2022高考化学一轮复习专练12钠及其化合物含解析

专练12　钠及其化合物

一、单项选择题

1．[2021·四川成都摸底]下列做法中观察到的现象可以说明钠的密度比水小的是(　　)

A．用小刀切开金属钠

B．将钠放在坩埚中加热

C．把钠保存在煤油中

D．将钠放入盛水的烧杯中

2．[2021·浙江1月]下列“类比”合理的是    (　　)

A．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2

B．NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO

C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl

D．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3

3．[2021·武邑中学高三月考]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．图1鉴别纯碱与小苏打

B．图2证明Na2O2与水反应放热

C．图3证明Cl2能与烧碱溶液反应

D．图4探究钠与Cl2反应

4．[2021·北京朝阳期末]以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。

下列分析不正确的是(　　)

A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质

B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3

C．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给

D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应

5．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①的仪器还可以制取H2、NH3等气体

B．装置⑤中石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯

C．装置②③中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4

D．装置⑥中有黑色沉淀，发生的反应是PdCl2＋CO＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl

6．将一定量的Na2CO3与NaHCO3的混合物充分加热，可收集到标况下aL的气体，若将同样的混合物投入到足量盐酸中，会收集到标况下bL的气体，则Na2CO3物质的量分数为(　　)

A.  B.

C.  D.

7．等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中，生成26.88L(标准状况下)的气体，则下列描述不正确的是(　　)

A．金属Al无剩余

B．c(Na＋)＝c(AlO)

C．所得溶液呈碱性

D．Na的物质的量是0.6mol

8．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(　　)

A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂

B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维

C．SO2是酸性氧化物，可用作漂白剂

D．CaO能与水反应，可用作干燥剂

二、不定项选择题

9．下列关于钠及其化合物的说法中正确的是(　　)

A．将2.3gNa投入到97.7g水中充分反应，所得溶液的质量分数大于4.0%

B．相同质量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，生成气体物质的量之比为1:3

C．将CO2和H2O的混合气体amol，与足量的Na2O2固体充分反应，生成的O2在标准状况下的体积为11.2aL

D．120mL含有0.20mol碳酸钠的溶液与200mL盐酸进行滴加反应，不管将前者滴入后者，还是后者滴入前者，滴加完全后，产生的气体在相同条件下体积不等，则盐酸的浓度可能为2mol/L

10．X、Y、Z、W有如图所示的转化关系(反应条件和部分其它反应物省略)，则X、Y、Z可能是　(　　)

①Na、Na2O、Na2O2　②AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2　③Fe、FeCl2、FeCl3　④NaOH、Na2CO3、NaHCO3

A．①②④B．②④

C．①②③D．①②③④

11．NaHCO3和Na2O2按2:1的个数之比混合，在密闭容器中加热使之充分反应，然后趁热排出气体物质，容器内残留物的成分是(　　)

A．Na2O2和NaHCO3  B．NaHCO3和Na2CO3

C．NaOH和Na2CO3   D．只有Na2CO3

12．某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：

①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；

②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。

该白色粉末可能为(　　)

A．NaHCO3、Al(OH)3  B．AgCl、NaHCO3

C．Na2SO3、BaCO3   D．Na2CO3、CuSO4

13．“NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl”是侯氏制碱法的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中错误的是(　　)

A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小

B．乙同学说：NaHCO3就是纯碱

C．丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵

D．丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳

三、非选择题

14．[2021·河北卷]绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr－Fe－Al－Mg的深度利用和Na＋内循环。工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是________(填元素符号)。

(2)工序①的名称为________。

(3)滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式)。

(4)工序③中发生反应的离子方程式为________。

(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为________________________，可代替NaOH的化学试剂还有____________(填化学式)。

(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序________(填“①”“②”“③”或“④”)参与内循环。

(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为________。{通常认为溶液中离子浓度小于10－5mol·L－1为沉淀完全：Al(OH)3＋OH－Al(OH)　K＝100.63；Kw＝10－14，Ksp[Al(OH)3]＝10－33}

15．为测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数，设计如下实验方案：

(1)方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称取剩余固体质量，计算。实验中加热至恒重的目的是__________________。

(2)方案二：按如图装置进行实验，并回答以下问题。

①实验前先________。分液漏斗中应该装________(填“盐酸”或“硫酸”)。D装置的作用是________________。

②实验中除称量样品质量外，还需称________装置反应前后质量的变化(填装置的字母代号)。

③根据此实验得到的数据，测定结果有误差。因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)方案三：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液。过滤、洗涤、干燥沉淀、称量固体质量，计算：

①实验中判断沉淀已完全的方法是__________________________________________

____________________________________________________________________________。

②若加入的试剂改为氢氧化钡溶液，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为________。

专练12　钠及其化合物

1．D　用小刀切开金属钠，说明钠的硬度小，A项不符合题意；将钠放在坩埚中加热，钠受热熔化，与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色Na2O2固体，说明钠的熔点低且钠可以与氧气反应，B项不符合题意；把钠保存在煤油中，说明钠的密度比煤油大，且钠与煤油不反应，C项不符合题意；将钠放入盛水的烧杯中，钠浮在水面上，熔成小球并在水面快速移动，可以说明钠的密度比水小，D项符合题意。

2．C　Na与H2O反应是因为金属钠的特殊活泼性，不是金属的通性，所以不能类比其他金属，A错误；HClO具有强氧化性，SO2具有强还原性，二者会发生氧化还原反应，B错误；Na3N是离子化合物，与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，可看作是阴、阳离子之间重新组合生成NaCl和NH3，NH3再与HCl结合生成NH4Cl，Mg3N2与Na3N结构相似，都是离子化合物，结构决定性质，所以反应可以“类比”，C正确；氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]＋，离子反应方程式为Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，所以得不到Ag2O，D错误。

3．A　加热固体，为防止生成的水倒流，试管口应向下倾斜，A错误；观察到脱脂棉燃烧，可说明过氧化钠与水反应放出大量的热，B正确；氯气与NaOH反应，使锥形瓶内压强减小，气球变大，C正确；钠与氯气加热生成氯化钠，碱液可吸收过量的氯气，D正确。

4．B　反应③是2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，NaOH为碱，Na2CO3为盐，因此CO2具有酸性氧化物的性质，A项正确；反应④是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，说明Na2CO3比NaHCO3热稳定性强，B项错误；反应⑤、⑥分别是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给，C项正确；反应④为分解反应，反应①为化合反应，反应②为置换反应，D项正确。

5．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①，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⑤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被CO还原为黑色的Pd，反应PdCl2＋CO＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl，D正确。

6．B　两次得到的二氧化碳的物质的量分别是mol、mol，根据方程式2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑可知碳酸氢钠的物质的量是mol×2＝mol。根据碳原子守恒可知碳酸钠的物质的量是mol－mol＝mol，则Na2CO3物质的量分数为＝。

7．B　等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中，发生反应：①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，②2NaOH＋2Al＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，将方程式①＋②得③：2Na＋4H2O＋2Al===2NaAlO2＋4H2↑，由③知，当钠和铝的物质的量相等时，恰好反应生成偏铝酸钠和氢气，A正确；偏铝酸根离子是弱离子能发生水解反应，所以导致c(Na＋)>c(AlO)，B错误；钠和铝恰好反应生成偏铝酸钠，即最后所得溶液是偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠是强碱弱酸盐溶液呈碱性，C正确；设需要钠的物质的量为x，

x＝0.6mol，D正确。

8．D　NaHCO3作胃酸的中和剂，利用NaHCO3的弱碱性，对人体无害，A选项不存在对应关系；光导纤维成分是SiO2，利用SiO2对光的全反射，不是利用SiO2的熔点高、硬度大的性质，B选项不存在对应关系；SO2作漂白剂，利用SO2的漂白性，与SO2是酸性氧化物无关，C选项不存在对应关系；CaO能与水反应，因此CaO可作干燥剂，D选项存在对应关系。

9．AC　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2.3gNa与水反应得到NaOH4g，溶液的质量因生成氢气小于100g，所以溶质的质量分数大于4.0%，A正确；B中发生的反应是2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，因盐酸和氢氧化钠过量，因此等量的铝产生氢气的物质的量相等，B错误；C中发生反应2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，无论是CO2还是H2O，消耗2mol气体，产生1molO2，因此amol混合气体，产生氧气的体积＝mol×22.4L/mol＝11.2aL，C正确；碳酸钠滴入盐酸中：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，盐酸滴入到碳酸钠中：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，假设无论前者滴入后者还是后者滴入前者，生成CO2气体体积相等，盐酸的物质的量为2×120×10－3×0.2mol＝0.048mol，此时盐酸浓度c(HCl)＝0.048/200×10－3mol·L－1＝0.24mol·L－1，因此产生气体体积不相等时，盐酸浓度应小于0.24mol·L－1，D错误。

10．A　①若X为Na、W为O2，则Y为Na2O，Z为Na2O2，O2与Na反应在加热的条件下生成Na2O2，故①正确；②若X为AlCl3，W为NaOH，则Y为Al(OH)3，Z为NaAlO2，过量NaOH与AlCl3反应生成NaAlO2，故②正确；③若X为Fe，W为Cl2，则Fe与Cl2只生成FeCl3，故③错误；④若X为NaOH、W为CO2，则Y为Na2CO3，Z为NaHCO3，过量CO2与NaOH反应生成NaHCO3，故④正确。所以A选项是正确的。

11．D　NaHCO3和Na2O2按2:1的个数之比混合，在密闭容器中加热使之充分反应，发生的反应方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O①　2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑③，CO2和H2O同时存在时，遇Na2O2，CO2先反应、H2O后反应，设NaHCO3和Na2O2的物质的量分别是2mol、1mol,2molNaHCO3完全分解生成1molNa2CO3、1molCO2、1molH2O，根据方程式②知，1molNa2O2完全反应需要1molCO2，所以二氧化碳和过氧化钠恰好完全反应，水蒸气不反应，则最终容器内残留物的成分是Na2CO3，故选D。

12．C　取少量Na2SO3、BaCO3加入足量水仍有部分未溶解的固体是BaCO3，再加入足量稀盐酸，BaCO3也溶解，产生的气体是SO2、CO2，取少量Na2SO3、BaCO3加入足量稀硫酸产生的气体是SO2、CO2，振荡后仍存在的固体是BaSO4，故选C项。

13．BC　反应中只有NaHCO3析出，所以该条件下NaHCO3的溶解度较小，A正确；纯碱是Na2CO3，不是NaHCO3，B错误；析出NaHCO3固体后的溶液中仍是NaHCO3饱和溶液，C错误；在饱和食盐水中先通入氨气，使溶液呈碱性，再通入二氧化碳，有利于CO2的溶解，D正确。

14．(1)Fe、Cr

(2)溶解

(3)Fe2O3、MgO

(4)2Na＋＋2CrO＋2CO2＋H2O===Cr2O＋2NaHCO3↓

(5)4Fe(CrO2)2＋7O2＋16NaHCO3===8Na2CrO4＋2Fe2O3＋16CO2＋8H2O　Na2CO3

(6)②

(7)8.37

解析：铬铁矿与熔融NaOH和O2反应后经工序①得到滤渣Ⅰ和介稳态物质；介稳态相分离后得到Na2CrO4溶液、NaOH溶液和无色溶液，向无色溶液中通入过量气体A后生成Al(OH)3沉淀和物质V的溶液，又Na2CrO4溶液经工序③后得到Na2Cr2O7溶液和物质V(s)，所以气体A为CO2，物质V为NaHCO3。(1)Fe(CrO2)2中的Fe为＋2价，易被氧化为＋3价；Fe(CrO2)2中的Cr为＋3价，在后续产物Na2CrO4中Cr为＋6价，因此高温连续氧化工序中被氧化的元素是Fe和Cr。(2)工序①之后为过滤操作，因此加水的目的是溶解可溶性物质，工序①的名称为溶解。(3)经高温连续氧化工序和工序①后铬铁矿转化为CrO、Al(OH)、Fe2O3和MgO，故滤渣Ⅰ的主要成分是Fe2O3和MgO。(4)由分析可知，气体A为CO2，不溶性物质V为NaHCO3，故工序③中发生反应的离子方程式为2Na＋＋2CrO＋2CO2＋H2O===Cr2O＋2NaHCO3↓。(5)由分析可知，物质V为NaHCO3，可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2＋7O2＋16NaHCO3===8Na2CrO4＋2Fe2O3＋16CO2＋8H2O；可代替NaOH的化学试剂需满足以下两点要求：一是显碱性，二是能提供Na＋，因此可代替NaOH的化学试剂还有Na2CO3。(6)热解工序中产生的混合气体为CO2和水蒸气，最适宜返回工序②参与内循环。(7)由题给方程式Al(OH)3＋OH－Al(OH)　K＝100.63，可得Al(OH)OH－＋Al(OH)3　K＝10－0.63，则K＝10－0.63＝，通常认为溶液中离子浓度小于10－5mol·L－1为沉淀完全，则10－0.63＝，可得c(OH－)＝10－5.63mol·L－1，已知Kw＝10－14，所以pOH＝5.63，pH＝14－pOH＝8.37，故工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为Al(OH)3沉淀的pH为8.37。

15．(1)保证NaHCO3全部分解

(2)①检查装置的气密性　硫酸　防止空气中水蒸气、CO2进入C装置被吸收　②C　③A、B中的CO2无法全部进入C中被吸收

(3)①向沉淀静置后的上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无沉淀生成，说明沉淀已完全　②55.8%

解析：(1)方案一中发生反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。加热至恒重是为了保证NaHCO3完全分解。

(2)①由于实验中会生成CO2气体，故实验前应检查装置的气密性。由于盐酸具有挥发性，故分液漏斗中试剂应选用H2SO4溶液，这样A中产生的CO2中只含有水蒸气，通过B装置中的浓硫酸干燥后，CO2被C装置中的碱石灰吸收。D装置中碱石灰的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置中引起误差。②根据A中发生的反应和各装置的作用可知，还需称量C装置前后的质量，质量差即为CO2的质量。③根据CO2气体的产生和气体流向可知，A、B中都残留部分CO2气体，无法被C装置吸收。

(3)①检验沉淀已完全，可向沉淀静置后的上层清液中继续加入BaCl2溶液检验有无CO剩余。②设Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y。则解得样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝55.8%。