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第10 讲 钠及其化合物
1.下列物质可通过加热的方法除杂(括号中物质为杂质)的是( )
A.NaCl(Na2CO3)
B.CO2(SO2)
C.Na2CO3(NaHCO3)
D.Na2SO4(NaHSO4)
【答案】C
【解析】A.Na2CO3受热无变化,不能通过加热除去,A 不满足题意;
B.SO2受热无变化,不能通过加热除去,B 不满足题意;
C.NaHCO3受热分解成Na2CO3、水和二氧化碳,可以通过加热除去Na2CO3中的NaHCO3,C 满足题意;
D.NaHSO4受热无变化,不能通过加热除去,D 不满足题意。
2.分别灼烧下列各组溶液,火焰呈黄色是( )
A.NaCl 溶液
B.稀盐酸
C.K2CO3 溶液
D.CuCl2 溶液
【答案】A
【解析】A.NaCl 溶液中含有钠元素,焰色反应呈黄色,故A 符合题意;
B.稀盐酸的颜色反应为无色,故B 不符合题意;
C.K2CO3 溶液中含有钾元素,透过蓝色的钴玻璃,焰色反应呈紫色,故C 不符合题意;
D.CuCl2 溶液中含有铜元素,焰色反应呈绿色,故D 不符合题意;
3.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(常温)中充分反应,则 下列说法正确
的是
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
【答案】B
【解析】钠在氧气中加热反应产物为过氧化钠
,钠在常温下与空气中氧气反应,产物是氧化钠
,根据反应产物的区别和联系分析作答。两种产物中钠的化合价变化均为0
+1,等质量的钠失
去的电子数相同,故A 错误、 B 正确;根据元素守恒可知,等质量的钠产生的过氧化钠和氧化钠的物质
的量相同,过氧化钠的摩尔质量大于氧化钠的摩尔质量,则产生的过氧化钠的质量大,因此第一块钠的反
应产物的质量大,故C、D 错误。故选:B。
4.下列各组中的两物质相互反应时,若改变反应条件(温度、反应物用量比),化学反应的本质并不改
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变的是
A.Na 和O2
B.澄清石灰水和CO2 C.Na2O2和CO2
D.木炭(C)和O2
【答案】C
【解析】A、如果加热则生成过氧化钠,不加热生成氧化钠,A 不符合。B、如果CO2过量,则生成碳酸氢
钙,不过量生成碳酸钙和水,B 不符合。C、过氧化钠和二氧化碳反应只能生成碳酸钠和氧气,C 符合。
D、氧气过量则生成CO2,氧气不足则生成CO,D 不符合;所以答案选C。
5.过量的NaHCO3与Na2O2混合,在密闭容器中充分加热后排出气体,残留的物质应是( )
A.Na2O 和Na2O2
B.Na2O2和Na2CO3
C.Na2CO3
D.Na2O
【答案】C
【解析】NaHCO3加热分解:2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2和H2O 分别与Na2O2反应:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,由于NaHCO3足量,则会发生:
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,所以残留固体为Na2CO3。
6.下列关于钠及其化合物的叙述正确的是( )
①Na2O 与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是化合反应
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2稀溶液反应得到白色沉淀
③钠在常温下不容易被氧化
④Na2O2可做供氧剂,而Na2O 不能
⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末,溶液先变红后褪色,并有气泡生成
A.只有④
B.②③④⑤
C.②⑤
D.④⑤
【答案】D
【解析】①Na2O2与水反应不是化合反应,故①错误;
②NaHCO3溶液不与CaCl2溶液反应,故②错误;
③钠在常温下易被氧化成氧化钠,故③错误;
④Na2O2能和水蒸气或二氧化碳反应放出氧气,可做供氧剂,而Na2O 不能,故④正确;
⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末,生成氢氧化钠和氧气,溶液先变红,由于反应中有H2O2生成,且H2O2具
有强氧化性,所以溶液会褪色,故⑤正确;答案选D。
7.第Ⅰ
族金属元素习惯上又称为碱金属元素,下列关于碱金属元素某些性质的排列中,正确的是(
)
A.原子半径:
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B.单质的密度:
C.单质的熔、沸点:
D.单质的还原性:
【答案】A
【解析】A.
、
、
、
、
是同主族元素,且原子序数依次增大,原子半径:
,A 正确;
B.碱金属元素单质的密度从上到下呈递增趋势,但
的密度大于
,B 错误;
C.碱金属元素单质的熔、沸点从上到下逐渐降低,即熔、沸点:
,C 错误;
D.同主族元素从上到下,单质的还原性依次增强,即还原性:
,D 错误;
故答案为:A。
8.下列变化中,不属于氧化还原反应的是( )
A.金属钠露置在空气中迅速变暗
B.将锌片投入稀盐酸溶液中有气泡产生
C.露置在空气中的过氧化钠固体变白
D.将碳酸钙粉末投入稀盐酸溶液中有气泡产生
【答案】D
【解析】A.金属钠露置在空气中迅速变暗生成氧化钠是由于Na 被氧气氧化,氧气被还原,故A 不符合题
意;B.将锌片投入稀盐酸溶液中,稀盐酸被还原生成氢气,不符合题意;C.露置在空气中的过氧化钠固
体变白是由于和空气的水或二氧化碳发生反应,该过程中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,气体反应物既
不被氧化也不被还原,故C 不符合题意;D.将碳酸钙粉末投入稀盐酸溶液中生成二氧化碳气体,该反应
为非氧化还原反应,符合题意;故答案为D。
9.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分两种物质方法正确的是( )
A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,观察火焰颜色,黄色的是小苏打
C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打
D.分别取少量的两种样品于两只小玻璃杯中,加入少量澄清石灰水,能产生白色沉淀的是纯碱
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【答案】C
【解析】A.纯碱受热不分解,小苏打受热分解生成碳酸钠,故两种样品都会有残留,A 错误;
B.两种物质都有Na 元素,火焰上灼烧后都有Na 元素的焰色特征黄色,B 错误;
C.小苏打中的碳酸氢根与醋酸反应的速率较快,C 正确;
D.两种物质都可以与澄清石灰水发生反应生成沉淀,D 错误;
10.如图所示,“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应?”这个问题可通过以下实验加以证
明。
(1)按图装置,在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,应事先将活塞(K1、K2)关闭好,目的
是____________
(2)试管Ⅰ内的试剂X 是________时,打开活塞K1、K2,加热试管Ⅲ约5 分钟后,将带火星的小木条插
入试管Ⅱ的液面上,可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化。则所
得的结论是____________________
(3)试管Ⅰ内试剂为CO2饱和水溶液时,其它操作同(2),通过________的现象,可以证明Na2O2与潮
湿的CO2能反应且放出O2。
(4)写出 Na2O2与CO2反应的化学方程式___________
【答案】(1)防止III 中的过氧化钠和外界相通时发生吸潮
(2)浓H2SO4 过氧化钠和干燥的二氧化碳不反应
(3) 带火星的小木条在试管II 的液面上复燃,III 中由淡黄色变白
(4)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【解析】 (1) Na2O2容易和水以及CO2反应,所以在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后,在通入CO2之前,
应事先将活塞(K1、K2)关闭好。故答案为防止III 中的过氧化钠和外界相通时发生吸潮。
(2) 要证明“二氧化碳是否在有水存在时,才能与过氧化钠反应”,所以通入试管Ⅲ的CO2应该是干燥
的,所以试管Ⅰ中应装有干燥剂浓硫酸。若过氧化钠和干燥的二氧化碳发生反应,则会生成氧气,使带火
星的小木条复燃,同时生成白色固体碳酸钠,所以Ⅲ内淡黄色粉末会变白,实验中观察到带火星的小木条
不能剧烈地燃烧起来,且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化,说明过氧化钠和干燥的二氧化碳不反应。故答案为
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浓H2SO4;过氧化钠和干燥的二氧化碳不反应。
(3) 若Na2O2与潮湿的CO2能反应,会生成碳酸钠和O2,氧气能使带火星的小木条复燃,试管Ⅲ中固体
由淡黄色变白。故答案为带火星的小木条在试管II 的液面上复燃,III 中由淡黄色变白。
(4) Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
1.将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中,可观察到的现象是( )
A.最终生成白色沉淀
B.最终生成红褐色沉淀
C.有黄绿色气体产生
D.无明显变化
【答案】B
【解析】Na2O2具有强氧化性,能将氧化成Fe3+,可与Na2O2和水反应生成的OH-生成红褐色的Fe(OH)3沉
淀,Na2O2与水反应产生O2,不放出黄绿色的Cl2;A.最终生成白色沉淀不符合题意;B.最终生成红褐色沉
淀符合题意;C. 有黄绿色气体产生不符合题意;D.无明显变化不符合题意;答案:B。
2.下列关于焰色反应的说法正确的是( )
A.用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,则原溶液中有Na+,无K+
B.用NaOH 溶液洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色反应
C.进行钠的焰色反应实验,可用到的实验用品有:铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸
D.焰色反应是某些金属单质具有的性质
【答案】C
【解析】A.钠元素的黄色火焰可以覆盖钾元素的紫色火焰,用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈
黄色,则原溶液中有Na+,可能有K+,故A 错误;
B.用稀盐酸洗涤并灼烧铂丝后,再进行焰色反应,故B 错误;
C.焰色反应时用盐酸洗涤铂丝,用铂丝蘸取氯化钠溶液灼烧,观察钠元素的焰色反应现象,故C 正确;
D.焰色反应是某些金属元素具有的性质,包括单质、离子等,故D 错误;
3.跟Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3六种物质都能发生反应的是( )
A.H2O
B.CO2
C.Ca(OH)2
D.H2SO4
【答案】D
【解析】A.H2O 与Na、Na2O、Na2O2反应,与NaOH、Na2CO3、NaHCO3不反应,A 不符合题意;
B.CO2与NaHCO3不反应,B 不符合题意;
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C. Na、Na2O、Na2O2、NaOH 与Ca(OH)2不反应,C 不符合题意;
D.Na 与硫酸反应生成硫酸钠和氢气,氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、
氧气和水,氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,碳酸氢
钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,D 符合题意;答案选D。
4. 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,切下绿豆大小的钠,小心
放入装有水的烧杯中
B
证明Na2O2与CO2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NaCl 溶液中是否混有Na2SO4
取少量待测液于试管中,再滴入盐酸酸化的氯化钡溶液
【答案】B
【解析】A.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
烧杯中,观察Na 与H2O 反应的现象,故A 错误;
B.可燃物燃烧的条件之一是:温度达到着火点以上,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以上而燃烧,故B 正确;
C.碳酸氢钠和碳酸钠都与氢氧化钙反应生成不溶性的碳酸钙,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;
D.若NaCl 溶液中混有硫酸氢钠,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液也会产生沉淀,故D 错误;
故答案为B。
5.下列关于碱金属元素的叙述中正确的是( )
A.单质的化学性质活泼,易失电子发生还原反应
B.碱金属单质具有强还原性,形成的离子具有强氧化性
C.除锂外都以化合态存在于自然界中
D.化合物中碱金属元素的化合价都为+1 价
【答案】D
【解析】A. 碱金属元素单质的化学性质活泼,易失电子发生氧化反应,A 错误;
B. 碱金属单质具有强还原性,形成的离子氧化性较弱,B 错误
C.锂在自然界中也不能以游离态存在,C 错误;
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D. 碱金属元素最外层电子数为1,化合物中碱金属元素的化合价都为+1 价,D 正确;
答案选D。
6.下列关于碱金属元素的叙述正确的是
A.碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐减小
B.从上到下,碱金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱
C.钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈,铷、铯的相应反应更剧烈
D.碱金属元素阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次增强
【答案】C
【解析】A.碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐增大,Na、K 反常,故A 错误;B.元素的金属性越
强,则最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性随着原
子序数的递增依次增强,故B 错误;C.第ⅠA 族元素单质的活泼性逐渐增强,所以钾与氧气或水反应比
钠的反应剧烈,铷、铯的反应更剧烈,故C 正确;D.元素的金属性越强,则碱金属元素的阳离子的氧化
性越弱,所以碱金属元素的阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次减弱,故D 错误;答案为C。
7.将一定量的碳酸氢钠(含少量氯化钠)固体加热一段时间,再加入足量的盐酸完全反应。下列有关叙述正
确的是( )
A.原固体中碳酸氢钠含量越多,钠元素的含量也越多
B.若原固体加热质量减少3.1 g,固体中碳酸氢钠的质量为8.4 g
C.若反应后溶液中含0.1 mol Na+,原固体的质量可能为8.0 g
D.原固体分解越完全,消耗盐酸的量越少
【答案】C
【解析】 假设固体都是NaHCO3,钠元素的含量为×100%≈27.4%,若都是NaCl,钠元素的含量为
×100%≈39.3%,故NaCl 越多钠元素的含量越高,故A 错误;168 g NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O、CO2,
反应中固体质量减少62 g(H2O+CO2),若原固体加热质量减少3.1 g,固体中反应的碳酸氢钠质量为8.4 g,
但碳酸氢钠不一定全部分解,故原固体中碳酸氢钠质量可能大于8.4 g,故B 错误;结合极值计算分析判断,
若为碳酸氢钠,则质量为8.4 g,若为氯化钠,则质量为5.85 g,原固体的质量可能为8.0 g,故C 正确;固
体分解不完全时,固体有NaHCO3和Na2CO3,根据化学方程式NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,则1
mol NaHCO3消耗1 mol HCl,由Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,则1 mol Na2CO3消耗
2 mol HCl,则相同的物质的量的条件下Na2CO3消耗的盐酸多,故固体完全分解都变成Na2CO3,会导致消
耗盐酸的量增加,故D 错误。
8.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( )
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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⑤⑥说明Na2O2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、置换反应等
【答案】B
【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,反应⑤⑥说明Na2O2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,故D 正确。
9.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100
mL 水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是( )
A.甲<乙<丙<丁
B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙
D.丁<甲<乙<丙
【答案】B
【解析】 (1)甲、丁相比:
甲:Na→NaOH 消耗H2O,溶剂减少
丁:NaOH 无反应 溶剂不变
故NaOH 的质量分数:甲>丁。
(2)乙、丙相比:
生成NaOH 相等,消耗H2O 相等,溶剂相等,故乙、丙溶液完全等同。
(3)乙、丙与甲相比
甲:Na 乙:Na2O 丙:Na2O2
当它们物质的量相等时,甲(Na)所得NaOH 是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH 物质的量的,它们所消耗的
水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。
10.现有一含NaCl、Na2CO3·10H2O 和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反
应产生的CO2和H2O 的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是________。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C 和装碱石灰的U 形管D 的质量。
③打开K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是________________。
④关闭K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B 中发生反应的化学方程式为
____________、______________。
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⑤打开K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C 和U 形管D 的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是______________________________。
②E 处干燥管中盛放的药品是________,其作用是___________________________________,
如果实验中没有该装置,则会导致测得的NaHCO3的质量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D 装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O 的质量
分数为____________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
【答案】(1)①检查装置的气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳 ④2NaHCO3=====Na2CO3+H2O↑
+CO2↑ Na2CO3·10H2O=====Na2CO3+10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O 和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl 的质量分数测定结果偏大
②碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D 中影响测定结果 偏大 ③×100%
【解析】(2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中,必须鼓入空气使其完全被吸收,若不鼓入空气,
则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O 的质量分数会偏小,NaCl 的质量分数会偏大。②装置E 的作用是防止
空气中的CO2 和水蒸气进入装置D,故干燥管中盛放的药品是碱石灰,如果没有该装置,会使测得的
NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知反应放出的CO2的质量为m2 g,根据反应2NaHCO3=====Na2CO3+
H2O↑+CO2↑,可计算出该反应中产生水的质量为 g,从而计算出Na2CO3·10H2O 分解产生水的质量为(m1-)
g,再根据Na2CO3·10H2O=====Na2CO3+10H2O↑,计算出Na2CO3·10H2O 的质量,最后计算出混合物中
Na2CO3·10H2O 的质量分数。
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