专题04 钠元素及其化合物-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编（上海专用）

专题04 钠元素及其化合物 内容概览 考向1 钠及其化合物(1) 考向2 钠及其化合物(2) 考向3 钠及其化合物(3) 考向4 钠及其化合物(4) 考向5 钠及其化合物(5) 考向6 钠及其化合物(6) 考向7 与生活密切相关的钠及其化合物 考向8 强氧化剂-Na2O2 考向9 制碱工艺 考向10 重要的化工原料——碳酸氢钠 考向1 钠及其化合物(1) (上海市上海师范大学附属中学闵行分校2023-2024学年高一下学期期末)钠的化合物是化工生产与科学研究的重要组成部分。 1．下列关于物质用途的说法中，不正确的是___________。 A．Na2O2可在呼吸面具中作为氧气的来源 B．NaHCO3在食品工业用作膨松剂 C．Na2O可用于工业上制备NaOH D．NaHCO3在食品工业用作酸度调节剂 2．将Na、Na2O、Na2O2、长时间露置在空气中，最终都会变为 (填化学式)。 3．由我国自主研发的“奋斗者号”潜水艇在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，创造了中国载人深潜的新纪录。过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂，Na2O2中阳离子与阴离子的个数之比为 ；写出Na2O2和CO2反应中每生成1mol2时，转移的 个电子。 4．将一定量的Na2O2固体投入到含有下列离子的溶液中：Cl-、CO32-、HCO3-、Na+，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。 5．向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应：补全方程式并配平。 ________ MnO4-________Na2O2+ _____ ______ Mn2++ ________ ______ _______ 6．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应，下列说法正确的是___________。 A．②中的大量气泡主要成分是氢气 B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成 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的主要作用是验证溶液中存在过氧化氢 7．科学家设计出烧碱溶液捕捉CO2 法，原理如图所示： (1)下列溶液中，也能用作“捕捉”二氧化碳试剂的是___________。 A．NaHCO3溶液 B．Na2CO3溶液 C．CaCl2溶液 D．稀硫酸 (2)上述流程中，被循环利用的物质有和和 ，请说明循环利用的途径： 。 (3)现有100 mL5mol·L-1NaOH溶液，若喷酒完上述NaOH溶液后，测得吸收液中，则被吸收的CO2在标准状况下的体积为 。(请书写计算过程) 考向2 钠及其化合物(2) (上海市市西中学2023-2024学年高一下学期期末)钠及其化合物是一个广泛的主题，包括了钠的物理和化学性质、钠的化合物以及它们的应用。 1．钠与水反应时的现象与下列性质无关的是___________。 A．熔点低 B．密度小于水 C．导电性好 D．强还原性 2．将一小块钠长期置露于空气中，最终转化为___________。 A．Na2O B．Na2O2 C．Na2CO3 D．NaOH 3．Na2O2常用作防毒面具或潜水艇中的供氧剂，是因为它能将人呼吸出的 气体转化为O2。 4．“套管实验”的实验装置如图所示。 (1)整个实验过程中，能观察到烧杯B中的现象是 。 (2)写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式： 。 (3)该实验可证明NaHCO3的热稳定性 (填“强于”“弱于”或“等于”) Na2CO3；证明热稳定性的实验装置中，能否将NaHCO3、Na2CO3的位置互换？ (填“能”或“不能”)。 (4)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是 。 A．将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液，用试纸测定值并做比较 B．分别在这两种物质的溶液中，加入少量CaCl2溶液 C．分别在这两种物质的溶液中，加入少量Ca(OH)2溶液 考向3 钠及其化合物(3) (上海市青浦一中2023-2024学年高一下学期期末学业质量调研)钠的化合物在工业、农业和日常生活中有着广泛的应用。 1．下列说法中，属于Na2O和Na2O2共同之处的是___________。 A．均是白色粉末 B．均是碱性氧化物 C．阴、阳离子的个数比均为1：2 D．均可由钠与氧气常温下生成 2．某实验小组通过下图所示实验，探究Na2O2与水的反应： 下列说法错误的是___________。 A．②⑤中的气泡的主要成分相同，生成等物质的量的该气体转移电子的数目不同 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漂白性物质造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是作催化剂 3．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述正确的是___________。 A．相同条件下，在水中的溶解性：碳酸钠<碳酸氢钠 B．相同条件下，溶液的碱性：碳酸钠>碳酸氢钠 C．物质的量相同时，分别与足量的盐酸反应生成CO2的质量：碳酸钠<碳酸氢钠 D．碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液可以用澄清石灰水来区别 4．某小组探究过氧化钠与二氧化硫的反应。将少量Na2O2用脱脂棉包裹，放入充满SO2的密闭三颈瓶中充分反应，反应过程中容器内O2含量的变化如图所示。下列说法不正确的是___________。 A．ab段发生的反应有：2Na2O2 +2SO2=2Na2SO3+O2 B．取少量c点时的固体混合物，滴加酸性高锰酸钾溶液，无明显变化 C．c点时，三颈瓶内气体中含有SO2和O2 D．相同条件下，若将三颈瓶中的SO2换为CO2，重复操作，充分反应后O2的含量不低于c点对应O2的含量 5．纯碱和小苏打都是重要的化工原料，根据下列三组实验，回答： (1)甲组实验能鉴别纯碱和小苏打的实验现象是 ；试管b中发生反应的离子方程式为 。 (2)相比乙和丙而言，丙组能更便捷的验证两者的热稳定性，丙组实验中A处盛放的物质为 (填化学式)。 6．物质的性质除主要与物质的结构有关外还与外界条件有关。有人提出“Na2O2与干燥的CO2不反应”和“Na2O2与潮湿的CO2才能反应”，某小组设计如下实验路线。 (1)为了验证Na2O2与干燥的CO2是否反应，连接好装置，X是 。打开 (填K1或K2)，打开分液漏斗的活塞加入稀硫酸，产生气体一段时间，再在干燥管中装入干燥的Na2O2，继续通入一段时间气体，点燃酒精灯加热铜丝，观察现象。则加入稀硫酸，产生一段时间气体后再点燃酒精灯的目的是 。 (2)若打开K2，关闭K1，加入稀硫酸，点燃酒精灯，观察到 现象， (选填“能”或“不能”)证明潮湿的CO2与Na2O2反应产生了O2.请用化学方程式解释产生该现象的原因 。 (3)为验证第(2)实验产生的现象CO2是否与Na2O2反应，某小组取球形干燥管中反应后的固体溶于水中。然后向溶液中滴加 ，产生 现象说明CO2参与反应。 考向4 钠及其化合物(4) (上海市吴淞中学2023-2024学年高一下学期期末)金属种类繁多，性质各异，应用十分广泛。 1．钠与水反应时的现象与下列性质无关的是___________。 A．熔点低 B．密度小于水 C．导电性好 D．强还原性 2．将一小块金属钠分别放入下列溶液中，对应的现象正确的是___________。 A．饱和NaOH溶液：产生气体，恢复至室温后溶液的pH增大 B．稀CuSO4溶液：产生气体，有紫红色物质析出 C．MgCl2溶液：产生气体，生成白色沉淀 D．NH4NO3溶液：产生无色无味气体 3．NaH是一种生氢剂，它的电子式为___________，1mol NaH与水充分反应能生成 molH2。 4．少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和。下列说法正确的是___________。 A．Na2O2的电子式为 B．H2O的空间构型为直线形 C．H2O2中O元素的化合价为-1 D．NaOH仅含离子键 5．某溶液中加入少量Na2O2后，原溶液中所含的下列离子浓度会显著改变的是___________。 A．NO3- B．NH4+ C．CO32- D．SO32- 6．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)，则下列分析正确的是___________。 A．Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3 B．Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1：1 C．Ⅲ图对应溶液中的溶质为Na2CO3 D．Ⅳ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1：1 考向5 钠及其化合物(5) (上海市徐汇中学2023-2024学年高一下学期期末)钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。 1．钠单质和钠的化合物在生产、生活中被广泛应用。请根据钠及其化合物性质按要求完成各题。 (1)钠原子在周期表中的位置为 ，钠离子的结构示意图 。 (2)请选择下列物质中合适的物质，按要求填空：①NaOH、②CaCl2、③SO2、④H2O、⑤NH4Cl只含有离子键的有 (填序号，下同)，既含有离子键又含有共价键的 ，只含共价键的有 。 (3)钠的化学性质活泼，在空气中加热，生成淡黄色的Na2O2，Na2O2可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂，写出Na2O2和CO2反应的化学方程式： 。 (4)下列各组物质相互混合进行反应，最终既有气体又有沉淀生成的是___________。 A．Na2O投入FeCl2溶液中 B．Na2O投入MgCl2溶液中 C．Na2O2投入BaCl2溶液中 D．Na2O2投入CuSO4溶液中 2．Na2CO3和NaHCO3是常见的钠盐，且两者之间可以相互转化，请回答下列问题： (1)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠说法正确的是___________。 A．常温下溶解度：Na2CO3<NaHCO3 B．热稳定性：Na2CO3<NaHCO3 C．与同浓度同体积的盐酸反应的速率：Na2CO3>NaHCO3 D．与澄清石灰水反应，均有白色沉淀生成 (2)写出Na2CO3在水溶液中的电离方程式 ； (3)向Na2CO3溶液中通入CO2可生成NaHCO3，该反应的化学方程式为 ； (4)加热碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为，则混合物中碳酸氢钠的质量分数为___________。 A． B． C． D． 考向6 钠及其化合物(6) (上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高一下学期期末)钠及其化合物广泛应用于生产生活中。请回答： 1．用铝箔包裹金属钠，用针扎若干小孔后，放入水中，完全反应后，用排水法收集到标准状况下气体的体积 。 A．等于 B．大于 C．小于 2．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的，良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述不正确的是___________。 A．Na2O2和Na2O中正负离子的个数比相同 B．Na2O2与SO2反应时Na2O2作氧化剂 C．Na2O2与CO2反应产生2.24LO2(S.T.P)时，转移电子的物质的量为 D．将足量的Na2O和Na2O2分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 3．Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种钠盐。对于两种钠盐的叙述正确的是___________。 A．常温下溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 B．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸体积少 C．向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2无沉淀，而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2出现白色沉淀 D．物质的量相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应，NaHCO3产生的CO2多 4．一定量CO2通入某浓度的NaOH溶液中，反应后得到溶液A，向A溶液中逐滴滴入某浓度稀盐酸，加入V(HCl)与生成n(CO2)的关系如图所示。下列有关叙述正确的是___________。 A．通入的CO2气体为11.2L B．A溶液中n(NaHCO3)=2n(Na2CO3) C．A溶液中既含NaOH，又含Na2CO3 D．A溶液中一定只有Na2CO3 5．下列除去杂质的方法中，正确的是___________。 选项 物质(括号内为杂质) 去除杂质的方法 A Na2O2(NaOH) 通入足量CO2气体 B 气体CO2(HCl) 通过饱和NaHCO3溶液洗气、干燥 C 固体NaHCO3(Na2CO3) 加热至恒重 D 固体Al2O3(Fe2O3) 加入足量NaOH溶液、过滤、洗涤、干燥 6．如图所示装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，下列说法正确的是___________。 A．U形管内浅红色的水褪色 B．试管内溶液变红 C．气球a膨胀，充满氢气 D．U形管水位：d＞c 7．在探究钠与冷水的反应实验中，无法体现的性质是___________。 A．钠的密度小于水意 B．金属钠具有良好的导热性 C．金属钠的熔点低 D．钠具有很强的还原性 8．碳酸氢钠受热可转变为碳酸钠，反应中破坏的化学键类型有 。 9．Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种钠盐。利用两者与酸反应的差异进行鉴别，某同学进行了如图4组实验。 其中只要进行实验 或 (填实验序号)即可鉴别和。 考向7 与生活密切相关的钠及其化合物 (华东师范大学附属东昌中学2023-2024学年下学期高一化学期末)钠及其化合物在我们的日常生活中扮演着重要角色，从食盐到清洁剂，无处不在，影响着我们生活的方方面面。回答下列问题。 1．补齐物质与其用途的连线_______。 2．上述NaHCO3的用途，利用了它的_______(填“物理”或“化学”)性质。 3．Na2O2可用作潜水艇里的供氧剂，用化学方程式解释其原因：_______、_______。 4．Na2CO3可用于纺织、制肥皂、造纸、制玻璃等，NaHCO3可用于制药、焙制糕点等，两者都是白色固体；某实验小组通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质。 (1)称取两种固体各2g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10mL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，向所得溶液中各滴加2滴酚酞试液。 ①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得到结论_______。 ②同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象：Ⅰ溶液温度升高，Ⅱ_______。 a.滴入酚酞后呈无色 b.滴入酚酞后呈红色 (2)“套管实验”的实验装置如图所示，整个实验过程中，能观察到烧杯中的现象是_______， (3)写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式：_______。 (4)该实验可证明NaHCO3的热稳定性_______(填“强于”“弱于”或“等于”) Na2CO3；证明热稳定性的实验装置中，能否将NaHCO3、Na2CO3的位置互换？_______(填“能”或“不能”)。 (5)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是_______。 A. 将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液，用pH试纸测定pH值并做比较 B. 分别在这两种物质的溶液中，加入少量溶液 C. 分别在这两种物质的溶液中，加入少量Ca(OH)2溶液 D. 分别滴加同浓度的HCl溶液 考向8 强氧化剂-Na2O2 (上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期末)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。 1．为了验证此推测结果，该同学设计并进行如图实验进行实验探究。 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)写出Na2O2的电子式 。已知Na可以和CO2反应，采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过 、 (填序号)。 a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．溶液 d．KMnO4溶液 (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 。 (5)利用Na2O2与H2的反应计算：等物质的量的Na2O2分别与足量的H2和H2O反应时，转移的电子数之比为： 。 2．将一定量的Na2O2固体投入到含有下列离子的溶液中：NO3-、HCO3-、CO32-、Na+，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。 考向9 制碱工艺 侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法制碳酸钠与合成氨联合起来，形成联合制碱，该法缩短了生产流程，提高了食盐利用率。 1．合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法错误的是___________。 A．可用向下排空气法收集NH3 B．可用湿润的淀粉-KI试纸鉴别气体2和溴蒸气 C．合成氨工业选择铁催化剂是因为其稳定性、选择性好 D．该转化过程中涉及的氧化还原反应有3个 2．侯氏制碱法过程中首先得到的是NaHCO3，再加热分解得到碳酸钠。某化学兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法的装置如图所示(夹持装置已略去)。 根据所学知识回答下列问题： (1)装置乙中饱和NaHCO3溶液的作用为 。 (2)装置丙中发生反应的化学方程式为 。 (3)为了提高食盐的利用率应先打开 (填“止水夹1”或“止水夹2”)。 (4)已知部分盐的溶解度曲线如图所示： “侯氏制碱法”所得NH4Cl样品中含有少量的NaCl和NaHCO3，提纯NH4Cl样品的操作是：将NH4Cl样品溶解于水，加入盐酸至无气泡产生， ， ，过滤，冰水洗涤，低温干燥。 3．制得的样品中含有碳酸氢钠，为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的CO2质量进行计算，某同学称取mg样品，设计的实验装置示意图如下，请回答： (1)装置B中冰水的作用是 。 (2)该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是___________。 A．样品分解不完全 B．装置B、C之间缺少CO2的干燥装置 C．产生CO2气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收 D．反应完全后停止加热，通入过量的空气 (3)若改进后起始时投入样品的质量为mg(假设不含其他杂质)，图中M点时C的质量增加2.64g，计算样品中碳酸钠的质量分数 。(用含有m的代数式表示)。 考向10 重要的化工原料——碳酸氢钠 (上海市闵行中学2023-2024学年高一下学期期末)某化学研究性学习小组以NH3、CO2、饱和食盐水为原料，模拟侯德榜先生制碱原理设计了如图的实验装置。(采用浓氨水中加生石灰的方法制备NH3) 1．实验的操作步骤中，打开旋塞K1、K2的合理顺序为先打开 (填字母代号)。这是因为 。 2．写出NH3、CO2通入饱和食盐水后得到NaHCO3的化学方程式 。 3．利用该装置制得的NaHCO3将采用 (填实验操作)分离，进一步煅烧后就得到纯碱。 4．装置中气胆的作用是 。 获得纯碱样品还含有碳酸氢钠杂质，某同学设计了下列实验装置示意图，计算其纯度。将11.44g的样品于足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管A的质量，利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。实验装置如图： 该实验的操作步骤： a．检查装置的气密性 b．取一定量样品装入广口瓶中 c．打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟 d．关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量15.66g f．缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止 g．打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量20.50g 5．实验流程中有两次鼓入空气，第一次鼓入空气作用为 。第二次鼓入空气作用为 。 6．装置B的作用是 。 7．请计算该样品中碳酸钠的质量百分数 (精确到0.1%)。 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 钠元素及其化合物 内容概览 考向1 钠及其化合物(1) 考向2 钠及其化合物(2) 考向3 钠及其化合物(3) 考向4 钠及其化合物(4) 考向5 钠及其化合物(5) 考向6 钠及其化合物(6) 考向7 与生活密切相关的钠及其化合物 考向8 强氧化剂-Na2O2 考向9 制碱工艺 考向10 重要的化工原料——碳酸氢钠 考向1 钠及其化合物(1) (上海市上海师范大学附属中学闵行分校2023-2024学年高一下学期期末)钠的化合物是化工生产与科学研究的重要组成部分。 1．下列关于物质用途的说法中，不正确的是___________。 A．Na2O2可在呼吸面具中作为氧气的来源 B．NaHCO3在食品工业用作膨松剂 C．Na2O可用于工业上制备NaOH D．NaHCO3在食品工业用作酸度调节剂 【答案】C 【解析】A项，人在呼吸时会呼出CO2气体，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，Na2O2可在呼吸面具中作为氧气的来源，A正确；B项，NaHCO3加热时会分解产生CO2气体，使食物内部出现疏松多孔的结构，在食品工业用作膨松剂，B正确；C项，工业上电解饱和NaCl溶液制NaOH，2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH，C错误；D项，NaHCO3溶液呈弱碱性，可与酸反应调节溶液的酸碱度，在食品工业可作酸度调节剂，D正确；故选C。 2．将Na、Na2O、Na2O2、长时间露置在空气中，最终都会变为 (填化学式)。 【答案】Na2CO3 【解析】Na的性质活泼，易与空气中氧气反应生成Na2O，Na2O易与水反应生成NaOH，Na2O2与空气中的水蒸气反应生成NaOH和O2，Na2O2与空气中的CO2反应生成Na2CO3和O2，NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3•xH2O，Na2CO3•xH2O风化脱水生成Na2CO3，所以金属钠长期露置于空气中，最终的产物是Na2CO3。 3．由我国自主研发的“奋斗者号”潜水艇在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，创造了中国载人深潜的新纪录。过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂，Na2O2中阳离子与阴离子的个数之比为 ；写出Na2O2和CO2反应中每生成1mol2时，转移的 个电子。 【答案】2：1 2NA 【解析】Na2O2由Na+和O22-构成，Na+带一个单位的正电荷、O22-带两个单位的负电荷，所以阳离子与阴离子的个数之比为2：1，Na2O2和CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，过氧化钠中-1价O元素化合价升高生成氧气，则每生成时1mol氧气，转移2NA个电子，答案：2：1、2NA。 4．将一定量的Na2O2固体投入到含有下列离子的溶液中：Cl-、CO32-、HCO3-、Na+，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。 【答案】Cl- 【解析】Na2O2固体投入溶液中与水反应，生成氢氧化钠和O2气，NaOH电离出Na+离子和OH-离子，Na+数目增大，OH-离子与HCO3-反应生成CO32-，CO32-数目增多，HCO3-离子数目减少，溶液中只有Cl-数目几乎不变。 5．向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应：补全方程式并配平。 ________ MnO4-________Na2O2+ _____ ______ Mn2++ ________ ______ _______ 【答案】2MnO4-+5Na2O2+16H+=2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O 【解析】酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末，观察到溶液褪色，说明高锰酸根离子被还原为Mn2+，则Na2O2中O失电子生成O2，为保持电荷平衡和原子守恒，反应物中还有氢离子，产物中有水生成，根据得失电子守恒可得高锰酸根离子的系数和Na2O2的系数之比为2∶，则离子方程式为：2MnO4-+5Na2O2+16H+=2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O。 6．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应，下列说法正确的是___________。 A．②中的大量气泡主要成分是氢气 B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成 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的主要作用是验证溶液中存在过氧化氢 【答案】CD 【解析】A项，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，不是H2，A错误；B项，氢氧化钠是碱，使酚酞变红，B错误；C项，④中溶液红色褪去，可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有强氧化性，能氧化有色物质，使溶液褪色，C正确；D项，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，即加入MnO2的目的是验证过氧化钠和水反应生成过氧化氢， D正确；故选CD。 7．科学家设计出烧碱溶液捕捉CO2 法，原理如图所示： (1)下列溶液中，也能用作“捕捉”二氧化碳试剂的是___________。 A．NaHCO3溶液 B．Na2CO3溶液 C．CaCl2溶液 D．稀硫酸 (2)上述流程中，被循环利用的物质有和和 ，请说明循环利用的途径： 。 (3)现有100 mL5mol·L-1NaOH溶液，若喷酒完上述NaOH溶液后，测得吸收液中，则被吸收的CO2在标准状况下的体积为 。(请书写计算过程) 【答案】(1)B (2)CaO NaOH溶液与CO2反应生成碳酸钠、碳酸氢钠溶液，碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入CaO，CaO先与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与碳酸钠、碳酸氢钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙，生成的氢氧化钠溶液再循环利用 (3)10.08 【解析】二氧化碳与NaOH溶液反应生成碳酸钠、碳酸氢钠溶液，随后向该溶液中加入CaO，反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钙过滤后经过高温加热，分解生成CO2和CaO，生成的CaO可重复利用。 (1)A项，碳酸氢钠溶液不能与CO2反应，不可用作捕捉二氧化碳的试剂，A错误；B项，碳酸钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸氢钠溶液，且后续经过处理能重新生成二氧化碳，可用作捕捉二氧化碳试剂，B正确；C项，通常情况下，弱酸无法制强酸，CaCl2溶液不与二氧化碳反应，不可用作捕捉二氧化碳的试剂，C错误；D项，稀硫酸不与二氧化碳反应，不可用作捕捉二氧化碳的试剂，D错误；故选B。 (2)上述流程中，被循环利用的物质有NaOH、CaO。NaOH循环利用的途径为NaOH溶液与CO2反应生成碳酸钠、碳酸氢钠溶液，碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入CaO，CaO先与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与碳酸钠、碳酸氢钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙，生成的氢氧化钠溶液再循环利用。 (3)设碳酸钠物质的量为amol，则碳酸氢钠物质的量为8amol，则钠离子的物质的量为2a+8a=10amol，根据钠守恒，10amol=0.5mol，a=0.05mol，再根据碳守恒可知，生成0.05mol碳酸钠需要二氧化碳0.05mol，生成0.4mol碳酸氢钠需要二氧化碳0.4mol，因此共吸收二氧化碳0.45mol，标况下体积为10.08L。 考向2 钠及其化合物(2) (上海市市西中学2023-2024学年高一下学期期末)钠及其化合物是一个广泛的主题，包括了钠的物理和化学性质、钠的化合物以及它们的应用。 1．钠与水反应时的现象与下列性质无关的是___________。 A．熔点低 B．密度小于水 C．导电性好 D．强还原性 【答案】C 【解析】A项，钠与水反应熔成小球，说明钠的熔点低，A正确；B项，钠与水反应浮在水面上，说明钠的密度比水小，B正确；C项，钠与水反应与导电性无直接关系，C错误；D项，钠与水剧烈反应生成氢气，说明钠的还原性强，D正确；故选C。 2．将一小块钠长期置露于空气中，最终转化为___________。 A．Na2O B．Na2O2 C．Na2CO3 D．NaOH 【答案】C 【解析】Na的性质活泼，易与空气中氧气反应生成Na2O，Na2O易与水反应生成NaOH，NaOH吸收空气中的水和CO2生成Na2CO3•xH2O，Na2CO3•xH2O风化脱水生成Na2CO3，所以金属钠长期露置于空气中，最终的产物是Na2CO3，故选C。 3．Na2O2常用作防毒面具或潜水艇中的供氧剂，是因为它能将人呼吸出的 气体转化为O2。 【答案】CO2 【解析】人在呼吸时会呼出CO2气体，防毒面具或潜水艇供氧剂中的Na2O2与CO2发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，将CO2转化为O2。 4．“套管实验”的实验装置如图所示。 (1)整个实验过程中，能观察到烧杯B中的现象是 。 (2)写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式： 。 (3)该实验可证明NaHCO3的热稳定性 (填“强于”“弱于”或“等于”) Na2CO3；证明热稳定性的实验装置中，能否将NaHCO3、Na2CO3的位置互换？ (填“能”或“不能”)。 (4)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是 。 A．将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液，用试纸测定值并做比较 B．分别在这两种物质的溶液中，加入少量CaCl2溶液 C．分别在这两种物质的溶液中，加入少量Ca(OH)2溶液 【答案】(1)产生白色沉淀 (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ (3) 弱于 不能 (4)AB 【解析】该实验的实验目的是比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，通过A、B烧杯澄清石灰水的变化来验证稳定性。 (1)整个实验过程中，能观察到烧杯B中的现象是产生白色沉淀； (2)碳酸氢钠不稳定，受热易分解，方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； (3)碳酸氢钠在小试管中，碳酸钠在大试管中，给大试管直接加热，温度较高，依据温度较高的管中的物质不分解，而温度较低的管中的物质分解，可判断热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，故Na2CO3与NaHCO3的位置不能互换； (4)A项，相同浓度的碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠溶液，则将碳酸钠和碳酸氢钠配制成同浓度的溶液，用pH试纸测定溶液pH值可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，A正确；B项，碳酸钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀，碳酸氢钠溶液不能与氯化钙溶液反应，则分别在这两种物质的溶液中，加入少量氯化钙溶液可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，B正确；C项，碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液均能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀，则分别在这两种物质的溶液中，加入少量氢氧化钙溶液不能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，C错误；故选AB。 考向3 钠及其化合物(3) (上海市青浦一中2023-2024学年高一下学期期末学业质量调研)钠的化合物在工业、农业和日常生活中有着广泛的应用。 1．下列说法中，属于Na2O和Na2O2共同之处的是___________。 A．均是白色粉末 B．均是碱性氧化物 C．阴、阳离子的个数比均为1：2 D．均可由钠与氧气常温下生成 【答案】C 【解析】A项，过氧化钠是淡黄色粉末，故A错误；B项，过氧化钠属于过氧化物，不属于碱性氧化物，故B错误；C项，氧化钠中阴离子氧离子与阳离子钠离子的个数比为1：2，过氧化钠中阴离子过氧根离子与阳离子钠离子的个数比也为1：2，故C正确；D项，钠与氧气加热条件下反应生成过氧化钠，常温下反应生成氧化钠，故D错误；故选C。 2．某实验小组通过下图所示实验，探究Na2O2与水的反应： 下列说法错误的是___________。 A．②⑤中的气泡的主要成分相同，生成等物质的量的该气体转移电子的数目不同 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漂白性物质造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是作催化剂 【答案】A 【解析】Na2O2溶于足量水，产生大量气泡，表明有气体(O2)生成；所得溶液中滴加酚酞，溶液变红，表明有碱生成；轻轻振荡，红色褪去，表明溶液中含有强氧化性物质；加入少量MnO2，有较多气泡产生，表明溶液中含有H2O2。A项，H2O2催化分解后产生O2，则表明②⑤中的气泡的主要成分都为O2，且O元素中一部分都从-1价升高到0价，一部分都从-1价降低到0价，所以生成等物质的量的O2，转移电子的数目相同，A错误；B项，由分析可知，③中溶液变红，说明有碱性物质(NaOH)生成，B正确；C项，④中酚酞的红色褪去，可能是由于溶液中含有漂白性的H2O2造成的，C正确；D项，⑤中MnO2的加入，促进H2O2的分解，而MnO2本身的质量与性质不变，则其主要作用是催化剂，D正确；故选A。 3．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述正确的是___________。 A．相同条件下，在水中的溶解性：碳酸钠<碳酸氢钠 B．相同条件下，溶液的碱性：碳酸钠>碳酸氢钠 C．物质的量相同时，分别与足量的盐酸反应生成CO2的质量：碳酸钠<碳酸氢钠 D．碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液可以用澄清石灰水来区别 【答案】B 【解析】A项，碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水，但在相同条件下，在水中的溶解性：碳酸钠＞碳酸氢钠，A错误；B项，相同温度下，相同浓度的碳酸钠的碱性更强，所以溶液的碱性：碳酸钠＞碳酸氢钠，B正确；C项，物质的量相同时，分别与足量的盐酸反应，据碳原子守恒，生成CO2的质量：碳酸钠＝碳酸氢钠，C错误；D项，碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都能与澄清石灰水反应，从而生成碳酸钙沉淀，所以不能用澄清石灰水区分碳酸钠与碳酸氢钠，D错误；故选B。 4．某小组探究过氧化钠与二氧化硫的反应。将少量Na2O2用脱脂棉包裹，放入充满SO2的密闭三颈瓶中充分反应，反应过程中容器内O2含量的变化如图所示。下列说法不正确的是___________。 A．ab段发生的反应有：2Na2O2 +2SO2=2Na2SO3+O2 B．取少量c点时的固体混合物，滴加酸性高锰酸钾溶液，无明显变化 C．c点时，三颈瓶内气体中含有SO2和O2 D．相同条件下，若将三颈瓶中的SO2换为CO2，重复操作，充分反应后O2的含量不低于c点对应O2的含量 【答案】B 【解析】向盛有少量Na2O2粉末的密闭容器中通入二氧化硫气体，图象分析可知发生的反应可能有：①2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，②2Na2SO3+O2=2Na2SO4，③Na2O2+SO2=Na2SO4。A项，ab段氧气含量增大故存在反应2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，故A正确；B项，c点固体物质可能为硫酸钠或亚硫酸钠和硫酸钠混合物，取少量c点时的固体混合物，滴加酸性高锰酸钾溶液，可能会褪色，也可能无明显变化，故B错误；C项，c点时，固体物质可能为硫酸钠或亚硫酸钠和硫酸钠混合物，三颈瓶内气体中可能含有SO2和O2，故C正确；D项，相同条件下，将SO2换成CO2后，重复上述操作，只发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，300秒时O2含量高于c点，故D正确；故选B。 5．纯碱和小苏打都是重要的化工原料，根据下列三组实验，回答： (1)甲组实验能鉴别纯碱和小苏打的实验现象是 ；试管b中发生反应的离子方程式为 。 (2)相比乙和丙而言，丙组能更便捷的验证两者的热稳定性，丙组实验中A处盛放的物质为 (填化学式)。 【答案】(1)试管b中产生气体速度快，气球较大 HCO3-+H+=H2O+CO2↑ (2)Na2CO3 【解析】(1)盐酸过量，根据Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑和NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，可知，质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应，碳酸氢钠产生的气体较多，气球较大，所以甲实验能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，实验现象是试管b中产生气体速度快，气球较大；试管b中发生反应的离子方程式为HCO3-+H+=H2O+CO2↑； (2)乙、丙两组实验中，图乙没有直接对比，图丙将碳酸钠置于大试管，将碳酸氢钠置于小试管，但是小试管产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，而大试管连接的澄清石灰水无现象，大试管温度较高但是连接的澄清石灰水没有变浑浊，说明碳酸钠稳定性比碳酸氢钠好，丙组能更便捷的验证两者的热稳定性，丙组实验中A处盛放的物质为Na2CO3。 6．物质的性质除主要与物质的结构有关外还与外界条件有关。有人提出“Na2O2与干燥的CO2不反应”和“Na2O2与潮湿的CO2才能反应”，某小组设计如下实验路线。 (1)为了验证Na2O2与干燥的CO2是否反应，连接好装置，X是 。打开 (填K1或K2)，打开分液漏斗的活塞加入稀硫酸，产生气体一段时间，再在干燥管中装入干燥的Na2O2，继续通入一段时间气体，点燃酒精灯加热铜丝，观察现象。则加入稀硫酸，产生一段时间气体后再点燃酒精灯的目的是 。 (2)若打开K2，关闭K1，加入稀硫酸，点燃酒精灯，观察到 现象， (选填“能”或“不能”)证明潮湿的CO2与Na2O2反应产生了O2.请用化学方程式解释产生该现象的原因 。 (3)为验证第(2)实验产生的现象CO2是否与Na2O2反应，某小组取球形干燥管中反应后的固体溶于水中。然后向溶液中滴加 ，产生 现象说明CO2参与反应。 【答案】(1) 浓硫酸 K1 排除装置中的O2(或空气)，避免与灼热的铜反应 (2)红色铜丝变黑色 不能 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (3) BaCl2 [或Ba(OH)2](CaCl2、Ca(OH)2也可以) 白色沉淀 【解析】稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，试剂瓶中X为浓硫酸，若关闭K2打开K1二氧化碳通过浓硫酸被干燥，观察铜丝是否有变化来观察是否有氧气生成，从而确定干燥的二氧化碳是否能与过氧化钠反应，关闭K1打开K2，二氧化碳未被干燥，观察铜丝是否有变化来观察是否有氧气生成，从而确定潮湿的二氧化碳是否能与过氧化钠反应。但H2O也能与Na2O2产生O2，不能通过产生O2来判断是否是CO2参与反应，需要通过产物中是否有碳酸盐来判断CO2与Na2O2反应。 (1)验证无水的CO2的反应，用浓硫酸除水，让气体经过浓硫酸，所以打开K1关闭K2，加热铜丝，根据分析可知，X为浓硫酸，通过铜丝是否变黑，说明产生O2，需排除空气中的氧气，所以需要先通一段CO2。 (2)若打开K2关闭K1，铜丝由红色变为黑色，说明有氧气生成，即可证明潮湿的二氧化碳与过氧化钠反应生成了氧气。潮湿的二氧化碳中含有水蒸气，水蒸气也能与过氧化钠反应生成氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 (3)由于水也能与Na2O2反应产生氧气，不能通过红热的铜丝变黑说明是CO2与Na2O2反应产生的O2，应通过干燥管里的是否含碳酸盐或碳酸氢盐来判断，由于有水，肯定含有NaOH，不存在碳酸氢钠，所以加入BaCl2 [或Ba(OH)2]]就行(CaCl2、Ca(OH)2也可以)，现象为白色沉淀。 考向4 钠及其化合物(4) (上海市吴淞中学2023-2024学年高一下学期期末)金属种类繁多，性质各异，应用十分广泛。 1．钠与水反应时的现象与下列性质无关的是___________。 A．熔点低 B．密度小于水 C．导电性好 D．强还原性 【答案】C 【解析】A项，钠与水反应熔成小球，说明钠的熔点低，A正确；B项，钠与水反应浮在水面上，说明钠的密度比水小，B正确；C项，钠与水反应与导电性无直接关系，C错误；D项，钠与水剧烈反应生成氢气，说明钠的还原性强，D正确；故选C。 2．将一小块金属钠分别放入下列溶液中，对应的现象正确的是___________。 A．饱和NaOH溶液：产生气体，恢复至室温后溶液的pH增大 B．稀CuSO4溶液：产生气体，有紫红色物质析出 C．MgCl2溶液：产生气体，生成白色沉淀 D．NH4NO3溶液：产生无色无味气体 【答案】C 【解析】将一小块金属钠分别放入下列溶液中，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠。A项，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，由于溶液是饱和氢氧化钠溶液，恢复至室温后溶液的浓度不变，A错误；B项，将一小块金属钠投入稀CuSO4溶液中，生成蓝色沉淀氢氧化铜，C错误；C项，将一小块金属钠投入MgCl2溶液中，生成白色沉淀氢氧化镁，C正确；D项，将一小块金属钠投入NH4NO3溶液中，有一水合氨生成，少量一水合氨分解，少量氨气随氢气逸出，产生的气体有刺激性气味，D错误；选C。 3．NaH是一种生氢剂，它的电子式为___________，1mol NaH与水充分反应能生成 molH2。 【答案】 1 【解析】NaH是离子化合物，它的电子式为 ；根据化学方程式NaH+H2O=NaOH+H2↑知，1mol NaH与水充分反应能生成1molH2。 4．少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和。下列说法正确的是___________。 A．Na2O2的电子式为 B．H2O的空间构型为直线形 C．H2O2中O元素的化合价为-1 D．NaOH仅含离子键 【答案】C 【解析】A项，过氧化钠是离子化合物，电子式是，A错误；B项，H2O中氧原子的成键电子对是2，孤电子对是2，根据价层电子对为4，根据价层电子对互斥理论，其空间构型为V形，B错误；C项，H2O2中H显+1价，根据正负化合价为0，可计算出O的化合价为-1，C正确；D项，NaOH中O和H之间是共价键，D错误；故选C。 5．某溶液中加入少量Na2O2后，原溶液中所含的下列离子浓度会显著改变的是___________。 A．NO3- B．NH4+ C．CO32- D．SO32- 【答案】BD 【解析】过氧化钠具有强氧化性，与水反应后生成强碱性溶液。过氧化钠和水反应生成了氢氧化钠和氧气，氢氧根离子和铵根离子不能大量共存，而亚硫酸根离子被氧气或者过氧化钠氧化为SO42-，故浓度会有显著变化的是NH4+与SO32-，故选BD。 6．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)，则下列分析正确的是___________。 A．Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3 B．Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1：1 C．Ⅲ图对应溶液中的溶质为Na2CO3 D．Ⅳ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1：1 【答案】ABCD 【解析】向一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，当二氧化碳少量时，产物是NaOH和Na2CO3的混合物，当NaOH和CO2恰好完全反应时，产物只有Na2CO3，当二氧化碳过量时，产物可能只有NaHCO3，也可能是Na2CO3和NaHCO3的混合物。A项，Ⅰ图中刚开始加入HCl就产生了二氧化碳，因此溶质只能是NaHCO3，A正确；B项，从图中看出加入盐酸1mol后产生了二氧化碳，说明Na2CO3是1mol，碳酸钠和盐酸生成1mol碳酸氢钠，后来盐酸又加了2mol才把所有二氧化碳反应出来，说明溶液中总的NaHCO3是2mol，则原溶液中NaHCO3是1mol，所以Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1：1，B正确；C项，从图中看出，加了2mol盐酸后才开始产生气泡，且产生二氧化碳所消耗的盐酸也是2mol，说明Ⅲ图对应溶液中的溶质为Na2CO3，C正确；D项，从图中看出，滴入了2mol的盐酸后才开始产生气泡，说明产物是NaOH和Na2CO3的混合物，1mol的盐酸和NaOH反应，另外1mol的盐酸和Na2CO3反应生成1mol NaHCO3，后由图中可看出，1mol NaHCO3又消耗了1mol的盐酸，则含有氢氧化钠和碳酸钠的物质的量之比为1：1，D正确；故选ABCD。 考向5 钠及其化合物(5) (上海市徐汇中学2023-2024学年高一下学期期末)钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。 1．钠单质和钠的化合物在生产、生活中被广泛应用。请根据钠及其化合物性质按要求完成各题。 (1)钠原子在周期表中的位置为 ，钠离子的结构示意图 。 (2)请选择下列物质中合适的物质，按要求填空：①NaOH、②CaCl2、③SO2、④H2O、⑤NH4Cl只含有离子键的有 (填序号，下同)，既含有离子键又含有共价键的 ，只含共价键的有 。 (3)钠的化学性质活泼，在空气中加热，生成淡黄色的Na2O2，Na2O2可用作呼吸面具、潜水艇的供氧剂，写出Na2O2和CO2反应的化学方程式： 。 (4)下列各组物质相互混合进行反应，最终既有气体又有沉淀生成的是___________。 A．Na2O投入FeCl2溶液中 B．Na2O投入MgCl2溶液中 C．Na2O2投入BaCl2溶液中 D．Na2O2投入CuSO4溶液中 【答案】(1)第三周期第ⅠA族 (2)② ①⑤ ③④ (3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (4)D 【解析】(1)钠原子在周期表中的位置为第三周期第ⅠA族，钠失去1个电子生成钠离子，结构示意图； (2)氯化钙中只有离子键；氢氧化钠、氯化铵是由离子构成的，且氢氧根离子中含有氢氧共价键、铵根离子中含有氮氢共价键，故既含有离子键又含有共价键的有氢氧化钠、氯化铵；二氧化硫、水为共价化合物，只含有共价键； (3)钠的化学性质活泼，暴露在空气中生成白色Na2O，在空气中加热，生成黄色的Na2O2，Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气，反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2； (4)Na2O投入FeCl2溶液中，Na2O先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，没有气体生成，故A不符合题意;Na2O投入MgCl2溶液中，氧化钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，没有气体生成，故B不符合题意;Na2O2投入BaCl2溶液中，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠与氯化钡不反应，不会产生沉淀，故C不符合题意;Na2O2投入到CuSO4溶液中，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，故D符合题意;故选D。 2．Na2CO3和NaHCO3是常见的钠盐，且两者之间可以相互转化，请回答下列问题： (1)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠说法正确的是___________。 A．常温下溶解度：Na2CO3<NaHCO3 B．热稳定性：Na2CO3<NaHCO3 C．与同浓度同体积的盐酸反应的速率：Na2CO3>NaHCO3 D．与澄清石灰水反应，均有白色沉淀生成 (2)写出Na2CO3在水溶液中的电离方程式 ； (3)向Na2CO3溶液中通入CO2可生成NaHCO3，该反应的化学方程式为 ； (4)加热碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为，则混合物中碳酸氢钠的质量分数为___________。 A． B． C． D． 【答案】(1)D (2)Na2CO3=2Na++ CO32- (3)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 (4)C 【解析】(1)A项，常温下，碳酸钠溶解度远大于碳酸氢钠溶解度，A错误；B项，碳酸氢钠受热生成碳酸钠和水、二氧化碳，碳酸钠受热不分解，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，B错误；C项，相同条件下，碳酸钠会首先和酸生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和酸生成二氧化碳气体，则与同种酸反应的剧烈程度：Na2CO3<NaHCO3，C错误；D项，碳酸钠和碳酸氢钠与氢氧化钙反应都有白色沉淀碳酸钙生成，D正确；故选D； (2)Na2CO3在水溶液中完全电离出钠离子和碳酸根离子，电离方程式为Na2CO3=2Na++ CO32-； (3)向Na2CO3溶液中通入CO2可生成NaHCO3，该反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3； (4)碳酸氢钠受热生成碳酸钠和水、二氧化碳，碳酸钠受热不分解，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，由方程式可知，每168g碳酸氢钠受热分解质量减小62g，加热15.0g碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为11.9g，则混合物中碳酸氢钠质量为(15.0g-11.9g)=8.4g，质量分数为100%=56%，故选C。 考向6 钠及其化合物(6) (上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高一下学期期末)钠及其化合物广泛应用于生产生活中。请回答： 1．用铝箔包裹金属钠，用针扎若干小孔后，放入水中，完全反应后，用排水法收集到标准状况下气体的体积 。 A．等于 B．大于 C．小于 【答案】B 【解析】金属钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，0.1mol钠与水反应生成0.05mol氢气，标况下为1.12L，但是钠与水反应生成了氢氧化钠，铝能与氢氧化钠反应生成氢气，故用排水法收集到标准状况下气体的体积大于1.12L。 2．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的，良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述不正确的是___________。 A．Na2O2和Na2O中正负离子的个数比相同 B．Na2O2与SO2反应时Na2O2作氧化剂 C．Na2O2与CO2反应产生2.24LO2(S.T.P)时，转移电子的物质的量为 D．将足量的Na2O和Na2O2分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 【答案】CD 【解析】A项，Na2O2由Na+和O22-构成，Na2O2中正负离子的个数比为2：1，Na2O由Na+和O2-构成，正负离子的个数比也为2：1，A正确；B项，Na2O2与SO2发生反应生成硫酸钠，反应过程中，Na2O2中的O元素的化合价由-1价降低到-2价，Na2O2作氧化剂， B正确；C项，Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，标准状况下2.24L O2 的物质的量为0.1mol，根据反应的方程式可知，生成0.1mlO2转移0.2mol电子，C错误；D项，将足量的Na2O2、Na2O分别加到含酚酞的水溶液中，起始溶液均为红色，但因Na2O2具有漂白性，溶液的红色逐渐褪去，D错误；故选CD 。 3．Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种钠盐。对于两种钠盐的叙述正确的是___________。 A．常温下溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 B．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸体积少 C．向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2无沉淀，而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2出现白色沉淀 D．物质的量相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应，NaHCO3产生的CO2多 【答案】B 【解析】A项，常温下溶解度，Na2CO3＞ NaHCO3，A错误；B项，由方程式Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O，NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O可知等质量的Na2CO3、NaHCO3分别消耗盐酸的物质的量为mol、mol，对于相同浓度的盐酸，NaHCO3消耗的盐酸体积少，B正确；C项，Na2CO3和NaHCO3都能与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀碳酸钡，C错误；D项，Na2CO3和NaHCO3分别与足量稀硫酸反应，反应的离子方程式为： CO32-+2H+＝CO2↑+H2O、HCO3-+H+＝H2O+CO2↑，所以物质的量相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应，产生的CO2一样多，D错误；故选B。 4．一定量CO2通入某浓度的NaOH溶液中，反应后得到溶液A，向A溶液中逐滴滴入某浓度稀盐酸，加入V(HCl)与生成n(CO2)的关系如图所示。下列有关叙述正确的是___________。 A．通入的CO2气体为11.2L B．A溶液中n(NaHCO3)=2n(Na2CO3) C．A溶液中既含NaOH，又含Na2CO3 D．A溶液中一定只有Na2CO3 【答案】B 【解析】CO2与NaOH反应生成碳酸钠和水，反应后得到溶液A。根据图像可知，V(HCl)小于1时，产生二氧化碳气体，溶液A中可能是碳酸钠或者碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液，或者碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液；V(HCl)大于1时，产生二氧化碳气体，则发生NaHCO3与HCl反应生成二氧化碳气体；由开始不生成气体，后生成气体，且两个阶段消耗的盐酸体积比为1：(4-1)=1：3，则可知碳酸钠或者碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液不可能存在，比例不符合，则溶液A是碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液。A项，根据碳元素守恒，生成CO2气体是0.5mol，则通入CO2气体是0.5mol，但未知是否标况下，不可算体积，A项错误；B项，由开始不生成气体，后生成气体，且两个阶段消耗的盐酸体积比为1：(4-1)=1：3，则溶液A是碳酸氢钠和碳酸钠的混合溶液。Na2CO3与HCl反应过程为：①Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，②NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O，已知二氧化碳的量为0.5mol，则反应②消耗盐酸0.5mol，n(NaHCO3)=0.5mol，再由反应①可知，该反应消耗n(Na2CO3)=n(HCl)=，则溶液A中含n(NaHCO3)=0.5mol-=，则A溶液中n(NaHCO3)=2n(Na2CO3)，B项正确；C项，由开始不生成气体，后生成气体，且两个阶段消耗的盐酸体积比为1：(4-1)=1：3，则可知碳酸钠或者碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液不可能存在，比例不符合，C项错误；D项，由开始不生成气体，后生成气体，且两个阶段消耗的盐酸体积比为1：(4-1)=1：3，则可知碳酸钠或者碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液不可能存在，比例不符合，D项错误。故选B。 5．下列除去杂质的方法中，正确的是___________。 选项 物质(括号内为杂质) 去除杂质的方法 A Na2O2(NaOH) 通入足量CO2气体 B 气体CO2(HCl) 通过饱和NaHCO3溶液洗气、干燥 C 固体NaHCO3(Na2CO3) 加热至恒重 D 固体Al2O3(Fe2O3) 加入足量NaOH溶液、过滤、洗涤、干燥 【答案】B 【解析】A项，Na2O2、NaOH都与CO2气体反应，不能达到除杂的目的，A不符合题意；B项，CO2与饱和NaHCO3溶液不能反应，也不能溶解，而杂质HCl与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2气体，然后干燥得到干燥CO2气体，能够达到除杂净化的目的，B符合题意；C项，加热时NaHCO3发生分解反应Na2CO3，当固体变为恒重时，导致物质完全变质，不能达到除杂净化的目的，C不符合题意；D项，Al2O3与足量NaOH溶液反应变为可溶性NaAlO2，而Fe2O3与NaOH溶液不能反应，因此不能达到除杂净化的目的，D不符合题意；故选B。 6．如图所示装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，下列说法正确的是___________。 A．U形管内浅红色的水褪色 B．试管内溶液变红 C．气球a膨胀，充满氢气 D．U形管水位：d＞c 【答案】D 【解析】A项，Na2O2和水反应放热，广口瓶内气体膨胀，U形管内c端液面下降、d端液面上升，浅红色的水不褪色，故A错误；B项，Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，试管内溶液不变色，故B错误；，C项，Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，气球a膨胀，充满氧气，故C错误；D项，Na2O2和水反应放热，广口瓶内气体膨胀，U形管内c端液面下降、d端液面上升，U形管水位：d＞c，故D正确；故选D。 7．在探究钠与冷水的反应实验中，无法体现的性质是___________。 A．钠的密度小于水意 B．金属钠具有良好的导热性 C．金属钠的熔点低 D．钠具有很强的还原性 【答案】B 【解析】钠和水反应时，钠浮在水面上，钠熔成小球，且四处游动，嘶嘶作响，向反应后的溶液中滴加石蕊，溶液变红。A项，钠和水反应时，钠浮在水面上，说明钠的密度小于水，故A不符合题意；B项，钠与水的实验中，无法体现金属钠具有良好的导热性，故B符合题意；C项，钠与水反应时，钠迅速熔成小球，说明金属钠的熔点低，故C不符合题意；D项，钠能和冷水反应说明钠的性质很活泼，容易失去电子，具有很强的还原性，故D不符合题意；故选B。 8．碳酸氢钠受热可转变为碳酸钠，反应中破坏的化学键类型有 。 【答案】离子键和共价键 【解析】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，破坏离子键和共价键。 9．Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种钠盐。利用两者与酸反应的差异进行鉴别，某同学进行了如图4组实验。 其中只要进行实验 或 (填实验序号)即可鉴别和。 【答案】① ② 【解析】当盐酸少量的情况下，碳酸钠溶液中加入盐酸不会立刻产生气泡，但是碳酸氢钠溶液可以，可以使用此方法分辨，实验序号为①或②，现象为①开始没有气泡产生，之后产生气泡；②立刻产生气泡。 考向7 与生活密切相关的钠及其化合物 (华东师范大学附属东昌中学2023-2024学年下学期高一化学期末)钠及其化合物在我们的日常生活中扮演着重要角色，从食盐到清洁剂，无处不在，影响着我们生活的方方面面。回答下列问题。 1．补齐物质与其用途的连线_______。 2．上述NaHCO3的用途，利用了它的_______(填“物理”或“化学”)性质。 3．Na2O2可用作潜水艇里的供氧剂，用化学方程式解释其原因：_______、_______。 【答案】1． 2．化学性质 3．①. 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ②. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 【解析】1．NaHCO3加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水，常用作蒸馒头的膨松剂；Na2O2能和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，因此常用作供氧剂，NaClO是84消毒液的有效成分；Fe2O3是红色粉末，Fe2O3用作涂料中的红色颜料； 2．上述NaHCO3的用途，利用了NaHCO3加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水的性质，属于化学性质； 3．过氧化钠能与水以及二氧化碳反应产生氧气，过氧化钠可以用于呼吸面具供氧，用化学方程式表示为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。 4．Na2CO3可用于纺织、制肥皂、造纸、制玻璃等，NaHCO3可用于制药、焙制糕点等，两者都是白色固体；某实验小组通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质。 (1)称取两种固体各2g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10mL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，向所得溶液中各滴加2滴酚酞试液。 ①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得到结论_______。 ②同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象：Ⅰ溶液温度升高，Ⅱ_______。 a.滴入酚酞后呈无色 b.滴入酚酞后呈红色 (2)“套管实验”的实验装置如图所示，整个实验过程中，能观察到烧杯中的现象是_______， (3)写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式：_______。 (4)该实验可证明NaHCO3的热稳定性_______(填“强于”“弱于”或“等于”) Na2CO3；证明热稳定性的实验装置中，能否将NaHCO3、Na2CO3的位置互换？_______(填“能”或“不能”)。 (5)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是_______。 A. 将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液，用pH试纸测定pH值并做比较 B. 分别在这两种物质的溶液中，加入少量溶液 C. 分别在这两种物质的溶液中，加入少量Ca(OH)2溶液 D. 分别滴加同浓度的HCl溶液 【答案】(1)①同温度下，Na2CO3溶解度大于NaHCO3 ② b (2)有气泡产生，澄清石灰水变浑浊 (3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (4)①. 弱于 ② 不能 (5)ABD 【解析】本题通过实验比较Na2CO3和 NaHCO3的溶解度、稳定性，以及相互鉴别。 (1)①Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得到结论是：同温度下，Na2CO3溶解度大于NaHCO3；②同学们在两烧杯中还观察到了盛放Na2CO3的烧杯中溶液温度升高，滴入酚酞后呈红色； (2)NaHCO3受热分解的温度较低，而碳酸钠受热不分解，所以“套管实验”中，能观察到烧杯B中的现象是有气泡产生，澄清石灰水变浑浊； (3)实验过程中试管中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； (4)NaHCO3受热分解，而Na2CO3受热未分解，该实验可证明NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3；碳酸钠放入大试管温度高不分解，碳酸氢钠放入小试管温度低能分解，说明碳酸氢钠热稳定性差，故证明热稳定性的实验装置中，不能将NaHCO3、Na2CO3的位置互换； (5)A项，将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液，用pH试纸测定pH值并做比较，pH大的为Na2CO3，故A正确；B项，分别在这两种物质的溶液中，加入少量CaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3，故B正确；C项，分别在这两种物质的溶液中，加入少量Ca(OH)2溶液，均有白色沉淀产生，故C错误；D项，向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始时无明显现象，稍后会产生大量气泡；而向NaHCO3溶液中逐滴加入等浓度的稀盐酸，会立即产生气泡，故D正确；故选ABD。 考向8 强氧化剂-Na2O2 (上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期末)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。 1．为了验证此推测结果，该同学设计并进行如图实验进行实验探究。 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)写出Na2O2的电子式 。已知Na可以和CO2反应，采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过 、 (填序号)。 a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．溶液 d．KMnO4溶液 (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 。 (5)利用Na2O2与H2的反应计算：等物质的量的Na2O2分别与足量的H2和H2O反应时，转移的电子数之比为： 。 【答案】(1) c a (2)碱石灰 吸收氢气中的氯化氢和水蒸气 (3)badc (4)Na2O2+H22NaOH (5)2：1 【解析】验证过氧化钠与氢气能反应，首先要制取氢气，A装置中锌与稀盐酸反应制取的氢气中含氯化氢和水蒸气，B装置中用碱石灰吸收氢气中的氯化氢和水蒸气，C装置中过氧化钠与氢气反应，D装置中无水硫酸铜检验是否有水生成。 (1)Na2O2为离子化合物，其电子式为；Na可以和CO2反应，采用空气和Na为原料直接制备Na2O2时，要除掉空气中的CO2和水，即与熔融金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸，故答案为：c，a； (2)锌与稀盐酸反应制取的氢气中含氯化氢和水蒸气，B装置中用碱石灰吸收氢气中的氯化氢和水蒸气，即B装置中所盛放的试剂是碱石灰，其作用是吸收氢气中的氯化氢和水蒸气； (3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2，用小试管收集气体并检验其纯度，加热至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间，停止加热，充分冷却后，关闭K1，故答案为：badc； (4)无水硫酸铜未变蓝色，说明没有生成水，反应前后元素种类守恒，则淡黄色的粉末慢慢变成的白色固体为NaOH，所以由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为Na2O2+H22NaOH； (5)由Na2O2与H2反应的化学方程式Na2O2+H22NaOH可知，1mol Na2O2与H2反应转移电子的物质的量为2mol，Na2O2与H2O反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，1mol Na2O2与H2O反应转移电子的物质的量为1mol，所以等物质的量的Na2O2分别与足量的H2和H2O反应时，转移的电子数之比为2：1。 2．将一定量的Na2O2固体投入到含有下列离子的溶液中：NO3-、HCO3-、CO32-、Na+，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。 【答案】NO3- 【解析】Na2O2固体投入到溶液中发生反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，溶液呈碱性，则HCO3-＋OH－===CO32-＋H2O，因此HCO3-浓度减小，CO32-浓度增大，Na+浓度增大，NO3-几乎不变。 考向9 制碱工艺 侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法制碳酸钠与合成氨联合起来，形成联合制碱，该法缩短了生产流程，提高了食盐利用率。 1．合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法错误的是___________。 A．可用向下排空气法收集NH3 B．可用湿润的淀粉-KI试纸鉴别气体2和溴蒸气 C．合成氨工业选择铁催化剂是因为其稳定性、选择性好 D．该转化过程中涉及的氧化还原反应有3个 【答案】BD 【解析】氮气和氢气合成氨气，氨气催化氧化得到气体1：NO，NO氧化得到气体2：NO2，NO2与水反应得到硝酸，硝酸与氨气反应得到硝酸铵。氨气和二氧化碳、氯化钠，水反应得到固体1：碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解得到固体2：碳酸钠。A项，氨气的密度比空气小，可用向下排空气法收集NH3，A正确；B项，NO2与水反应得到硝酸，硝酸和溴蒸气均能将碘离子氧化为碘单质，湿润的淀粉碘化钾试纸均变蓝，不能用湿润的淀粉-KI试纸鉴别气体2和溴蒸气，B错误；C项，合成氨工业选择铁催化剂是因为其稳定性、选择性好，可长期稳定使用，C正确；D项，该转化过程中涉及的氧化还原反应有4个：氮气和氢气合成氨气，氨气催化氧化得到NO，NO氧化得到NO2，NO2与水反应得到硝酸，D错误；故选BD。 2．侯氏制碱法过程中首先得到的是NaHCO3，再加热分解得到碳酸钠。某化学兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法的装置如图所示(夹持装置已略去)。 根据所学知识回答下列问题： (1)装置乙中饱和NaHCO3溶液的作用为 。 (2)装置丙中发生反应的化学方程式为 。 (3)为了提高食盐的利用率应先打开 (填“止水夹1”或“止水夹2”)。 (4)已知部分盐的溶解度曲线如图所示： “侯氏制碱法”所得NH4Cl样品中含有少量的NaCl和NaHCO3，提纯NH4Cl样品的操作是：将NH4Cl样品溶解于水，加入盐酸至无气泡产生， ， ，过滤，冰水洗涤，低温干燥。 【答案】(1)除去CO2中的HCl (2) NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl (3)止水夹2 (4)蒸发浓缩 冷却结晶 【解析】甲中稀盐酸和大理石反应制备CO2，乙中饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl，C中CO2、氨气、饱和食盐水反应制备碳酸氢钠，反应原理为：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 【解析】(1)根据分析，装置乙中饱和NaHCO3溶液的作用为：除去CO2中的HCl； (2)装置丙中发生反应的化学方程式为：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl； (3)氨气在饱和食盐水中溶解度大，二氧化碳在饱和食盐水中溶解度小，为了提高食盐的利用率应先通入氨气，故先打开：止水夹2； (4)由图可知，氯化铵溶解度受温度影响较大，故提纯氯化铵样品的操作是：将氯化铵样品溶解于水，加入盐酸至无气泡产生，蒸发浓缩，冷却结晶析出氯化铵晶体，过滤，冰水洗涤，低温干燥。 3．制得的样品中含有碳酸氢钠，为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的CO2质量进行计算，某同学称取mg样品，设计的实验装置示意图如下，请回答： (1)装置B中冰水的作用是 。 (2)该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是___________。 A．样品分解不完全 B．装置B、C之间缺少CO2的干燥装置 C．产生CO2气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收 D．反应完全后停止加热，通入过量的空气 (3)若改进后起始时投入样品的质量为mg(假设不含其他杂质)，图中M点时C的质量增加2.64g，计算样品中碳酸钠的质量分数 。(用含有m的代数式表示)。 【答案】(1)除去CO2中的H2O，防止水蒸气进入C中造成实验误差 (2)AC (3) 【解析】A中碳酸氢钠受热分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，B中冰水可以除去CO2中的H2O，，防止水蒸气进入C中造成实验误差；C中碱石灰吸收二氧化碳，球形干燥管中碱石灰吸收空气中的水和二氧化碳，防止进入C中造成实验误差。 (1)装置B中冰水的作用是：除去CO2中的H2O，防止水蒸气进入C中造成实验误差；(2)A项，样品分解不完全，测得二氧化碳质量偏低，碳酸氢钠的质量分数偏低，碳酸钠质量分数偏高，A正确；B项，装置B、C之间缺少CO2的干燥装置，测得二氧化碳质量偏高，碳酸氢钠的质量分数偏高，碳酸钠质量分数偏低，B错误；C项，产生CO2气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收，测得二氧化碳质量偏低，碳酸氢钠的质量分数偏低，碳酸钠质量分数偏高，C正确；D项，反应完全后停止加热，通入过量的空气，空气中含二氧化碳，测得二氧化碳质量偏高，碳酸氢钠的质量分数偏高，碳酸钠质量分数偏低，D错误；故选AC； (3)M点时C中CO2质量增加2.64g，即0.06mol，根据：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，消耗碳酸氢钠的物质的量为0.12mol，此时碳酸氢钠的转化率为80%，则混合物中碳酸氢钠的物质的量为：，样品中碳酸钠的质量分数：。 考向10 重要的化工原料——碳酸氢钠 (上海市闵行中学2023-2024学年高一下学期期末)某化学研究性学习小组以NH3、CO2、饱和食盐水为原料，模拟侯德榜先生制碱原理设计了如图的实验装置。(采用浓氨水中加生石灰的方法制备NH3) 1．实验的操作步骤中，打开旋塞K1、K2的合理顺序为先打开 (填字母代号)。这是因为 。 2．写出NH3、CO2通入饱和食盐水后得到NaHCO3的化学方程式 。 3．利用该装置制得的NaHCO3将采用 (填实验操作)分离，进一步煅烧后就得到纯碱。 4．装置中气胆的作用是 。 获得纯碱样品还含有碳酸氢钠杂质，某同学设计了下列实验装置示意图，计算其纯度。将11.44g的样品于足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管A的质量，利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。实验装置如图： 该实验的操作步骤： a．检查装置的气密性 b．取一定量样品装入广口瓶中 c．打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟 d．关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量15.66g f．缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止 g．打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量20.50g 5．实验流程中有两次鼓入空气，第一次鼓入空气作用为 。第二次鼓入空气作用为 。 6．装置B的作用是 。 7．请计算该样品中碳酸钠的质量百分数 (精确到0.1%)。 【答案】1．先打开K1，再打开K2 由于氨气在水中的溶解度很大，先通氨气，有利于二氧化碳的充分吸收，可提高制碱的效率 2．NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 3．过滤 4．平衡装置内外压强和存储剩余气体 5．防止装置中原有的CO2气体干扰实验 使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰A吸收 6．吸收空气中的CO2，防止产生实验误差 7．92.7% 【解析】浓氨水与氧化钙反应生成氨气，碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，先通入氨气，再通入二氧化碳，即先打开K1，再打开K2，氨气、二氧化碳和饱和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠和氯化铵；为测定样品中碳酸钠质量分数，将空气先通入到装有氢氧化钠溶液的装置，是为了吸收空气中含有的二氧化碳气体，鼓入空气数分钟赶尽装置内的空气，稀硫酸与样品反应产生二氧化碳气体，进入装有浓硫酸的装置，干燥气体后进入装置A，A中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，干燥管B中碱石灰是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置A影响测定结果 1．①由于氨气在水中的溶解度很大，先通氨气，有利于二氧化碳的充分吸收，可提高制碱的效率，所以先打开K1，再打开K2；②由①可知，由于氨气在水中的溶解度很大，先通氨气，有利于二氧化碳的充分吸收，可提高制碱的效率； 2．反应化学方程式为：NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓； 3．根据化学反应：NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，则制得的NaHCO3将采用过滤的方法分离； 4．装置中气胆的作用是平衡装置内外压强和存储剩余气体，故答案为：平衡装置内外压强和存储剩余气体； 5．①实验开始，鼓入空气除去装置内空气中的二氧化碳，防止装置中原有的CO2气体干扰实验，导致碳酸氢钠含量偏高；②实验结束，通入空气，使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰A吸收； 6．由分析可知，装置B是吸收空气中的CO2，防止产生实验误差； 7．反应生成二氧化碳的质量是20.50g-15.66g=4.84g，二氧化碳的物质的量为0.11mol；设样品中碳酸钠的物质的量为xmol、碳酸氢钠的物质的量为ymol；，解得，该样品中碳酸钠的质量百分数。 22 / 27 学科网（北京）股份有限公司 $$