全国版2021高考化学一轮复习课时作业9钠及其重要化合物含解析 练习

课时作业(九)　钠及其重要化合物

1．(2019·黑龙江哈尔滨月考)下面关于金属钠的描述正确的是(　　)

A．钠在自然界里以游离态或化合态形式存在

B．钠离子和钠原子都具有较强的还原性

C．等质量的钠分别与足量氧气反应生成Na2O和Na2O2时，转移电子的物质的量相等

D．钠和钾的合金于室温下呈固态，可作原子反应堆的导热剂

C　[钠的化学性质很活泼，钠元素在自然界中以化合态存在，没有游离态，故A错误；钠原子容易失去电子，而钠离子只能得到电子，所以钠原子具有较强的还原性，而钠离子没有，故B错误；钠反应后均生成钠离子，因此等质量的钠与足量氧气反应，无论生成氧化钠还是过氧化钠，转移电子的物质的量相同，故C正确；钠和钾的合金熔点低，常温下为液态，具有良好的导热性，可作原子反应堆的导热剂，故D错误。]

2．(2019·江西新余模拟)下列有关Na2O2的说法不正确的是(　　)

A．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成

B．Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应

C．Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

D．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊

B　[A项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C项，Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应；D项，Na2O2先和水反应生成O2和NaOH，NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3。]

3．(2019·吉林百校联盟联考)分别向CuSO4溶液和FeSO4溶液中加入等量的金属钠，下列说法一定正确的是(　　)

A．两溶液中均有金属单质析出

B．CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀生成

C．FeSO4溶液中最终有白色沉淀生成

D．钠在CuSO4溶液中的反应更剧烈

B　[钠是活泼的金属，投入盐溶液中首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此两溶液中均没有金属单质析出，A错误；CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀氢氧化铜生成，B正确；FeSO4溶液中首先产生氢氧化亚铁白色沉淀，最终转化为红褐色沉淀氢氧化铁，C错误；钠在溶液中反应的剧烈程度与溶液中的氢离子浓度有关，不能确定两溶液中的氢离子浓度，因此不能比较二者反应的剧烈程度，D错误。]

4．(2018·江西新余二模)如图所示，若锥形瓶内是水，分液漏斗内的液体也是水，向烧杯内滴加水时，发现U形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，则烧杯内的物质是(　　)

A．过氧化钠　　　 B．钠

C．氧化钠　　　 D．钾

C　[U形管内液体慢慢右移，说明容器内压强比外界压强大，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，说明容器内压强与原来相等，故该反应放热，且没有气体生成。氧化钠与水反应放热，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，故C正确；过氧化钠溶于水放热并生成氧气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故A错误；钠、钾加入水中反应均放热并生成氢气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故B、D错误。]

5．(2019·湖南益阳调研)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2  mol·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是(　　)

A．原NaOH溶液的浓度为0.2  mol·L－1

B．通入CO2在标准状况下的体积为448 mL

C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3

D．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1

A　[当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2=== NaHCO3，在加入盐酸100 mL时，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3，最终都会生成NaCl，因n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.02  mol，NaOH和盐酸的体积相同，那么浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2  mol·L－1，A项正确；盐酸由25 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗盐酸0.015  mol，生成CO2 0.015  mol，即通入CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；设所得溶液中的Na2CO3为x  mol，NaHCO3为y  mol，根据原子守恒：2x  mol＋y  mol＝0.02  mol，x  mol＋y  mol＝0.015  mol，解得x＝0.005，y＝0.01，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1，C、D项错误。]

6．(2019·云南曲靖一中月考)某物质的分子式为CxHyOz，取该物质A g在足量的O2中充分燃烧，将产物全部通入过量的Na2O2中，若Na2O2固体的质量增加了B g，则下列说法正确的是(　　)

A．若y>x>z，则A>B　　　 B．若x＝y>z，则A>B

C．若x＝z<y，则A＝B　　　 D．若x<z＝y，则A<B

C　[有机物在足量的O2中充分燃烧后生成CO2和H2O，通入过量的Na2O2，发生反应2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2，由方程式可知，过氧化钠增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量和与H2O等物质的量的H2的质量之和，即增加的质量可表示为nCO·mH2，所以，若A＝B，只需x＝z，y为任意值，C正确。]

7．(2019·山东滨州模拟)某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应：

下列说法正确的是(　　)

A．②中的大量气泡主要成分是氢气

B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成

C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的

D．⑤中MnO2的主要作用是降低水中氧气的溶解度

C　[过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，A错误；氢氧化钠是碱，使酚酞变红，B错误；④中溶液红色褪去，可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有强氧化性，能氧化有色物质，使溶液褪色，C正确；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，即加入MnO2的目的是验证过氧化钠和水反应生成过氧化氢，而不是降低水中氧气的溶解度，D错误。]

8．(2019·安徽合肥质检)在密闭容器中，将124.0 g氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物加热，充分反应后排出气体，得到剩余固体112.0 g，则原混合物中氢氧化钠的质量为(　　)

A．26.7 g　 B．40.0 g　

C．68.0 g　 D．80.0 g

C　[由反应NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O可知，若在密闭容器中将40 g氢氧化钠和84 g碳酸氢钠的混合物加热，充分反应后排出气体，可得到106 g碳酸钠。现将124.0 g氢氧化钠和碳酸氢钠的混合物充分加热反应后排出气体，剩余固体112.0 g，则氢氧化钠过量，原混合物中碳酸氢钠的质量为×84 g＝56.0 g，所以原混合物中氢氧化钠的质量为124.0 g－56.0 g＝68.0 g，C正确。]

9．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)

A．取a克混合物充分加热，减重b克

B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体

C．取a克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

D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体

C　[取a克混合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，B正确；取a克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，由于逸出气体中含有H2O(g)，故无法求解，C错误；由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3 的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。]

10．(2019·河北武邑调研)200 mL含有0.10  mol·L－1碳酸钠的溶液和100 mL稀硫酸，不管将前者滴入后者，还是将后者滴入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则该硫酸的浓度合理的是(　　)

A．0.2  mol·L－1　　　 B．0.18  mol·L－1

C．1.5  mol·L－1　　　 D．2  mol·L－1

B　[当碳酸钠溶液滴入稀硫酸中发生反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑；当稀硫酸滴入碳酸钠溶液中，反应顺序为CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，两种情况下均有气体产生，则氢离子的物质的量应大于Na2CO3的物质的量，又因为最终生成的气体体积不同，因此HCO＋H＋===H2O＋CO2↑不能完全进行，即氢离子的物质的量比Na2CO3的物质的量的二倍少，碳酸钠的物质的量为0.02  mol，则氢离子的物质的量应在0.02～0.04  mol之间，所以硫酸的物质的量应介于0.01～0.02  mol之间，硫酸的体积为0.1 L，则其浓度应该是0.1～0.2  mol·L－1，故B符合。]

11．(2019·甘肃天水模拟)某天然碱的组成可表示为xNa2CO3·yNaHCO3·zH2O。取m g该天然碱配成1 L溶液M。取出100 mL M，向其中加入50 mL 1  mol·L－1盐酸，两者恰好完全反应生成NaCl，同时产生CO2气体的体积为672 mL(标准状况下)，下列推断正确的是(　　)

A．m g该天然碱中含0.3  mol Na2CO3

B．m g该天然碱中含0.3  mol Na＋

C．溶液M中c(Na＋)＝0.5  mol·L－1

D．该天然碱中x∶y∶z＝2∶1∶2

C　[生成CO2的体积为672 mL(标准状况下)，物质的量为0.03  mol，根据碳元素守恒，100 mL M溶液中含有Na2CO3和NaHCO3的物质的量之和为0.03  mol，则m g该天然碱中含有Na2CO3和NaHCO3的物质的量之和为0.3  mol，故A错误；由A中分析知，m g该天然碱中含Na＋的物质的量应大于0.3  mol，故B错误；反应后生成氯化钠溶液，根据氯原子守恒，氯化钠的物质的量等于盐酸中含有的氯化氢的物质的量即0.05  mol，则溶液M中c(Na＋)＝c(Cl－)＝＝0.5  mol·L－1，故C正确；m g该天然碱中含有Na2CO3和NaHCO3的物质的量之和为0.3  mol，含有钠离子0.5  mol，则Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为0.2  mol和0.1  mol，由于m未知，无法计算结晶水的物质的量，因此无法判断该天然碱中x∶y∶z的值，故D错误。]

12．(2019·广西防城港模拟)Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果，该同学设计并进行了如图所示实验。

Ⅰ.实验探究

(1)图A是制取氢气的装置，从图中所给仪器中选择一部分组装成一套能随开随停的发生装置，选择的仪器是________(填编号)。

(2)装置A中用粗锌和稀盐酸制取氢气，B装置中所盛放的试剂是________，其作用是________________。

(3)下面是实验过程中的重要操作，正确的顺序是______(填序号)。

A．加热至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间

B．用小试管收集气体并检验其纯度

C．打开K1、K2，通入氢气

D．停止加热，充分冷却，关闭K1、K2

(4)实验过程中观察到淡黄色粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。由此可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为________________。

Ⅱ.数据处理

(5)实验结束后，该同学欲测定C装置硬质玻璃管内白色固体中未反应完的Na2O2含量。其操作流程如下：

操作1溶液转移操作2

①测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外，还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和________，操作2的名称是__________。

②在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得的Na2O2质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)

解析　(1)实验室可以用锌粒和稀硫酸(或稀盐酸)反应制取氢气，该反应不需要加热，若从图中所给仪器中选择一部分组装成一套能随开随停的反应装置，则可以用e(干燥管)盛装锌粒、d(烧杯)盛装酸液、用a(铁架台)起到固定作用、用c(带活塞的导管)导气和控制反应的发生和停止，故选择的仪器编号是acde。(2)装置A中用粗锌和稀盐酸制取氢气，则氢气中会混有水和氯化氢、Na2O2与水和氯化氢都能反应，故应用碱石灰除去水和氯化氢，所以B装置中所盛放的试剂是碱石灰。(3)实验开始时应先通入氢气排出装置中的空气，以保证探究Na2O2与H2能否发生反应实验的准确性，确定氢气纯净后，加热Na2O2，反应一段时间，停止加热，充分冷却后再停止通入氢气，综上分析，正确的操作顺序是CBAD。(4)实验过程中观察到淡黄色粉末慢慢变成白色固体，则氢气与Na2O2发生了反应；无水硫酸铜未变蓝色，则反应没有水生成，根据原子守恒，Na2O2与H2反应的化学方程式为Na2O2＋H22NaOH。(5)①Na2O2与稀HCl反应生成NaCl、H2O和O2，NaOH与稀HCl反应生成NaCl和H2O，故溶液中的溶质为NaCl，则操作2是从溶液中得到氯化钠晶体，故操作2为蒸发结晶；蒸发操作除用到酒精灯、蒸发皿外，还要用玻璃棒搅拌；②设样品中Na2O2的质量为x g、NaOH的质量为y g，则x g＋y g＝m1 g，生成NaCl的质量为58.5 g· mol－1×  mol＝m2 g，解得x＝39×；在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得NaCl的质量(m2)偏小，根据上述Na2O2质量的表达式可得，测得的Na2O2的质量(x)会偏小，所以测得的Na2O2的质量分数偏小。

答案　(1)acde　(2)碱石灰　吸收氢气中的水和氯化氢　(3)CBAD　(4)Na2O2＋H22NaOH　(5)①玻璃棒　蒸发结晶　②偏小

13．(2019·黑龙江黑河模拟)我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

(1)利用上述反应原理，设计如下图所示装置，制取碳酸氢钠晶体，B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，C烧杯中盛有冰水，D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去。制取碳酸氢钠晶体可供选用的药品有：

a．石灰石　b．生石灰　c．6  mol·L－1盐酸　d．稀盐酸　e．浓氨水　f．饱和氯化钠溶液

①A中制备气体时，所需药品是________(填字母)。

②B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是_______________________________________ _________________________________________________。

③在实验过程中，向C中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，而不先通CO2再通NH3的原因是_____________________________________________________________。

④E装置向C中通气的导管不能插入液面下的原因是____________________。

(2)该小组同学为了测定C中所得晶体碳酸氢钠的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质)，将晶体充分干燥后，称量质量为w g。再将晶体加热到质量不再变化时，称量所得粉末质量为m g。然后进行如图所示实验：

①在操作Ⅱ中，为了判断加入氯化钙溶液是否过量，其中正确的是________(填字母)。

a．在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，向溶液中继续加入少量氯化钙溶液

b．在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，向溶液中再加入少量碳酸钠溶液

c．在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，取上层清液再加入少量碳酸钠溶液

②操作Ⅲ的方法为________、________、________。

③所得晶体中碳酸氢钠的纯度为___________________________________________。

解析　(1)①CO2是用石灰石和盐酸在烧瓶中发生反应制取的，由于CO2在水中溶解度不大，所以导气管要伸入到液面以下，而制取氨气是将浓氨水滴入到盛有生石灰的烧瓶中反应制取的，氨气在水中非常容易溶解，所以导气管要在液面上，根据在C中导气管的长短可知：在A中制备CO2气体，所需药品是a、c；②用盐酸制取CO2气体时，由于盐酸有挥发性，所以其中含有杂质HCl，在B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用就是除去CO2中的杂质HCl；③CO2在水中的溶解度小，产生的HCO的浓度也就小，不容易形成NaHCO3的饱和溶液，所以难形成沉淀，因此在实验过程中，向C中先通入NH3使溶液呈碱性；④E装置向C中通气的导管不能插入液面下是为了防止倒吸现象的发生。(2)①在操作Ⅱ中，为了判断加入氯化钙溶液是否过量，其中正确的是a。在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，向溶液中继续加入少量氯化钙溶液，若不出现白色沉淀，就证明氯化钙溶液过量，若产生白色沉淀，就证明氯化钙溶液不足量。因此选项是a。②操作Ⅲ的方法是过滤、洗涤、干燥。

③2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm

　84×2　　　　　　　　　　　　62

　m(NaHCO3)　　　　　　　　(w－m)g

所以m(NaHCO3)＝[2×84(w－m)÷62] g＝84(w－m)/31 g，所以所得晶体中碳酸氢钠的纯度为；

方法二：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。根据方程式可得关系式：2NaHCO3～Na2CO3～CaCO3；若含有168 g NaHCO3，发生反应会产生CaCO3沉淀100 g，现在产生沉淀n g，所以原固体中含有NaHCO3的质量是(168n÷100) g，所以NaHCO3的质量分数是[(168n÷100) g÷w g]×100%＝×100%。

答案　(1)①ac　②除去CO2中的HCl　③由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生较高浓度的HCO，才能析出NaHCO3晶体　④防倒吸　(2)①a　②过滤　洗涤　干燥　③×100%或