2024-2025学年高中化学第三章金属及其化合物2-1钠的重要化合物课时作业含解析新人教版必修1

PAGEPAGE8钠的重要化合物时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共40分)1．(双选)有关钠的化合物的叙述正确的是(AC)A．在饱和碳酸钠溶液里通入二氧化碳会出现浑浊B．NaOH、Na2CO3、NaHCO3均呈碱性，所以可以共存C．在CaCl2溶液中滴入少量NaHCO3溶液无沉淀，再滴少量NaOH溶液出现沉淀D．36.0g水中投入6.2gNa2O所得溶液的溶质质量分数为14.7%解析：A项正确，因NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，所以在饱和Na2CO3溶液里通入CO2发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓，因生成溶解度更小的小苏打而出现浑浊；B项不正确，NaOH不与NaHCO3共存，它们反应生成Na2CO3，本选项中只Na2CO3与NaHCO3或Na2CO3与NaOH共存；C项正确，CaCl2溶液中加入少量NaHCO3溶液，溶液中的较多离子为Ca＋、HCOeq\o\al(－,3)、Na＋、Cl－，离子间不反应，但加入NaOH溶液后，发生反应：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，生成的COeq\o\al(2－,3)与Ca2＋马上反应产生碳酸钙沉淀；D项不正确，Na2O与水反应生成NaOH，其质量为8.0g，溶质质量分数为：w(NaOH)＝eq\f(8.0g,36.0g＋6.2g)×100%＝18.96%≈19%。2．向紫色石蕊试液中加入过量Na2O2粉末，充分振荡，可视察到的现象是(D)A．溶液仍为紫色B．除最终溶液褪色外，无其他现象C．溶液最终变为蓝色D．溶液中有气泡产生，溶液最终变为无色解析：依据2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑可知，溶液中有气泡放出，又因为有强氧化性物质存在，故溶液最终变为无色。3．在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液，希望班里同学提出简便的鉴别方法，该班同学踊跃提出看法，其中不合理的是(B)①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3②取等量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3③取等量的溶液于两支试管中，加热有气泡产生的是NaHCO3④取等量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，起先就有气体放出的是NaHCO3⑤取等量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3⑥取等量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3A．①② B．③⑥C．④⑤ D．②⑤解析：③中因为NaHCO3溶液受热时NaHCO3不分解，只有NaHCO3固体受热才分解；⑥中分别向两支试管中滴Ba(OH)2溶液，都能出现白色沉淀，化学方程式为Na2CO3＋Ba(OH)2=2NaOH＋BaCO3↓，2NaHCO3＋Ba(OH)2=Na2CO3＋BaCO3↓＋2H2O。4．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的推断都正确的是(D)解析：A项中陈述Ⅰ错误，治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3；B项中陈述Ⅰ错误，酚酞在Na2O2的水溶液中最终呈无色；C项，陈述Ⅰ与Ⅱ之间无因果关系。5．将3.72g由金属钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量水反应，在标准状况下得到672mL混合气体。将该混合气体用电火花点燃，恰好完全反应，则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为(C)A．321 B．421C．211 D．111解析：反应产生的混合气体用电火花点燃，恰好完全反应，依据化学方程式2H2＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))2H2O可知，氢气和氧气的物质的量之比为21，标准状况下得到672mL混合气体，则氢气的体积为672mL×eq\f(2,3)＝448mL，物质的量为0.02mol，氧气的体积为672mL－448mL＝224mL，物质的量为0.01mol，依据2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑可知，钠的物质的量为0.04mol，钠的质量为0.04mol×23g/mol＝0.92g；依据2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑可知，过氧化钠的物质的量为0.02mol，过氧化钠的质量为0.02mol×78g/mol＝1.56g，所以氧化钠的质量为3.72g－0.92g－1.56g＝1.24g，氧化钠的物质的量为eq\f(1.24g,62g/mol)＝0.02mol。所以原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为0.04mol0.02mol0.02mol＝211，C项正确。6．为除去括号内的少量杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(D)A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，加入适量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在空气中加热D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤解析：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O，由于NaOH适量，A项可以将少量的NaHCO3除去；Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，B项可以将少量的Na2CO3转化为NaHCO3而除去；2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up17(△))2Na2O2，C项可以将少量的Na2O转化为Na2O2而除去；Na2CO3＋Ba(OH)2=BaCO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2NaOH，D项不能将杂质除去。7．将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中的压强为0，由此得出原混合物中O2、CH4、Na2O2A．111 B．226C．126 D．无法确定解析：由题意知，三种物质完全反应后体系的压强为0，说明最终剩余固体为Na2CO3和NaOH。依据凡是分子组成符合(CO)n(H2)m形式的一种或几种物质的混合物与足量Na2O2反应，固体Na2O2增加的质量等于该混合物的质量的规律，容器中O2和CH4的组成符合(CO)n(H2)m的形式，故必需有n(O2)n(CH4)＝12。假设有1molO2、2molCH4与nmolNa2O2反应：2CH4＋O2＋nNa2O2→xNa2CO3＋yNaOH，然后由氢原子守恒确定NaOH的物质的量为8mol，由碳原子守恒确定Na2CO3的物质的量为2mol，最终求出Na2O2的物质的量为6mol，即可得出反应的化学方程式：2CH4＋O2＋6Na2O2=2Na2CO3＋8NaOH，即C项正确。8．向某Na2CO3溶液中逐滴滴加1mol·L－1的盐酸，测得溶液中Cl－、HCOeq\o\al(－,3)的物质的量随加入盐酸体积的关系如图所示，其中n2n1＝32，则下列说法中正确的是(C)A．Oa段反应的离子方程式与ab段反应的离子方程式相同B．该Na2CO3溶液中含有1molNa2CO3C．b点的数值为0.6D．b点时生成CO2的物质的量为0.3mol解析：Oa段反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，ab段反应的离子方程式为HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，HCOeq\o\al(－,3)的物质的量最多为0.5mol，说明原溶液中Na2CO3的物质的量为0.5mol，a点时消耗的HCl的物质的量为0.5mol。假设ab段加入了mmolHCl，由题意可知，eq\f(0.5－m,0.5＋m)＝eq\f(2,3)，解得m＝0.1，由化学方程式可知b点时共消耗HCl0.6mol，其体积为0.6L，生成CO2为0.1mol。9．焰火与“焰色反应”学问相关，回答下列问题。(1)下列关于焰色反应的说法正确的是(B)A．非金属单质燃烧时火焰均为无色B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃视察D．全部金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色解析：A中有些非金属单质如H2、S等燃烧时火焰有颜色；C中只有视察K的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃；D中不是全部的金属元素灼烧时火焰都有颜色(如铂、铁等)。(2)下列有关焰色反应的试验操作中正确的是(C)A．可以用铜丝或铁丝代替铂丝B．每次试验前，铂丝要先用硫酸洗涤C．用固体样品或配成的溶液进行试验，现象相同D．焰色反应试验所用火焰，无论何种燃料均可解析：焰色反应试验时，所用金属丝本身不能产生焰色反应，故不能用铜丝，A选项错误；试验前的金属丝应用稀盐酸洗涤而不能用稀硫酸洗涤，故B选项错误；因为焰色反应是元素的性质，无论样品是固体还是溶液，只要含有该元素，均可产生相同的现象，故C选项正确；因为有些燃料本身会产生颜色，这样对焰色反应的现象视察产生干扰，故D选项错。10．下列鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法正确的是(C)A．分别用炒锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打B．用干净的铁丝蘸取两种样品在自然气火焰上灼烧，火焰呈黄色的是小苏打C．Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，后者产生CO2的速率快D．先将两种样品配成溶液，然后分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打解析：Na2CO3受热没有明显改变，NaHCO3受热分解生成CO2、H2O、Na2CO3，二者用炒锅加热后，锅内均有Na2CO3固体，A错误；二者均为钠盐，在火焰上灼烧，焰色反应均为黄色，B错误；碳酸钠与盐酸反应，刚起先没有CO2气体产生，后来出现CO2气体；碳酸氢钠加入盐酸，马上产生CO2气体，C正确；加入澄清的石灰水，Na2CO3COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓，NaHCO32HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，均有白色沉淀产生，D错误。二、非选择题(共60分)11．(15分)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下试验，如图Ⅰ－Ⅳ所示。(1)只依据图Ⅰ、Ⅱ所示试验，能够达到试验目的的是(填装置序号)Ⅱ；(2)图Ⅲ、Ⅳ所示试验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O；与试验Ⅲ相比，试验Ⅳ的优点是(填选项序号)D；A．Ⅳ比Ⅲ困难B．Ⅳ比Ⅲ平安C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ可以做到一套装置同时进行两个对比试验，而Ⅲ不能(3)若用试验装置Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是NaHCO3；(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应，①当石灰水过量时，其离子方程式是HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O；②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时，所得溶液中溶质的化学式为Na2CO3，请设计试验检验所得溶液中溶质的阴离子取少量上层清液于试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有COeq\o\al(2－,3)。解析：(1)Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2，故试验Ⅰ不能鉴别Na2CO3和NaHCO3。但等质量的NaHCO3比Na2CO3与盐酸反应快，且产生的CO2多，故从试验Ⅱ中气球鼓胀的速度和程度就能鉴别Na2CO3和NaHCO3。(2)NaHCO3受热分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，Na2CO3受热不分解。与试验Ⅲ相比，试验Ⅳ的优点是一套装置可以同时进行两个对比试验。(3)从试验Ⅳ可以看出，A中温度高，B中温度低，若A中装Na2CO3，B中装NaHCO3，在这种状况下，与B相连试管中的澄清石灰水变浑浊，而与A相连试管中的澄清石灰水不变浑浊，更能说明NaHCO3比Na2CO3易分解。(4)碳酸氢钠与氢氧化钙反应时，反应物的量不同，生成物不同，若澄清石灰水过量，反应为Ca(OH)2＋NaHCO3=CaCO3↓＋NaOH＋H2O。当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时，反应为2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，所得溶液中溶质为Na2CO3。检验所得溶液中溶质的阴离子的方法：取少量上层清液于试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，也可证明溶液中含有COeq\o\al(2－,3)。12．(15分)如图试验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO3，D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题：(1)在A试管内发生反应的化学方程式是2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。(2)B装置的作用是汲取气体中的水蒸气(干燥CO2)。(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(4)双球干燥管内视察到的试验现象是淡黄色的物质渐渐转变为白色，点燃的蚊香燃烧更加猛烈。(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O，则双球干燥管内视察到的试验现象是点燃的蚊香渐渐熄灭。解析：(2)CO2和水蒸气通过浓硫酸，浓硫酸汲取水蒸气而干燥CO2，因此B装置的作用是汲取气体中的水蒸气(干燥CO2)。(4)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，淡黄色固体(Na2O2)变为白色固体(Na2CO3)同时生成氧气(O2)，因此点燃的蚊香燃烧更猛烈。(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O，则Na2O＋CO2=Na2CO3，没有氧气生成，没有氧气助燃，由于缺氧而导致燃烧的蚊香渐渐熄灭。13．(15分)已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行试验。主要试验步骤如下：①依据图示组装仪器，并检查装置的气密性②将ag试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液③称量盛有碱石灰的U形管的质量为bg④从分液漏斗滴入6mol·L－1的稀硫酸，直到不再产生气体为止⑤从导管A处缓缓鼓入肯定量的空气⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为cg⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为dg请回答下列问题：(1)装置中干燥管B的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管中。(2)假如将分液漏斗中的稀硫酸换成浓度相同的稀盐酸，测量的结果将偏高(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(3)步骤⑤的目的是把反应产生的CO2全部排入U形管中。(4)步骤⑦的目的是推断反应产生的CO2是否全部排出，并被U形管中的碱石灰汲取。(5)试样中纯碱的质量分数为eq\f(106×d－b,44a)×100%(用含a、b、d的代数式表示)。解析：(1)U形管中的碱石灰是为了汲取反应生成的二氧化碳，但空气中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U形管，对结果产生误差。(2)由于盐酸具有挥发性，也会随着二氧化碳进入U形管，被误认为是二氧化碳，所以二氧化碳的质量偏大，算出的碳酸钠的质量也会偏大，所以结果会偏高。(3)由于反应完了锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入肯定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入U形管。(4)直到U形管的质量基本不变，说明二氧化碳已经被全部排到U形管中，并被U形管中的碱石灰汲取。(5)设试样中碳酸钠的质量为x，则Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑10644x(d－b)g解得x＝eq\f(106×d－b,44)g；所以试样中纯碱的质量分数为eq\f(1