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1、第 8 讲 钠及其重要化合物 课时集训 测控导航表 知识点基础能力挑战 钠的性质与应用 1 钠的氧化物 3,5 碱金属元素及其化合物性质 2 碳酸钠、碳酸氢钠的性质应用及计算 46,7,910 综合应用 811 1.化学之美无处不在,有一位学生将一小块钠投入盛有煤油和水的试管中 (煤油和水均足够多),可能观察到的现象是( D ) A.钠浮在试管中的液面上 B.钠沉入试管底部 C.钠燃烧起来 D.钠处于煤油和水的交界处 解析:煤油的密度比水小,所以煤油在上层,水在下层,又因钠的密度比水 小,比煤油大,因此钠介于两者之间,而钠能与水反应产生氢气,在与水反 应生成气体后被气体带离水层,进入煤油层后停
2、止反应又下沉,如此往复, 直至钠反应完,反应没有氧气产生,钠不能燃烧,所以钠处于煤油和水的交 界处,上下浮动。 2.有关碱金属的叙述正确的是( C ) A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大 B.碱金属单质的金属性很强,均易与氯气、氧气、氮气等发生反应 C.碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯 D.无水硫酸铯的化学式为 Cs2SO4,它不易溶于水 解析:钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密度依次增大的一个例外, A 错误;碱金属中除锂外,均不与氮气直接反应,B 错误;Cs 与 Na 同为碱金 属元素,性质相似,由 Na2SO4易溶于水,可得出 Cs2SO4也易溶于水,
3、D 错误; 由 Na2CO3加热不分解,可得出 Cs2CO3加热也不分解,C 正确。 3.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中,正确的是( C ) A.都属于碱性氧化物 B.都能与水发生化合反应 C.水溶液的成分相同 D.与二氧化碳反应生成不同的盐 解析:A 项,碱性氧化物与水反应只生成碱,氧化钠与水反应只生成氢氧化 钠,属于碱性氧化物,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,因此过氧化 钠不是碱性氧化物,错误;B 项,过氧化钠与水反应不是化合反应,错误;C 项,两者溶于水后所得溶液都是氢氧化钠溶液,正确;D 项,两者与 CO2反应 均生成盐 Na2CO3,错误。 4.下表为某轻质纯碱产品说明书: 化
4、学名:碳酸钠,俗称苏打 性状:白色粉末,易溶于水,水溶液呈中性 化学式:Na2CO3 用途:重要的基本化工原料之一,在纺织、玻璃、制皂、 造纸等领域都有广泛应用 其中有错误的一项是( B ) A.化学名 B.性状 C.化学式 D.用途 解析:纯碱溶于水后会发生水解反应:C+H2OHC+OH-,故其水溶液呈 2 3 3 碱性,故选 B。 5.(1)写出 CO2和 Na2O2反应的化学方程式: 。 (2)某学生判断 SO2和 Na2O2反应能生成硫酸钠,你认为他的判断合理吗? ,简 要说明理由: 。 (3)该同学无法断定反应中是否有氧气生成,拟使用如图所示装置进行实 验(图中铁架台等装置已略去)。
5、 装置中 B 的作用是 , D 的作用是 。 (4)为确认反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作是 (填字母)。 A.用带火星的细木条靠近干燥管口 a,观察细木条是否着火燃烧 B.将 C 装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液 C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀 生成 D.在配成的溶液中先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉 淀生成 解析:(1)Na2O2和 CO2发生反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。(2)过氧化钠能 和水、CO2反应,同时过氧化钠具有强氧化性,SO2以还原性为主,两者发生 反应 Na2O2+SO2Na2S
6、O4。(3)装置 B 中盛放浓硫酸,作用是干燥 SO2,因为 Na2O2能和水、CO2反应,因此为避免对实验的干扰,装置 D 的作用是防止空 气中的水蒸气和 CO2进入装置 C,同时吸收 SO2气体,防止污染空气。(4)如 果带火星的木条复燃,说明有氧气产生,发生 2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2,故 A 正确;硝酸具有强氧化性,能把 Na2SO3氧化成 Na2SO4,产生干扰,故 C 错误;加 入盐酸,除去干扰离子,再加入 BaCl2溶液,出现沉淀,说明含有 Na2SO4,故 D 正确。 答案:(1)2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2 (2)合理 过氧化钠具有强氧化性,能将
7、+4 价的硫氧化为+6 价的硫而生成 硫酸钠 (3)干燥 SO2气体,防止水蒸气进入 C 装置与 Na2O2反应 防止空气中的水蒸气和 CO2进入 C 装置与 Na2O2反应生成氧气,同时吸收过 量 SO2气体,便于氧气的检验和防止污染空气 (4)ABD 6.向 Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加 入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中,一定能大量共 存的是( C ) A.a 点对应的溶液中:Na+、OH-、S、N 2 4 3 B.b 点对应的溶液中:Al3+、Fe3+、Mn、Cl- 4 C.c 点对应的溶液中:Na+、Ca2+、N、Cl- 3
8、 D.d 点对应的溶液中:F-、N、Fe2+、Na+ 3 解析:a 点对应的溶液为碳酸钠、氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液,OH-不能 大量存在,故 A 错误;b 点对应的溶液中含碳酸氢钠和氯化钠,铝离子和铁 离子不能大量存在,故 B 错误;c 点对应的溶液是氯化钠溶液,所给离子都 不反应,故 C 正确;d 点对应的溶液中有过量的酸,酸性环境下的硝酸根离 子有氧化性,能氧化亚铁离子,且 H+与 F-生成 HF,故 D 错误。 7.工业上用粗盐(含 Ca2+、Mg2+、S等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱 2 4 法”生产纯碱和化肥 NH4Cl,工艺流程如图所示。下列有关说法正确的是( C ) A.对粗
9、盐溶液除杂可依次加入 NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液 pH B.饱和食盐水中先通入的气体为 CO2 C.流程图中的“系列操作”若在实验室中进行,一定需要玻璃棒 D.如图所示装置可以比较 Na2CO3和 NaHCO3晶体的热稳定性 解析:除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可以加过量的氯化钡除去硫 2 4 酸根离子,加入 NaOH 除去 Mg2+,然后用碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子, 盐酸要放在最后,来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,A 错误;二氧化碳在水 中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,碱性溶液中再通入二氧 化碳,二氧化碳的溶解度增大,可以达到实验目
10、的,B 错误;从溶液中得到固 体,需要加热浓缩,冷却结晶、过滤等操作,这些过程中需要玻璃棒搅拌、 引流等,C 正确;Na2CO3加热不易分解,NaHCO3晶体加热容易分解,故小试管 中应盛放 NaHCO3,大试管中应盛放 Na2CO3,NaHCO3间接加热能分解,Na2CO3 直接加热不分解,能证明两者的热稳定性。 8.(2018广西桂林联考)将 a mol 过氧化钠与 2a mol 碳酸氢钠固体混合,在 密闭容器中,120 充分反应后,排出气体,冷却,有固体残留。下列分析 正确的是( B ) A.残留固体是 Na2CO3和 NaOH 的混合物 B.残留固体是 2a mol Na2CO3 C.
11、反应中转移 2a mol 电子 D.排出的气体是 1.5a mol 氧气 解析:由化学方程式 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O可知,2a mol NaHCO3 分解得到 Na2CO3、CO2和 H2O(g)各 a mol,还会发生反应:2Na2O2+ 2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O(g)4NaOH+O2,由于二氧化碳与氢氧化钠 反应生成碳酸钠,可以认为过氧化钠先与二氧化碳反应,再与水反应,Na2O2 只有 a mol,恰好和 CO2反应生成 a mol Na2CO3和 a mol O2,气体排出后, 1 2 只剩余 Na2CO3,碳酸钠的总物质的量为 a mol
12、+a mol=2a mol,A 错误,B 正 确;过氧化钠中氧元素的化合价为-1,a mol 过氧化钠反应生成 0.5a mol 氧气,转移 a mol 电子,C 错误;排出的气体为 0.5a mol 氧气和 a mol 水蒸气,D 错误。 9.某实验小组欲探究 Na2CO3和 NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体 的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体 A、B 进行鉴别,再通过实验进 行性质探究。 (1)分别加热固体 A、B,发现固体 A 受热产生的气体能使澄清石灰水变浑 浊。A 受热分解的化学方程式为 。 (2)称取两种固体各 2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加 10 mL 蒸馏
13、水,振 荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入 2 滴酚酞溶液。 发现 Na2CO3固体完全溶解,而 NaHCO3固体有剩余,由此得出结论 。 同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放 Na2CO3的烧杯中出现 的现象是 (填字母序号)。 a.溶液温度下降 b.溶液温度升高 c.滴入酚酞后呈浅红色 d.滴入酚酞后呈红色 (3)同学们将两种固体分别配制成 0.5 molL-1的溶液,设计如下方案并 对反应现象做出预测: 实验方案预测现象预测依据 操作 1:向 2 mL Na2CO3溶有白色沉淀Na2CO3溶液中的 C浓 2 3 液中滴加 1 mL 0.5 mol L
14、-1CaCl2溶液 度较大,能与 CaCl2发生 反应: (写离子方程式) 操作 2:向 2 mL NaHCO3溶 液中滴加少量的澄清石灰 水 白色沉淀 反应的离子方程式为 解析:(1)碳酸钠稳定,受热难分解,碳酸氢钠热稳定性差,受热易分解生成 二氧化碳气体,故 A 为碳酸氢钠,反应方程式为 2NaHCO3Na2CO3+ CO2+H2O,生成的 CO2气体通入澄清石灰水中发生反应:CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O,生成碳酸钙沉淀变浑浊。 (2)称取两种固体各 2 g,分别加入两个小烧杯中,再各滴加 10 mL 蒸馏 水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,并恢复至室温后,发现 Na2
15、CO3固 体完全溶解,而 NaHCO3固体有剩余,说明在同样的温度下,同质量的两种固 体在同体积的溶剂中,Na2CO3比 NaHCO3易溶于水。 碳酸钠溶解过程为放热过程,a 错误,b 正确;碳酸钠为强碱弱酸盐,水解 溶液呈碱性,滴入酚酞后呈红色,c 错误,d 正确。 (3)碳酸钠能和氯化钙反应:CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl,离子反应为 Ca2+CCaCO3;Ca(OH)2与 NaHCO3溶液可发生反应:Ca(OH)2+ 2 3 2NaHCO3CaCO3+Na2CO3+2H2O,离子反应为 Ca2+2OH-+2HC 3 CaCO3+C+2H2O。 2 3 答案:(1)2NaH
16、CO3Na2CO3+CO2+H2O (2)同温度下,Na2CO3比 NaHCO3易溶于水 bd (3)Ca2+CCaCO3 Ca2+2OH-+2HCCaCO3+C+2H2O 2 3 3 2 3 10.(2019河北石家庄模拟)向 100 mL NaOH 溶液中通入一定量的 CO2气 体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入 0.2 molL-1的盐酸,产生 CO2 的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是( A ) A.原 NaOH 溶液的浓度为 0.2 molL-1 B.通入 CO2在标准状况下的体积为 448 mL C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为 n(NaOH)n(Na2CO3)=13 D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为 n(Na
