2024届人教版高考化学一轮复习第三章第6讲钠及其重要化合物作业含答案

这是一份2024届人教版高考化学一轮复习第三章第6讲钠及其重要化合物作业含答案，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
练案[6] 第三章　金属及其化合物
第6讲　钠及其重要化合物
　一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题目要求。
1．(2023·河北衡水模拟)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( C )

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]　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．(2023·山东莒南月考)探究Na2O2与水的反应，实验如图：(已知：H2O2H＋＋HO、HOH＋＋O)下列分析不正确的是( D )

A．①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B．①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C．②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同
D．通过③能比较酸性：HCl>H2O2
[解析]　试管①中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠和氧气，试管⑤中过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解产生水和氧气，①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃，故A正确；①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和过氧化氢，过氧化氢分解产生水和氧气；④中BaO2沉淀加入稀硫酸生成硫酸钡沉淀和H2O2，过氧化氢分解产生水和氧气，均发生了氧化还原反应和复分解反应，故B正确；②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，②中过氧化氢被KMnO4氧化生成氧气，⑤中过氧化氢在二氧化锰催化条件下自身发生氧化还原反应生成氧气，产生气体的量也不同，故C正确；③说明BaO2不溶于盐酸，没有生成可溶性的钡盐，则不能用于比较酸性强弱，且盐酸为强酸，由题中信息可知过氧化氢为弱酸，故D错误。
3．(2023·山东济南模拟)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 )

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]　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；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；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；若先点燃装置Z中的酒精灯，此时装置中还未充满空气，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．(2023·湖南雅礼模拟)某同学利用下列装置探究Na与CO2反应的还原产物，下列相关分析正确的是( C )
已知：PdCl2＋CO＋H2O===Pd(黑色)↓＋CO2＋2HCl。

A．Ⅰ中可用Na2CO3与盐酸作用制取CO2
B．Ⅱ装置也可改为装有碱石灰的U形管
C．实验时，打开弹簧夹，先通CO2后再点燃酒精灯
D．步骤Ⅳ的目的是证明氧化产物为CO
[解析]　Ⅰ中装置是启普发生器的原理，碳酸钠为易溶性粉末状固体，和酸溶液反应不能随时停止，应是大理石和稀盐酸反应，故A错误；Ⅱ中浓硫酸的目的是除去二氧化碳气体中水蒸气，干燥CO2，防止水蒸气进入玻璃管影响实验探究，而碱石灰会吸收二氧化碳，故B错误；实验时，Ⅲ中钠和二氧化碳反应，为了避免钠与氧气反应，需要用生成的二氧化碳除尽装置中的空气，因此打开弹簧夹，需要先通CO2后再点燃酒精灯，故C正确；二氧化碳被还原生成的气体通过装置Ⅳ中氯化钯，根据PdCl2＋CO＋H2O===Pd(黑色)↓＋CO2＋2HCl可知，装置Ⅳ是检验是否有一氧化碳生成，CO不是氧化产物，故D错误。
5．(2023·山东泰安模拟)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( D )

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a-e-f-d-c-b
D．实验过程中，装置Ⅳ内会出现浑浊现象
[解析]　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；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；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a-d-c-e-f-b，故C错误：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。
6．(2023·山东日照模拟)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( C )
实验操作


实验数据

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]　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；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；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；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。
7．(2022·北京朝阳区期中)对于浓度均为0.1 mol·L－1的①Na2CO3溶液、②NaHCO3溶液，下列分析不正确的是( B )
A．①、②中的离子种类相同
B．通过焰色试验能区别①、②
C．两种溶液的c(OH－)大小：①>②
D．①、②中均有c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1
[解析]　碳酸钠溶液中CO水解生成HCO和OH－，NaHCO3溶液中HCO电离生成CO和H＋，且水电离生成H＋和OH－，可知两溶液中离子种类相同，故A正确；两者均为钠盐，焰色试验现象相同，无法区分，故B错误；相同浓度的两溶液中，CO的水解程度大于HCO，则c(OH－)：①>②，故C正确；由物料守恒可知两溶液中均存在c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1，故D正确。
8．(2023·山西太原模拟)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( B )

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
[解析]　与碱反应生成盐与水的氧化物为酸性氧化物，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质，故A正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则反应④说明Na2CO3的稳定性强于NaHCO3，故B错误；过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气，因此可用于潜水艇中氧气的供给，故C正确；④是分解反应，①是化合反应，②是置换反应，则上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应，故D正确。
9．(2023·山东青岛1月自主检测)侯德榜创造性地提出了联合制碱法，其流程如图，下列叙述错误的是( C )

A．反应原理为Na＋＋NH3＋H2O＋CO2===NH＋NaHCO3↓
B．X是CO2，副产品是NH4Cl
C．操作Ⅱ采用蒸发结晶分离出副产品
D．“盐析”中加入的Z是NaCl
[解析]　联合制碱法的原理为Na＋＋NH3＋H2O＋CO2===NH＋NaHCO3↓，故A正确；根据反应原理可知先吸收氨气，再吸收二氧化碳，煅烧碳酸氢钠可得二氧化碳，均可确定X是CO2，向饱和氯化铵溶液中加入氯化钠发生盐析，得到副产品NH4Cl，故B正确；副产品为NH4Cl，若采用蒸发结晶，会使NH4Cl分解，故C错误；“盐析”中加入的Z是NaCl，可使副产品NH4Cl充分析出，剩余氯化钠溶液循环使用，故D正确。
10．(2023·湖南师大附中三模)为探究金属钠与不同中性盐溶液反应，取相同大小和形状的金属钠进行了下表中的实验。有关推测或结论不合理的是( B )
实验
序号
盐溶液
现象

①
1 mol·L－1
KCl溶液
反应比与纯水反应剧烈
②
2 mol·L－1
KCl溶液
反应比①剧烈
③
2 mol·L－1
K2SO4溶液
反应比②剧烈
④
2 mol·L－1
KNO3溶液
瞬间出现黄色火花，随即发生剧烈燃烧
A．对比①②推测：溶液中离子浓度增加，钠与水的反应速率加快
B．对比②③推测：离子所带电荷数越高，钠与水的反应速率越快
C．对比②④推测：④中可能存在钠与水、硝酸根之间的氧化还原反应，并放出大量热
D．推测：若采用2 mol·L－1 KMnO4溶液进行上述实验，剧烈程度可能介于②③之间
[解析]　对比①②，KCl溶液的浓度增大，钠与水的反应速率加快，A正确；对比②③，KCl、K2SO4的浓度相同，③中离子浓度大、所带电荷数高，钠与水反应速率快，不能判断钠与水反应速率增大是否由离子所带电荷数引起，B错误；④和②相比，仅改变了阴离子的种类，反应现象明显不同，说明④中除存在钠与水反应外，还可能与NO反应，并放出大量热，C正确；2 mol·L－1 KMnO4溶液中离子浓度与②相同，离子所带电荷比③少，故反应剧烈程度比③小，由于MnO具有强氧化性，还可能参与钠和水的反应，加剧反应程度，综上所述，剧烈程度可能介于②③之间，D正确。
二、非选择题：本题共3小题。
11．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 BCD　。
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 2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O　。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 偏大　(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 aedfgh　。
(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 偏小　(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：
实验方案
产生的现象
Ⅰ.取烧瓶中的反应液加入少量MnO2粉末
有大量气泡逸出
Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2～3滴酚酞溶液，然后加入少量的反应液
溶液先变红后褪色
Ⅲ.向反应液中加入2～3滴酚酞溶液，充分振荡，然后逐滴加入过量的NaOH稀溶液
开始无明显现象，加NaOH溶液先变红后褪色
在上述实验中，能够证明乙组分析正确的最佳方案是 Ⅰ　(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 碱性条件　。
(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 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]　。
[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三项。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。
12．(2023·山东枣庄月考)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，该同学设计并进行如下实验。
Ⅰ.实验探究

步骤1：按如图所示的装置组装仪器(夹持仪器已省略)并检查装置的气密性，然后装入药品。
步骤2：打开K1、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。
步骤3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝。
(1)组装好仪器后，要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法： 关闭K1，向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面，并形成一段水柱，一段时间后水柱稳定不降，说明虚线框内的装置气密性良好　。
(2)B装置中所盛放的试剂是 碱石灰　，其作用是 吸收氢气中的水和氯化氢　。
(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2， BADC　(请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。
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．关闭K1
D．停止加热，充分冷却
(4)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为 Na2O2＋H22NaOH　。
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：
一定量样品(m1 g)―→―→
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 玻璃棒　。
②在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得的Na2O2质量分数 偏小　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
[解析]　Ⅰ.(2)A中生成的H2中混有水蒸气和挥发出的HCl，应利用B装置中所盛放的碱石灰吸收氢气中的水和氯化氢。(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2，应先通一会儿氢气并用小试管收集气体并检验其纯度，当装置内空气完全除去后，加热C中硬质玻璃管至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间，然后停止加热，充分冷却，最后关闭K1，故操作顺序为BADC。
Ⅱ.(5)①NaCl溶液进行蒸发操作时需要用玻璃棒搅拌，则操作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、蒸发皿和玻璃棒。②设样品中Na2O2质量为x g，NaOH质量为y g，则x＋y＝m1，生成NaCl的质量为58.5×＝m2，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 g)偏小，根据Na2O2质量的表达式可知，测得Na2O2的质量(x g)会偏小，故测得的Na2O2质量分数偏小。
13．Na2CO3、NaHCO3、Na2O、Na2O2是钠的重要化合物。
(1)有4位同学为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，分别设计了下列四种不同的方法，其中可行的是 B　。
A．分别加入足量的1 mol·L－1的盐酸中，看有无气泡产生
B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，观察有无白色沉淀生成
D．分别配成溶液，用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰的颜色

(2)如图所示实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的NaHCO3固体，回答下列问题：
①该装置验证了钠的化合物的两个重要性质，写出有关的化学方程式： 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　。
②B装置的作用是 吸收CO2气体中的水蒸气(或干燥CO2)　。
③实验时观察到的实验现象是 淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末，点燃的蚊香燃烧得更加剧烈　。
④设NA为阿伏加德罗常数的值。当A管内固体质量减少3.1 g时，双球干燥管中发生的反应转移电子数为 0.05NA　(管内残留的气体忽略不计)。

[解析]　(1)Na2CO3和NaHCO3分别加入足量的1 mol·L－1的盐酸中，都有气泡产生，A不可行；分别取样在试管中加热，NaHCO3受热分解并生成CO2气体、使澄清石灰水变浑浊，Na2CO3不分解，澄清石灰水不变浑浊，B可行；Na2CO3和NaHCO3分别取样配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，都有白色沉淀生成，C不可行；Na2CO3和NaHCO3都是钠盐，进行焰色试验时，火焰都呈黄色，D不可行。(2)试管A中装入足量的NaHCO3固体，加热后发生分解反应，生成的气体为CO2与水蒸气；用浓硫酸干燥后，得到纯净的CO2；CO2通入Na2O2中，发生反应生成Na2CO3和O2；O2促进点燃蚊香的燃烧。①该装置验证了钠的化合物的两个重要性质，即NaHCO3受热易分解、Na2O2能与CO2反应生成O2。④依据反应，可得出如下关系：4NaHCO3～2(CO2＋H2O)～O2～2e－，设转移电子数为x，则：
(CO2＋H2O)　　～　　e－
　　62 g NA
　　3.1 g x
62 g3.1 g＝NAx
解得x＝0.05NA，则电子转移数为0.05NA。