2023屆新高考新教材化學(xué)人教版一輪訓(xùn)練-第三章第1講　鈉及其化合物

第三章第1講鈉及其化合物一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1．倒置的坩堝蓋子上放硫粉，在硫粉中央放一小塊鈉，按圖示搭建裝置，用膠頭滴管向金屬鈉滴加一滴水，立即倒扣上大燒杯，發(fā)現(xiàn)坩堝蓋子內(nèi)火星四濺，燒杯內(nèi)出現(xiàn)大量白煙，下列說法錯誤的是()A．水是鈉與硫反應(yīng)的催化劑B．酚酞的水溶液可能變?yōu)榧t色C．鈉與硫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)D．濾紙逐漸變黑解析：A鈉與水反應(yīng)放熱，放出的熱量引發(fā)鈉與硫的反應(yīng)，所以水不是催化劑，A錯誤；硫化鈉為強堿弱酸鹽，溶于水后，發(fā)生水解使溶液顯堿性，所以酚酞的水溶液為紅色，B正確；鈉與硫反應(yīng)引發(fā)后，不需要加熱就能繼續(xù)反應(yīng)說明其為放熱反應(yīng)，C正確；硫化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成硫化銅黑色固體，D正確。2．鈣和鈉相似，也能形成過氧化物，則下列敘述正確的是()A．過氧化鈣的化學(xué)式是Ca2O2B．1mol過氧化鈉或過氧化鈣跟足量水反應(yīng)都生成0.5mol氧氣C．過氧化鈣中陰陽離子數(shù)之比為2∶1D．過氧化鈣中只含離子鍵解析：BA．過氧化鈣的化學(xué)式是CaO2，錯誤；B.1mol過氧化鈉與水反應(yīng)的方程式為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，過氧化鈣與水反應(yīng)的方程式為2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑，1mol過氧化鈉或過氧化鈣跟足量水反應(yīng)都生成0.5mol氧氣，正確；C.過氧化鈣中陰陽離子數(shù)之比為1∶1，錯誤；D.過氧根中含有共價鍵，錯誤。3．用如圖所示實驗裝置進行相關(guān)實驗探究，其中裝置不合理的是()解析：ANaHCO3加熱分解有水生成，試管口應(yīng)略向下傾斜，故A裝置不合理。4．下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的敘述中不正確的是()A．向Na2CO3溶液中通入等物質(zhì)的量的HCl，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶2B．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，消耗同濃度鹽酸的體積，后者大于前者C．物質(zhì)的量濃度相同時，Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液D．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出解析：A根據(jù)化學(xué)方程式Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，當(dāng)碳酸鈉和HCl物質(zhì)的量相等時，不會產(chǎn)生二氧化碳，A項錯誤；等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3，n(Na2CO3)<n(NaHCO3)<2n(Na2CO3)，當(dāng)n(NaHCO3)＝2n(Na2CO3)時消耗同濃度鹽酸體積相等，所以后者大于前者，B項正確；在Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中，碳酸根離子和碳酸氫根離子均能水解，導(dǎo)致溶液呈堿性，但是碳酸根離子水解程度大，所以碳酸鈉的堿性強于碳酸氫鈉，即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液，C項正確；向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，會發(fā)生反應(yīng)Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓，常溫下在相同的溶劑中，Na2CO3比NaHCO3易溶，所以會析出碳酸氫鈉晶體，D項正確。5．取一支大試管，加入20mL飽和澄清石灰水(ρ＝1.6g·cm－3)，再加入5mL苯(ρ＝0.87g·cm－3)，靜置后緩慢加入黃豆粒大小的鈉塊(ρ＝0.97g·cm－3)。下列實驗現(xiàn)象中，能觀察到的現(xiàn)象有()①鈉在飽和澄清石灰水層反應(yīng)并四處游動②有氣體產(chǎn)生③澄清石灰水變渾濁④鈉在石灰水與苯的界面處反應(yīng)并上下跳動⑤鈉停留在苯層不反應(yīng)⑥鈉塊最后消失A．①②⑥ B．②③④⑥C．⑤ D．①②③⑥解析：B根據(jù)題意，金屬鈉的密度小于澄清石灰水，但大于苯，故將金屬鈉投入盛有澄清石灰水和苯的大試管中，鈉會處于二者的界面處；同時由于鈉與水反應(yīng)生成H2，H2對金屬鈉產(chǎn)生推動作用，故金屬鈉在界面處可能上下跳動。由于有NaOH生成，并放出熱量，Ca(OH)2的溶解度減小，飽和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液變渾濁。6．(2021·北京調(diào)研題)鈉的燃燒產(chǎn)物中混有雜質(zhì)，某研究小組進行如圖所示的實驗探究。下列推測錯誤的是()A．過氧化鈉與硫酸的反應(yīng)可能有Na2O2＋2H＋=2Na＋＋H2O2B．a(chǎn)試管中的現(xiàn)象說明燃燒前鈉塊中含有鐵元素C．c試管中的溶液為無色，推測發(fā)生的反應(yīng)為5H2O2＋6H＋＋2MnOeq\o\al(－,4)=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2OD．根據(jù)以上實驗可判定：該實驗中鈉的燃燒產(chǎn)物中含F(xiàn)e2O3，不含F(xiàn)e3O4解析：D鈉燃燒的產(chǎn)物為過氧化鈉，結(jié)合c試管中有小氣泡產(chǎn)生的現(xiàn)象推知過氧化鈉和硫酸可能發(fā)生反應(yīng)Na2O2＋2H＋=2Na＋＋H2O2，A項正確；a試管中溶液變?yōu)榧t色，說明溶液中含有Fe3＋，則燃燒前鈉塊中含有鐵元素，B項正確；由c試管中的實驗現(xiàn)象知，溶液中的物質(zhì)與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，并產(chǎn)生了氣體，結(jié)合A項可推測c試管中發(fā)生的反應(yīng)為5H2O2＋6H＋＋2MnOeq\o\al(－,4)=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，C項正確；由a、b試管中的現(xiàn)象可知，鈉的燃燒產(chǎn)物中含有Fe3＋，不含F(xiàn)e2＋，不能判斷鈉的燃燒產(chǎn)物中含F(xiàn)e2O3，不含F(xiàn)e3O4，D項錯誤。7．現(xiàn)有25mL2mol·L－1的Na2CO3溶液和75mL1mol·L－1的稀鹽酸。(1)將Na2CO3溶液逐滴滴入稀鹽酸中；(2)將稀鹽酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。兩操作的現(xiàn)象及結(jié)果(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為()A．現(xiàn)象相同，所得氣體的體積相等B．現(xiàn)象相同，所得氣體的體積不等C．現(xiàn)象不同，所得氣體的體積相等D．現(xiàn)象不同，所得氣體的體積不等解析：Dn(Na2CO3)＝0.05mol，n(HCl)＝0.075mol(1)操作：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O0．05mol0.075moln(CO2)n(CO2)＝eq\f(1,2)×0.075mol；(2)操作：Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO30．05mol0.05mol0.05molNaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O0．05mol0.025moln(CO2)n(CO2)＝0.025mol。8．(2021·日照第二次聯(lián)考，11)實驗室驗證鈉能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，并確定其產(chǎn)物的裝置如圖所示(已知：PdCl2溶液遇CO能產(chǎn)生黑色的Pd)。下列說法錯誤的是()A．裝置①的儀器還可以制取H2、NH3等氣體B．裝置⑤中石灰水變渾濁后，再點燃酒精燈C．裝置②③中分別盛裝飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4D．裝置⑥中有黑色沉淀，發(fā)生的反應(yīng)是PdCl2＋CO＋H2O=Pd↓＋CO2＋2HCl解析：C固體和液體不加熱反應(yīng)制備氣體，鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，氧化鈣和濃氨水反應(yīng)制備氨氣都可以用裝置①，A正確；金屬鈉與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，因此實驗之前，用二氧化碳?xì)怏w排出裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)看到裝置⑤中石灰水變渾濁后，空氣已排凈，再點燃酒精燈，B正確；反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w含有氯化氫和水蒸氣，因此先用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫(因為碳酸鈉溶液與二氧化碳反應(yīng))，再用濃H2SO4吸收水蒸氣，C錯誤；根據(jù)題給信息可知，PdCl2被CO還原為黑色的Pd，發(fā)生反應(yīng)PdCl2＋CO＋H2O=Pd↓＋CO2＋2HCl，D正確。二、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)9．Na3N和NaH都是離子化合物，與水反應(yīng)都有氣體生成，下列說法中正確的是()A．兩種物質(zhì)的陰離子半徑都比陽離子半徑小B．與水反應(yīng)時，前者為非氧化還原反應(yīng)，后者為氧化還原反應(yīng)C．與鹽酸反應(yīng)都只生成一種鹽D．溶于水，所得溶液都能使無色酚酞變紅解析：BDNa3N中N3－的半徑比Na＋大，A錯誤；Na3N＋3H2O=3NaOH＋NH3↑，NaH＋H2O=NaOH＋H2↑，其中Na3N與H2O反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)，B正確；Na3N與鹽酸反應(yīng)生成NaCl與NH4Cl兩種鹽，C錯誤；兩種物質(zhì)溶于水都生成能使無色酚酞變紅的NaOH，D正確。10．下圖是Na2O2和CO2定性、定量實驗的裝置示意圖。注射器1中抽取了100mLCO2，U形管中裝有適量小玻璃珠和約1.5gNa2O2粉末。實驗開始時，打開K1、K2、K4止水夾，關(guān)閉K3止水夾，推動注射器1活塞，緩緩將CO2壓至U形管中，注射器2活塞緩緩向外移動。下列敘述中不正確的是()A．U形管內(nèi)的玻璃珠可增大過氧化鈉與二氧化碳的接觸面積B．U形管內(nèi)淡黃色粉末漸漸變白C．注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的氣體大于50mL，只是因為還含有CO2D．打開膠塞，立即將帶火星的木條伸入U形管中，可驗證反應(yīng)產(chǎn)物之一為氧氣解析：CA項，玻璃珠的存在可增大Na2O2粉末與玻璃珠間的縫隙，增大Na2O2與CO2的接觸面積，加快反應(yīng)速率，正確；B項，U形管中發(fā)生2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，固體由淡黃色粉末變?yōu)榘咨勰?，正確；D項，可用帶火星的木條檢驗生成的氧氣，正確；C項，n(Na2O2)＝eq\f(1.5g,78g·mol－1)＝0.019mol＞n(CO2)＝eq\f(100mL,22400mL·mol－1)＝4.5×10－3mol，CO2未剩余，收集到的氣體大于50mL是因為反應(yīng)放熱，溫度升高氣體體積膨脹，錯誤。11．(2021·原創(chuàng))某小組同學(xué)對Na2O2與CO2反應(yīng)后所得固體混合物進行研究，欲測定其中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下列實驗方案不可行的是()A．取a克固體混合物與足量鹽酸充分反應(yīng)，將反應(yīng)后溶液蒸干、灼燒，得到b克固體B．取a克固體混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克C．取a克固體混合物與足量BaCl2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得到b克固體D．取a克固體混合物與足量水反應(yīng)，加熱，使氣體完全逸出，冷卻至室溫后測得氣體體積為V升(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)解析：BNa2O2與CO2反應(yīng)后所得固體混合物的成分為Na2O2與Na2CO3。設(shè)混合物中Na2O2的物質(zhì)的量為xmol，Na2CO3的物質(zhì)的量為ymol，只要能列出兩個二元一次方程，即可求出x和y的值，進而能確定混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。四個選項中混合物均取a克，可列出方程78x＋106y＝a。A項，最終得到的固體為NaCl，根據(jù)鈉原子守恒，可列出方程58.5×(2x＋2y)＝b，正確；B項，逸出氣體中除了二氧化碳和氧氣，還有水蒸氣，堿石灰同時吸收二氧化碳和水蒸氣，所以不能根據(jù)堿石灰的增重列出方程，錯誤；C項，生成沉淀BaCO3，根據(jù)碳原子守恒，可列方程197y＝b，正確；D項，生成的氣體為氧氣，根據(jù)反應(yīng)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，可列方程eq\f(x,2)＝eq\f(V,22.4)，正確。三、非選擇題12．某班級化學(xué)興趣小組做如下實驗，請回答相關(guān)問題：(1)甲組做金屬鈉在空氣中燃燒的實驗。實驗室取用金屬鈉的方法是_______________________________________。(2)金屬鈉燃燒時會生成黑色固體，黑色固體的可能來源是________、________。(3)某同學(xué)想用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2(不考慮空氣中的N2)，可利用的裝置如下?；卮鹣铝袉栴}：①裝置Ⅳ中盛放的藥品是________，若沒有該裝置可能導(dǎo)致生成的Na2O2中含有________________________________________________________________________，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。②若規(guī)定氣流的方向為從左到右，各儀器連接的順序是：空氣進入________，________接________，________接________，________接________(填字母)。③裝置Ⅱ的作用是_______________________________________。解析：(3)要制備高純度的Na2O2，需要除去空氣中的CO2和水蒸氣。裝置Ⅲ的作用是除去水蒸氣，裝置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO2，如果不除去CO2，則CO2會與Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3；裝置Ⅱ連接在硬質(zhì)玻璃管末端，作用是防止空氣中的水蒸氣和CO2進入裝置Ⅰ，所以連接順序為空氣→h→g→f→e→a→b→c。答案：(1)打開盛放金屬鈉的試劑瓶，用鑷子取出一塊鈉，放在濾紙上吸干表面的煤油，再用小刀切下所需大小的鈉塊，余下的放回原試劑瓶，蓋好即可(2)來自表面的煤油來自空氣中的二氧化碳來自酒精燈揮發(fā)的酒精金屬鈉存在雜質(zhì)鐵元素，燃燒時生成鐵的氧化物(答任意兩點即可)(3)①氫氧化鈉溶液Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2②hgfeabc③防止空氣中的水和二氧化碳進入裝置Ⅰ13．實驗小組兩名同學(xué)共同設(shè)計如下裝置探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)。通入SO2一段時間后，將帶火星的木條插入試管C的液面上方，木條復(fù)燃。(1)甲同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)生成了Na2SO3和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。檢驗反應(yīng)后B中的白色固體含有Na2SO3的方法是_________________。(2)乙同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)后B中有Na2SO3還會有Na2SO4。乙同學(xué)猜想的理由是_________________________________________________________________。為檢驗產(chǎn)物中Na2SO4的存在，乙同學(xué)設(shè)計并實施了如下實驗方案：甲同學(xué)認(rèn)為該實驗方案的現(xiàn)象不能證明有Na2SO4生成，其理由為_____________________________________________________。(3)測定B中反應(yīng)完全后的固體中Na2SO4含量的實驗方案：稱取樣品ag，加水溶解，______________，烘干，稱量得BaSO4bg，則Na2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________(列出計算式即可)。解析：(1)Na2O2與SO2反應(yīng)生成了Na2SO3和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2SO2=2Na2SO3＋O2。要證明反應(yīng)后B中的白色固體中含有Na2SO3，只需證明含有SOeq\o\al(2－,3)即可，取反應(yīng)后B中的白色固體少許，滴入稀硫酸，若生成的無色氣體能使品紅溶液褪色，加熱后品紅溶液又恢復(fù)，則說明含有Na2SO3。(2)Na2O2具有強氧化性，SO2有較強的還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na2SO4。由實驗方案可知，稀硝酸具有強氧化性，它會將BaSO3氧化為BaSO4，故該實驗不能說明反應(yīng)后B中有Na2SO4。(3)因為亞硫酸鋇易溶于鹽酸，硫酸鋇不溶，所以測定B中反應(yīng)完全后固體中Na2SO4含量的實驗方案為稱取樣品ag，加水溶解，加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，過濾，洗滌，烘干，稱量得BaSO4bg。bgBaSO4的物質(zhì)的量為b/233mol，則樣品中含Na2SO4的質(zhì)量為eq\f(bg×142g·mol－1,233g·mol－1)＝142b/233g，所以Na2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(142b,233a)×100%。答案：(1)2Na2O2＋2SO2=2Na2SO3＋O2取反應(yīng)后B中的白色固體少許，滴入稀硫酸，若生成無色能使品紅溶液褪色的氣體，加熱后品紅溶液又恢復(fù)，則說明含Na2SO3(2)過氧化鈉具有強氧化性，二氧化硫有較強的還原性稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇(3)加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，過濾，洗滌eq\f(142b,233a)×100%14．有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗裝置，通過測量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2和H2O的質(zhì)量，來確定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)實驗步驟：①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實驗裝置后，首先進行的操作是_______________。②稱取樣品，并將其放入硬質(zhì)玻璃管中；稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和盛裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。③打開活塞K1、K2，關(guān)閉K3，緩緩鼓入氮氣數(shù)分鐘，其目的是_________________。④關(guān)閉活塞K1、K2，打開K3，點燃酒精燈，加熱至不再產(chǎn)生氣體。⑤打開活塞K1，緩緩鼓入氮氣數(shù)分鐘，然后拆下裝置，再次稱量洗氣瓶C的質(zhì)量和U形管D的質(zhì)量。(2)關(guān)于該實驗方案，請回答下列問題。①若加熱反應(yīng)后不鼓入氮氣，對測定結(jié)果的影響是__________________。②E處干燥管中盛放的試劑是________，其作用是__________________________，如果實驗中沒有該裝置，則會導(dǎo)致測量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。③若樣品質(zhì)量為ag，反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為mg、ng，則混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用含a、m、n的代數(shù)式表示)。解析：(1)①由實驗原理可知，實驗需要通過測量D裝置內(nèi)堿石灰增加的質(zhì)量，計算生成的二氧化碳的質(zhì)量，通過測量C裝置增加的質(zhì)量，計算生成水的質(zhì)量，故應(yīng)首先檢驗裝置的氣密性。③裝置內(nèi)有空氣，含有水蒸氣和CO2，會影響對樣品生成的水蒸氣和CO2質(zhì)量的測定，實驗前通入氮氣，排出裝置中原有的水蒸氣和二氧化碳，減少誤差。(2)①若加熱反應(yīng)后不鼓入氮氣，生成水蒸氣質(zhì)量和CO2質(zhì)量測定結(jié)果會偏小，又碳酸氫鈉依據(jù)二氧化碳計算，而Na2CO3·10H2O的質(zhì)量是根據(jù)生成水的總質(zhì)量計算的，則測得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的含量