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人教版（2019）高一必修第一册 第二章 海水中的重要元素
第一节 钠及其化合物 方法攻破
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学与社会、环境等密切相关，下列有关说法中不正确的是
A．很多城市对废旧电池进行回收处理
B．利用铜、锶、钡等金属化合物的焰色反应制造节日烟花
C．现在不少地区正在使用沼气、太阳能、风能等能源替代传统的煤炭
D．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、硼等元素均为对人体有害的金属元素
2．由短周期元素或生活中常见的金属元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、
X存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列推断不正确的是（ ）
A．若X是NaCO，C为一种温室气体，则A一定是氯气，且D和E不反应
2 3
B．若A是单质，B和D的反应是HCO - 与OH-反应 ，则E一定能还原Fe O
3 2 3
C．若D为CO，C能和E反应，则A一定为过氧化钠
D．若C的溶液遇KSCN显红色，则A可能为氮的一种氧化物
3．钛酸钙(CaTiO )材料制备原理之一是CaCO ＋TiO CaTiO ＋CO↑。下列有关判
3 3 2 3 2
断不正确的是
A．TiO 是金属氧化物，CO 是酸性氧化物 B．CaCO 、CaTiO 均属于含氧酸盐
2 2 3 3
C．CaCO 虽难溶于水，但属于电解质 D．上述反应中钛元素的化合价发生了改
3
变
二、计算题
4．某固体粉末由NaO与NaO 组成，将其分成等量的二份，一份与足量的CO 气体
2 2 2 2
作用，发现该固体质量增加了11.6g，同时生成了新的气体A；另一份溶于水后，所得
溶液恰好被含硫酸29.4g的酸溶液中和，试计算：
(1)A气体在标况下的体积是___；
(2)固体中NaO与NaO 的物质的量之比是___(写出计算过程)
2 2 2三、实验题
5．某化学研究小组在实验室中探究金属钠及其化合物的性质。
(1)实验室中金属纳保存在盛有_______的广口瓶中，取用时要使用摄子夹取。
(2)某同学夹取一块钠，用滤纸擦拭后再切取一小块放在如图所示装置上做钠的燃烧实
验。反应的化学方程式为_______。
(3)该小组的同学将产生的固体投入水中，反应的方程式为：_______。
(4)将金属钠放入 溶液中会产生蓝色沉淀，请用化学反应方程式解释这一现象：
_______、_______。
(5)用金属钠制取氧化钠通常利用以下反应： 。试说明
不用金属钠与氧气的反应而采用此反应制取氧化钠的理由：_______。
6．下列实验装置可用于模拟呼吸面具中人呼出的气体与过氧化钠反应产生氧气的过程。
看图并回答下列问题：
(1)仪器B的名称是____________，C中盛放饱和 溶液，其作用是
____________。
(2)写出D中 与 反应的化学方程式
______________________________________。
(3)检验F中所收集到气体的方法是____________________________________________。
试卷第2页，共3页7．化学兴趣小组制取NaO，并测定制得的NaO 样品的纯度。
2 2 2 2
I.制取NaO，查阅资料：
2 2
①钠与空气在453～473之间可生成NaO，迅速提高温度到573～673K之间可生成
2
NaO
2 2。
②4Na+3CO 2NaCO+C
2 2 3
③加热后，Na不与N 反应。
2
(1)图1为兴趣小组制取NaO 的装置，得到的固体中不可能混有的杂质是___________。
2 2
A．NaN B．NaCO C．NaO D．NaOH
3 2 3 2
(2)该小组若要得到相对纯净的NaO，请从图2中选择合适的装置(要求从装置A、B、
2 2
C中选择)净化空气，接口从左至右正确的连接顺序是___________。
II.测定制得的NaO 样品的纯度。
2 2
按图2装置中的F→B→C→A→D顺序连接，检查装置气密性后，将制得的10g样品放
入 F装置的烧瓶中，滴入稀硫酸反应后，D中收集到1.12L气体(体积已转换为标况下)。
(3)写出样品中NaO 所发生反应的化学方程式为___________。
2 2
(4)装置F中仪器i的名称为___________；仪器i和烧瓶用一根导管连接，目的是使稀
硫酸能顺利流下，也可减少实验产生误差，若没有该导管将导致测定的结果
___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)该实验测得样品中NaO 纯度为___________。
2 2
8．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以
下实验，如图所示。（1）只根据图Ⅰ所示实验，不能够达到实验目的的原因是
_______________________________。
（2）图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为__________。
（3）若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是
______(填化学式)。
9．某兴趣小组课后对 和 的性质进行实验探究，回答下列问题：
(1)实验室两瓶固体试剂标签已经模糊，无法区分 和 两种白色固体，
该小组设计了四种实验方案，方案或结论错误的是_______(填字母)。
A．将两种固体分别配制成溶液，滴入澄清石灰水，观察有无浑浊，出现浑浊现象的
为
B．称取等质量的固体粉末装入气球中，倒入装有足量盐酸的试管中，最终气球体积大
的为
C．将两种固体分别加入试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水，出现浑浊的为
D．往两种固体中分别滴入适量的水，用温度计测量溶解过程中温度的变化，温度升
高的为
(2)为测定碳酸钠与碳酸氢钠混合物样品中碳酸氢钠的质量分数，按下列装置进行实验：
试卷第4页，共3页实验步骤：
①按图组装好实验装置后，首先进行的操作是_______。
②加药品，A中应加入试剂的名称为_______，C装置的作用为_______，D和E中加
入碱石灰，向B装置的硬质玻璃管中加入 药品，实验前称量D装置的质量为 。
③连接好装置后，打开铁夹 、 ，关闭 缓缓鼓入空气数分钟，其目的是_______。
④关闭铁夹 、 ，打开 ，点燃酒精灯加热至不再产生气体。
⑤继续关闭铁夹 ，打开 和 ，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称量
装置D的质量为 。
实验分析：
⑥有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸氢钠的质量分数偏高的是
_______(填字母)。
a.样品分解不完全 b.加热反应前不鼓入空气
c.产生气流过快，没有被装置D完全吸收 d.缺少装置E
实验结论：
⑦该样品中碳酸氢钠的质量分数为_______(用含m、a、b的代数式表示)
10．钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
（1）叠氮化钠(NaN )受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产
3
生 6.72 L(标准状况下)氮气，至少需要叠氮化钠_____g。
（2）为实现金属钠在隔绝空气条件下与水反应并收集生成的气体，某研究 性学习小
组设计了如图发生装置．
①写出 Na 与水反应的离子方程式_____。
②Y 液体可以选用_____
A．煤油 B．酒精 C．四氯化碳
③实验前检验该装置气密性的方法是：关闭止水夹，通过_________（填装置名称）向
试管中加水至产生液面差，一段时间后，_____（填现象），则气密性良好。
（3）1mol 过氧化钠与 1.6mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质及对应的物质的量(可不填满)。
物质 物质的量/mol
__________ __________
__________ __________
试卷第6页，共3页参考答案：
1．D
【详解】A，废旧电池中含有的重金属离子等会造成水体污染和土壤污染，废旧电池不能
随意丢弃，应回收处理，A项正确；B，某些金属元素能产生焰色反应如Cu的焰色为蓝绿
色、Sr的焰色为洋红色、Ba的焰色为黄绿色，利用来制造节日烟花，B项正确；C，煤炭
属于非再生能源，煤炭燃烧会产生CO、SO 等，使用沼气以及太阳能、风能等新能源替代
2 2
传统的煤炭可缓解能源危机、减少大气污染，符合可持续发展，C项正确；D，硼不属于
金属元素，D项错误；答案选D。
2．A
【分析】常温下能够与水反应生成两种生成物的物质有氯气、过氧化钠和二氧化氮，氯气
与水反应生成盐酸和次氯酸，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，二氧化氮与水反应
生成硝酸和一氧化氮。
【详解】A项、X是NaCO、C为CO，若A为NO 、B为HNO、E为NO、D为
2 3 2 2 3
NaHCO 也符合转化关系，故A错误；
3
B项、根据B、D反应的离子方程式OH-+HCO-═H O+CO2-可知，A为活泼金属Na，B为
3 2 3
NaOH、E为H，X为CO，C为NaCO，D为NaHCO ，H 在加热时能还原Fe O，故B
2 2 2 3 3 2 2 3
正确；
C项、若D为CO，C能和E反应，A为过氧化钠，B为氧气、E为氢氧化钠，X为碳，C
为二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，故C正确；
D项、若C的溶液遇KSCN显红色，A为二氧化氮、B为硝酸、E为一氧化氮，X为铁，C
为硝酸铁，D为硝酸亚铁，故D正确。
故选A。
【点睛】本题考查元素及其化合物的转化关系，熟练掌握相关物质的性质是解答关键。
3．D
【详解】A． TiO 是金属氧化物，而CO 属于酸性氧化物，A项正确；
2 2
B．CO 和TiO 属于酸性氧化物，CaCO 、CaTiO 均属于含氧酸盐，B项正确；
2 2 3 3
C．碳酸钙是一种难溶性盐，部分溶解的完全电离，属于强电解质，C项正确；
D．上述反应中，反应前后钛元素的化合价均为+4价，未发生了改变，D项错误；
答案选D。
4． 1.12L 2：1
【分析】NaO、NaO 与水反应都会生成NaOH，NaOH与硫酸反应后生成NaSO ，根据根
2 2 2 2 4据 和钠离子守恒可知每一份中NaO、NaO 的总物质的量，设二者各自物质的量分别
2 2 2
为xmol、ymol，根据NaO、NaO 与CO 反应的方程式可以表示出各自反应使固体增重，
2 2 2 2
结合固体总质量增重列方程计算解答。
【详解】NaOH与硫酸反应后生成NaSO ，根据Na+守恒可知，n(Na SO )=n(Na O、
2 4 2 4 2
NaO)=n(H SO )= =0.3mol，
2 2 2 4
设每一份中NaO为xmol、NaO 为ymol，则：
2 2 2
所以： ，解得x=0.2，y=0.1，
(1)由2NaO+2CO =2Na CO+O 可知，0.1mol Na O 反应生成O 为0.05mol，0.05mol O 在
2 2 2 2 3 2 2 2 2 2
标况下的体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L；
(2)由以上计算可知，氧化钠与过氧化钠的物质的量之比为2：1。
5．(1)煤油
(2)2Na+O NaO
2 2 2
(3)
(4) 2Na+2HO=2NaOH+H ↑
2 2
(5)金属钠与氧气反应会生成过氧化钠引入杂质
【分析】钠化学性质活泼，能和氧气、水等物质反应。
【详解】（1）钠化学性质活泼，能和氧气、水反应，实验室中金属纳保存在盛有煤油的广
答案第2页，共2页口瓶中
（2）钠和氧气加热生成过氧化钠，2Na+O NaO；
2 2 2
（3）过氧化钠和水生成氧气和氢氧化钠， ；
（4）将金属钠放入 溶液中会产生蓝色沉淀，钠首先和水反应生成氢氧化钠和氢气，
氢氧化钠和硫酸铜生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应为2Na+2HO=2NaOH+H ↑、
2 2
；
（5）金属钠与氧气反应会生成过氧化钠引入杂质，故不用金属钠与氧气的反应制取氧化钠。
6． 分液漏斗 除去HCl气体
将带火星的小木条伸入试管中，若小木条复燃，则该气体为O
2
【分析】装置A中盐酸和大理石反应生成二氧化碳，由于盐酸有挥发性，所以生成的二氧
化碳气体中会混有HCl杂质，可用饱和碳酸氢钠溶液除去，之后通入D装置中进行反应，
NaOH溶液可以吸收未反应的CO，使装置F中收集的气体中为只含水蒸气的氧气。
2
【详解】（1）根据B的结构特点可知其为分液漏斗；生成的二氧化碳气体中混有HCl气
体 ，可以用饱和碳酸氢钠溶液除去；
（2）二氧化碳与过氧化钠反应可以生成氧气和碳酸钠，方程式为
；
（3）F收集到的气体应为氧气，可以用带火星的木条进行检验，具体操作为：将带火星的
小木条伸入试管中，若小木条复燃，则该气体为O。
2
7．(1)A
(2)edbc
(3)2Na O+2H SO =2Na SO +2H O+O↑
2 2 2 4 2 4 2 2
(4) 分液漏斗 偏大
(5)78%
【分析】测定制得的NaO 样品的纯度，实验设计的原理是：烧瓶中过氧化钠与硫酸反应
2 2生成硫酸钠、氧气与水，用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳，用澄清石灰水
检验二氧化碳是否除尽，用排水法收集氧气，根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量，进
而计算样品中过氧化钠的质量分数，据此回答；
(1)
①钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠，二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠，与水反
应会得到氢氧化钠，由信息可知钠与氮气不反应，则NaO 中可能含有的杂质为NaCO、
2 2 2 3
NaO、NaOH，不可能含有NaN，故答案为A。
2 3
(2)
空气中含有的二氧化碳和水会与过氧化钠的反应，使得制得的过氧化钠含有杂质，若要得
到相对纯净的过氧化钠，应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳，再通
过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，则净化空气的装置接口从左至右的连接顺序是edbc，
故答案为edbc。
(3)
过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水，反应的化学方程式为
2NaO+2H SO =2Na SO +2H O+O↑。
2 2 2 4 2 4 2 2
(4)
装置F中仪器i的名称为分液漏斗，分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压，使稀硫酸
顺利流下，还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积，若没有该导管，排出的空气按生成氧气
的体积计算，导致测定氧气体积偏大，则测定NaO 样品的纯度偏大。
2 2
(5)
过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为2NaO+2H SO =2Na SO +2H O+O↑，标况下1.12L
2 2 2 4 2 4 2 2
氧气的物质的量为 =0.05mol，由方程式可知过氧化钠的质量为0.05mol×2×78g/
mol=7.8g，则过氧化钠的纯度为 ×100%=78%，故答案为78%。
8． 无论是NaCO 还是NaHCO 均可以与盐酸反应产生CO，两者的反应现象相
2 3 3 2
同，故达不到实验目的 2NaHCO NaCO＋HO＋CO↑、 CO＋
3 2 3 2 2 2
Ca(OH) ===CaCO ↓＋HO NaHCO
2 3 2 3
【详解】（1）图Ⅰ不能达到实验目的，二者现象相同，无论是NaCO 还是NaHCO 都与
2 3 3
盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体，故答案为无论是NaCO 还是NaHCO
2 3 3
答案第4页，共2页均可以与盐酸反应产生CO，两者的反应现象相同，故达不到实验目的；
2
（2）图Ⅱ、Ⅲ所示实验中所发生的化学方程式均为NaHCO 受热分解，产生二氧化碳使澄
3
清的石灰水变浑浊，故答案为2NaHCO NaCO＋HO＋CO↑、CO＋
3 2 3 2 2 2
Ca(OH) ===CaCO ↓＋HO；
2 3 2
（3）实验Ⅱ中碳酸钠直接加热，温度较高，碳酸氢钠不直接加热，温度较低，若不直接加
热的碳酸氢钠能分解而直接加热的碳酸钠不分解更能说明碳酸氢钠不稳定，所以试管B中
装入的固体最好是碳酸氢钠，故答案为NaHCO 。
3
9．(1)AB
(2) 检验装置气密性 碱石灰 除去 中的水蒸气或干燥
排除装置中的空气或 bd
【分析】将混合物加热会产生HO(g)、CO 等气体，应在C、D中分别吸收，由干燥剂的
2 2
性质知应先吸收水，再吸收二氧化碳，即C中的干燥剂吸水后不能吸收CO；由D的增重
2
(NaHCO 分解产生的CO 的质量)可求出NaHCO 质量。由C的增重(Na CO•10H O分解产
3 2 3 2 3 2
生的HO及已经知道的NaHCO 分解产生的HO的质量)可求出NaCO•10H O的质量，从
2 3 2 2 3 2
而求出NaCl的质量；故应在实验前想法赶出装置中的空气，关键操作应是赶B中的空气，
所以关闭b,打开a就成为操作的关键，缓缓通入则是为了赶出效果更好；E中碱石灰可防
止外界空气中的HO(g)、CO 进入装置D影响实验效果；
2 2
（1）
A.Na CO 和NaHCO 两种溶液均可与澄清石灰水反应产生沉淀，无法鉴别，故A错误；
2 3 3
B.等质量的NaCO 和NaHCO 固体粉末，NaHCO 物质的量大，最终气球体积大的为
2 3 3 3
NaHCO ，故B错误；
3
C.NaHCO 受热分解，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，碳酸钠受热不分解，故C正确；
3
D.碳酸钠固体溶于水温度升高，碳酸氢钠固体溶于水温度降低，故D正确；
故答案为：AB；
（2）
①由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质
量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量，故应首先检验装置的气密性，故答案为：
检查装置气密性；②空气内含有水蒸气和二氧化碳，影响水蒸气和二氧化碳质量的测定，A中应加入试剂的
名称为碱石灰，除去空气内的二氧化碳；C装置内装有浓硫酸，作用为除去 中的水蒸
气或干燥 ，故答案为：碱石灰；除去 中的水蒸气或干燥 ；
③打开活塞K、K，关闭活塞K，实验前要通入空气，赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳，
1 2 3
减少误差，故答案为：除去装置中的水蒸气和二氧化碳；
⑥a．样品分解不完全，测定二氧化碳的质量偏小，碳酸氢钠的质量偏小，则碳酸氢钠的质
量分数偏低，故a不选；
b．加热反应前不鼓入空气，测定二氧化碳的质量偏大，碳酸氢钠的质量偏大，则使碳酸氢
钠的质量分数偏高，故b选；
c．产生CO 气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收，测定二氧化碳的质量偏小，碳酸氢
2
钠的质量偏小，则使碳酸氢钠的质量分数偏低，故c不选；
d．装置E干燥管中盛放的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，所以干燥
管的作用是防止空气中的CO 和水蒸气进入影响测定结果，若撤去E装置，则测定的碳酸
2
氢钠的质量偏高，故d选；
故选：bd；
⑦混合物中只有碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，D装置中增加的质量为二氧化碳的质量
即(b-a)g，由反应方程式 ，可得关系式
，解得x= ，则该样品中碳酸氢钠的质量分数为 。
10． 13 g 2Na+2HO=2Na++2OH-+H A 长颈漏斗 液面差不
2 2
变 NaCO 1.6 NaOH 0.4
2 3
【分析】(1)发生反应：2NaN =2Na+3N ↑，根据方程式计算；
3 2
(2)① Na 与水反应生成NaOH和氢气；
②根据装置可知Y液体密度小于水，且与水不溶；
③利用液压法确定装置气密性；
答案第6页，共2页(3)加热发生2NaHCO NaCO+CO ↑+H O，然后发生2NaO+2CO ═2Na CO+O 和
3 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2
2NaO+2H O═4NaOH+O↑，以此来解答。
2 2 2 2
【详解】(1)设需要NaN 的质量为m，则：
3
2NaN 2Na+3N↑
3 2
130g 67.2L
m 6.72L
m= =13g；
(2)① Na 与水反应生成NaOH和氢气的离子方程式为2Na+2HO=2Na++2OH-+H ↑；
2 2
②装置可知Y液体密度小于水，且与水不溶；
A．煤油密度小于水，且与水不溶，故A正确；
B．酒精与水互溶，故B错误；
C．四氯化碳密度大于水，且与水不溶，故C错误；
故答案为A；
③实验前检验该装置气密性的方法是：关闭止水夹，向长颈漏斗中注水，直到长颈漏斗中
的液面高于试管中的液面，且两者液面差不再改变，就证明该装置气密性良好；
(3)由2NaHCO NaCO+CO ↑+H O可知，1.6mol碳酸氢钠分解生成0.8molNa CO、
3 2 3 2 2 2 3
0.8molCO、0.8molHO，由2NaO+2CO ═2Na CO+O 可知，0.8molCO 与0.8molNa O 反
2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2
应生成0.8molNa CO，2NaO+2H O═4NaOH+O↑，0.2molNa O 与水反应生成
2 3 2 2 2 2 2 2
0.4molNaOH，充分反应，排出气体物质后冷却，则残留的固体物质是NaOH、NaCO，两
2 3
者的物质的量分别为0.4mol、1.6mol。答案第8页，共2页
