高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第8讲钠及其重要化合物习题（含解析）.docx

第8讲钠及其重要化合物测控导航表知识点基础能力挑战钠的性质与应用1钠的氧化物3,5碱金属元素及其化合物性质2碳酸钠、碳酸氢钠的性质应用及计算46,7,910综合应用8111.化学之美无处不在,有一位学生将一小块钠投入盛有煤油和水的试管中(煤油和水均足够多),可能观察到的现象是(D)A.钠浮在试管中的液面上B.钠沉入试管底部C.钠燃烧起来D.钠处于煤油和水的交界处解析:煤油的密度比水小,所以煤油在上层,水在下层,又因钠的密度比水小,比煤油大,因此钠介于两者之间,而钠能与水反应产生氢气,在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,反应没有氧气产生,钠不能燃烧,所以钠处于煤油和水的交界处,上下浮动。2.有关碱金属的叙述正确的是(C)A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大B.碱金属单质的金属性很强,均易与氯气、氧气、氮气等发生反应C.碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯D.无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水解析:钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密度依次增大的一个例外,A错误;碱金属中除锂外,均不与氮气直接反应,B错误;Cs与Na同为碱金属元素,性质相似,由Na2SO4易溶于水,可得出Cs2SO4也易溶于水,D错误;由Na2CO3加热不分解,可得出Cs2CO3加热也不分解,C正确。3.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中,正确的是(C)A.都属于碱性氧化物B.都能与水发生化合反应C.水溶液的成分相同D.与二氧化碳反应生成不同的盐解析:A项,碱性氧化物与水反应只生成碱,氧化钠与水反应只生成氢氧化钠,属于碱性氧化物,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,因此过氧化钠不是碱性氧化物,错误;B项,过氧化钠与水反应不是化合反应,错误;C项,两者溶于水后所得溶液都是氢氧化钠溶液,正确;D项,两者与CO2反应均生成盐Na2CO3,错误。4.下表为某轻质纯碱产品说明书:化学名:碳酸钠,俗称苏打性状:白色粉末,易溶于水,水溶液呈中性化学式:Na2CO3用途:重要的基本化工原料之一,在纺织、玻璃、制皂、造纸等领域都有广泛应用其中有错误的一项是(B)A.化学名 B.性状 C.化学式 D.用途解析:纯碱溶于水后会发生水解反应:C+H2OHC+OH-,故其水溶液呈碱性,故选B。5.(1)写出CO2和Na2O2反应的化学方程式: 。(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: 。(3)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)。装置中B的作用是 ,D的作用是 。(4)为确认反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作是 (填字母)。A.用带火星的细木条靠近干燥管口a,观察细木条是否着火燃烧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解析:(1)Na2O2和CO2发生反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。(2)过氧化钠能和水、CO2反应,同时过氧化钠具有强氧化性,SO2以还原性为主,两者发生反应Na2O2+SO2Na2SO4。(3)装置B中盛放浓硫酸,作用是干燥SO2,因为Na2O2能和水、CO2反应,因此为避免对实验的干扰,装置D的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置C,同时吸收SO2气体,防止污染空气。(4)如果带火星的木条复燃,说明有氧气产生,发生2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2,故A正确;硝酸具有强氧化性,能把Na2SO3氧化成Na2SO4,产生干扰,故C错误;加入盐酸,除去干扰离子,再加入BaCl2溶液,出现沉淀,说明含有Na2SO4,故D正确。答案:(1)2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2(2)合理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(3)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(4)ABD6.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中,一定能大量共存的是(C)A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、S、NB.b点对应的溶液中:Al3+、Fe3+、Mn、Cl-C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、N、Cl-D.d点对应的溶液中:F-、N、Fe2+、Na+解析:a点对应的溶液为碳酸钠、氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液,OH-不能大量存在,故A错误;b点对应的溶液中含碳酸氢钠和氯化钠,铝离子和铁离子不能大量存在,故B错误;c点对应的溶液是氯化钠溶液,所给离子都不反应,故C正确;d点对应的溶液中有过量的酸,酸性环境下的硝酸根离子有氧化性,能氧化亚铁离子,且H+与F-生成HF,故D错误。7.工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、S等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,工艺流程如图所示。下列有关说法正确的是(C)A.对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液pHB.饱和食盐水中先通入的气体为CO2C.流程图中的“系列操作”若在实验室中进行,一定需要玻璃棒D.如图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性解析:除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子,加入NaOH除去Mg2+,然后用碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,盐酸要放在最后,来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,A错误;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,碱性溶液中再通入二氧化碳,二氧化碳的溶解度增大,可以达到实验目的,B错误;从溶液中得到固体,需要加热浓缩,冷却结晶、过滤等操作,这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等,C正确;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,大试管中应盛放Na2CO3,NaHCO3间接加热能分解,Na2CO3直接加热不分解,能证明两者的热稳定性。8.(2018广西桂林联考)将a mol过氧化钠与2a mol碳酸氢钠固体混合,在密闭容器中,120 充分反应后,排出气体,冷却,有固体残留。下列分析正确的是(B)A.残留固体是Na2CO3和NaOH的混合物B.残留固体是2a mol Na2CO3C.反应中转移2a mol电子D.排出的气体是1.5a mol氧气解析:由化学方程式2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O可知,2a mol NaHCO3分解得到Na2CO3、CO2和H2O(g)各a mol,还会发生反应:2Na2O2+ 2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O(g)4NaOH+O2,由于二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,可以认为过氧化钠先与二氧化碳反应,再与水反应,Na2O2只有 a mol,恰好和CO2反应生成a mol Na2CO3和a mol O2,气体排出后,只剩余Na2CO3,碳酸钠的总物质的量为a mol+a mol=2a mol,A错误,B正确;过氧化钠中氧元素的化合价为-1,a mol过氧化钠反应生成 0.5a mol氧气,转移a mol电子,C错误;排出的气体为 0.5a mol氧气和a mol水蒸气,D错误。9.某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为。(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论。同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是 (填字母序号)。a.溶液温度下降 b.溶液温度升高c.滴入酚酞后呈浅红色 d.滴入酚酞后呈红色(3)同学们将两种固体分别配制成0.5 molL-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:实验方案预测现象预测依据操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 molL-1CaCl2溶液有白色沉淀Na2CO3溶液中的C浓度较大,能与CaCl2发生反应: (写离子方程式)操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加少量的澄清石灰水白色沉淀反应的离子方程式为 解析:(1)碳酸钠稳定,受热难分解,碳酸氢钠热稳定性差,受热易分解生成二氧化碳气体,故A为碳酸氢钠,反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+ CO2+H2O,生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应:CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O,生成碳酸钙沉淀变浑浊。(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各滴加10 mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,并恢复至室温后,发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,说明在同样的温度下,同质量的两种固体在同体积的溶剂中,Na2CO3比NaHCO3易溶于水。碳酸钠溶解过程为放热过程,a错误,b正确;碳酸钠为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,滴入酚酞后呈红色,c错误,d正确。(3)碳酸钠能和氯化钙反应:CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl,离子反应为Ca2+CCaCO3;Ca(OH)2与NaHCO3溶液可发生反应:Ca(OH)2+ 2NaHCO3CaCO3+Na2CO3+2H2O,离子反应为Ca2+2OH-+2HCCaCO3+C+2H2O。答案:(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O(2)同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水bd(3)Ca2+CCaCO3Ca2+2OH-+2HCCaCO3+C+2H2O10.(2019河北石家庄模拟)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 molL-1的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是(A)A.原NaOH溶液的浓度为0.2 molL-1B.通入CO2在标准状况下的体积为448 mLC.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)n(Na2CO3)=13D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)n(Na2CO3)= 11解析:向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时,反应有两种可能情况:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O或NaOH+CO2NaHCO3,再加入盐酸 100 mL 时,无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3,最终都会生成NaCl,因n(Na+)=n(Cl-),所以 n(NaOH)=n(HCl)=0.02 mol,NaOH溶液和盐酸的体积相同,那么浓度也相同,即原NaOH溶液的浓度为 0.2 molL-1,A项正确;盐酸由25 mL滴至100 mL时,发生的反应为NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O,消耗盐酸(HCl) 0.015 mol,生成CO2 0.015 mol,即通入CO2在标准状况下的体积为336 mL,B项错误;设所得溶液中的Na2CO3为x mol,NaHCO3为y mol,根据原子守恒:2x mol+y mol=0.02 mol,x mol+y mol=0.015 mol,解得x=0.005,y=0.01,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为 n(NaHCO3)n(Na2CO3)=21,C、D项错误。11.(2019河北石家庄模拟)我国的载人航天飞船神舟十一号由长征2F遥十一火箭发射升空。神舟十一号飞船搭载景海鹏和陈冬两名男性航天员,他们在轨工作、生活了33天,创造了中国载人航天在轨飞行时间的新纪录。针对这一新闻,某化学小组在讨论课上探讨宇航员的供氧问题,认为过氧化钠可作航天飞船的供氧剂,但对其纯度要求很高,某小组同学为了测定过氧化钠的纯度(杂质为碳酸钠),设计了如下方案:方案一:取m1 g样品,加入足量的CaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,测得CaCO3沉淀质量为m2 g;方案二:取m1 g样品,用如图装置测得生成二氧化碳质量为m3 g;方案三:取m1 g样品,加水充分溶解并微热至不再产生气体,用c mol/L的盐酸标准溶液滴定所得溶液(甲基橙作指示剂),终点时消耗盐酸的体积为V mL。回答下列问题:(1)方案一中,经正确操作后,测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低,其原因是 。(2)方案二中气囊要使用两次,第二次使用的目的是,c干燥管的作用是 ,若用稀盐酸代替稀硫酸,则测定结果偏 (填“高”“低”或“不影响”)。(3)方案三中,滴定终点的现象是,测得过氧化钠的纯度为 (用含m1、c、V的式子表示)。(4)某小组同学向过氧化钠与水反应的溶液中滴加酚酞,发现溶液先变红后褪色,针对导致溶液褪色的原因提出两种假设:假设一:因氢氧化钠溶液的浓度过大而使溶液褪色假设二:因生成了过氧化氢而使溶液褪色实验验证:向等体积浓度分别为5 molL-1、2 molL-1、1 molL-1、0.01 molL-1的氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,观察到溶液变红后褪色的时间如下:氢氧化钠浓度(molL-1)5210.01变红后褪色的时间(s)894450长时间不褪色本实验得出的结论是 。设计实验验证假设二: 。解析:(1)反应中会生成微溶的氢氧化钙,导致测定碳酸钙的质量偏大,计算得到碳酸钠的质量偏大,故测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低。(2)圆底烧瓶中生成二氧化碳,用浓硫酸干燥二氧化碳,干燥管b中碱石灰吸收二氧化碳,根据干燥管b质量增大可知二氧化碳的质量,进而计算样品中碳酸钠的质量,可得过氧化钠的纯度