1、练案 6 第三章金属及其化合物 第 6 讲钠及其重要化合物 A 组基础必做题(40 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 4 分，共 16 分) 1(2021山东泰安上学期期末)关于钠及其化合物的化学用语正确的是(D) A钠原子的结构示意图： B过氧化钠的电子式： C碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3=Na HCO2 3 D工业上用 Na 制取 K：NaKCl= 熔融 NaClK 解析本题以钠及其化合物的化学用语为载体，考查了原子结构示意图、电子式、电 离方程式和化学方程式的书写等知识点，体现了基础性和综合性的考查要求。 A 项中示意图 为 钠 离 子 的 结 构 示 意 图 ， 故 A
2、 错 误 ； 过 氧 化 钠 是 离 子 化 合 物 ， 其 电 子 式 为 ，故 B 错误；碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3=Na HCO 3，故 C 错误；工业上用 Na 制取 K：NaKCl= 熔融 NaClK，故 D 正确。 2(2021山东潍坊高三检测)下列操作或实验现象的解释(方程式)正确的是(B) A除去 Na2CO3溶液中的 Na2SO4，加入适量 Ba(OH)2溶液后，过滤：Ba2 SO2 4=BaSO4 B钠投入盛有 FeCl3溶液的烧杯中，产生无色气体与红褐色沉淀：6Na2Fe3 6H2O=2Fe(OH)36Na 3H2 CNa2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色
3、黏稠物：2Na2O22CO2=2Na2CO3 O2 D向 NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀 2HCO 3Ca2 2OH =CaCO3CO2 32H2O 解析Na2CO3与 Ba(OH)2也反应，且还会引入 OH ，A 错误；钠投入盛有 FeCl3溶液 的烧杯中，先与 H2O 反应：2Na2H2O=2NaOHH2，生成无色气体，NaOH 与 FeCl3 反应： 3NaOHFeCl3=Fe(OH)33NaCl， 生成红褐色沉淀， 将联立得离子方程式： 6Na2Fe3 6H2O=2Fe(OH)36Na3H2，B 正确；Na2O2变为白色黏稠物是 Na2O2 在潮湿的空气中吸水，生
4、成 NaOH，C 错误；澄清石灰水过量，则 CO 2 3不可能以离子形式 存在，D 错误。 3(2021江苏高三检测)将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴 加 0.1 molL 1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2的物质的量的关系 的是(C) 解析滴加盐酸先发生反应 OH H=H2O，再发生反应 CO2 3H =HCO 3，最 后发生反应：HCO 3H =CO2H2O；因 n(OH)n(CO2 3)0.01 mol，故加入 0.02 mol HCl 后开始有气体生成，C 正确。 4 (2021北京师范大学附中期中)某实验小组通过
5、如图所示实验探究 Na2O2与水的反应： 下列说法不正确的是(D) A中的大量气泡主要成分是氧气 B中溶液变红，说明有碱性物质生成 C中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质 D中 MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度 解析本题考查 Na2O2与 H2O 的反应原理。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气， 故 A 正确；过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠，氢氧化钠是强碱，使酚酞溶液变成红色， 故 B 正确；过氧化钠与水反应过程中生成了过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性，能够使溶 液褪色，故 C 正确；MnO2是过氧化氢分解反应的催化剂，加快了过氧化氢分解速率，因此 放出大量气泡，故 D 错误。 二、
6、非选择题(本题包括 2 小题，共 24 分) 5(2021云南昆明高三检测)如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集并检验 气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如图乙或丙所示的装置，请根据要求回答下列问题。 (1)写出钠与水反应的离子方程式：2Na2H2O=2Na 2OHH2 。 (2)若按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小 块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是CD(填字母)。 A钠块始终保持在 a 处，直至完全消失 B钠沉入 U 形管 b 处而后又慢慢浮到 a 处 C钠处于煤油和水的交界处上下浮动 D随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升 E最终
7、钠块在煤油中燃烧起来 (3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是储存反应过程中排出的水。 (4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度否(填“是”或“否”)。 (5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按 下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下的体积关系是b(填字母)。 用扎有多个小孔的铝箔包住钠 用扎有多个小孔的铜箔包住钠 a二者收集气体一样多 b收集气体体积较大 c收集气体体积较大 解析(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生 H2，生成的气体将 钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此反复，直至钠反应完。反应过程中没有 O2
8、产生，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处，上下浮动。 (4)液体充满 U 形管，反应过程中只产生 H2，不可能含有 O2，点燃时不会产生爆炸，因 而不需要检验氢气的纯度。 (5)Na 和 H2O 反应产生 H2的同时产生 NaOH， NaOH 可以和 Al 发生反应： 2Al2NaOH 2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住 Na 时产生 H2的体积较大。 6(2021北京丰台高三检测)有一含 NaCl、Na2CO310H2O 和 NaHCO3的混合物，某同 学设计如下实验通过测量反应前后 C、D 装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量 分数。 (1)加热前通入空气的目的是除去
9、装置中的水蒸气和二氧化碳。 (2)装置 C、D 中盛放的试剂为 CCaCl2(或 P2O5等)，D碱石灰。 (3)若将 A 装置换成盛放 NaOH 溶液的洗气瓶，则测得的 NaCl 含量将偏低(填“偏 高”“偏低”或“无影响”， 下同)； 若B中反应管右侧有水蒸气冷凝， 则测定结果中NaHCO3 的含量将无影响；若撤去 E 装置，则测得 Na2CO310H2O 的含量将偏低。 (4)若样品的质量为 25.0 g，反应后 C、D 的质量差分别为 9.9 g、2.2 g，由此可知混合 物中 NaHCO3的质量分数为33.6%。 解析(1)Na2CO310H2O 可通过 H2O 的量确定，NaHCO
10、3可通过 CO2的量确定，故必 须先把装置中的水蒸气和二氧化碳排出去，防止干扰实验。 (2)C 装置是吸收水的装置，所以应该盛放吸水的物质，浓硫酸是液体，一般 U 形管盛 放固体，所以 C 中盛放无水氯化钙(或 P2O5等)；碱石灰能吸收二氧化碳，D 装置可盛放碱 石灰。 (3)若将 A 装置换成盛放 NaOH 溶液的洗气瓶，氢氧化钠溶液中的部分水蒸气进入 C 装 置中，导致水的含量增大，则测得氯化钠的含量偏低；因 NaHCO3的含量由 D 吸收的 CO2 测定，则 B 中反应管右侧有水蒸气冷凝，对 D 吸收 CO2无影响，测定结果中 NaHCO3的含 量无影响；若撤去 E 装置，则测定结果中
11、 NaHCO3的含量偏高，导致 Na2CO310H2O 的含量 偏低。 (4)C 吸收的是水， 是 Na2CO310H2O 和 NaHCO3分解得到， D 吸收的是 CO2， 是 NaHCO3 分解得到，故通过 2.2 g CO2可知 NaHCO3为 8.4 g，则混合物中 NaHCO3的质量分数为 8.4 g 25.0 g100%33.6%。 B 组能力提升题(60 分) 一、选择题(本题包括 4 小题，每题 6 分，共 24 分) 1(2021河北衡水高三检测)工业上以粗盐(含 Ca2 、Mg2、SO2 4等杂质)为主要原料， 采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥 NH4Cl，实验室模拟工艺流
12、程如图甲所示。下列说法正 确的是(B) A饱和食盐水中先通入的气体为 CO2 B流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒 C如图乙所示装置可以比较 Na2CO3和 NaHCO3晶体的热稳定性 D对粗盐溶液除杂可依次加入过量 NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸 调节溶液的 pH 解析A 项，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，使溶 液变为碱性溶液，再通入二氧化碳，可以达到实验目的，错误；B 项，从溶液中得到固体， 需要加热浓缩、 冷却结晶、 过滤等操作， 因此流程图中的“系列操作”一定需要玻璃棒搅拌、 引流等，正确；C 项，Na2CO3加热不易分解，
13、NaHCO3晶体加热容易分解，故小试管中应盛 放 NaHCO3，大试管中盛放 Na2CO3，错误；D 项，除去粗盐中的 Ca2 、Mg2、SO2 4及泥沙， 可以依次加过量 BaCl2溶液除去 SO2 4，然后加 NaOH 溶液除去 Mg2 ，用 Na2CO3溶液除去 Ca2 和过量的 Ba2，盐酸要在最后加入，除去过量的 NaOH 和 Na2CO3，错误。 2(2021北京朝阳区月考)研究金属钠的性质，实验如下： 实验装置实验方案 液体 a现象 蒸馏水.钠浮在水面，剧烈反应，有少量白雾 0.1 molL 1 盐酸 .钠浮在液面，反应比剧烈，有白雾产生 浓盐酸 .钠浮在液面，反应比缓慢，产生大
14、量白雾，烧杯底 部有白色固体 下列说法不正确的是(B) A中反应的离子方程式为 2Na2H =2NaH2 B对比、可知，随着 c(H )增大，反应的剧烈程度增大 C实验、均有白雾产生，说明 Na 与水或酸反应均放出大量热 D推测中浓盐酸的 c(Cl )以及生成的 NaCl 固体对反应剧烈程度有影响 解析本题考查钠与水及酸的反应。实验中金属钠与盐酸反应，过程为金属钠失去 电子生成 Na ，溶液中的 H得到电子生成氢气，因 HCl 为强电解质，完全电离，A 项中的 离子方程式书写正确；对比实验、可知，随着盐酸浓度的增大，反应的剧烈程度增大， 但实验在浓盐酸中 Na 的反应并不是很剧烈，B 错误；N
15、a 与水反应放热，可以将溶液中的 水分子和氯化氢分子蒸出到空气中， 又由于空气温度较低使水蒸气在空气中凝结形成白雾或 HCl 溶于空气中的水蒸气中形成白雾，C 正确；反应中盐酸浓度较高，反应一段时间后烧 杯底部有白色固体生成，该白色固体为 NaCl，反应比反应缓慢，说明溶液中 Cl 浓度 和生成的 NaCl 固体都可能对反应的剧烈程度有一定的影响，D 正确。 3(2021山东滨州高三检测)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(A) 解析加热固体，为防止生成的水倒流，试管口应略向下倾斜，A 错误。 4(2021福建厦门模拟)如图是 Na2O2和 CO2定性、定量实验的装置示意
16、图。注射器 1 中抽取了 100 mL CO2，U 形管中装有适量玻璃珠和约 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(C) AU 形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹和增大过氧化钠和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 CO2 D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 解析玻璃珠可起到增大 Na2O2与
17、 CO2接触面积、使之反应完全的作用，A 正确；U 形管中 Na2O2与 CO2反应生成 Na2CO3和 O2，故 U 形管内淡黄色粉末渐渐变白，B 正确； 由 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知，100 mL CO2理论上应产生 50 mL O2，收集到的气 体大于 50 mL，除部分 CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀，C 错误；可利用 O2支持燃烧、能使带火星的木条复燃的性质证明，D 正确。 二、非选择题(本题包括 2 小题，共 36 分) 5(2021陕西榆林模拟)化学兴趣小组同学想用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2(N2 不与金属钠反应)，可利用的装置如下
18、。回答下列问题： (1)装置中盛放的药品是NaOH 溶液， 若没有该装置可能导致生成的 Na2O2中含有 碳酸钠，其反应方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。 (2)若规定气体的气流方向从左到右，各仪器接口的标号字母(a、b)顺序：空气进入 h，g接f，e接a，b接c，d。 (3)装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置。 (4)某学习小组发现：在盛有 Na2O2的试管中加入足量水，固体完全溶解，并立即产生 大量气泡，当气泡消失后，向其中滴入 12 滴酚酞溶液，溶液变红；将试管轻轻振荡，红 色很快褪去；此时再向试管中加入少量 MnO2粉末，又有气泡产生。 使酚酞溶液变红是因
19、为过氧化钠和水反应生成氢氧化钠， 红色褪去的可能原因是 反应生成的 H2O2具有漂白作用。 加入 MnO2反应的化学方程式为2H2O2= MnO2 2H2OO2。 解析(1)装置是利用 NaOH 溶液除去空气中的 CO2，若没有该装置，空气中的 CO2 和 Na2O2反应会生成 Na2CO3。 (2)组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为、。 (3)利用装置中的碱石灰防止空气中的水分和二氧化碳进入装置。 (4)过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠是碱，碱使酚酞变红；红色褪去的可能原因是 过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有氧化性， 能氧化有色物质。 过氧化氢在二氧化锰作 催化剂的条件下分解生成水和氧气。
20、 6 (2021辽宁大连双基测试)为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源， 某化学兴趣小组选择适当的化学试剂和实验用品，用如图所示的装置(C 中盛放的是过氧化 钠)进行实验。回答下列问题： (1)a 的名称为分液漏斗。 (2)A 是实验室中制取 CO2的装置。写出 A 中发生反应的离子方程式：CaCO32H =Ca2 CO2H2O 。 (3)填写下表中的空白。 装置序号加入的试剂加入该试剂的目的 B饱和 NaHCO3溶液除去 CO2中混入的 HCl DNaOH 溶液吸收未反应的 CO2气体 (4)写出 C 中发生反应的化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O
21、2 2H2O=4NaOHO2。 (5)F 中得到气体的检验方法为把 E 中导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵 住试管口，取出试管，立即将带火星的木条伸入试管内，若带火星的木条复燃，则证明试管 中收集的气体是 O2。 (6)为了测定某碳酸钠样品的纯度，完成如下实验： 在电子天平上准确称取三份灼烧至恒重的无水 Na2CO3样品(杂质不与盐酸反应)0.400 0 g 于 250 mL 锥形瓶中， 用 50 mL 水溶解后， 加 23 滴甲基橙作指示剂， 然后用 0.200 0 molL 1 HCl 标准液滴定，滴定终点的实验现象为溶液由黄色变为橙色，且半分钟不变 色。 已知 Na2CO3与 H
22、Cl 的滴定反应为 Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。 滴定时实验 数据如表所示： 实验次数 编号 0.200 0 molL 1 HCl 溶液的体积/mL 滴定前刻度滴定后刻度 11.0031.50 25.0034.50 37.0042.50 选取表中合理数据，计算出碳酸钠样品的纯度为79.50%。 解析本题考查探究实验，涉及气体物质的制备及检验等，考查的核心素养是科学探 究与创新意识。 (1)a 为分液漏斗。 (2)实验室中用稀盐酸与大理石反应制备 CO2， 反应的离子方程式为 CaCO32H =Ca2 CO2H2O。 (3)A 中生成的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气，根据实验目的
23、分析，B 中加入饱和 NaHCO3溶液的目的是除去二氧化碳中的 HCl 气体； D 中有未反应的 CO2气体， 为防止 CO2 干扰 O2体积的测定，D 中应加入 NaOH 溶液以除去未反应的 CO2气体。 (4)C 中发生的是 Na2O2与 CO2和 H2O 的反应，反应的化学方程式为 2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2和 2Na2O22H2O=4NaOHO2。 (5)F 中得到的气体为氧气，其检验方法为把 E 中导管移出水面，关闭分液漏斗活塞， 用拇指堵住试管口，取出试管，立即将带火星的木条伸入试管内，若带火星的木条复燃，则 证明试管中收集的气体是 O2。 (6)用盐酸滴定碳酸钠溶液可用甲基橙作指示剂，由于碳酸钠溶液显碱性，溶液起始颜 色为黄色，则滴定终点的现象为溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变色；由表可知，第一次 消耗盐酸的体积为 30.50 mL，第二次消耗盐酸的体积为 29.50 mL，第三次消耗盐酸的体积 为 35.50 mL，第三次实验数据误差较大，舍去，则消耗的盐酸的平均体积为 30.00 mL，根 据反应 Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2可计算出样品中 Na2CO3的质量为(0.200 030.0010 31 2106) g0.318 g，则样品中 Na 2CO3的质量分数为 0.318 g 0.400 0 g100% 79.50%。
