2024届鲁科版高考化学一轮复习第1章第1节钠及其化合物作业含答案

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第1章 第1节 钠及其化合物
[基础练]
1．(2022·衡阳高三一模)南朝陶弘景在《本草经集注》中记载有鉴别消石(KNO3)与朴消(Na2SO4)之法：“以火烧之，紫青烟起，云是真消石也。”该鉴别方法利用的原理是(　　)
A．受热升华 B．显色反应
C．焰色试验 D．丁达尔效应
解析：含有钾元素的物质在火焰上灼烧时，火焰呈现(浅)紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，该原理为焰色试验，C正确。
答案：C
2．(2023·福建泉州五中调研)下列事实及其解释不正确的是(　　)
A．钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
B.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
C．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
D．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
解析：对NaHCO3溶液微热，红色加深，是因为HCO的水解程度增大，溶液碱性增强，C错误。
答案：C
3．在120 ℃下，将V mL的CO2和H2O(水蒸气)，通入足量的过氧化钠中，充分反应后发现电子转移为1 mol，则下列说法正确的是(　　)
A．过氧化钠的摩尔质量为78
B．整个过程消耗的过氧化钠为156 g
C．充分反应后气体在120 ℃体积为0.4V mL
D．V mL的CO2和H2O(水蒸气)质量可能为31 g
解析：过氧化钠的摩尔质量为78 g·mol－1，故A错误；CO2和H2O(水蒸气)，通入足量的过氧化钠中，发生的反应是2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，2H2O(g)＋2Na2O2===4NaOH＋O2，转移1 mol电子时，消耗过氧化钠78 g，故B错误；根据题给信息分析，没有给定气体的压强，不能计算气体的物质的量，气体体积也无法计算，故C错误；电子转移为1 mol时，需要消耗水和二氧化碳的总物质的量为1 mol，其质量可能在18 g～44 g之间，故D正确。
答案：D
4．钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是(　　)
A．“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C．治疗胃酸过多可以用NaHCO3，糕点制作也可以用NaHCO3
D．金属钠放置空气中，最终会变成Na2O2
解析：化学变化过程中元素守恒，所以此过程中元素种类没有改变，故A正确；焰色试验是元素的性质，钠元素的焰色为黄色，则NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色均为黄色，故B正确；NaHCO3与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，所以可以用NaHCO3治疗胃酸过多；NaHCO3受热分解生成二氧化碳气体，遇热膨胀而形成小孔，使得糕点松软多孔，故糕点生产也可以用NaHCO3，故C正确；金属钠置于空气中，切口开始呈银白色(钠的真面目)→变暗(生成Na2O)→变白色固体(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→结块(吸收CO2成Na2CO3·10H2O)→最后变成Na2CO3粉末(风化)，有关反应如下：
4Na＋O2===2Na2O、Na2O＋H2O===2NaOH、2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O、Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O、Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O，故D错误。
答案：D
5．下列实验操作正确的是(　　)
选项
实验
操作
A
观察Na与H2O反应的现象
用镊子从煤油中取出金属钠，用滤纸吸去表面煤油，切下绿豆大小的钠，小心放入装有水的试管中
B
证明Na2O2与CO2反应是放热反应
Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应
C
检验NaHCO3与Na2CO3溶液
用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
D
检验Na2CO3与K2CO3溶液
用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色
解析：钠与水的反应剧烈，试管管口太小，产生的氢气不能及时排出，有可能引起爆炸，反应不能在试管中进行，故A错误；可燃物燃烧的条件之一是温度达到着火点，Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧，说明过氧化钠和二氧化碳反应放出热量，导致棉花的温度达到着火点，故B正确；碳酸氢钠和碳酸钠都能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，现象相同，所以不能用澄清石灰水鉴别碳酸氢钠和碳酸钠，故C错误；观察钾元素的焰色反应要透过蓝色钴玻璃，故D错误。
答案：B
6．(2022·陕西宝鸡中学二模)某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。

下列说法不正确的是(　　)
A．必须在②③间添加吸收HCl的装置
B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的准确度
C．通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D．称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
解析：氢氧化钡足量，挥发出的HCl先被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，添加吸收HCl的装置不是必要操作，故A错误；碱石灰可与空气中二氧化碳反应，可防止空气中的二氧化碳进装置③中影响实验的准确度，故B正确；根据③中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通入空气，保证②中产生的二氧化碳完全转移到③中被充分吸收，减小实验误差，故C正确；③中产生的沉淀为碳酸钡，根据③中碳酸钡的质量可计算出生成二氧化碳的质量，根据生成二氧化碳的质量可计算样品中碳酸钠的质量，结合称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度，故D正确。
答案：A
7．我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，利用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl的反应原理制备纯碱。下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：

则下列叙述错误的是(　　)
A．气体A是NH3，气体B是CO2
B．把纯碱及第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉
C．纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中
D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
解析：因NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，为增大CO2的溶解度，应向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体，析出碳酸氢钠，加热碳酸氢钠制备纯碱，则A为氨气，B为二氧化碳，故A正确；第Ⅲ步得到的晶体为碳酸氢钠，纯碱和碳酸氢钠与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合遇水后可产生CO2气体，因此可用于制发酵粉，故B正确；碳酸钠是重要的化工原料之一，用途广泛，是制玻璃、肥皂、洗涤剂、香料、染料、药品等的重要原料，故C正确；第Ⅳ步操作是将碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体，故D错误。
答案：D
[提升练]
8．(2023·广东揭阳测试)下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)
选项
实验操作
现象
结论
A
往Na2O2和水反应后得到的溶液中滴加几滴酚酞
溶液开始无明显变化，最后变成红色
Na2O2和水反应有NaOH
生成
B
向盛有少量NaHCO3的试管中滴加草酸溶液
有气泡产生
酸性：草酸>碳酸
C
Al箔插入稀硝酸中
无明显现象
Al箔被钝化
D
将一小块Na放入75%的酒精中
产生气泡
Na能置换出醇羟基中的氢
解析：Na2O2和水反应生成NaOH和O2，NaOH具有碱性，反应中间产物H2O2有氧化性，往Na2O2和水反应后得到的溶液中滴加几滴酚酞，溶液会先变红后褪色，A错误；向盛有少量NaHCO3的试管中滴加草酸溶液，有气泡产生，根据较强酸制较弱酸原理，说明草酸酸性强于碳酸，B正确；铝与稀硝酸反应会产生气体，常温下铝在浓硝酸中会发生钝化，C错误；75%的酒精中含有水，水中羟基氢比乙醇中羟基氢活泼，钠会先与水反应生成氢气，D错误。
答案：B
9．(2023·山东模拟预测)(双选)举世闻名的侯氏制碱法的工艺流程如下图所示，下列说法正确的是(　　)

A．往母液中加入食盐的主要目的是使NaHCO3更多的析出
B．从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水
C．沉淀池中反应的化学方程式：2NH3＋CO2＋2NaCl＋H2O===2NH4Cl＋Na2CO3
D．设计循环Ⅱ的目的是使原料二氧化碳利用率大大提升
解析：向母液中通氨气可以增大NH的浓度，加入食盐增大氯离子浓度，使NH4Cl更多地析出，因此往母液中加入食盐的主要目的不是使NaHCO3更多的析出，故A错误；向母液中通氨气可以增大NH的浓度，同时使NaHCO3转化为Na2CO3，加入食盐增大氯离子浓度，使NH4Cl更多地析出，因此从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水，故B正确；在沉淀池中饱和食盐水与通入的氨气和二氧化碳反应析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓，故C错误；循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中使原料氯化钠的利用率大大提升，循环Ⅱ的目的是使生成的二氧化碳通入沉淀池继续反应生成碳酸氢钠，从而使二氧化碳利用率大大提升，故D正确。
答案：BD
10．(2022·河北模拟预测)学习小组进行如下实验：
序号
实验①
实验②
实验③
实验



现象
出现白色沉淀
无明显现象
出现白色沉淀
实验①、③的白色沉淀经检验为BaO2。下列说法合理的是(　　)
A．实验①、②说明在碱性条件下H2O2电离得到O
B．实验①、②、③证明Na2O2与H2O反应过程存在反应Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2
C．实验①和③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应
D．可用BaCl2、H2O检验长期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3
解析：实验①中Na2O2和H2O反应生成H2O2和NaOH，实验①生成BaO2白色沉淀，说明H2O2电离得到O和H＋，碱性条件下氢离子中和，增加了过氧根浓度，促进BaO2沉淀生成，故A错误；实验①、②、③中Na2O2和H2O反应生成H2O2和NaOH，BaCl2与H2O2反应生成BaO2和HCl，无化合价变化，不是氧化还原反应，故B正确，C错误；H2O与Na2O2反应生成H2O2，为避免生成BaO2白色沉淀的干扰，应该加入MnO2分解H2O2，再加入BaCl2观察是否有BaCO3白色沉淀生成，即可证明长期放置的过氧化钠中是否含有Na2CO3，故D错误。
答案：B
[综合练]
11．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(图中夹持仪器已省略)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，无水硫酸铜未变蓝色。
(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：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B装置中所盛放的试剂是________，其作用是____________________________。
(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2，________(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______________________。
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―→―→
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________。
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：Ⅰ.(1)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，说明启普发生器的气密性良好。
(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。
(4)Na2O2与H2反应无水生成，说明产物为NaOH，反应的化学方程式为Na2O2＋H22NaOH。
Ⅱ.(5)①NaCl溶液蒸发操作需要用玻璃棒搅拌，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在转移溶液时，若溶液转移不完全，则得到NaCl固体的质量偏低，固体增重偏低，导致NaOH的含量偏高，则测得的Na2O2质量分数偏小。
答案：(1)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)碱石灰　吸收氢气中的水和氯化氢
(3)BADC
(4)Na2O2＋H22NaOH
(5)①玻璃棒　②偏小
12．(2023·山东济宁市兖州区高三期中)物质集合M中含有常见物质Na2O2、NaHCO3、Al、SO2、Fe、NH3、Na、Cl2，这些物质按照以下方法进行分类后如图所示，其中A组为单质，B组为化合物，请按照要求回答问题。

(1)该分类方法为____________，A组中的物质之间可以反应，其中能体现某种物质具有强氧化性的化学反应方程式为______________________________。
(2)B组物质中属于非电解质的为____________，其中能作制冷剂的物质的电子式为____________。
(3)C组物质中有的能与水剧烈反应，该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为________。
(4)D组物质中其中一种物质可以制备出另外一种物质，请写出一种该反应在工业上的应用：____________。
(5)请写出F组中的酸性氧化物与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)在密闭容器中，将E组中的混合物加热反应，若混合物中金属原子与氧原子的物质的量之比为1∶2，混合加热充分反应后，排出气体，剩余固体的成分为________；反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
解析：(1)把多种物质按照某一个标准进行分类，依次类推，这种分类方法分类的物质就像大树一样，这种分类方法叫做树状分类法；在题目已知的物质中，Na2O2、NaHCO3、SO2、NH3属于化合物；而Fe、Na、Cl2、Al则属于单质。由于B组物质根据在熔融状态下能否导电又进一步分类，则B组物质属于化合物，A组物质属于单质。在A组物质Fe、Na、Cl2、Al中，Cl2能够与Fe、Na、Al三种金属反应，在每一个反应中，Cl2得到电子表现氧化性，其中可以证明其具有强氧化性的是Cl2在与变价金属Fe反应时，使金属变为高价态形成FeCl3，该反应的化学反应方程式为：2Fe＋3Cl22FeCl3。
(2)B组物质包括Na2O2、NaHCO3、SO2、NH3，其中Na2O2、NaHCO3都是离子化合物，在熔融状态下能够导电，属于E组电解质；而SO2、NH3都是由分子构成，在熔融状态下不能发生电离而导电，在水溶液中也不能因自身发生电离而导电，因此SO2、NH3都属于非电解质，属于F组物质。其中NH3可以作制冷剂。在NH3中，N原子与3个H原子形成3个共价键，使分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，其电子式为：

(3)根据上述分析可知A组物质包括Fe、Na、Cl2、Al，其中Na与冷水会发生剧烈反应，化学方程式为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，在该反应中Na为还原剂，H2O为氧化性，则该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶1。
(4)根据上述分析可知A组物质包括Fe、Na、Cl2、Al，其中Cl2、Na均能与冷水反应，属于C组物质，Fe、Al属于D组物质，Al能够与Fe的化合物如Fe2O3在高温下发生铝热反应制取Fe，反应的方程式为：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，该反应的用途如可用于焊接钢轨。
(5)F组物质包括SO2、NH3，其中酸性氧化物是SO2，该物质具有强的还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化为H2SO4，而使溶液紫色褪色，该反应的离子方程式为：5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋。
(6)根据上述分析可知：E组物质为Na2O2、NaHCO3，在密闭容器中加热上述混合物发生反应，若混合物中金属原子与氧原子的物质的量之比为1∶2，假设Na2O2、NaHCO3的物质的量分别是a、b，则＝，解得b＝2a，即n(NaHCO3)＝2n(Na2O2)。若Na2O2为1 mol，则NaHCO3为2 mol，NaHCO3受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，2 mol NaHCO3分解产生1 mol Na2CO3、1 mol CO2、1 mol H2O，然后发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，1 mol CO2恰好反应消耗1 mol Na2O2，Na2O2反应完全，不再发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，故反应完全后剩余固体是Na2CO3；在反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2中，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。
答案：(1)树状分类法　2Fe＋3Cl22FeCl3

(3)1∶1
(4)焊接钢轨
(5)5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
(6)Na2CO3　1∶1