2021届高考化学人教版一轮创新教学案：第3章第9讲　钠及其重要化合物

  第三章　金属元素及其重要化合物[考纲解读]　1.掌握Na及其重要化合物的主要性质，了解其应用。2.掌握镁、铝及其重要化合物的性质，了解其用途。3.掌握Al3＋、AlO、Al(OH)3之间的相互转化关系。4.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。5.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。6.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。7.了解铜及其化合物的性质。第9讲　钠及其重要化合物一、钠的性质及应用1．钠的物理性质(1)颜色：银白色，有金属光泽。(2)密度：ρ(H2O)＞ρ(Na)＞ρ(煤油)。(3)熔点：低于100 ℃。(4)硬度：质地柔软，可以用小刀切割。2．从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2：2Na＋Cl22NaCl(2)与水的反应①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。②与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应：“遇酸酸优先”离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2 ↑。(4)与盐的反应①钠与盐溶液反应：“遇盐水在前”NaNaOH发生复分解反应如Na投入CuSO4溶液中，反应的离子方程式为2Na＋2H2O===H2↑＋2Na＋＋2OH－，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓。②金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。3．钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。(2)保存：密封保存，通常保存在煤油中。4．钠的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源，制作高压钠灯。(4)冶炼某些金属二、氧化钠和过氧化钠物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色、态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物(非碱性氧化物)电子式Na＋[]2－Na＋Na＋[]2－Na＋生成条件常温加热或点燃化学性质与水反应Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与酸反应(以盐酸为例)Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途—供氧剂 三、碳酸钠和碳酸氢钠名称碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱或苏打小苏打主要性质色、态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水可溶于水稳定性稳定受热易分解CO、HCO与H＋反应CO＋2H＋===CO2↑＋H2OHCO＋H＋===CO2↑＋H2OCO、HCO与OH－反应不反应OH－＋HCO===CO＋H2O与CaCl2Ca2＋＋CO===CaCO3↓　　　　不反应相互转化Na2CO3CO2＋H2O固(加热)/液(NaOH)NaHCO3主要用途用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一 四、碱金属的一般性与特殊性1．一般性  相似性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂 2．特殊性(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。五、焰色反应1．焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于物理变化，属于元素的性质。2．焰色反应的操作(1)洗、烧：将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色。(2)蘸、烧：蘸取试样(固体也可以蘸取)在无色火焰上灼烧观察火焰颜色。(3)洗、烧：将铂丝再蘸稀盐酸灼烧至无色，就可以继续做新的实验了。3．常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。 1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)钠在氧气中燃烧，氧气充足时生成Na2O2，氧气不足时生成Na2O。(×)错因：钠在氧气中燃烧，不管氧气是否充足都只生成Na2O2。(2)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。(×)错因：1_mol_Na2O2固体中含2_mol_Na＋和1_mol_O，离子总数为3NA。(3)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol O2转移的电子数为0.4NA。(×)错因：Na2O2与H2O反应时，Na2O2中的一个氧原子得另一个氧原子的电子，故每生成1_mol_O2转移2_mol_e－。(4)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液。(×)错因：NaOH溶液的焰色也是黄色。(5)所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色。(×)错因：铂丝灼烧时就没有颜色。(6)相同温度下溶解度：Na2CO3<NaHCO3，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。(×)错因：溶解度：Na2CO3>NaHCO3。2．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是(　　) 选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断A碳酸钠、碳酸氢钠能用澄清石灰水鉴别Na2CO3能与澄清石灰水反应生成白色沉淀，而NaHCO3不能Ⅰ对，Ⅱ对，有B向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠Ⅰ对，Ⅱ错，无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光Ⅰ对，Ⅱ对，有D酚酞溶液在碳酸钠溶液中的颜色比在同浓度同温度的碳酸氢钠溶液中深CO水解程度大于HCOⅠ对，Ⅱ对，有 答案　D解析　A项，因二者与澄清石灰水反应都会有白色沉淀生成，陈述Ⅰ、Ⅱ均不正确，它们不能用澄清石灰水鉴别；B项，陈述Ⅰ应为先变红后褪色，错，陈述Ⅱ对；C项，两个陈述无因果关系。3．用适当的方法除杂(括号内为杂质) 物质方法Na2CO3(NaHCO3)固体粉末______________________Na2CO3(NaHCO3)溶液__________________NaHCO3(Na2CO3)溶液______________________ 答案　加热至不再产生气体为止　加入适量的NaOH　通CO2至不再吸收为止，并加热一会儿解析　NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，应加热至不产生气体为止。NaHCO3的分解温度为250 ℃以上，因此溶液中加热不会分解，所以应加入适量的NaOH，使之反应生成Na2CO3；由于Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，因此通入足量的CO2，使Na2CO3生成NaHCO3，再加热会儿除净溶液中的未反应的CO2。 考点一　钠的性质及用途[解析]　实验在无水条件下进行，有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼，故A、B项正确；若钠与CuSO4溶液混合，则钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，不会置换出铜单质，故C错误；根据以上分析，在无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu，故D正确。[答案]　C　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．钠的取用方法：用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切取黄豆大小的钠，剩余的钠放回原试剂瓶。2．钠失火的处理：沙土盖灭，不能用水或泡沫灭火器灭火。3．钠与水(或酸)反应：Na与H2O(或酸)反应的实质都是与H＋的反应。4．钠与盐溶液的反应(1)钠与盐溶液反应的思维模板如：Na与MgSO4溶液的反应，先考虑Na与水反应，再考虑MgSO4与生成的NaOH溶液反应。(2)钠与不同盐溶液反应实验现象的描述①共性因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：a.浮：钠浮在液面上；b.熔：钠熔化成光亮的小球；c.游：在液面上不停地游动直至反应完；d.响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。②差异性与酸及水解显酸性的盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。1．把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是(　　)A．放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，恢复至原温度后溶液的pH增大B．放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出C．放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成D．放入NH4NO3溶液中：有无色无味气体放出答案　C解析　A错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，从而会有部分NaOH晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和溶液，故溶液的pH不变；B错误，钠与水反应生成氢气和NaOH，NaOH与CuSO4反应会出现蓝色沉淀；C正确，钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀；D错误，钠与水反应放热，生成的NaOH与NH反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味。2．有关钠的叙述正确的是(　　)A．2.3 g钠与97.7 g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%B．钠和CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜C．向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质D．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃所得的产物一样答案　C解析　w＝×100%≠4%，A错误；Na先与H2O反应生成NaOH，并放出大量的热，NaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，氢氧化铜不稳定，受热分解为氧化铜，B错误；2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，C正确；Na在空气中缓慢氧化生成Na2O，Na在空气中点燃生成Na2O2，D错误。考点二　氧化钠、过氧化钠　 　   　　　　　　　　　　　　　　　　　[解析]　(1)由N元素的化合价降低可知，NaNO3是氧化剂。配平方程式：10Na＋2NaNO36Na2O＋N2↑，收集到1.12 m3(标准状况下)N2，n(N2)＝50 mol，那么n(Na2O)＝300 mol，故m(Na2O)＝18.6 kg。(2)测定样品中氧化钠的含量有多种方法，可通过测生成O2的体积来计算Na2O2的量；还可以通过滴定法测锥形瓶中生成NaOH的量来计算。(3)由2Na2O＋O2===2Na2O2　Δm     2×62 g             32 g     m(Na2O)            (9.35－7.75) g得：m(Na2O)＝＝6.2 g，所以其质量分数为：×100%＝80%。[答案]　(1)NaNO3　18.6　(2)(以下两种方法任选一种，其他合理方法亦可)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O＋H2O===2NaOHG、Cb量筒中收集到的气体的体积2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O＋H2O===2NaOH，NaOH＋HCl===NaCl＋H2OD、Hb、c、e中和锥形瓶中样品与水反应后所得溶液使用的盐酸标准溶液的体积(3)80% 1．Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质 (1)Na2O2的强氧化性 试剂反应原理现象SO2气体Na2O2＋SO2===Na2SO4—Na2SO3溶液Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH　　　　—氢硫酸Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH溶液变浑浊酚酞溶液与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色　　　　　先变红后褪色品红溶液Na2O2的强氧化性使之褪色红色褪去 (2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。(3)遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。2．Na2O2与CO2和H2O反应的五大关系(1)物质的量的关系无论是CO2、H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。(2)气体体积关系CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量为原混合气体体积的，即为生成氧气的量。(3)固体质量关系相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应都不容易直接发生)。(4)电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－。如：(5)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可看做Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。3．(2019·北京师大附中高三期中)某实验小组通过下图所示实验探究Na2O2与水的反应：下列说法不正确的是(　　)A．②中的大量气泡主要成分是氧气B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成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的主要作用是降低了水中氧气的溶解度答案　D解析　过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故A正确；氢氧化钠是强碱，遇到酚酞，溶液变成红色，故B正确；过氧化钠与水反应可能生成了过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性，能够使溶液褪色，故C正确；生成的过氧化氢在二氧化锰作催化剂时发生了分解，因此放出大量气泡，故D错误。4．取一定质量的某物质在a g氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后容器内有b g氧气，测得b＞a，下列物质中满足上述结果的是(　　)A．HCOOH  B．HCHOC．CH4  D．C6H12O6答案　A解析　烃及烃的含氧衍生物在O2中充分燃烧后生成CO2、H2O，产物通过足量的Na2O2，发生反应2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，对生成物变式：Na2CO3～Na2O2·CO,2NaOH～Na2O2·H2，可知过氧化钠增加的质量＝与CO2同物质的量的CO质量＋与H2O同物质的量的H2质量，质量增加部分物质的组成可以表示为nCO·mH2，即化学式可表示为nCO·mH2的物质完全燃烧后能被过氧化钠完全吸收，而题述有机物反应后容器内氧气质量大于原氧气质量，故有机物的化学式符合nCO·mH2·xO2形式。HCOOH可以改写为CO·H2·O2形式，故A符合；HCHO可以改写为CO·H2，故B不符合；CH4中没有氧元素，反应后氧气质量小于原氧气质量，故C不符合；C6H12O6可以改写为6CO·6H2形式，反应后氧气质量等于原氧气质量，故D不符合。 考点三　碳酸钠、碳酸氢钠[解析]　CO2与NaOH溶液反应时，据CO2量与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1。[答案]　(1)NaOH、Na2CO3　1∶1　(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1　(3)1.5 mol·L－1　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．判断类别，用准性质，突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)利用热稳定性不同(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)(3)利用阴离子的不同(4)利用溶液的酸碱性不同2．用数形结合理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H＋反应产生CO2。消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。5．下列关于Na2CO3和NaHCO3的比较中，说法不正确的是(　　)A．NaHCO3固体受热容易分解，而Na2CO3固体受热不容易分解B．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量比后者多C．向等体积等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别滴加2滴酚酞溶液，前者颜色比后者深D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式相同答案　D解析　Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式不相同，Na2CO3与Ba(OH)2溶液：CO＋Ba2＋===BaCO3↓，NaHCO3与Ba(OH)2溶液反应，当NaHCO3少量时：HCO＋OH－＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O；当NaHCO3过量时：2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O。6．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　)答案　C解析　0.01 mol NaOH先与0.01 mol H＋中和，CO再与H＋生成HCO，又消耗0.01 mol H＋，最后0.01 mol HCO与H＋反应生成0.01 mol CO2。考点四　碱金属的性质及焰色反应[答案]　B1．碱金属的常见设问点(1)碱金属单质与水(或酸)反应的现象。(2)碱金属单质的保存(注意碱金属的密度)。(3)碱金属单质与氧气反应产物的判断。(4)碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较。(5)碱金属的碳酸盐性质的比较。(6)与最新的科学技术相关的碱金属的应用。2．焰色反应(1)焰色反应的现象只与元素的种类有关，而与元素的状态无关，如Na＋、Na的焰色均为黄色。(2)观察钾的焰色时必须透过蓝色钴玻璃观察，目的是滤去黄光以免产生干扰。7．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是(　　)A．只含有Na＋B．一定含有Na＋，可能含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．可能含有Na＋，可能还含有K＋答案　B解析　Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色，而且黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。8．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是(　　)A．分别加入1 mol·L－1的盐酸，看气泡产生的快慢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中，观察有无白色浑浊C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀D．分别配成溶液、做焰色反应实验，观察火焰的颜色答案　C解析　A项，因K2CO3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C项，二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3，故不可行；D项，钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色为黄色，可行。 　　建议用时：40分钟　　　满分：100分一、选择题(每题6分，共72分)1．取一小块金属Na，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是(　　)①金属先熔化　②在空气中燃烧，放出黄色火花　③燃烧后得白色固体　④燃烧时火焰为黄色　⑤燃烧后生成淡黄色固体物质A．②⑤  B．①②③ C．①④⑤  D．④⑤答案　C解析　钠的熔点低，加热时先熔化，然后燃烧，产生黄色火焰，生成Na2O2淡黄色固体。2．下列说法正确的是(　　)A．NA表示阿伏加德罗常数，1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子B．用如图装置进行实验，由②中澄清石灰水变浑浊，可证明①中NaHCO3固体受热分解C．苏打是面包发酵粉的主要成分之一D．过氧化钠会因为空气中的氧气而易变质答案　B解析　Na2O2中钠的化合价为＋1,1 mol Na只能失去1 mol e－，A错误；小苏打是面包发酵粉的主要成分之一，C错误；过氧化钠在空气中因与CO2和H2O反应而易变质，D错误。 3．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　)A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉答案　C解析　侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3，但为了防倒吸，所以a通入NH3，然后b通入CO2，考虑NH3的尾气处理所以c中放蘸稀硫酸的脱脂棉，即C正确。4．取一支大试管，加入20 mL饱和澄清石灰水(ρ＝1.06 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ＝0.87 g·cm－3)，静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ＝0.97 g·cm－3)。下列实验现象中，能观察到的有(　　)①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动　②有气体产生③澄清石灰水变浑浊　④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动　⑤钠停留在苯层不反应　⑥钠块最后消失A．①②⑥  B．②③④⑥C．⑤  D．①②③⑥答案　B解析　根据题意，金属钠的密度小于饱和澄清石灰水，但大于苯，故将金属钠投入盛有石灰水和苯的大试管中，钠会处于二者的界面处；同时由于钠与水反应生成H2，H2对金属钠产生推动作用，故金属钠在界面处可能上下跳动。由于反应消耗水，有NaOH生成，并放出热量，Ca(OH)2的溶解度减小，饱和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液变浑浊。5．下列说法正确的是(　　)A．可用H2O来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2C．Na2O比Na2O2稳定D．将适量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色答案　A解析　CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，且CO2、H2O与Na2O2反应时能产生O2，因O2、CO2均是无色无味的气体，故不能用CO2来确定Na2O粉末中是否含有Na2O2，而Na2O2与H2O反应会产生气泡，Na2O与H2O反应无明显现象，可用H2O来确定Na2O粉末中是否含有Na2O2，所以A正确，B错误；Na2O在空气中加热会转化为Na2O2，故Na2O2比Na2O稳定，C错误；将Na2O、Na2O2加到酚酞溶液中，二者均与溶液中的H2O反应生成碱而使溶液变为红色，但Na2O2具有强氧化性，最终会使溶液褪色，D错误。6．(2019·黑龙江鹤岗一中期末)Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐，它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是(　　)A．小苏打能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头C．可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀答案　C解析　小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，胃溃疡病人不能服用小苏打类药物来治疗，因为反应产生的二氧化碳气体会造成胃部胀气，易造成胃穿孔，A正确；NaHCO3与酸反应生成二氧化碳气体，使得馒头或面包松软多孔，B正确；Na2CO3和NaHCO3溶液都能与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀，所以不能用澄清石灰水来鉴别，C错误；Na2CO3比NaHCO3易溶于水，所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉淀，D正确。7．(2019·大同高三调研)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，会产生气体和浑浊答案　B解析　A项，可燃物燃烧的条件是温度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。8．某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)(　　)A．CH3COO－  B．SOC．CO  D．HCO答案　A解析　Na2O2与水反应生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，会被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－浓度几乎不变。9．下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。下列叙述中不正确的是(　　)A．U形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积B．U形管内淡黄色粉末渐渐变白C．注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，只是因为还含有CO2D．打开胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，可验证反应产物之一为氧气答案　C解析　玻璃珠可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用，A正确；U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白，B正确；由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，100 mL CO2理论上应产生50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀，C错误；可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质证明，D正确。10．已知硫酸亚铁溶液中加入Na2O2时发生反应：4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋。下列说法正确的是(　　)A．该反应中氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4B．若Fe2＋失去4 mol电子，生成氧气的体积约为22.4 LC．4 mol Na2O2参加反应，共得到6 mol电子D．反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色答案　C解析　该反应中Fe2＋失电子作还原剂，Na2O2中的氧元素既得电子又失电子，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，A错误；未指明温度和压强，无法计算生成的氧气的体积，B错误；该反应中转移6e－，且只有Na2O2中的氧元素得电子，4 mol Na2O2参加反应，共得到6 mol电子，C正确；反应过程中Fe2＋直接被氧化生成Fe3＋，形成Fe(OH)3沉淀，反应过程中无Fe(OH)2生成，D错误。11．向体积均为10 mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 mol·L－1盐酸。此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是(　　)A．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L－1B．当0<V(HCl)<10 mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为OH－＋H＋===H2OC．乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3D．乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况)答案　A解析　加入50 mL盐酸时，恰好反应生成NaCl，根据物料守恒可知，n(HCl)＝n(NaOH)，所以c(NaOH)＝0.05 L×0.1 mol·L－1÷0.01 L＝0.5 mol·L－1，A正确；根据图像可知，甲溶液中含有的溶质为Na2CO3和NaHCO3，所以0<V(HCl)<10 mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为CO＋H＋===HCO，B错误；根据图像可知，乙溶液中含有的溶质为NaOH和Na2CO3，C错误；当40 mL<V(HCl)≤50 mL时，乙溶液中发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，V(CO2)＝0.01 L×0.1 mol·L－1×22.4 L·mol－1＝0.0224 L＝22.4 mL，D错误。12．实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59 g样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出该溶液25.00 mL用0.1 mol·L－1盐酸进行滴定，得到如下曲线。以下说法或操作正确的是(　　)A．上一个计量点前发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑B．下一个计量点溶液中存在大量的阴离子是Cl－、HCOC．此样品n(NaHCO3)＝(28.1－2×11.9)×10－3 molD．使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到1个计量点答案　C解析　根据图示知道上一个计量点前溶液显示碱性，发生的离子反应：CO＋H＋===HCO，故A错误；下一个计量点溶液pH＝4，显示酸性，不能存在HCO离子，故B错误；Na2CO3和NaOH混合溶液中加入盐酸，先是和氢氧化钠中和，随后是和碳酸钠发生反应，生成碳酸氢钠，最后是生成氯化钠，不止得到1个计量点，是3个计量点，故D错误。二、非选择题(共28分)13．(12分)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L－1盐酸、6 mol·L－1硫酸和蒸馏水)回答下列问题：(1)装置A中液体试剂选用______________。(2)装置B的作用是__________________，装置E中碱石灰的作用是_______________________________________________________________。(3)装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________。(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为________。答案　(1)6 mol·L－1盐酸(2)除去气体中的HCl　吸收装置D中反应剩余的CO2(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2===Na2CO3(4)78%解析　(1)A是用来制取二氧化碳的装置，碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能继续进行，所以用盐酸而不用硫酸来反应，故装置A中液体试剂选用6 mol·L－1盐酸。(4)根据反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，即生成的氧气的物质的量为＝0.01 mol，则过氧化钠的物质的量为0.02 mol，故试样中过氧化钠的纯度为×100%＝78%。14．(16分)某研究性学习小组在网上收集到信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧及产物中的白色物质进行了如下探究：实验：将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附着有白色物质。提出假设：假设1：白色物质是Na2O；假设2：白色物质是Na2CO3；假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。设计实验方案·验证假设：  实验操作实验现象结论方案1取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞溶液溶液变成红色白色物质为Na2O方案2①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液出现白色沉淀 ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞溶液无明显现象  思考与交流：(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确，理由是______________________________________________________________________________________。(2)乙同学认为方案2得到的结论正确，则白色物质为______________。(3)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为______________________________________________________________________________________。(4)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，你是否同意丙同学的观点，并简述理由：_________________________________________________________。答案　(1)Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞溶液变红(2)Na2CO3(3)4Na＋3CO22Na2CO3＋C(4)不同意，因为反应体系中无氢元素(或其他合理答案)解析　(2)方案2实验①中产生白色沉淀，说明白色物质中有Na2CO3，实验②中滴加无色酚酞溶液，溶液不变红，说明白色物质中无Na2O，因此白色物质为Na2CO3。