鲁科版 2023高考化学 一轮复习 二 钠及其化合物（含研究物质性质的基本方法） 课时练习

二 钠及其化合物（含研究物质性质的基本方法）

题组一：钠及其氧化物

(建议用时：15分钟)

1．按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验，据此判断下列说法正确的是(　　)

A.打开右端活塞，将一小块金属钠加入煤油中，反应前片刻，钠的位置应在a处

B．开始反应后，能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应

C．反应一段时间后，左端液面上升，进入长颈漏斗，a处有无色气体产生

D．若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象

解析:选C。钠的密度比煤油的大，应下降到b处，与水反应，产生气体，由于气体的作用，又使钠进入煤油，由于重力作用，钠又要下沉，这样钠就在b界面上下跳动，所以A、B说法错误。由于反应开始后产生的气体在a处积累，部分水将排到长颈漏斗中，反应一段时间后，左端液面上升，所以C说法正确。由于酒精能溶于水，所以若用苯或酒精来代替煤油，观察到的实验现象不相同。

2．将Na2O2分别投入含有下列离子的溶液中，离子浓度明显减小的是(　　)

①S2－　②SO　③HCO　④Fe2＋　⑤CO

⑥SO　⑦CH3COO－　⑧NH

A．①②③④⑧　　　　 B．①②③④⑤

C．②③④⑤⑧       D．④⑤⑥⑦⑧

解析:选A。S2－、SO、Fe2＋均被氧化，HCO转化成CO，NH转化成NH3·H2O或生成NH3。CO、CH3COO－、SO基本不变。

3．(2022·济南模拟)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂，实验室可用如图装置制取少量纯净过氧化钠。下列说法正确的是(　　)

A.装置X也可以用于制取H2、NH3等气体的发生装置

B．②中所盛试剂为饱和NaHCO3溶液

C．③的作用是吸收尾气

D．实验时先点燃酒精灯，再打开仪器①的开关

解析:选A。A.氢气一般通过锌粒与稀硫酸反应制备，为固体＋液体气体的反应，可以通过装置X来发生；制取氨气可以用氢氧化钙固体和氯化铵固体加热来制取，还能通过浓氨水滴入碱石灰或氢氧化钠固体上来制取，此时也可采用装置X制备，故A正确；B.氧气与单质钠加热生成过氧化钠，因此装置X用于制备氧气，过氧化氢在二氧化锰作用下可生成氧气和水：2H2O22H2O＋O2↑，②中盛放浓硫酸吸水，防止水与单质钠发生反应生成杂质，故B错误；C.外界的水蒸气与二氧化碳进入装置Z后会与单质钠发生反应生成杂质，因此③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入反应装置，故C错误；D.若先点燃装置Z中的酒精灯，此时装置中还未充满氧气，存在二氧化碳和水，会与单质钠发生反应生成杂质，因此实验时需先让X装置反应一会儿，等装置Z中充满氧气后，再点燃装置Z中的酒精灯，故D错误。

4．(2022·合肥模拟)通过测定混合气中O2含量可计算已变质的Na2O2(含Na2CO3)纯度，实验装置如图(Q为弹性良好的气球)。下列分析错误的是(　　)

A.Q气球中产生的气体主要成分为O2、CO2

B．测定气体总体积必须关闭K1、K2，打开K3

C．量筒Ⅰ用于测二氧化碳的量，干燥管b中装入碱石灰，量筒Ⅱ用于测氧气的量

D．反应停止，打开K2，再缓缓打开K1可观察到Q气球才慢慢缩小

解析:选C。变质的过氧化钠中含有碳酸钠，加入酸后Q内发生反应：2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2↑(结合Na2O2与水及NaOH与硫酸的反应得总反应)、Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，反应产生的CO2、O2使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的CO2、O2的体积，反应停止，打开K2，再缓缓打开K1，广口瓶内外相通，气球Q慢慢缩小，混合气体通过碱石灰吸收CO2，最后量筒Ⅱ中收集的是O2。A.加入酸后Q内发生反应：2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2↑、Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，反应产生CO2、O2气体，故A正确；B.反应产生的CO2、O2使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的CO2、O2的体积，所以滴稀H2SO4前必须关闭K1、K2打开K3，故B正确；C.量筒Ⅰ用于测二氧化碳和氧气的量，量筒Ⅱ中收集的是O2，故C错误；D.反应停止，打开K2，再缓缓打开K1，广口瓶内外相通时，气球Q才慢慢缩小，故D正确。

5．某化学小组在实验室制取Na2O2。查阅资料可知，钠与空气在453～473 K之间可生成Na2O，迅速提高温度到573～673 K之间可生成Na2O2，若温度提高到733～873 K之间Na2O2可分解。除Li外其他碱金属不与N2反应。

(1)甲组设计制取Na2O2装置如图。

①使用该装置制取的Na2O2中可能含有的杂质为____________。

A．Na3N    B．Na2CO3

C．Na2O    D．NaOH

E．NaHCO3

②该小组为测定制得的Na2O2样品的纯度，设计装置如图：

烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是___________。分液漏斗和烧瓶用导管连接可使稀硫酸顺利流下，也可防止产生实验误差，若没有该导管将导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。测定装置的接口从左至右正确的连接顺序是________________。

(2)乙组从反应历程上分析该测定反应存在中间产物，从而导致测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。为证明其分析的正确性，设计实验方案如表所示：

在上述实验中，能够证明乙组分析正确的最佳方案是____________(填实验序号)。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

________________________________________________________________________。

(3)丙组根据上述提供的有关信息，设计了一个方案可准确的测定样品的纯度。请简述实验操作和需要测定的有关数据__________________。

解析:(1)①由于空气中含有少量的CO2和水蒸气，因此钠与空气反应时产物中可能含有Na2CO3和NaOH，当反应温度在453～473 K之间还有Na2O生成，故选B、C、D。②烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O；若没有该导管，由于硫酸的流入，会使得收集的气体(含有部分空气)体积偏大，导致测定结果偏大；根据①的分析，需要将生成的CO2除去后再收集O2，从左至右的连接顺序为aedfgh，增加澄清石灰水是检验CO2是否除净。(2)从反应历程上看，Na2O2与水反应生成H2O2，如果H2O2没有完全分解，会导致放出的氧气偏少，测定结果偏小；为了使H2O2分解，可以加入少量MnO2粉末作为催化剂，故选Ⅰ；根据实验Ⅲ可知，H2O2与酚酞作用的条件是碱性条件。

答案：(1)①BCD　②2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O　偏大　aedfgh　(2)偏小　Ⅰ　碱性条件　(3)称取一定质量(m)的样品，加热到733～873 K使之分解，使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V)，然后进行有关计算[或称取一定质量(m)的样品，加入少量MnO2固体，再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V)，然后进行有关计算]

题组二：碳酸钠　碳酸氢钠

(建议用时：15分钟)

1．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是(　　)

A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度

B．二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性大于碳酸钠的热稳定性

C．相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳气体，产生二氧化碳的量相同

D．二者在一定的条件下可以相互转化

解析:选D。碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度；碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性；相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳气体，产生二氧化碳的量相同，故A、B、C错误。

2．(2022·娄底模拟)利用如图装置模拟“侯氏制碱法”，通过制备的NH3和CO2，与饱和食盐水反应制备NaHCO3。下列说法正确的是(　　)

A.实验时装置Ⅰ产生的气体应先通入装置Ⅳ中

B．装置Ⅲ中的试剂为浓硫酸

C．导管口的连接顺序为a­e­f­d­c­b

D．实验过程中，装置Ⅳ内会出现浑浊现象

解析:选D。A.实验时装置Ⅰ产生的气体为二氧化碳气体，侯氏制碱法中，氨气先通入饱和食盐水、二氧化碳后通入，才能生成高浓度的HCO，故A错误；B.装置Ⅲ中的试剂应为饱和碳酸氢钠溶液，目的是除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体，故B错误；C.由于氨气极易溶于水，且要对生成的二氧化碳气体除杂，则装置的连接顺序为a­d­c­e­f­b，故C错误；D.实验过程中，装置Ⅳ内会产生大量NaHCO3，NaHCO3在水中溶解度小会析出晶体，实验过程中，装置Ⅳ内会出现浑浊现象，故D正确。

3．(2022·连云港模拟)实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。下列分析不正确的是(　　)

A.实验①的作用是空白对照

B．实验②、③生成的沉淀都是CaCO3

C．从起始到a点反应的离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO

D．实验②、③的导电性变化与X、Y的图像变化趋势不同

解析:选C。A.实验②澄清石灰水中滴加碳酸钠，③澄清石灰水中滴加碳酸氢钠，所以①的作用是空白对照，故A正确；B.实验②澄清石灰水中滴加碳酸钠，发生Ca2＋＋CO===CaCO3↓，③澄清石灰水中滴加碳酸氢钠发生Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O，故B正确；C.从起始到a点，氢氧化钙过量，碳酸氢钠完全反应，发生Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O，故C错误；D.实验②澄清石灰水中滴加碳酸钠，发生Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，体积增大，浓度减小，导电性减小，③澄清石灰水中滴加碳酸氢钠发生Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋H2O＋NaOH，体积增大，浓度减小，导电性减小，实验②、③的导电性变化与X、Y的图像变化趋势不同，故D正确。

4．有一含NaCl、Na2CO3·10H2O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：

①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____________。

②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的质量和盛装碱石灰的U形管D的质量。

③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入氮气数分钟，其目的是

__________________________________________________。

④关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯，加热至不再产生气体。

⑤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。

①若加热反应后不鼓入氮气，对测定结果的影响是________________________。

②E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”)。

③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Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含a、m、n的代数式表示)。

解析:(1)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。③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)①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Na2CO3·10H2O的质量是根据生成水的总质量计算的，则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的含量偏小而NaCl含量偏大。②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。③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

2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑

          18 g    44 g

          x g     n g

x＝g，装置C吸收的是水蒸气，包括NaHCO3分解生成的水蒸气和Na2CO3·10H2O分解生成的水蒸气，故Na2CO3·10H2O分解生成的水蒸气的质量＝m g－ g，设Na2CO3·10H2O的质量为y g，

Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O

    286 g          180 g

    y g           m g－g

y＝g，所以Na2CO3·10H2O的质量分数为×100%。

答案：(1)①检查装置气密性　③除去装置中的水蒸气和二氧化碳　(2)①Na2CO3·10H2O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　②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　③×100%