】C【解析】应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水，A错误；分别向NaHCO3与Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水，都有白色沉淀产生，无法鉴别，B错误；Na2O2与CO2反应生成氧气，棉花
14、燃烧说明达到了着火点，能证明Na2O2与CO2的反应是放热反应，C正确；观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃，D错误。13(2020南京师大附中调研)如图是模拟侯氏制碱法制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()Aa通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰Bb通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰Ca通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉Db通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉【答案】C【解析】侯氏制碱法的原理是向饱和食盐水中先通入NH3，然后通入CO2，生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。NH3在水中的溶解度大，为了防倒吸，所以a通入NH3，然后b通入CO2，
15、考虑NH3的尾气处理，所以c中放蘸稀硫酸的脱脂棉，即C选项正确。14(2020黑龙江鹤岗一中模拟)下列叙述正确的是()Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀钠在常温下不容易被氧化Na2O2可做供氧剂，而Na2O不行石蕊试液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成钠与浓NH4Cl溶液反应，放出的气体中含H2和NH3A都正确BCD【答案】C【解析】Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，故错误；Na2CO3溶液和CaCl2溶液反应得到碳酸钙沉淀，NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应，故
16、错误；钠的性质活泼，在常温下易被氧化生成氧化钠，故错误；Na2O2能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，Na2O2能与水反应生成氢氧化钠和氧气，而Na2O与二氧化碳、水反应不会产生氧气，因此Na2O2可做供氧剂，而Na2O不行，故正确；Na2O2粉末与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠具有强氧化性和漂白性，所以石蕊试液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成，故正确；钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠和浓氯化铵溶液能反应生成氯化钠、氨和水，故正确。15(2020辽宁沈阳二中模拟)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积的关系如
17、图所示。下列判断正确的是()AOa段只发生中和反应Bab段发生反应的离子方程式为CO2H=H2OCO2Ca0.3D原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为12【答案】C【解析】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸，发生的反应依次为OHH=H2O，COH=HCO，HCOH=CO2H2O，据此可以解答。Oa段发生的反应是OHH=H2O和COH=HCO，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOH=CO2H2O，B错误；从图像可知，生成0.01 molCO2，根据离子方程式HCOH=CO2H2O可知，消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故a0.
18、3，C正确；根据离子方程式和图像可知，Na2CO3的物质的量是0.01 mol，共计消耗盐酸0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 mol0.02 mol0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，因此原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为21，D错误。二、非选择题16(2020辽宁沈阳二中质检)某班级化学兴趣小组做如下实验，请回答相关问题：(1)甲组做金属钠在空气中燃烧实验。实验室取用金属钠的方法是_。(2)金属钠燃烧时会生成黑色固体，黑色固体的可能来源是_、_。(3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2)，可利用的装置如
19、下。装置中盛放的药品是_，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有_，其反应的化学方程式为_。若规定气流的方向为从左到右，各仪器连接的顺序是空气进入_，_接_，_接_，_接_。(填字母)装置的作用是_。【解析】(3)要制备高纯度的Na2O2，需要除去空气中的CO2和水蒸气。装置的作用是除去水蒸气，装置的作用是用NaOH溶液除去CO2，如果不除去CO2，则CO2会与Na2O2反应生成Na2CO3；装置连接在硬质玻璃管末端，作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置，所以连接顺序为空气hgfea(b)b(a)c。【答案】(1)打开盛放金属钠的试剂瓶，用镊子取出，放在滤纸上吸干表面的煤油，再用小刀切
20、下所需大小的钠块，余下的放回原试剂瓶，盖好即可(2)表面的煤油空气中的二氧化碳酒精灯挥发的酒精金属钠存在杂质铁元素，燃烧时生成铁的氧化物(答任意两点即可)(3)氢氧化钠溶液Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2hgfea(b)b(a)c防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置17(2020山西平遥中学模拟)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：.加热分解法利用图甲装置，充分加热小苏打样品。(1)仪器A的名称为_。(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有仪器A的质量；_；_。.测量气体体积法利用图
21、乙装置，测定反应生成气体的体积。(3)组装好仪器后，首先进行的操作为_。(4)导管g的作用为_。(5)为了减小实验误差，B、C中最好用_溶液代替水。(6)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有_；_。(7)若所取样品的质量为mg，反应前滴定管C的读数为V1mL，反应结束后滴定管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为_(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。【解析】.(1)仪器A是坩埚。(2)还需要测定的实验数据有加热前仪器A和样品的总质量以及加热冷却后仪器A和残留物的总质量。.(3)涉及气体的实验，仪器连接好后第一步是检查装置
22、气密性。(4)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。(5)由于生成的二氧化碳能溶于水，会造成误差，所以最好采用饱和NaHCO3溶液代替水，从而减小误差。(6)读数时上下移动C管，使B、C两管液面相平，减小由于压强不同引起的体积误差；视线与凹液面最低处相平，减小由于读数引起的体积误差。(7)根据碳原子守恒，1 mol碳原子对应1 mol二氧化碳，二氧化碳的物质的量为 mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。【答案】.(1)坩埚(2)加热前仪器A和样品的总
23、质量加热冷却后仪器A和残留物的总质量.(3)检查装置气密性(4)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差(5)饱和NaHCO3(6)读数时上下移动C管，使B、C两管液面相平 视线与凹液面最低处相平(7) mol18.(2020四川成都模拟)某同学拟用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤:用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解;小火煮沸溶液12 min;在得到的溶液中加入另一半(25
24、 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。(1)他能否制得较纯净的Na2CO3溶液?_。理由是_ _。(2)按他的设计，第步实验装置如图所示。装置A中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。装置B使用的试剂是_，作用是_。(3)有人认为实验步骤的顺序对调，即先混合再煮沸更合理，你认为对吗?_。为什么?_。【解析】用NaOH溶液与CO2气体制备Na2CO3溶液，不能直接通过吸收CO2气体来制备，因为若CO2气体过量则混有NaHCO3杂质;若CO2气体不足，则有部分NaOH不能转化为Na2CO3。因而应当将一半NaOH与过量CO2气体反应生成NaHCO3，再与另一半NaOH恰好反应，全部生成Na2CO3。【答案
25、】(1)能用一半NaOH溶液生成NaHCO3，另一半NaOH和NaHCO3 11反应正好生成Na2CO3(2)饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中的HCl气体(3)不对多余的CO2不除去会有NaHCO3生成19.(2020北京人大附中模拟)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的试剂只有CaCO3固体、6 molL-1盐酸、6 molL-1硫酸和蒸馏水)回答下列问题:(1)装置A中液体试剂选用_，理由是_ _。(2)装置B的作用是_。装置E中碱石灰的作用是_。(3)装置D中发生反应的化学方程式是_。(4)若开始时测得样品的质量为2.
26、0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况下)，则Na2O2试样的纯度为_。【解析】本题的解题思路是根据氧化钠与二氧化碳气体反应无氧气生成，而过氧化钠与二氧化碳气体反应会生成难溶于水的氧气，并且用排水法测定生成的氧气的体积。所以制二氧化碳的试剂采用6 molL-1盐酸与CaCO3固体，不能用硫酸，硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续。由于从A装置中出来的CO2中含有少量HCl、H2O，所以先用饱和的NaHCO3溶液吸收HCl，再用浓硫酸干燥CO2气体，由于CO2与混合物反应时会有剩余，为防止影响实验的测定结果，要用碱石灰吸收剩
27、余的CO2气体，相关反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，Na2O+CO2=Na2CO3。根据2Na2O2O2的关系可计算出生成224 mL气体时，Na2O2的质量为1.56 g，则试样纯度为1.56 g2.0 g100%=78%。【答案】(1)6 molL-1盐酸硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续(2)除去气体中的HCl吸收装置D中反应剩余的CO2(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2， Na2O+CO2=Na2CO3(4)78%20.(2020江西赣州模拟)将一定质量的碳酸钠和氢氧化钠的固体混合
28、物完全溶于水，制成180 mL稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 molL-1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示:(提示:假设V混=V1+V2)(1)写出OA段所发生反应的化学方程式_。(2)当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为_mL(标准状况)。(3)原混合物中NaOH的质量为_g。(4)B点时溶液中钠离子的物质的量浓度为_molL-1。【解析】(1)溶液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠，首先发生中和反应，则OA段所发生反应的化学方程式依次是NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3。(2)当加入35 mL盐酸时与碳酸氢根反
29、应的盐酸体积是35 mL-25 mL=10 mL，盐酸的物质的量是0.01 mol，所以根据方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2可知产生CO2的体积为0.01 mol22.4 Lmol-1=0.224 L=224 mL。(3)气体体积不再发生变化时，与碳酸氢钠反应的盐酸的体积是20 mL，盐酸的物质的量是0.02 mol，则碳酸氢钠是0.02 mol，因此碳酸钠的物质的量是0.02 mol，则与碳酸钠反应消耗盐酸的体积是20 mL，因此与氢氧化钠反应的盐酸的体积是5 mL，物质的量是0.005 mol，则氢氧化钠的质量是0.005 mol40 gmol-1=0.2 g;(4)B点时溶液中溶质是氯化钠，根据氯离子守恒可知氯化钠的物质的量是0.045 L1 molL-1=0.045 mol，则钠离子的物质的量浓度为0.045 mol0.225 L=0.2 molL-1。【答案】(1)NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 (2)224(3)0.2(4)0.2
