第14讲 钠及其化合物（原卷版）

备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练第14讲钠及其化合物【复习目标】1．能列举、描述、辨识钠及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。2．能根据钠及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。3．能说明钠及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。【知识精讲】考点一钠的主要性质及应用1．物理性质颜色状态密度硬度熔点传导性银白色固体，具有金属光泽。ρ(H2O)eq\a\vs4\al(>)ρ(Na)eq\a\vs4\al(>)ρ(煤油)质地柔软，可以用小刀切割。较低，低于100℃可导电导热2．化学性质从原子结构认识钠的化学性质：Naeq\o(→,\s\up7(Cl2、O2、H2O等))Na＋钠在化学反应中易失去最外层的一个电子，表现很强的还原性。（1）与非金属单质(如O2、Cl2)反应O2常温：4Na＋O2=2Na2O(白色固体)加热：2Na＋O2Na2O2(淡黄色固体)Cl22Na＋Cl22NaCl（2）与水反应①化学方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。②与滴加酚酞的水反应的现象与解释（3）与酸(HCl)反应离子方程式：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。（4）与盐(如CuSO4)溶液的反应与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋2Na2SO4。总反应为2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。（5）与羟基化合物（C2H5OH）的反应2Na＋2C2H5OH→2C2H5ONa＋H2↑。【注意要点】①钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是：有酸酸在前，无酸水为先。②钠与乙醇反应的特点——慢、沉钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动，能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。③钠在空气中变化过程：Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，最终变成Na2CO3粉末。3．制取、保存与用途工业制备2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑保存钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常保存在石蜡油或煤油中。用途(1)钠、钾合金(液态)用于原子反应堆，作导热剂；(2)作强还原剂，熔融状态冶炼某些金属(如钛)；(3)作电光源，制作高压钠灯【注意要点】①钠不能保存在CCl4中，因为CCl4的密度比钠的大，钠浮在CCl4表面，与空气接触而发生变质。②用金属钠冶炼金属时，是钠与熔融盐反应，不能与水溶液反应，如：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(高温))4NaCl＋Ti；Na＋KCleq\o(=,\s\up7(高温))NaCl＋K↑(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的低，使钾成为钾蒸气而逸出)。【例题1】金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是()A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液C．CuSO4溶液 D．NH4NO3溶液【例题2】钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，下图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是()A．钠的密度比液氨大B．溶液的导电性增强C．0.1mol钠投入液氨生成0.01molH2时，Na共失去0.02mol电子D．钠和液氨可发生以下反应：2NH3＋2Na=2NaNH2＋H2↑【例题3】某同学将金属钠露置于空气中足够长时间，观察到下列现象：银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是()A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了Na2OB．出现液滴原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液C．最后白色粉末为碳酸钠粉末D．最后白色粉末的质量比金属钠质量大考点二氧化钠和过氧化钠1．氧化钠与过氧化钠的比较物质氧化钠过氧化钠色态白色固体淡黄色固体是否碱性氧化物碱性氧化物非碱性氧化物氧的价态－2－1电子式化学键离子键离子键、非极性键阴、阳离子个数比1∶21∶2与H2O反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2与HCl反应Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要性质具有碱性氧化物的通性具有强氧化性用途供氧剂、漂白剂、消毒剂【注意要点】①氧化钠、过氧化钠都属于氧化物，氧化钠是碱性氧化物，而过氧化钠不是。②Na2O2具有强氧化性，但Na2O2与水、CO2反应时，水中的氢与CO2中的碳都处于最高价态，不能被氧化，反应为Na2O2自身的氧化还原反应。2．Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质，如：eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(→,\s\up11(失去电子，化合价升高),\s\do4(表现为还原性))Na2eq\o(O,\s\up6(－1))2eq\o(→,\s\up11(得到电子，化合价降低),\s\do4(表现为氧化性))eq\o(NaOH,\s\up6(－2))（1）Na2O2的强氧化性试剂现象反应原理SO2气体—Na2O2＋SO2=Na2SO4FeCl2溶液产生气体和红褐色沉淀4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaClNa2SO3溶液—Na2O2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2NaOH氢硫酸溶液变浑浊Na2O2＋H2S=S↓＋2NaOH酚酞溶液产生气体，溶液先变红后褪色与水反应生成O2和NaOH，使溶液变红，Na2O2的强氧化性又使之褪色品红溶液红色褪去Na2O2的强氧化性使之褪色（2）遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2。（3）遇CO2、H2O、H＋，Na2O2发生自身的氧化还原反应。【例题4】下列关于钠的氧化物的说法正确的是()A．Na2O2是白色固体，与冷水作用放出氧气，生成氢氧化钠B．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2C．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2OD．Na2O2能与水反应，生成NaOH，所以Na2O2是碱性氧化物【例题5】为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验：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2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑B．实验ⅲ中MnO2作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可以说明使酚酞褪色的是O2【例题6】在一定条件下，使CO和O2的混合气体26g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是()A．9∶4 B．1∶1C．7∶6 D．6∶7【例题7】下列说法不正确的是()A．2.3gNa投入97.7g水中，所得溶液的质量分数大于4%B．62gNa2O与78gNa2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度不相同C．78gNa2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5molD．将28gCO充分燃烧，生成的CO2全部通入足量Na2O2中完全反应，固体质量增加28g【归纳总结】Na2O2与CO2、H2O反应的定量关系电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)变化关系CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的eq\f(1,2)，等于生成氧气的体积，即ΔV＝V(O2)＝eq\f(1,2)V(混合)固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO)＝28g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2)＝2g·mol－1×n(H2O)考点三碳酸钠、碳酸氢钠1．物理性质和用途名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3颜色、状态白色粉末细小白色晶体俗名纯碱或苏打小苏打水溶性易溶于水易溶于水，但比Na2CO3的溶解度小水溶液酸碱性碱性碱性主要用途用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸等工业中灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一2．化学性质(书写化学方程式或现象)（1）与酸(足量盐酸)反应①Na2CO3：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑。②NaHCO3：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑。（2）热稳定性①Na2CO3性质稳定，受热难分解。②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。（3）与碱(NaOH溶液)反应(填化学方程式)①Na2CO3：与NaOH溶液不反应。②NaHCO3：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O。3．相互转化①Na2CO3→NaHCO3：向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3。②NaHCO3→Na2CO3：NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。4．碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质的应用（1）Na2CO3、NaHCO3的鉴别①固体的鉴别用加热法：能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。a．沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。b．气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。c．测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。（2）Na2CO3、NaHCO3的除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法或试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热至恒重NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液【例题8】下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中，不正确的是()（双选）A．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3B．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液的pH：Na2CO3>NaHCO3C．等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量：Na2CO3>NaHCO3D．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液分别与0.1mol·L－1盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3>NaHCO3【例题9】有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作和判断均正确的是()选项操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀的为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈的为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀的为Na2CO3D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡的为Na2CO3【例题10】分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是________(填化学式)，其物质的量之比为________________。(2)在B情况下，溶质是________(填化学式)，其物质的量之比为________________。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________________________。【方法规律】依据图像特点判断溶液中溶质成分的方法若a＝0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为NaHCO3若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为Na2CO3若V(Oa)＞V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH若V(Oa)＜V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3【例题11】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是()A．在O～a范围内，只发生中和反应B．ab段发生反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑C．a＝0.3D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2考点四碱金属元素1．碱金属的一般性与特殊性（1）一般性相似性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多；核电荷数逐渐增大；原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂（2）特殊性①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。②碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶。⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。2．焰色反应（1）概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色，根据火焰呈现的特征颜色判断试样所含金属元素的定性分析操作。（2）操作步骤铂丝eq\o(→,\s\up11(酒精灯),\s\do4(灼烧))无色eq\o(→,\s\up7(蘸取))待测物eq\o(→,\s\up11(酒精灯),\s\do4(灼烧))观察火焰颜色eq\o(→,\s\up11(用盐酸),\s\do4(洗涤))铂丝eq\o(→,\s\up11(酒精灯),\s\do4(灼烧))无色。【注意要点】铂丝洗涤时要用盐酸洗(不能用稀H2SO4洗)，然后灼烧，火焰为无色时，说明洗净。（3）常见元素的焰色钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。铜元素：绿色；钡元素：黄绿色；Ca元素：砖红色。【例题12】碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中重要的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是()A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸【例题13】焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示：下列叙述中不正确的是()A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验【例题14】利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是()A．非金属单质燃烧时火焰均为无色B．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色考点五侯氏制碱法侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年所发明的一种高效、低成本的制碱方法，是将索尔维制碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。1．制备原料食盐、氨气、二氧化碳，其中二氧化碳是合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，反应方程式为C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2，CO＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO2＋H2。2．工艺流程3．反应原理①产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。②产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。4．绿色思想循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。能充分利用食盐中的钠和氯，避免产生大量的氯化钙废液和废渣，并可节省一些设备。【例题15】(2021·河北高考)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图：回答下列问题：(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是________(按气流方向，用小写字母表示)。(2)B中使用雾化装置的优点是____________________________________________。(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为_______________________________________。(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14g，则固体NaHCO3的质量为________g。②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。(5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果________(填标号)。A．偏高B．偏低C．不变考点六碳酸钠质量分数的测定1．气体法（1）测定原理：Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。（2）实验操作：向mg纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为VmL(已折算为标准状况)。（3）数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为eq\f(V,22400)mol×106g·mol－1＝eq\f(106V,22400)g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106V,22400)g,mg)×100%＝eq\f(53V,112m)%。2．沉淀法（1）测定原理：Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。（2）实验操作：先将mg纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为ng。（3）数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为eq\f(ng,197g·mol－1)×106g·mol－1＝eq\f(106n,197)g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106n,197)g,mg)×100%＝eq\f(106n,197m)×100%。【例题16】某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。Ⅰ.制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用如图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成Na2CO3。(1)装置丙中反应的化学方程式为________________________________________。(2)装置乙的作用是_______________________________________________。为防止污染空气，尾气中的________需要进行吸收处理。(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有________、________、________。Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择下列装置设计实验，并完成下表。选择的装置(填编号)实验现象实验结论样品中含NaHCO3(5)测定该纯碱样品的纯度：称取m1g样品，置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2g。则该纯碱样品的纯度为________________。【真题演练】1．（2022·湖北·高考真题）下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是（）A．滴入酚酞溶液B．吸氧腐蚀C．钠的燃烧D．石蜡油的热分解A．A B．B C．C D．D2．（2022·海南·高考真题）钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是（）A．钠元素的第一电离能大于钾 B．基态钾原子价层电子轨道表示式为C．钾能置换出NaCl溶液中的钠 D．钠元素与钾元素的原子序数相差183．（2022·海南·高考真题）化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是（）A．使用含氟牙膏能预防龋齿 B．小苏打的主要成分是C．可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D．使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值4．（2022·山东·高考真题）实验室用基准配制标准溶液并标定盐酸浓度，应选甲基橙为指示剂，并以盐酸滴定标准溶液。下列说法错误的是（）A．可用量筒量取标准溶液置于锥形瓶中B．应选用配带塑料塞的容量瓶配制标准溶液C．应选用烧杯而非称量纸称量固体D．达到滴定终点时溶液显橙色5．（2022·广东·高考真题）下列关于的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是（）A．碱转化为酸式盐：B．碱转化为两种盐：C．过氧化物转化为碱：D．盐转化为另一种盐：6．（2022·广东·高考真题）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是（）选项劳动项目化学知识A面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包可与酸反应B环保工程师用熟石灰处理酸性废水熟石灰具有碱性C工人将模具干燥后再注入熔融钢水铁与高温下会反应D技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板铝能形成致密氧化膜A．A B．B C．C D．D7．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（）A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料D．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏8．（2022·全国·高考真题）生活中处处有化学，下列叙述正确的是（）A．HB铅笔芯的成分为二氧化铅 B．碳酸氢钠可做食品膨松剂C．青铜和黄铜是不同结构的单质铜 D．焰火中红色来源于钠盐灼烧9．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（）A．灼烧法做“海带中碘元素的分离及检验”实验时，须将海带进行灰化B．用纸层析法分离铁离子和铜离子时，不能将滤纸条上的试样点浸入展开剂中C．将盛有苯酚与水形成的浊液的试管浸泡在80℃热水中一段时间，浊液变澄清D．不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶10．（2021·海南·高考真题）一次性鉴别等浓度的、、三种溶液，下列方法不可行的是（）A．测定 B．焰色试验C．滴加溶液 D．滴加饱和溶液，微热11．（2021·天津·高考真题）近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是（）A．北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)是金属元素B．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料C．长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应D．天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料12．（2021·浙江·高考真题）下列方案设计、现象和结论都正确的是（）目的方案设计现象和结论A探究乙醇消去反应的产物取乙醇，加入浓硫酸、少量沸石，迅速升温至140℃，将产生的气体通入溴水中若溴水褪色，则乙醇消去反应的产物为乙烯B探究乙酰水杨酸样品中是否含有水杨酸取少量样品，加入蒸馏水和少量乙醇，振荡，再加入1-2滴溶液若有紫色沉淀生成，则该产品中含有水杨酸C探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分取少量固体粉末，加入蒸馏水若无气体生成，则固体粉末为；若有气体生成，则固体粉末为D探究固体样品是否变质取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量溶液若有白色沉淀产生，则样品已经变质A．A B．B C．C D．D13．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（）A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐 B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气 D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化14．（2021·广东·高考真题）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是（）A．放入水中：B．通过灼热铁粉：C．铜丝插入热的浓硫酸中：D．通入酸性溶液中：15．（2021·浙江·高考真题）下列物质与俗名对应的是（）A．纯碱：NaHCO3 B．硫铵：NH4HSO4C．TNT： D．氯仿：CCl4【课后精练】第I卷（选择题）1．（2022·河南河南·模拟预测）《本草图经》有“白矾多入药用”。白矾[KAl(SO4)2·12H2O]又称明矾、钾明矾等，是一种重要的化学试剂。下列说法正确的是（）A．白矾可用于自来水杀菌消毒B．白矾溶液中n(K+)：n(Al3+)=1：1C．白矾溶液可清洗铜镜表面铜锈D．灼烧白矾时可直接观察焰色呈紫色2．（2022·广西柳州·模拟预测）生活因化学更美好。以下生活用途和化学原理都正确且具有对应关系的是（）选项生活用途化学原理A维生素C帮助人体将转化为易吸收的维生素C具有还原性B葡萄酒中添加二氧化硫二氧化硫具有漂白性C过氧化钠用作呼吸面具中的供氧剂过氧化钠分解放出氧气D明矾可用作净水剂和消毒剂铝离子水解生成氢氧化铝胶体A．A B．B C．C D．D3．（2022·河北·模拟预测）下列说法不正确的是（）A．钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火B．油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件都能发生水解反应C．除去干燥中混有的少量，可将混合气体依次通过盛有酸性溶液、浓硫酸的洗气瓶D．“中和滴定”实验中，锥形瓶用蒸馏水洗涤后即可使用，滴定管用蒸馏水洗涤后，需经润洗方可使用4．（2022·吉林吉林·模拟预测）化学与生产、生活、社会发展息息相关，下列有关说法正确的是（）A．侯氏制碱法的工艺流程中应用了物质溶解度的差异B．5G技术中使用的光导纤维不与任何酸碱反应C．香云纱染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物D．我国古代“灌钢法”的原料之一赤铁矿的主要成分为FeO5．（2022·上海松江·二模）某同学为测定某Na2O2(含少量Na2O)试样中样品的纯度，设计如下实验：下列说法错误的是（）A．需称量样品和NaCl的质量 B．操作I是溶解，操作Ⅲ是蒸发C．操作I、II、III都需要玻璃棒 D．若溶液转移不完全，测定结果偏小6．（2022·上海嘉定·二模）下列各图所示的实验原理、方法、装置和操作正确的是（）ABCD干燥Cl2检验K+配制150mL0.100mol·L-1盐酸吸收NH3A．A B．B C．C D．D7．（2022·新疆·二模）某碳酸钾和碳酸氢钾组成的混合物样品61.4g，加水溶解后，取所得溶液的十分之一，向其中缓缓加入一定浓度的稀盐酸，并同时记录放出CO2的质量和消耗稀盐酸的体积，得到如图所示的曲线。下列说法不正确的是（）A．该过程所发生反应的化学方程式：K2CO3+HCl=KCl+KHCO3；KHCO3+HCl=KCl+H2O+CO2↑B．混合物样品中含碳酸钾20.0gC．混合物中碳元素的质量分数为9.77%D．若将61.4g原混合物样品充分加热，放出CO2的质量为4.40g8．（2022·上海上海·模拟预测）有关Na2O2性质实验如下：已知：①Na2O2与水反应经历了Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2；②酚酞褪色原因与溶液的强碱性或强氧化性有关。根据上述实验可以得出的结论是（）A．双氧水能使酚酞褪色B．浓氢氧化钠能使酚酞褪色C．双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色D．可利用二氧化锰和水来完善实验方案9．（2022·上海静安·二模）某溶液中含大量NH、Na+、HCO、CO、CH3COO-离子，往其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)（）A．CH3COO- B．Na+ C．CO、NH D．CH3COO-、Na+10．（2022·上海静安·二模）下列化学方程式或离子方程式不能解释所对应事实的是（）A．金属钠露置在空气中，光亮的银白色表面逐渐变暗：4Na+O2→2Na2OB．用小苏打治疗胃酸过多：HCO+H+→CO2↑+H2OC．硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合，溶液变浑浊，产生气体：Ba2++SO+NH+OH-→BaSO4↓+NH3↑+H2OD．氢氧化铁悬浊液与HI溶液混合，得到绿色澄清溶液：2Fe(OH)3+6H++2I-→2Fe2++I2+6H2O11．（2022·安徽·模拟预测）某物质在水溶液中得到了如图所示的结构，虚线表示氢键，其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是（）A．非金属性：Z＞YB．该结构中Z均满足8电子稳定结构C．M的焰色试验呈黄色D．氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大12．（2022·山东聊城·三模）某固体混合物由Na2CO3和NaHCO3两种物质组成，将其分成X、Y两等份。标准状况下，X溶于足量盐酸，生成CO2的体积为V1L；Y充分加热、冷却后再溶于足量盐酸，生成CO2，的体积为V2L。下列说法正确的是（）A．加热，蒸干X与足量盐酸反应后的溶液，可得固体gB．Y充分加热，固体质量减少gC．X、Y消耗盐酸的物质的量之比为1：1D．混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为13．（2022·江苏苏州·模拟预测）侯氏制碱法原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是（）A．制取氨气 B．制NaHCO3C．分离NaHCO3 D．制Na2CO314．（2022·北京·中关村中学三模）1941年，我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法，提出纯碱与铵肥(NH4Cl)的联合生产工艺，后被命名为“侯氏制碱法”。主要工艺流程如下图。下列说法正确的是（）已知：侯氏制碱法总反应：索尔维制碱法总反应：(CaCl2作为废液排放)A．气体1、气体2均为CO2B．溶液2中，含碳微粒主要是C．侯氏制碱法和索尔维制碱法中原料NaCl的原子利用率相同D．盐析池中加入NaCl，c(Cl-)增大，的平衡逆向移动，NH4Cl析出15．（2022·山东·泰安一中模拟预测）室温下，通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。实验1：用pH试纸测得0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH约为8。实验2：向0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中通入CO2，溶液的pH从12下降到约为9。实验3：将0.1mol·L-1的NaHCO3溶液与0.1mool·L-1的CaC12溶液等体积混合，产生白色沉淀。实验4：向0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水，氯水颜色褪去。下列说法正确的是（）A．实验2中Na2CO3全部转化为NaHCO3B．实验3中白色沉淀为Ca(HCO3)2C．实验4说明酸性强弱的顺序为HC1O＞H2CO3D．实验3、4均是改变浓度使平衡正向移动16．（2022·四川遂宁·模拟预测）下列实验方案能达到实验目的的是（）A．用装置甲制备乙酸甲酯B．用装置乙比较Na2CO3、NaHCO3与酸反应的快慢C．用装置丙探究浓度对化学平衡的影响D．用装置丁验证酸性强弱：醋酸>碳酸>苯酚第II卷（非选择题）17．（2022·全国·高三专题练习）取27.4g由Na2CO3和NaHCO3组成的固体混合物，加热至质量不再减少，冷却后称得剩余固体质量为21.2g；再将该剩余固体加入到500mL足量稀盐酸中，充分反应。(忽略溶液体积变化)(1)加热时，生成H2O的质量是___________g。(2)原混合物中Na2CO3的物质的量是___________mol。(3)所得溶液中Na+的物质的量浓度是___________mol/L。(4)整个过程中，生成CO2的总体积是___________L(标准状况)。18．（2022·全国·高三专题练习）某化学小组在实验室制取Na2O2。

查阅资料可知，温度在573~673

K之间可生成Na2O2，若温度提高到733

K以上Na2O2会分解。除Li外其他碱金属不与N2反应。(1)甲组同学设计制取Na2O2的装置如图。①使用该装置制取的Na2O2中不可能含有的杂质为______。A．

Na3N

B．

Na2CO3

C．

Na2O

D．

NaOH②该小组同学为测定制得的Na2O2样品的纯度,设计实验装置如下：烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是_____。水槽中量筒中收集到的气体为_____。测定装置的接口从左至右正确的连接顺序是_____。(2)乙组同学从反应历程上分析出上述(1)②的测定反应中存在中间产物，从而会导致测定结果____(填“偏大”或“偏小”)。为证明其分析的正确性，设计实验方案如下：实验方案产生的现象Ⅰ.取烧瓶中的反应液，加入少量MnO2粉末有大量气泡逸出Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2～3滴酚酞溶液，然后加入少量的反应液溶液先变红后褪色Ⅲ.向反应液中加入2～3滴酚酞溶液，充分振荡，然后逐滴加入过量的NaOH稀溶液开始无明显现象，加NaOH溶液后先变红后褪色实验方案I中发生反应的化学方程式为______________________。

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_____________________。19．（2022·湖南·株洲市第一中学高三期中）氢化铝锂(LiAlH4)是一种极强的还原剂，在干燥空气中较稳定，在潮湿的空气中会发生剧烈水解，释放大量的H2并燃烧。某实验小组采用LiH和AlCl3的乙醚溶液进行反应，温度控制在28~31 ℃，反应完全后过滤氯化锂沉淀，再将过滤后的氢化铝锂乙醚溶液加苯蒸馏，得到氢化铝锂产品，实验装置如图1所示。已知：乙醚(沸点：34.6 ℃)在空气的作用下能被氧化成过氧化物、醛和乙酸，当乙醚中含有过氧化物时，蒸发后所分离残留的过氧化物加热到100 ℃以上时能引起强烈爆炸。(1)仪器a的名称是_______。制取LiAlH4的实验原理_______________________(用化学方程式表示)。(2)反应温度控制在28~31℃的原因是___________________。(3)制备LiAlH4要在非水溶液中进行，原因是___________________________(用化学方程式表示)。(4)指出该实验装置可能存在的缺点：_______________________。(5)氢化铝锂(不含氢化锂)纯度的测定：称取a gLiAlH4样品，按图2所示的装置组装好仪器，倾斜Y形管，将蒸馏水(掺有四氢呋喃)全部注入样品中，在标准状况下，反应前量气管(由碱式滴定管改装而成)读数为V1 mL，反应完毕冷却后，读出量气管读数的操作是___________________________。假设反应完毕后量气管读数为V2 mL，该样品的纯度为___________(用含a、V1、V2的代数式表示)。20．（2022·全国·高三专题练习）某兴趣小组探究钠与水、盐酸、醋酸和乙醇反应的快慢。I.兴趣小组成员根据已有认知模型提出以下猜测：猜测1：钠分别与水、盐酸反应，钠与盐酸反应更快。

猜测2：钠分别与乙醇、醋酸反应，钠与醋酸反应更快。Ⅱ.设计实验进行“证实与证伪”

实验I配制一定浓度的HCl(1)用12.00mol·L-1HCl配制0.50mol·L-1HCl和5.00mol·L-1HCl时，除用到烧杯、胶头滴管、玻璃棒外，还必须用到下列仪器中的_______(写对应字母)。实验Ⅱ相同温度下，比较钠与水、0.50mol·L-1HCl、5.00mol·L-1HCl反应的快慢序号钠块(形状几乎相同)反应液体(50mL)钠块消失时间Ⅰ0.15g水Ⅱ＜Ⅰ＜ⅢⅡ0.15g0.50mol·L-1HClⅢ0.15g5.00mol·L-1HCl该小组查阅资料知，相同温度下，影响钠与盐酸反应速率的主要因素是c(H+)和钠表面的c(Na+)。(2)钠与5.00mol·L-1HCl反应，速率最慢的原因可能是_______。实验Ⅲ相同温度下，比较钠与乙醇、醋酸反应的快慢(3)根据信息，完成如下表格：实验序号钠块(形状大小几乎一样)两个相同的烧杯(反应液体50mL)实验现象钠块完全反应完所需时间实验结论Ⅰ0.15g无水乙醇钠_______，产生气泡较快1285s钠与无水乙醇反应的反应速率比钠与冰醋酸反应的速率快得多Ⅱ0.15g冰醋酸钠_______，产生气泡较慢3625s(4)通过上述实验，该小组同学发现实验结果是钠与无水乙醇反应时，钠块完全反应需要的时间更短。对此，同学们对实验现象进行了分析，发现上述实验设计存在缺陷，该缺陷是_______。(5)请你帮助该小组同学设计新的实验方案，对上述实验进行改进_______。(6)通过实验探究，该小组同学认为钠与醋酸反应比钠与乙醇反应慢，原因可能是_______。A．冰醋酸是无水乙酸，无水情况下难以电离出氢离子B．乙醇钠在乙醇中的溶解度大于乙酸钠在乙酸中的溶解度C．乙酸羧基中的氢原子比乙醇羟基中的氢原子更难电离出氢离子21．（2022·河北·模拟预测）碳化锂()是一种重要的化工试剂，在空气中易潮解。制备的一种原理是：。实验室制备CO的一种原理是：在浓硫酸、加热条件下生成CO、和，通过净化得到CO。某实验小组设计实验制备碳化锂并探究其性质，实验装置如下。已知：碳化锂与水反应生成氢氧化锂和乙炔()。回答下列问题：(1)实验室里通常将金属锂保存在_______中。(2)气流从左至右，装置连接顺序为A→____________。(3)实验时，先点燃_______(填“A”或“C”)处酒精灯，其目的是____________。(4)装置D中集气瓶收集的气体经干燥后得到_______(填化学式)。(5)如果用甲酸(HCOOH)代替草酸(其他不变)，也可以制备CO，用甲酸制备CO的化学方程式为___________________________。(6)设计简单实验检验碳化锂产品中是否有锂单质：______________________。(7)取少量碳化锂投入酸性溶液(含)中，振荡，溶液由紫色变无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，写出化学方程式___________________________。22．（2022·福建莆田·二模）过氧化钠因吸收空气里的二氧化碳和水而变质，某兴趣小组对久置的过氧化钠样品M进行实验探究。实验Ⅰ：甲同学设计下图所示装置探究样品M的变质情况。(1)仪器a的名称是_______。(2)装置C中的溶液是____________，其作用是______________________。(3)如果装置B中出现浑浊，D中收集到的气体能使带火星的木条复燃，则样品M的变质情况为___________________________。实验Ⅱ：乙同学用氯化钡溶液作为检验试剂进行实验。(4)根据产生白色沉淀，乙同学认为样品M已变质，该反应的离子方程式为______。资料显示，能与、NaOH溶液反应生成白色不溶物。据此，丙同学对乙同学的检验结果提出质疑并进行实验。实验Ⅲ：取少量纯净的过氧化钠固体溶于蒸馏水，先加入过量稀硫酸，再滴入溶液。实验证明与水反应有生成。(5)滴入溶液后观察到的现象是______________________，此反应的离子方程式为___________________________。丙同学利用如图装置进行实验，排除了的干扰。实验Ⅳ：往Y型管中加入相应药品，塞紧橡胶塞，滴入蒸馏水……产生白色沉淀，说明样品M已变质。

(6)请补充完整上述实验的操作过程：_______。23．（2022·湖北·模拟预测）过碳酸钠()是过氧化物类的消毒剂。可以利用候氏制减法得到的进行制备，流程图如图1所示：已知：①产物A中可能含有少量的、金属离子杂质，②硅酸钠可与、等金属离子形成沉淀，③异丙醇的作用为洗涤晶体。请回答下列问题：(1)虚线框中是侯氏制碱法的原理，某同学用图2所示装置在实验室模拟候氏制碱法，实验中应先向___________(填a或b)中，通入___________气体。有同学建议在图2甲装置的b导管下端连接c装置，理由是___________。(2)反应Ⅰ的化学反应方程式为_____________________。(3)“反应Ⅱ”需控制温度在20℃左右，其目的是：___________，写出“反应Ⅱ”中生成产品D的化学方程式_____________________，加的作用是___________。(4)流程图中可循环使用的物质有___________。(5)过碳酸钠是一种有多用途的新型氧系固态漂白剂，它具有和的双重性质，下列物质不会使过碳酸钠失效的是___________。A． B．稀盐酸 C．溶液 D．溶液24．（2021·江苏南通·高三期末）硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的分析试剂，也可用作纸浆漂白时的脱氯剂，可由Na2S、Na2SO3为原料制得。实验小组将制取Na2S2O3所用的Na2S进行提纯，然后制取Na2S2O3并对其含量进行了测定。(1)工业生产Na2S的方法之一是将炭在高温下与Na2SO4反应，所得Na2S固体中含有炭、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3等杂质。实验室所用Na2S可由工业产品净化得到。①请设计提纯工业Na2S，制取Na2S·9H2O晶体的实验方案：___________。(实验中需使用的试剂有BaS溶液，Na2S的溶解度随温度变化曲线、不同温度区间内析出晶体的类型如图1所示)②设计检验工业Na2S产品是否存在Na2SO3的实验方案：___________。(2)实验小组用如图2所示的装置制取Na2S2O3溶液：①装置C中的反应分为两步，第二步反应为S＋Na2SO3=Na2S2O3，则第一反应的化学方程式为_____________________。②判断装置C中反应已经完全的方法是________________。