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1、第三章 第1讲钠及其化合物一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，按图示搭建装置，用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是()A水是钠与硫反应的催化剂B酚酞的水溶液可能变为红色C钠与硫的反应是放热反应D滤纸逐渐变黑解析：A钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的反应，所以水不是催化剂，A错误；硫化钠为强碱弱酸盐，溶于水后，发生水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液为红色，B正确；钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反应说明其为放热反应，C正确；硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体，D正
2、确。2钙和钠相似，也能形成过氧化物，则下列叙述正确的是()A过氧化钙的化学式是Ca2O2B1 mol过氧化钠或过氧化钙跟足量水反应都生成0.5 mol氧气C过氧化钙中阴阳离子数之比为21D过氧化钙中只含离子键解析：BA过氧化钙的化学式是CaO2，错误；B.1 mol过氧化钠与水反应的方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2，过氧化钙与水反应的方程式为2CaO22H2O=2Ca(OH)2O2，1 mol过氧化钠或过氧化钙跟足量水反应都生成0.5 mol氧气，正确；C.过氧化钙中阴阳离子数之比为11，错误；D.过氧根中含有共价键，错误。3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(
3、)解析：ANaHCO3加热分解有水生成，试管口应略向下倾斜，故A装置不合理。4下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中不正确的是()A向Na2CO3溶液中通入等物质的量的HCl，生成的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，消耗同浓度盐酸的体积，后者大于前者C物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液D向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出解析：A根据化学方程式Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，当碳酸钠和HCl物质的量相等时，不会产生二氧化碳，A项错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3
4、，n(Na2CO3)n(NaHCO3)2n(Na2CO3)，当n(NaHCO3)2n(Na2CO3)时消耗同浓度盐酸体积相等，所以后者大于前者，B项正确；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项正确；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会发生反应Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，常温下在相同的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶，所以会析出碳酸氢钠晶体，D项正确。5取一支大试管，加入20 mL饱和澄清石灰水(1.6 gcm3)，再
5、加入5 mL苯(0.87 gcm3)，静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(0.97 gcm3)。下列实验现象中，能观察到的现象有()钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动有气体产生澄清石灰水变浑浊钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动钠停留在苯层不反应钠块最后消失ABC D解析：B根据题意，金属钠的密度小于澄清石灰水，但大于苯，故将金属钠投入盛有澄清石灰水和苯的大试管中，钠会处于二者的界面处；同时由于钠与水反应生成H2，H2对金属钠产生推动作用，故金属钠在界面处可能上下跳动。由于有NaOH生成，并放出热量，Ca(OH)2的溶解度减小，饱和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液变浑浊。6(2021北京调研
6、题)钠的燃烧产物中混有杂质，某研究小组进行如图所示的实验探究。下列推测错误的是()A过氧化钠与硫酸的反应可能有Na2O22H=2NaH2O2Ba试管中的现象说明燃烧前钠块中含有铁元素Cc试管中的溶液为无色，推测发生的反应为5H2O26H2MnO=2Mn25O28H2OD根据以上实验可判定：该实验中钠的燃烧产物中含Fe2O3，不含Fe3O4解析：D钠燃烧的产物为过氧化钠，结合c试管中有小气泡产生的现象推知过氧化钠和硫酸可能发生反应Na2O22H=2NaH2O2，A项正确；a试管中溶液变为红色，说明溶液中含有Fe3，则燃烧前钠块中含有铁元素，B项正确；由c试管中的实验现象知，溶液中的物质与酸性高锰
7、酸钾溶液发生了氧化还原反应，并产生了气体，结合A项可推测c试管中发生的反应为5H2O26H2MnO=2Mn25O28H2O，C项正确；由a、b试管中的现象可知，钠的燃烧产物中含有Fe3，不含Fe2，不能判断钠的燃烧产物中含Fe2O3，不含Fe3O4，D项错误。7现有25 mL 2 molL1的Na2CO3溶液和75 mL 1 molL1的稀盐酸。(1)将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中；(2)将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为()A现象相同，所得气体的体积相等B现象相同，所得气体的体积不等C现象不同，所得气体的体积相等D现象不同，所得气体的体积不等解析：Dn
8、(Na2CO3)0.05 mol，n(HCl)0.075 mol(1)操作：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O005 mol0.075 moln(CO2)n(CO2)0.075 mol；(2)操作：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3005 mol0.05 mol0.05 molNaHCO3HCl=NaClCO2H2O005 mol0.025 moln(CO2)n(CO2)0.025 mol。8(2021日照第二次联考，11)实验室验证钠能与二氧化碳发生反应，并确定其产物的装置如图所示(已知：PdCl2溶液遇CO能产生黑色的Pd)。下列说法错误的是()A装置的仪器还可以制取H2、
9、NH3等气体B装置中石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯C装置中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4D装置中有黑色沉淀，发生的反应是PdCl2COH2O=PdCO22HCl解析：C固体和液体不加热反应制备气体，锌和稀硫酸反应制氢气，氧化钙和浓氨水反应制备氨气都可以用装置，A正确；金属钠与空气中的氧气、水蒸气等发生反应，因此实验之前，用二氧化碳气体排出装置内的空气，当看到装置中石灰水变浑浊后，空气已排净，再点燃酒精灯，B正确；反应产生的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气，因此先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢(因为碳酸钠溶液与二氧化碳反应)，再用浓H2SO4吸收水蒸气，C错误；根据题给信息可知，PdCl2
10、被CO还原为黑色的Pd，发生反应PdCl2COH2O= PdCO22HCl，D正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)9Na3N和NaH都是离子化合物，与水反应都有气体生成，下列说法中正确的是()A两种物质的阴离子半径都比阳离子半径小B与水反应时，前者为非氧化还原反应，后者为氧化还原反应C与盐酸反应都只生成一种盐D溶于水，所得溶液都能使无色酚酞变红解析：BDNa3N中N3的半径比Na大，A错误；Na3N3H2O=3NaOHNH3，NaHH2O=NaOHH2，其中Na3N与H2O反应属于非氧化还原反应，B正确；Na3N与盐酸反应生成NaCl与NH4Cl两种盐，C错误；两种物质溶于水都生
11、成能使无色酚酞变红的NaOH，D正确。10下图是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形管中装有适量小玻璃珠和约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()AU形管内的玻璃珠可增大过氧化钠与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50 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：CA项，玻璃珠的存在可增大
12、Na2O2粉末与玻璃珠间的缝隙，增大Na2O2与CO2的接触面积，加快反应速率，正确；B项，U形管中发生2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，固体由淡黄色粉末变为白色粉末，正确；D项，可用带火星的木条检验生成的氧气，正确；C项，n(Na2O2)0.019 moln(CO2)4.5103 mol，CO2未剩余，收集到的气体大于50 mL是因为反应放热，温度升高气体体积膨胀，错误。11(2021原创)某小组同学对Na2O2与CO2反应后所得固体混合物进行研究，欲测定其中Na2CO3的质量分数，下列实验方案不可行的是()A取a克固体混合物与足量盐酸充分反应，将反应后溶液蒸干、灼烧，得到b克固体B
13、取a克固体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克C取a克固体混合物与足量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到b克固体D取a克固体混合物与足量水反应，加热，使气体完全逸出，冷却至室温后测得气体体积为V升(已换算为标准状况)解析：BNa2O2与CO2反应后所得固体混合物的成分为Na2O2与Na2CO3。设混合物中Na2O2的物质的量为x mol，Na2CO3的物质的量为y mol，只要能列出两个二元一次方程，即可求出x和y的值，进而能确定混合物中Na2CO3的质量分数。四个选项中混合物均取a克，可列出方程78x 106ya。A项，最终得到的固体为NaCl，根据钠原子守
14、恒，可列出方程58.5(2x2y)b，正确；B项，逸出气体中除了二氧化碳和氧气，还有水蒸气，碱石灰同时吸收二氧化碳和水蒸气，所以不能根据碱石灰的增重列出方程，错误；C项，生成沉淀BaCO3，根据碳原子守恒，可列方程197yb，正确；D项，生成的气体为氧气，根据反应2Na2O22H2O=4NaOHO2，可列方程，正确。三、非选择题12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的实验。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)，可利用的装置如下
15、。回答下列问题：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hgfeabc。答案：(1)打开盛放金属钠的试剂瓶，用镊子取出一块钠，放在滤纸上吸干表面的煤油，再用小
16、刀切下所需大小的钠块，余下的放回原试剂瓶，盖好即可(2)来自表面的煤油来自空气中的二氧化碳来自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=2Na2CO3O2hgfeabc防止空气中的水和二氧化碳进入装置13实验小组两名同学共同设计如下装置探究过氧化钠与二氧化硫的反应。通入SO2一段时间后，将带火星的木条插入试管C的液面上方，木条复燃。(1)甲同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式为_。检验反应后B中的白色固体含有Na2SO3的方法是_。(2)乙同学认为反应后B中有Na2SO3
17、还会有Na2SO4。乙同学猜想的理由是_。为检验产物中Na2SO4的存在，乙同学设计并实施了如下实验方案：甲同学认为该实验方案的现象不能证明有Na2SO4生成，其理由为_。(3)测定B中反应完全后的固体中Na2SO4含量的实验方案：称取样品a g，加水溶解，_，烘干，称量得BaSO4 b g，则Na2SO4的质量分数为_(列出计算式即可)。解析：(1)Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式为2Na2O22SO2=2Na2SO3O2。要证明反应后B中的白色固体中含有Na2SO3，只需证明含有SO即可，取反应后B中的白色固体少许，滴入稀硫酸，若生成的无色气体能使品红溶液
18、褪色，加热后品红溶液又恢复，则说明含有Na2SO3。(2)Na2O2具有强氧化性，SO2有较强的还原性，两者发生氧化还原反应生成Na2SO4。由实验方案可知，稀硝酸具有强氧化性，它会将BaSO3氧化为BaSO4，故该实验不能说明反应后B中有Na2SO4。(3)因为亚硫酸钡易溶于盐酸，硫酸钡不溶，所以测定B中反应完全后固体中Na2SO4含量的实验方案为称取样品a g，加水溶解，加盐酸酸化的氯化钡溶液，过滤，洗涤，烘干，称量得BaSO4 b g。b g BaSO4的物质的量为b/233 mol，则样品中含Na2SO4的质量为142b/233 g，所以Na2SO4的质量分数为100%。答案：(1)2
19、Na2O22SO2=2Na2SO3O2取反应后B中的白色固体少许，滴入稀硫酸，若生成无色能使品红溶液褪色的气体，加热后品红溶液又恢复，则说明含Na2SO3(2)过氧化钠具有强氧化性，二氧化硫有较强的还原性稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡(3)加盐酸酸化的氯化钡溶液，过滤，洗涤100%14有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的CO2和H2O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。(1)实验步骤：按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是_。称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和盛装碱石
20、灰的U形管D的质量。打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入氮气数分钟，其目的是_。关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯，加热至不再产生气体。打开活塞K1，缓缓鼓入氮气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。(2)关于该实验方案，请回答下列问题。若加热反应后不鼓入氮气，对测定结果的影响是_。E处干燥管中盛放的试剂是_，其作用是_，如果实验中没有该装置，则会导致测量结果NaHCO3的质量分数_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。若样品质量为a g，反应后C、D装置增加的质量分别为m g、n g，则混合物中Na2CO310H2O的质量分数为_(用含a、m、n的代数式表示)。
21、解析：(1)由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰增加的质量，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置增加的质量，计算生成水的质量，故应首先检验装置的气密性。装置内有空气，含有水蒸气和CO2，会影响对样品生成的水蒸气和CO2质量的测定，实验前通入氮气，排出装置中原有的水蒸气和二氧化碳，减少误差。(2)若加热反应后不鼓入氮气，生成水蒸气质量和CO2质量测定结果会偏小，又碳酸氢钠依据二氧化碳计算，而Na2CO310H2O的质量是根据生成水的总质量计算的，则测得的NaHCO3和Na2CO310H2O的含量偏小而NaCl含量偏大。干燥管中盛放的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水蒸气和CO2，若撤
22、去E装置，则D装置中测得CO2的质量偏大，使测定的NaHCO3的质量分数偏大。若样品质量为a g，反应后C、D装置增加的质量分别为m g、n g，D装置中增加的质量为生成CO2的质量，设NaHCO3分解生成的水蒸气的质量为x g，则2NaHCO3Na2CO3H2OCO2 18 g 44 g x g n gx g，装置C吸收的是水蒸气，包括NaHCO3分解生成的水蒸气和Na2CO310 H2O分解生成的水蒸气，故Na2CO310H2O分解生成的水蒸气的质量m g g，设Na2CO310H2O的质量为y g，Na2CO310H2ONa2CO310H2O 286 g 180 g y g m g gy g，所以Na2CO310H2O的质量分数为100。答案：(1)检查装置气密性除去装置中的水蒸气和二氧化碳(2)Na2CO310H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小，NaCl的质量分数测定结果偏大碱石灰防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果偏大100%