高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第1讲钠及其重要化合物训练含解析

钠及其重要化合物

1．(2021·辽宁抚顺六校期中)将绿豆大的钠块投入下图所示的烧杯中，可能的现象是(　　)

A．钠块只在煤油层中游动，并放出气体

B．钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红

C．钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红

D．钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红

D　[钠的密度介于煤油和水的密度之间，投入的钠块落在二者界面上，钠的下半部分与水接触并反应，产生H2推动钠向上游动，进入煤油层后，反应停止，由于钠受到的重力大于浮力，随后钠块下沉，又回落到煤油和水的界面上，重复上述过程，故钠块在水层与煤油层界面处游动并上下跳动，因反应生成NaOH，滴有少量酚酞的水变红。]

2．(2021·辽宁师大附中期中)过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是(　　)

A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2

B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂

C．实验②、③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气

D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2

B　[过氧化钠与水反应产生的气体为O2，A正确；过氧化钠与水反应不需要催化剂，过氧化氢分解需要MnO2作催化剂，B错误；实验②③作为对照实验，能证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气，C正确；根据反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体可判断过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2，D正确。]

3．(2021·江西临川检测)下图是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：

则下列叙述错误的是(　　)

A．A气体是NH3，B气体是CO2

B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒

D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶

D　[利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，A项正确；NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差异，B项正确；操作Ⅲ是过滤，因此用到玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，C项正确；晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D项错误。]

4．(2021·河北辛集检测)将7.4 g Na2CO3·10H2O 和NaHCO3组成的混合物溶于水配成100 mL溶液，其中c(Na＋)＝0.6 mol·L－1。若将等质量的混合物加热至恒重，残留物的质量是(　　)

A．3.18 g　　　　　　　　 B．2.12 g

C．4.22 g     D．5.28 g

A　[Na2CO3·10H2O 和 NaHCO3混合物溶于水配成100 mL溶液，其中c(Na＋)＝0.6 mol·L－1，则有n(Na＋)＝0.1 L×0.6 mol·L－1＝0.06 mol。将等质量的混合物加热至恒重，得到Na2CO3固体，据Na＋守恒可知，n(Na2CO3)＝×0.06 mol＝0.03 mol，m(Na2CO3)＝0.03 mol×106 g·mol－1＝3.18 g。]

5．(2021·辽宁葫芦岛检测)将1.46 g NaOH和Na2CO3混合物配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸。加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系如图所示，则混合物中NaOH和Na2CO3的物质的量之比为(　　)

A．1∶1     B．2∶1

C．1∶2     D．2∶3

A　[图中AB段发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，消耗100 mL 0.1 mol·L－1稀盐酸，则消耗0.01 mol HCO；据碳原子守恒推知，原混合物中含有0.01 mol Na2CO3，其质量为0.01 mol×106 g·mol－1＝1.06 g，则有m(NaOH)＝1.46 g－1.06 g＝0.40 g，n(NaOH)＝0.01 mol，故NaOH和Na2CO3的物质的量之比0.01 mol∶0.01 mol＝1∶1。]

6．(2021·山西大同学期调研)现有两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色溶液，下列提出的简便的鉴别方法，其中不合理的是(　　)

①取等量的两种溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3

②取等量的两种溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3

③取等量的两种溶液于两支试管中，滴加稀硫酸，开始就有气体产生的是NaHCO3

④取等量的两种溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀是Na2CO3

A．①②     B．②③

C．③④     D．①④

D　[NaHCO3在水中受热不易分解，加热Na2CO3和NaHCO3溶液，溶液中溶解的气体随温度升高而逸出，均产生气泡，①错误；NaHCO3与盐酸反应生成NaCl、CO2和H2O，而Na2CO3溶液中滴加盐酸，先生成NaHCO3，再与盐酸反应放出CO2，故开始就有气体放出的是NaHCO3，②正确；Na2CO3和NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液反应，均产生白色沉淀BaCO3，④错误。]

7．(2021·浙江“山水联盟”高三联考)某同学探究金属Na与CO2的反应，实验如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．生成的黑色固体中含有C

B．白色固体是Na2O

C．实验说明CO2具有氧化性

D．金属Na着火不能用CO2灭火

B　[点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中，生成的黑色固体可燃，据元素守恒推知，黑色固体中含有C，A正确；瓶壁上附有白色固体，滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成，该白色沉淀应是BaCO3，从而推知白色固体中含有Na2CO3，B错误；由题中信息可知，Na与CO2反应生成Na2CO3和C，则CO2是氧化剂，表现出氧化性，C正确；Na与CO2能发生反应，故金属Na着火不能用CO2灭火，D正确。]

8．(2021·广西钦州一中检测)实验是学习和研究化学的基础。某课外兴趣小组设计了下列装置，验证二氧化碳与过氧化钠反应时需要有水存在。

回答下列问题：

Ⅰ.二氧化碳的制备及纯化：

(1)装置①中反应的离子方程式是_________________________________。

(2)装置②中的试剂是________________；装置③中的试剂是______________。

Ⅱ.实验验证：

步骤1：打开阀门K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。

步骤2：打开阀门K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。

(3)步骤1和步骤2中，a处带火星的木条产生的实验现象分别是____________。

(4)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为__________________________________。

Ⅲ.实验反思：

(5)有同学提出质疑：“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应，”其理由是_________________________________。

解析　(2)装置①中CaCO3与盐酸反应制备CO2，混有HCl、H2O(g)杂质，装置②中盛有饱和NaHCO3溶液，用于除去HCl；装置③中盛有浓硫酸，用于除去H2O(g)。

(3)步骤1中打开K2，关闭K1，CO2通过浓硫酸除去H2O(g)，干燥CO2进入④中Na2O2中，不发生反应，故a处带火星木条不复燃。步骤2中打开K1，关闭K2，CO2和H2O(g)都能进入③中Na2O2，发生反应生成O2，过量CO2被⑥中碱石灰吸收，故a处带火星木条复燃。

(4)对比步骤1和步骤2中实验现象，H2O(g)影响Na2O2和CO2的反应，结合原子守恒写出化学方程式：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2。

(5)H2O(g)与Na2O2反应产生O2，也能使带火星木条复燃，故不足以证明水存在下Na2O2与CO2发生了反应。

答案　(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑

(2)饱和NaHCO3溶液　浓硫酸

(3)步骤1中木条不复燃，步骤2中木条复燃

(4)2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2

(5)气体中的水可与Na2O2反应产生O2