专题05 钠及其化合物(期中真题汇编,北京专用)高一化学上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题05 钠及其化合物
高频考点概览
考点01 钠及其氧化物的性质
考点02 钠盐的性质
考点03 综合应用
地 城
考点01
钠及其氧化物的性质
1.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学顺义学校·期中)下列关于钠的叙述中,不正确的是
A.银白色金属 B.钠燃烧时发出黄色的火焰
C.在熔融条件下,也不能与盐发生置换反应 D.可保存在煤油中
【答案】C
【详解】A.钠是一种银白色金属,故A正确;
B.钠在空气中燃烧时发出黄色的火焰,生成淡黄色的过氧化钠,故B正确;
C.钠性质非常活泼,在熔融条件下,能置换出盐中不活泼的金属,故C错误;
D.钠性质非常活泼,能和氧气发生反应,需要隔绝空气保存,少量的金属钠可保存在煤油中,故D正确;
故选C。
2.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)下列关于金属Na的叙述中,说法正确的是
A.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰 B.Na在空气中燃烧,产物是
C.Na是银白色金属,硬度大,熔点高 D.Na能与水反应生成
【答案】A
【详解】A.Na在空气中燃烧生成Na2O2,发出黄色火焰,A正确;
B.Na在空气中燃烧生成Na2O2,B错误;
C.Na是银白色金属,硬度小,熔点低,C错误;
D.Na能与水反应生成NaOH和,D错误;
故选A。
3.(24-25高一上·北京第六十六中学·期中)下列有关钠的叙述中,错误的是
A.钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠是一种灰黑色的固体
D.钠的质地软,可用小刀切割
【答案】C
【详解】A.钠比钛、锆、铌等金属活泼,并且钛、锆、铌等金属较难冶炼,可用钠置换,A正确;
B.钠的化学性质非常活泼,易失去最外层电子而被氧化生成化合物,在自然界中只能以化合态存在, B正确;
C.钠是一种银白色金属,C错误;
D.钠的质地较软,可用小刀切割,在实验室中用小刀切割所需钠, D正确;
答案选C。
4.(24-25高一上·北京工业大学附属中学·期中)钠与水反应时产生的各种现象如下:①钠浮在水面上;②钠熔化成银白色小球;③小球迅速游动逐渐减小,最后消失;④发出嘶嘶的声音;⑤滴入酚酞后溶液显红色。其中错误的解释是
A.①表明钠的密度比水小
B.②表明钠的熔沸点比较低,金属钠呈银白色
C.③表明钠是强还原剂,与水发生激烈的反应,产生大量气体
D.⑤表明钠显碱性,使酚酞变红
【答案】D
【详解】A.①钠的密度小于水的密度,所以钠会浮在水面上,A正确;
B.②钠的熔点较低,钠和水的生成强碱氢氧化钠和氢气,且放出大量的热,放出热量导致钠熔化成小球,小球为银白色是金属钠的颜色,B正确;
C.③放出的气体导致钠受力不均而迅速游动,最后钠和水完全反应而消失,表明钠是强还原剂,与水发生氧化还原反应,C正确;
D.⑤钠和水反应生成强碱而使溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,钠本身不显碱性,D错误;
故选D。
5.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2具有强氧化性,可用作呼吸面具供氧剂
B.Na具有强还原性,可用于和TiCl4反应制备Ti
C.钠的密度较小,可用于制作高压钠灯
D.Na有导电性,可用作快中子反应堆的热交换剂
【答案】B
【详解】A.Na2O2能与CO2或H2O反应产生O2,故可用作供氧剂,A错误;
B.Na是活泼金属,具有强还原性,可用于和TiCl4反应制备Ti,B正确;
C.Na产生的黄光射程远、透雾能力强,故可用于制作高压钠灯,C错误;
D.液态Na有很好的导热性,故可用作快中子反应堆的热交换剂,D错误;
故选B。
6.(24-25高一上·北京·期中)下列物质能与水反应生成碱并放出气体的是
A.Na2O B.Na2O2 C.NaHCO3 D.Na2CO3
【答案】B
【详解】A.Na2O可与水反应生成氢氧化钠,不会产生气体,A不符合题意;
B.Na2O2和水反应可生成氢氧化钠和氧气,B符合题意;
C.NaHCO3溶于水,不与水反应,C不符合题意;
D.Na2CO3溶于水,不与水反应,D不符合题意;
故选B。
7.(24-25高一上·北京汇文教育集团·期中)下列关于和的说法不正确的是
A.与水反应是氧化还原反应 B.均能与水反应生成碱
C.中阴阳离子的个数比为 D.均能与反应生成
【答案】A
【详解】A.氧化钠与水反应生成氢氧化钠,方程式为Na2O+H2O=2NaOH,各元素的化合价均不变,则Na2O与水反应是非氧化还原反应,故A不正确;
B.氧化钠与水反应生成氢氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,方程式为:Na2O+H2O=2NaOH和2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,则均与水反应生成碱,故B正确;
C.一个过氧化钠分子是2个钠离子和一个过氧根离子构成,即阴阳离子的个数比均为1:2,故C正确;
D.氧化钠与CO2反应生成碳酸钠,过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和氧气,方程式为:Na2O+CO2=Na2CO3和2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,则均与CO2反应生成Na2CO3,故D正确;
故选:A。
8.(23-24高一上·北京·期中)下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A.和都具有强还原性
B.和长期露置于空气中,最终产物不相同
C.将足量的和分别加入含有酚酞的水中,最终所得溶液均为红色
D.将少量和分别加入溶液中,均产生蓝色沉淀同时放出无色气体
【答案】D
【详解】A.具有强还原性,没有还原性,故A错误;
B.和长期露置于空气中,最终产物都是碳酸钠,故B错误;
C.将足量的加入含有酚酞的水中,溶液为红色;将足量的加入含有酚酞的水中,溶液先变红后褪色,故C错误;
D.将少量加入溶液中,产生蓝色沉淀同时放出氢气;将少量加入溶液中,产生蓝色沉淀同时放出氧气,故D正确;
选D。
9.(24-25高一上·北京第五十中学·期中)钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属。请回答:
(1)将一小块金属钠投入水中:
①发生反应的离子方程式是 。
②可观察到的实验现象是 (填字母序号)。
a.钠沉到水底 b.钠熔成小球
c.小球四处游动 d.有嘶嘶声
(2)将一小块金属钠放在空气中表面变暗,反应的化学方程式是 。
(3)现有含有Na2O杂质的Na2O2样品,用如图所示实验装置测定Na2O2样品的纯度。(可供选用的反应物有CaCO3固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水)
回答下列问题:
①装置A中液体试剂选用 。
②装置D中发生反应的化学方程式为 、 。
③若开始时测得样品的质量为2.0g,根据反应结束后测得气体体积可计算出所得气体的质量为0.32g,则Na2O2试样的纯度为 。
【答案】(1) 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ bcd
(2)4Na+O2=2Na2O
(3) 稀盐酸 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 78%
【分析】装置A中盐酸与CaCO3固体制得二氧化碳,因盐酸具有挥发性,二氧化碳中混有氯化氢和水蒸气,装置B中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,装置C中浓硫酸干燥二氧化碳除去水蒸气,装置D为二氧化碳和过氧化钠和氧化钠反应的装置,装置E中碱石灰吸收过量的二氧化碳,并防止水蒸气进入D中干扰实验,装置F和G为量气装置,测定反应生成氧气的体积。
【详解】(1)金属钠与水反应的离子方程式是2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;可观察到的实验现象是,钠密度比水小浮在水面上、熔成小球、小球四处游动、有嘶嘶声,故选bcd;
(2)金属钠常温下与空气反应的化学方程式是4Na+O2=2Na2O;
(3)实验室制取二氧化碳,采用的试剂为稀盐酸与CaCO3固体;装置D含有氧化钠和过氧化钠,均会和二氧化碳反应,反应的化学方程式为Na2O+CO2=Na2CO3,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;0.32g氧气的物质的量为0.01mol,由反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可得过氧化钠的物质的量为0.02 mol,质量为1.56g,则过氧化钠的纯度为1.56g/2.0g×100%=78%。
10.(24-25高一上·北京第三十五中学·期中)某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是 。
(2)装置②中的试剂是 (填序号)
a.饱和溶液 b.饱和溶液 c.浓
(3)装置③中的试剂是 。
【进行实验】
步骤1:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(4)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 。
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是 。
【答案】(1)
(2)a
(3)浓硫酸
(4)步骤1中木条不复燃,步骤2中木条复燃
(5)
【分析】根据装置图和实验目的,①装置是制备二氧化碳;②装置是用于除去HCl;要验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,④⑤中通入的气体应该一个有水蒸气,一个没有,从而做对照试验;②中出来的气体是带水蒸气的,直接通入⑤中,则⑤中是有水蒸气的,所以④中就是没有水蒸气的,所以,装置③是除去二氧化碳中的水蒸气的装置;④⑤装置是对比试验装置,用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应;⑥装置可避免空气中的水、二氧化碳进入④⑤,最后用带火星的木条检验是否生成氧气,据此分析解答。
【详解】(1)装置①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,碳酸钙难溶于水,离子方程式为:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑,故答案为:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑;
(2)盐酸易挥发,②装置应该是用于除去HCl,装置②中试剂应为饱和碳酸氢钠溶液,因为碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式:+H+=H2O+CO2↑,饱和碳酸钠也能吸收二氧化碳,所以不选,浓硫酸与氯化氢不反应,不能吸收氯化氢,所以不选,故答案为:a;
(3)实验的目的是验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,④⑤中通入的气体应该一个有水蒸气,一个没有,从而做对照试验;②中出来的气体是带水蒸气的,直接通入⑤中,则⑤中是有水蒸气的,所以④中就是没有水蒸气的,所以,装置③是除去二氧化碳中的水蒸气的装置,可为浓硫酸,故答案为:浓硫酸;
(4)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,④中没有水蒸气,则二氧化碳不能和过氧化钠反应;所以不能生成氧气,所以a处带火星木条不复燃;步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,⑤有水蒸气,则二氧化碳能和过氧化钠反应生成氧气,所以a处带火星木条复燃,故答案为:步骤1中木条不复燃;步骤2中木条复燃;
(5)根据实验可得到:过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
地 城
考点02
钠盐的性质
11.(24-25高一上·北京清华大学附属中学·期中)和是两种常见的碳酸盐,下列说法不正确的是
A.常温下,在水中的溶解度正盐小于酸式盐
B.加热,酸式盐分解而正盐不分解
C.等质量的固体分别与足量的稀盐酸反应,酸式盐产生气体比正盐多
D.等物质的量浓度的溶液中分别滴加酚酞溶液,正盐溶液红色比酸式盐深
【答案】A
【详解】A.常温下,在水中的溶解度正盐碳酸钠大于酸式盐碳酸氢钠,故A错误;
B.加热,酸式盐分解而正盐不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠受热不分解,故B正确;
C.等质量的固体分别与足量的稀盐酸反应,酸式盐产生气体比正盐多,碳酸氢钠的摩尔质量小于碳酸钠,等质量的碳酸氢钠和碳酸钠,碳酸氢钠的物质的量大于碳酸钠,根据碳原子守恒,碳酸氢钠产生二氧化碳的物质的量大于碳酸钠,故C正确;
D.等物质的量浓度的溶液中分别滴加酚酞溶液,正盐溶液红色比酸式盐深,碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子,所以碳酸钠溶液的碱性大于碳酸氢钠溶液,故D正确;
故选A。
12.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)关于和两种化合物的性质描述,下列说法不正确的是
A.热稳定性:
B.和酸反应放出快慢:
C.和溶于均放热
D.向澄清石灰水中分别加入溶液和溶液,均产生白色沉淀
【答案】C
【详解】A.碳酸钠稳定受热不分解,碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,则碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,故A正确,
B.碳酸钠和碳酸氢钠都能与酸反应,但碳酸钠与少量酸反应先生成碳酸氢钠,故碳酸钠与酸反应放出二氧化碳的反应速率慢于碳酸氢钠,故B正确;
C.碳酸钠溶于水是放出热量的放热过程,碳酸氢钠溶于水是吸热过程,故C错误;
D.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀,故D正确;
故选C。
13.(22-23高一上·北京第四中学·期中)鉴别和两种白色固体的下列方案中,不可行的是
A.分别配成溶液,进行焰色试验,观察火焰的颜色
B.分别加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无浑浊产生
C.分别配成稀溶液,加入澄清石灰水,观察有无白色沉淀产生
D.分别配成稀溶液,滴入少量稀盐酸,观察有无气泡产生
【答案】C
【详解】A.分别配成溶液,进行焰色试验,观察火焰的颜色,焰色是紫色,焰色是黄色,能区别两者,故A不符合题意;
B.分别加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无浑浊产生,碳酸氢钠受热分解,能使澄清石灰水变浑浊,碳酸钾无现象,能区别两者,故B不符合题意;
C.分别配成稀溶液,加入澄清石灰水,两者都产生白色沉淀,不能区别,故C符合题意;
D.分别配成稀溶液,滴入少量稀盐酸,开始有气泡的是碳酸氢钠,开始无现象,后来有气泡的是碳酸钾,能区别两者,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
14.(24-25高一上·北京第二中学·期中)下列常见的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中,不正确的是
选项
A
B
C
D
常见的物质
食盐
小苏打
过氧化钠
烧碱
有效成分的化学式
NaCl
NaOH
用途
做调味品
做发酵粉
呼吸面具供氧剂
化工原料
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.食盐的有效成分是NaCl,NaCl有咸味,可做调味品,故A正确;
B.小苏打是NaHCO3,NaHCO3是发酵粉的主要成分,故B错误;
C.过氧化钠的化学式为Na2O2,它可与二氧化碳或水反应放出氧气,常用作呼吸面具供氧剂,故C正确;
D.烧碱是NaOH,是一种常见的化工原料,如可用于生产肥皂等,故D正确;
故选B。
15.(24-25高一上·北京第三十五中学·期中)某课外小组为了鉴别和两种白色固体,设计了如下几种实验方法,下列说法不正确的是
A.装置I中的和均能与盐酸反应,产生气体速率快的是
B.当稀盐酸足量时,装置I中气球鼓起体积较小的是
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是
D.装置Ⅲ也可以鉴别和
【答案】AB
【详解】A.碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸氢钠的气球鼓的更快,说明产生气体速率快的是碳酸氢钠,Ac错误;
B.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生的二氧化碳量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;
C.碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不反应,C正确;
D.碳酸钠受热不反应,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,故可以用来鉴别两者,D正确;
答案选AB。
16.(24-25高一上·北京通州·期中)小组同学设计实验鉴别 Na2CO3和 NaHCO3.
序号
实验①
实验②
实验③
实验操作
分别向两试管中滴加几滴水
实验现象
A中温度计示数略有降低, B中温度计示数升高
充分振荡后试管C 中固体有剩余, 试管D中固体完全溶解
E中开始滴加就可以观察到气泡, F中开始无气泡产生, 一段时间后产生气泡
下列说法中,不正确的是
A.由实验①②③得出结论:固体 b、d、f为 Na2CO3
B.分别向实验②两支试管中滴加2滴酚酞溶液,C试管中红色较浅
C.试管F中开始无气泡产生的原因是
D.实验③滴入足量盐酸后产生二氧化碳的物质的量不同
【答案】D
【分析】相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠;碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热;相同温度、相同浓度时,碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠强;碳酸钠溶液中滴加盐酸,起初生成碳酸氢钠和氯化钠,无明显现象,继续滴加盐酸,后来有气泡产生。
【详解】A.结合分析可知,溶解时放热、溶解度更大的固体为 Na2CO3,固体中加盐酸,起初无气泡,继续滴加盐酸,后来有气泡产生的固体为 Na2CO3,固体 b、d、f为 Na2CO3,A正确;
B.结合分析可知,D中是碳酸钠,溶液碱性较强,滴加2滴酚酞溶液,红色较深,C中是碳酸氢钠,溶解度小于碳酸钠,溶液碱性比碳酸钠弱,红色较浅,B正确;
C.试管F中开始无气泡,碳酸钠溶液中滴加盐酸,起初生成碳酸氢钠和氯化钠,离子方程式为:,C正确;
D.实验③两份溶液中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量相同,根据碳守恒可知,滴入足量盐酸后产生二氧化碳的物质的量相同,D错误;
故选D。
17.(24-25高一上·北京·期中)小组探究和与碱的反应,实验过程及结果如下。
实验装置
试剂X
实验结果
I
II
III
①II、III均产生白色沉淀
②烧杯中溶液pH变化如下
蒸馏水
溶液
溶液
已知:pH越大,越大,溶液碱性越强。
下列说法不正确的是
A.I是空白实验,排除因体积变化对II、III溶液pH的影响
B.II和I的pH曲线基本重合,说明与不反应,II中发生反应:
C.III比II的pH曲线降低,说明与反应,III中初期发生反应:
D.III中石灰水恰好完全反应时,溶液
【答案】D
【分析】由题意信息可知,Ⅰ是空白实验,Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应;Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水;石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水。
【详解】A.由分析可知,Ⅰ是空白实验,设计实验的目的是排除因体积变化对Ⅱ和Ⅲ溶液pH的影响,A正确;
B.由分析可知,Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,反应的离子方程式为,B正确;
C.由分析可知,Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为,C正确;
D.由分析可知,石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,D错误;
故选:D。
18.(24-25高一上·北京第二中学·期中)某小组探究和的性质,实验步骤及记录如下:
I.分别向盛有固体、固体的烧杯中加入水,搅拌,测量温度为;
II.静置恒温后测量温度为;
III.分别加入密度约为的盐酸,搅拌,测量温度。
得到表1的数据:
温度
试剂
23.3
20.0
23.7
18.5
20.0
20.8
回答下列问题:
(1)根据试题后的附表判断:步骤I中、固体分别是全部溶解还是部分溶解 。
(2)分析表1的数据得出:固体溶于水 (填“放热”或“吸热”,下同),固体溶于水 。
(3)甲同学分析上述数据得出:固体和固体与盐酸反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验,并补做如下实验:向盛有10mL水(20℃)的烧杯中加入 ,搅拌,测量温度为。
(4)结合上述探究,下列说法正确的是 。
a.固体与盐酸的反应是吸热反应
b.不能用稀盐酸鉴别和固体
c.、固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
(5)丙同学为测定一份和混合固体中的纯度,称取混合物,加热至质量不变时,称其质量为,则原混合物中的质量分数为 (用含、的代数式表示)。
附表:溶解度表
温度
溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
39.7g
40.0g
11.1g
【答案】(1)全部溶解
(2) 放热 吸热
(3)的盐酸
(4)ac
(5)
【分析】表格中数据可知和固体溶于水之后静置恒温,加入盐酸后温度分别为、,根据第(3)小题数据可知向盛有10mL水(20℃)的浓度的烧杯中加入10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸后,温度为,对比可知固体与盐酸的反应是吸热反应。
【详解】(1)根据溶解度,100mL水(20℃)可分别溶解Na2CO3、NaHCO3固体的质量为21.5g、9.6g,计算可知步骤Ⅰ中10mL水(20℃)可分别溶解Na2CO3、NaHCO3固体的质量为2.15g、0.96g,Na2CO3和NaHCO3固体都是全部溶解;
(2)分析表1的数据得出:Na2CO3固体溶于水后温度为23.3℃高于20℃,放热,NaHCO3固体溶于水后温度为18.5℃低于20℃,吸热;
(3)为了说明Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应,应验证10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸溶于水是放热还是吸热;
(4)a.根据(3)中数据,向水中加入10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸温度为,高于,可知NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应,a正确;
b.稀盐酸加入碳酸钠中先生成碳酸氢钠,稀盐酸加入碳酸氢钠中立即有气体放出,可以用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体,b错误;
c.根据题中数据,Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关,c正确;
答案选ac;
(5)NaHCO3加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,水和二氧化碳的质量为,根据,则原混合物中NaHCO3的质量为,原混合物中NaHCO3的质量分数为。
19.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)某研究小组为探究饱和溶液中是否还能溶解少量固体,设计并完成了下列实验。
【查阅资料】
常温下:微溶于水易溶于水
在时溶液中的不形成
【实验过程】
实验编号
实验操作
现象或结论
i
测饱和溶液的pH
pH为8.3
ii
向20mL饱和溶液中再加入一定量固体,静置24小时
微小的气体X从溶液底部固体中缓慢逸出,最终固体全部溶解,得到溶液Y
【分析解释】
(1)①的俗称是 。
②在水溶液中的电离方程式是 。
③受热分解的化学方程式是 。
(2)取实验ii反应后的气体X,检验其成分。
①将气体X通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,气体X是 (填化学式)。
②气体X使澄清石灰水变浑浊的离子方程式是 。
(3)取实验ii反应后的溶液Y,进行如下实验检验其成分:
实验a.测得溶液Y的pH为9.0。
实验b.向溶液Y中滴加溶液,有白色沉淀生成。
实验c.取少量的溶液,加入溶液,有白色沉淀生成。
实验d.取少量新制饱和溶液,加入溶液,无明显现象
实验e.向溶液Y中持续通入,一段时间后,溶液中析出少量白色固体。
①相同浓度的溶液和溶液, 溶液的碱性更强。
②实验c中反应的离子方程式是 。
③综合上述实验,实验b中产生的白色沉淀是 。
④实验c和实验d的目的是 。
⑤实验e中反应的化学方程式是 。
【得出结论】
(4)通过上述实验证明饱和溶液中还能溶解少量固体,结合离子方程式和必要的文字解释其原因: 。
【答案】(1) 小苏打
(2) CO2 CO2+Ca2++2OH-=CaCO3+H2O
(3) +Mg2+=MgCO3 MgCO3 证明新制饱和溶液中浓度不足以和MgCl2反应产生白色沉淀,溶液能够和Mg2+反应生成MgCO3沉淀 ++H2O=2NaHCO3
(4)根据上述分析,饱和碳酸氢钠溶液中NaHCO3会分解产生CO2和:,的浓度降低,少量固体溶解。
【分析】某研究小组为探究饱和溶液中是否还能溶解少量固体,实验i中测饱和溶液的pH,pH为8.3,溶液呈碱性,实验ii中向20mL饱和溶液中再加入一定量固体,静置24小时,产生的气体X通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,气体X是CO2,说明中会分解产生CO2,的浓度降低,故少量固体溶解。
【详解】(1)①的俗称是小苏打;
②在水溶液中电离产生钠离子和碳酸氢根,电离方程式是:;
③受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水,化学方程式是:。
(2)①向20mL饱和溶液中再加入一定量固体,产生的气体X通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,气体X是CO2;
②CO2通入澄清石灰水中反应生成碳酸钙沉淀,溶液变浑浊,离子方程式是:CO2+Ca2++2OH-=CaCO3+H2O。
(3)①是酸式盐,是正盐,相同浓度的溶液和溶液,溶液的碱性更强;
②已知在时溶液中的不形成,实验c中取少量的溶液,加入溶液,有MgCO3白色沉淀生成,离子方程式是:+Mg2+=MgCO3;
③该白色沉淀可能是Mg(OH)2,也可能是MgCO3,但根据题中所给信息可知,在时溶液中的不形成,而此时溶液的pH为9.0,因此白色沉淀为MgCO3;
④步骤c和d作对照实验,d中证明碳酸氢钠溶液中不足以和MgCl2反应产生白色沉淀,溶液能够和Mg2+反应生成MgCO3沉淀;
⑤溶液Y能够和MgCl2溶液反应生成MgCO3沉淀,溶液Y为饱和,持续通入,转化为NaHCO3沉淀,化学方程式为:++H2O=2NaHCO3 。
(4)根据上述分析,饱和碳酸氢钠溶液中NaHCO3会分解产生CO2和:,的浓度降低,少量固体溶解。
地 城
考点03
综合应用
20.(24-25高一上·北京大兴区兴华中学·期中)下列说法正确的是
A.向Na2CO3溶液中加入少量HCl立即冒泡
B.H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾
C.向某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀,说明溶液中有Cl-
D.Na2O2中阴阳离子的个数比为1:1,Na2O中阴阳离子的个数比为2:1
【答案】B
【详解】A.向Na2CO3溶液中加入少量HCl,立即发生反应生成NaHCO3和NaCl,没有气泡冒出,A不正确;
B.H2在Cl2中燃烧,生成HCl气体,产生苍白色火焰,HCl在瓶口遇到水蒸气形成小液滴,从而在集气瓶口有白雾,B正确;
C.向某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀,此沉淀可能为AgCl、Ag2CO3等,则溶液中不一定有Cl-,C不正确;
D.Na2O2中阴、阳离子分别为、Na+,二者的个数比为1:2,Na2O中阴、阳离子分别为O2-、Na+,二者的个数比为1:2,D不正确;
故选B。
21.(24-25高一上·北京十四中·期中)下列除杂(括号内为杂质)所选药品,错误的是
A.粉(粉),将混合物加入足量稀盐酸,过滤
B.溶液(),应通入足量的气体
C.(),将混合气体通过足量的饱和溶液
D.溶液(),加入适量的溶液,过滤
【答案】D
【详解】A.铁和铜的混合粉末中加入稀盐酸,铁粉与盐酸反应溶解,铜粉不反应,通过过滤后得到铜,A正确;
B.通入足量的CO2气体,Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,B正确;
C.将混合气体通过足量的饱和NaHCO3溶液,HCl与NaHCO3反应生成CO2、NaCl、H2O,C正确;
D.加入Ba(OH)2溶液,Na2SO4与都发生反应生成沉淀,不能用于除杂,D错误;
答案选D。
22.(24-25高一上·北京第二中学·期中)下列实验操作、现象、结论(或解释)均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将一小块金属钠加入至溶液中
溶液蓝色褪去,有红色固体出现
钠比铜还原性强,钠置换出铜
B
用洁净铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧并观察
火焰呈黄色
溶液中的金属元素只有钠元素
C
分别向盛有、溶液的2支试管中滴加澄清石灰水
2支试管中均出现白色沉淀
澄清石灰水不适用于鉴别、溶液
D
向过氧化钠与水反应的混合物中滴加石蕊试液
溶液立即变为红色
反应后溶液呈碱性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.Na与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠、氢氧化铜、氢气:,Na不能置换出Cu,故A错误;
B.用洁净铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧并观察,火焰呈黄色,说明溶液中的金属元素有钠元素,但还可能含有其它元素(如含K元素),故B错误;
C.、和Ca(OH)2溶液均能发生离子反应,且都生成了CaCO3沉淀,澄清石灰水不适用于鉴别这两种溶液,故C正确;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应后得到氢氧化钠溶液,显碱性,滴加石蕊试液溶液后,溶液将立即变为蓝色,故D错误;
故选C。
23.(24-25高一上·北京十四中·期中)“侯氏制碱法”的主要过程如下图(部分物质已略去)。
下列说法不正确的是
A.气体X为
B.操作b为过滤
C.滤液主要成分是
D.氨盐水中通入气体后,溶液中大量减少的阳离子是
【答案】C
【分析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠固体加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,溶液中加入氯化钠析出氯化铵晶体,过滤得到氯化铵晶体和溶液主要为氯化钠、氯化铵等。
【详解】A.根据分析可知,气体X为,A正确;
B.悬浊液经过滤后可分离出滤液和滤渣,B正确;
C.滤液中的主要成分是,C错误;
D.氨盐水中通入气体后,生成以晶体形式析出,溶液中大量减少的阳离子是,D正确;
答案选C。
24.(24-25高一上·北京通州·期中)金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。
已知:的密度大于H2O的密度。
(1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化,从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是 。
实验Ⅰ.将切好的金属钠放入如下装置中,其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置,将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。
(2)钠与水剧烈反应,迅速熔化成闪光小球,且从钢针上脱离,在硬质玻璃管的 (填字母)处不断游动, (补充实验现象)。
实验Ⅱ.为验证产生的气体,小组同学将产生的气体通入如图所示装置中,先通入一段时间气体后再进行加热,当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热,继续通入气体直至冷却,烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验)
(3)先通气体一段时间后再加热的原因是 。
(4)用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是 。
(5)实验Ⅲ.将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液,重复实验Ⅰ.
实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是 ,请用离子方程式解释原因 。
【答案】(1)Na最外层有1个电子,容易失去而达到稳定结构,故钠的化学性质非常活泼
(2) A 融化为小球,在水面上游动,发出“嘶嘶声”,溶液变红
(3)将装置内的空气排出
(4)CuO+H2Cu+H2O
(5) 生成蓝色沉淀
【详解】(1)Na原子序数为11,最外层有1个电子,容易失去而达到稳定结构,故钠的化学性质非常活泼;
(2)密度,Na的密度比水小,从钢针脱落后,会浮在水面上,处于A位置;且融化为小球,在水面上游动,发出“嘶嘶声”,溶液会变红;
(3)先通入一端时间H2的目的是将装置内的空气排出;
(4)“黑色粉末变红”的原因是CuO+H2Cu+H2O;
(5)将蒸馏水换为硫酸铜溶液,Na与水反应先生成NaOH,NaOH再与硫酸铜反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,反应的离子方程式为:。
25.(24-25高一上·北京大兴区第一中学·期中)X、Y、Z、W四种化合物均由H、C、O、Na四种元素中的某几种组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
请回答:
(1)W的化学式是 。
(2)X转化为Z的化学方程式是 。
(3)H、C、O、Na四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置V中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅰ中反应的化学方程式是 。装置Ⅱ中物质的化学式是 ,写出Ⅱ中主要反应的化学方程式 。
②用H、C、O、Na四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂作用下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体,该化合物的化学式是 ,所需仪器装置是 (从上图选择必要的装置,填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)CO2
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3) Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O或2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O Na2O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 H2O2 Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
(4)2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3
【分析】X、Y、Z、W四种化合物均由H、C、O、Na四种元素中的某几种组成,其中X含有四种元素,X是NaHCO3,NaHCO3加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,Z是Na2CO3,NaHCO3能与Y反应生成Na2CO3,则Y是NaOH,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,W为无色无味气体,W是CO2。
装置Ⅰ中碳酸钠和稀硫酸反应放出二氧化碳气体,装置Ⅱ中二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,装置Ⅲ中二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,装置Ⅲ吸收二氧化碳,装置Ⅳ干燥氧气,装置Ⅴ用向上排空气法收集氧气。
【详解】(1)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,W为无色无味气体,W是CO2。
(2)X是NaHCO3、Z是Na2CO3,NaHCO3加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,X转化为Z的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(3)①装置Ⅰ中碳酸钠和稀硫酸反应放出二氧化碳气体,反应的化学方程式是Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O。装置Ⅱ中二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,Ⅱ中物质的化学式是Na2O2,Ⅱ中主要反应的化学方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
②用H、C、O、Na四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂作用下制备并收集纯净干燥的装置氧气,双氧水在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,该化合物的化学式是H2O2,装置Ⅰ发生反应制备氧气、用浓硫酸干燥氧气,用向上排空气法收集氧气,所需仪器装置是Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ。
(4)向Na2CO3溶液中通入氯气,反应生成氯化钠、次氯酸钠、碳酸氢钠,该反应的化学方程式是2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3。
26.(24-25高一上·北京第二十中学·期中)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)某同学夹取一块钠,用滤纸吸干后再切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 。
(2)该小组的同学将产生的固体投入水中,反应的方程式为: 。反应停止后,同学们观察到烧杯内有少许黑色固体物质,经检测为碳。
(3)某同学分析碳可能是加热过程中钠与CO2反应产生的,为此设计如下图所示装置进行验证。先取一块纯净的钠放入干燥的E管中,然后打开A的活塞,反应一段时间后,点燃E处酒精灯。观察到钠剧烈燃烧,产生大量白烟,同时有黑色物质生成,冷却后有白色固体附着在管壁上。
①C中所盛试剂为饱和NaHCO3溶液,作用是 。若缺少D装置,可能产生的影响是 (用化学方程式表示)。
②B中反应一段时间后,再点燃E处酒精灯的目的是 。
③装置E中反应生成碳单质的化学方程式为 。
【答案】(1)2Na+O2Na2O2
(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(3) 除去CO2中的杂质HCl 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 排除装置内的空气,防止钠与氧气反应 CO2+4Na2Na2O+C或3CO2+4Na2Na2CO3+C
【分析】钠与O2在加热时反应产生Na2O2,将Na2O2放入水中,二者反应产生NaOH、O2。根据钠与CO2发生的反应现象:反应停止后,同学们观察到烧杯内有少许黑色固体物质,经检测为碳。要探究其来源,设计实验为:在锥形瓶中发生反应:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,在装置C中用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的杂质HCl,然后通过装置D的浓硫酸进行干燥,在装置E中CO2与金属钠在加热条件下发生的反应,看到钠剧烈燃烧,产生大量白烟,同时有黑色物质生成,冷却后有白色固体附着在管壁上,说明发生反应为:CO2+4Na2Na2O+C或3CO2+4Na2Na2CO3+C,证明C单质是Na与CO2反应产生。
【详解】(1)钠在空气中加热时,会与氧气反应生成过氧化钠,该反应的方程式为:2Na+O2Na2O2;
(2)将钠燃烧产生的固体放入水中,过氧化钠与水反应会生成氢氧化钠和氧气,该反应的方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(3)①大理石与稀盐酸反应生成的CO2,由于盐酸具有挥发性,因此制取的CO2气体中会混有挥发出来的HCl,装置C中所盛试剂为饱和NaHCO3溶液,其作用是为了除去CO2中的HCl杂质;
在装置D中盛有浓硫酸,其作用是干燥CO2气体,若缺少该装置,Na与气体中的H2O蒸气发生反应产生NaOH、H2,该反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
②B中反应一段时间后,再点燃E处酒精灯的目的是利用反应产生的CO2气体排除装置内的空气,防止钠与氧气反应;
③白烟可能为氧化钠或碳酸钠,故根据反应现象可知:在装置E中钠与二氧化碳反应生成氧化钠或碳酸钠和碳,反应方程式为:CO2+4Na2Na2O+C或3CO2+4Na2Na2CO3+C。
27.(24-25高一上·北京一零一中学·期中)钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。
(1)金属钠要隔绝空气,密封保存,请用化学方程式表示原因(Na参与的反应) , 。
(2)加热条件下,Na可以在氧气中燃烧,反应的化学方程式为 ;现象是 。该反应生成1 mol Na2O2时转移电子的物质的量为 mol。
(3)某实验小组发现实验室里盛放的Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先将两瓶固体编号为A、B后,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如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入NaHCO3和Na2CO3,将气球内的固体同时倒入两支试管中。两试管中均产生气体,Ⅰ中发生反应的离子方程式为
③上述反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.装置Ⅰ的气球体积较大 B.装置Ⅱ的气球体积较大 C.两装置的气球体积一样大
(4)实验小组发现所用Na2CO3固体中混有少量NaHCO3,设计实验测定Na2CO3的纯度。
①取100g Na2CO3样品,加热至恒重,得到标准状况下2.24L CO2,则该样品中所含NaHCO3的物质的量为 ,样品中Na2CO3的质量分数为 。
②实验小组认为,将该样品溶于过量盐酸中,并充分加热将生成的气体全部赶出,用足量的碱石灰(CaO与NaOH的混合物)全部吸收,通过称量碱石灰的质量变化,也能计算出Na2CO3的质量分数。该方案是否合理,并说明理由: 。
【答案】(1) 4Na+O2=2Na2O 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2) 火焰呈黄色,产生淡黄色固体 2
(3) 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O A
(4) 16.8g 83.2% 样品溶与盐酸反应生成得二氧化碳气体中含有水蒸气,碱石灰吸收水和二氧化碳,碱石灰的质量差不是二氧化碳的质量,所以该方案不合理。
【详解】(1)钠和氧气反应生成氧化钠4Na+O2=2Na2O,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,所以金属钠要隔绝空气,密封保存。
(2)加热条件下,Na可以在氧气中燃烧生成过氧化钠,反应的化学方程式为;现象是火焰呈黄色,产生淡黄色固体。该反应中Na元素化合价由0升高为+1,生成1 mol Na2O2时转移电子的物质的量为2mol。
(3)①固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,A是NaHCO3,NaHCO3受热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
②装置Ⅰ中NaHCO3和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,Ⅰ中发生反应的离子方程式为。
③Na2CO3中C元素的质量分数小于NaHCO3,述反应结束后,NaHCO3放出的二氧化碳气体多,所以装置Ⅰ的气球体积较大,故选A。
(4)①取100g Na2CO3样品,加热至恒重,得到标准状况下2.24L CO2,二氧化碳的物质的量为0.1mol,根据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,可知样品中含有0.2mol NaHCO3,则该样品中所含NaHCO3的物质的量为0.2mol×84g/mol=16.8g,样品中Na2CO3的质量分数为。
②样品溶与盐酸反应生成得二氧化碳气体中含有水蒸气,碱石灰吸收水和二氧化碳,碱石灰的质量差不是二氧化碳的质量,所以不能能计算出Na2CO3的质量分数,该方案不合理。
28.(24-25高一上·北京第二中学·期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价-类”二维图,请回答下列问题:
(1)NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”),NaH与水反应生成一种强碱和可燃性气体,写出反应的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
(2)将一小块①投入CuSO4溶液中,观察到的现象是 (填序号)。
①浮于液面上; ②熔化成小球; ③发出嘶嘶的响声,放出气体;
④有蓝色沉淀产生; ⑤析出大量红色固体。
发生的总反应化学方程式为 。
(3)汽车安全气囊的气体发生剂NaN3可由金属钠生产。某汽车安全气囊内含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。当汽车发生较严重的碰撞时,引发NaN3分解,从而为气囊充气,产生的Na立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O,写出该反应的化学方程式: 。
(4)某实验小组用如图装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。
已知:常温下,CO能使一些化合物中的金属离子被还原。例如:,反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在。
(a)装置③的作用是 。
(b)实验时,先打开①中活塞,缓慢滴加稀盐酸,当 时,再用酒精灯火焰加热④中的钠。
(c)假设CO2气体足量,在实验过程中分别产生以下两种不同情况,请分析并回答问题:
i.若装置⑥中溶液无明显变化,装置④中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,并有黑色固体剩余,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
ii.若装置⑥中有黑色沉淀生成,装置④中只生成一种固体物质,取少量该固体与盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
【答案】(1) 还原剂
(2) ①②③④ 2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
(3)6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe
(4) 除去CO2气体中的水蒸气 澄清石灰水变浑浊 4Na+3CO22Na2CO3+C 2Na+2CO2Na2CO3+CO
【分析】(1)由钠及其化合物的“价-类”二维图,可确定①为钠、②为氧化钠或过氧化钠。
(2)装置①中,CaCO3与稀盐酸反应生成CO2气体,由于盐酸为挥发性酸,所以生成的CO2气体中混有HCl气体和水蒸气;装置②中盛有饱和NaHCO3溶液,用于除去CO2中混有的HCl,装置③中盛有浓硫酸,用于除去CO2中混有的水蒸气;装置④中,Na与CO2发生氧化还原反应;装置⑤用于检验CO2,以确认是否已将装置内的空气排尽;装置⑥用于吸收CO尾气,防止污染环境。
【详解】(1)
NaH中,Na元素显+1价,H元素显-1价,则H元素易失去电子,常用作还原剂,NaH与水反应生成一种强碱(NaOH)和可燃性气体(H2),发生反应的化学方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑;反应中,NaH是还原剂,H2O是氧化剂,电子转移数目为e-,则用单线桥表示电子转移的方向和数目为。
(2)由分析知,①为Na,将一小块钠投入CuSO4溶液中,钠先与水反应,生成的NaOH再与CuSO4反应,由于钠的密度比水小、反应放热、钠的熔点低、生成Cu(OH)2蓝色沉淀,但不发生Na与Cu2+的置换反应,没有红色固体生成,所以观察到的现象是①浮于液面上、②熔化成小球、③发出嘶嘶的响声并放出气体、④有蓝色沉淀产生,故选①②③④。
发生的总反应化学方程式为2Na+CuSO4+2H2O=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑。
(3)产生的Na立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O和Fe,依据质量守恒可得出该反应的化学方程式:6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe。
(4)(a)由分析可知,装置③的作用是:除去CO2气体中的水蒸气。
(b)实验时,先打开①中活塞,缓慢滴加稀盐酸,当CO2气体进入装置⑤时,反应装置内的空气已被排尽,此时澄清石灰水变浑浊,再用酒精灯火焰加热④中的钠。
(c)i.若装置⑥中溶液无明显变化(不产生CO),装置④中生成两种固体物质,能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2,则含有Na2CO3,黑色固体为C,依据得失电子守恒和质量守恒,可得出钠与二氧化碳反应的化学方程式是4Na+3CO22Na2CO3+C。
ii.若装置⑥中有黑色沉淀生成(此固体为C),装置④中只生成一种固体物质,该固体与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体(CO2),则依据得失电子守恒和质量守恒,可得出钠与二氧化碳反应的化学方程式是2Na+2CO2Na2CO3+CO。
试卷第26页,共27页
试卷第25页,共27页
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专题05 钠及其化合物
高频考点概览
考点01 钠及其氧化物的性质
考点02 钠盐的性质
考点03 综合应用
地 城
考点01
钠及其氧化物的性质
1.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学顺义学校·期中)下列关于钠的叙述中,不正确的是
A.银白色金属 B.钠燃烧时发出黄色的火焰
C.在熔融条件下,也不能与盐发生置换反应 D.可保存在煤油中
2.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)下列关于金属Na的叙述中,说法正确的是
A.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰 B.Na在空气中燃烧,产物是
C.Na是银白色金属,硬度大,熔点高 D.Na能与水反应生成
3.(24-25高一上·北京第六十六中学·期中)下列有关钠的叙述中,错误的是
A.钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠是一种灰黑色的固体
D.钠的质地软,可用小刀切割
4.(24-25高一上·北京工业大学附属中学·期中)钠与水反应时产生的各种现象如下:①钠浮在水面上;②钠熔化成银白色小球;③小球迅速游动逐渐减小,最后消失;④发出嘶嘶的声音;⑤滴入酚酞后溶液显红色。其中错误的解释是
A.①表明钠的密度比水小
B.②表明钠的熔沸点比较低,金属钠呈银白色
C.③表明钠是强还原剂,与水发生激烈的反应,产生大量气体
D.⑤表明钠显碱性,使酚酞变红
5.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Na2O2具有强氧化性,可用作呼吸面具供氧剂
B.Na具有强还原性,可用于和TiCl4反应制备Ti
C.钠的密度较小,可用于制作高压钠灯
D.Na有导电性,可用作快中子反应堆的热交换剂
6.(24-25高一上·北京·期中)下列物质能与水反应生成碱并放出气体的是
A.Na2O B.Na2O2 C.NaHCO3 D.Na2CO3
7.(24-25高一上·北京汇文教育集团·期中)下列关于和的说法不正确的是
A.与水反应是氧化还原反应 B.均能与水反应生成碱
C.中阴阳离子的个数比为 D.均能与反应生成
8.(23-24高一上·北京·期中)下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A.和都具有强还原性
B.和长期露置于空气中,最终产物不相同
C.将足量的和分别加入含有酚酞的水中,最终所得溶液均为红色
D.将少量和分别加入溶液中,均产生蓝色沉淀同时放出无色气体
9.(24-25高一上·北京第五十中学·期中)钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属。请回答:
(1)将一小块金属钠投入水中:
①发生反应的离子方程式是 。
②可观察到的实验现象是 (填字母序号)。
a.钠沉到水底 b.钠熔成小球
c.小球四处游动 d.有嘶嘶声
(2)将一小块金属钠放在空气中表面变暗,反应的化学方程式是 。
(3)现有含有Na2O杂质的Na2O2样品,用如图所示实验装置测定Na2O2样品的纯度。(可供选用的反应物有CaCO3固体、稀盐酸、稀硫酸和蒸馏水)
回答下列问题:
①装置A中液体试剂选用 。
②装置D中发生反应的化学方程式为 、 。
③若开始时测得样品的质量为2.0g,根据反应结束后测得气体体积可计算出所得气体的质量为0.32g,则Na2O2试样的纯度为 。
10.(24-25高一上·北京第三十五中学·期中)某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是 。
(2)装置②中的试剂是 (填序号)
a.饱和溶液 b.饱和溶液 c.浓
(3)装置③中的试剂是 。
【进行实验】
步骤1:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(4)步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 。
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是 。
地 城
考点02
钠盐的性质
11.(24-25高一上·北京清华大学附属中学·期中)和是两种常见的碳酸盐,下列说法不正确的是
A.常温下,在水中的溶解度正盐小于酸式盐
B.加热,酸式盐分解而正盐不分解
C.等质量的固体分别与足量的稀盐酸反应,酸式盐产生气体比正盐多
D.等物质的量浓度的溶液中分别滴加酚酞溶液,正盐溶液红色比酸式盐深
12.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)关于和两种化合物的性质描述,下列说法不正确的是
A.热稳定性:
B.和酸反应放出快慢:
C.和溶于均放热
D.向澄清石灰水中分别加入溶液和溶液,均产生白色沉淀
13.(22-23高一上·北京第四中学·期中)鉴别和两种白色固体的下列方案中,不可行的是
A.分别配成溶液,进行焰色试验,观察火焰的颜色
B.分别加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无浑浊产生
C.分别配成稀溶液,加入澄清石灰水,观察有无白色沉淀产生
D.分别配成稀溶液,滴入少量稀盐酸,观察有无气泡产生
14.(24-25高一上·北京第二中学·期中)下列常见的物质与其有效成分的化学式、用途的对应关系中,不正确的是
选项
A
B
C
D
常见的物质
食盐
小苏打
过氧化钠
烧碱
有效成分的化学式
NaCl
NaOH
用途
做调味品
做发酵粉
呼吸面具供氧剂
化工原料
A.A B.B C.C D.D
15.(24-25高一上·北京第三十五中学·期中)某课外小组为了鉴别和两种白色固体,设计了如下几种实验方法,下列说法不正确的是
A.装置I中的和均能与盐酸反应,产生气体速率快的是
B.当稀盐酸足量时,装置I中气球鼓起体积较小的是
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是
D.装置Ⅲ也可以鉴别和
16.(24-25高一上·北京通州·期中)小组同学设计实验鉴别 Na2CO3和 NaHCO3.
序号
实验①
实验②
实验③
实验操作
分别向两试管中滴加几滴水
实验现象
A中温度计示数略有降低, B中温度计示数升高
充分振荡后试管C 中固体有剩余, 试管D中固体完全溶解
E中开始滴加就可以观察到气泡, F中开始无气泡产生, 一段时间后产生气泡
下列说法中,不正确的是
A.由实验①②③得出结论:固体 b、d、f为 Na2CO3
B.分别向实验②两支试管中滴加2滴酚酞溶液,C试管中红色较浅
C.试管F中开始无气泡产生的原因是
D.实验③滴入足量盐酸后产生二氧化碳的物质的量不同
17.(24-25高一上·北京·期中)小组探究和与碱的反应,实验过程及结果如下。
实验装置
试剂X
实验结果
I
II
III
①II、III均产生白色沉淀
②烧杯中溶液pH变化如下
蒸馏水
溶液
溶液
已知:pH越大,越大,溶液碱性越强。
下列说法不正确的是
A.I是空白实验,排除因体积变化对II、III溶液pH的影响
B.II和I的pH曲线基本重合,说明与不反应,II中发生反应:
C.III比II的pH曲线降低,说明与反应,III中初期发生反应:
D.III中石灰水恰好完全反应时,溶液
18.(24-25高一上·北京第二中学·期中)某小组探究和的性质,实验步骤及记录如下:
I.分别向盛有固体、固体的烧杯中加入水,搅拌,测量温度为;
II.静置恒温后测量温度为;
III.分别加入密度约为的盐酸,搅拌,测量温度。
得到表1的数据:
温度
试剂
23.3
20.0
23.7
18.5
20.0
20.8
回答下列问题:
(1)根据试题后的附表判断:步骤I中、固体分别是全部溶解还是部分溶解 。
(2)分析表1的数据得出:固体溶于水 (填“放热”或“吸热”,下同),固体溶于水 。
(3)甲同学分析上述数据得出:固体和固体与盐酸反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验,并补做如下实验:向盛有10mL水(20℃)的烧杯中加入 ,搅拌,测量温度为。
(4)结合上述探究,下列说法正确的是 。
a.固体与盐酸的反应是吸热反应
b.不能用稀盐酸鉴别和固体
c.、固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
(5)丙同学为测定一份和混合固体中的纯度,称取混合物,加热至质量不变时,称其质量为,则原混合物中的质量分数为 (用含、的代数式表示)。
附表:溶解度表
温度
溶解度
10℃
20℃
30℃
40℃
39.7g
40.0g
11.1g
19.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)某研究小组为探究饱和溶液中是否还能溶解少量固体,设计并完成了下列实验。
【查阅资料】
常温下:微溶于水易溶于水
在时溶液中的不形成
【实验过程】
实验编号
实验操作
现象或结论
i
测饱和溶液的pH
pH为8.3
ii
向20mL饱和溶液中再加入一定量固体,静置24小时
微小的气体X从溶液底部固体中缓慢逸出,最终固体全部溶解,得到溶液Y
【分析解释】
(1)①的俗称是 。
②在水溶液中的电离方程式是 。
③受热分解的化学方程式是 。
(2)取实验ii反应后的气体X,检验其成分。
①将气体X通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,气体X是 (填化学式)。
②气体X使澄清石灰水变浑浊的离子方程式是 。
(3)取实验ii反应后的溶液Y,进行如下实验检验其成分:
实验a.测得溶液Y的pH为9.0。
实验b.向溶液Y中滴加溶液,有白色沉淀生成。
实验c.取少量的溶液,加入溶液,有白色沉淀生成。
实验d.取少量新制饱和溶液,加入溶液,无明显现象
实验e.向溶液Y中持续通入,一段时间后,溶液中析出少量白色固体。
①相同浓度的溶液和溶液, 溶液的碱性更强。
②实验c中反应的离子方程式是 。
③综合上述实验,实验b中产生的白色沉淀是 。
④实验c和实验d的目的是 。
⑤实验e中反应的化学方程式是 。
【得出结论】
(4)通过上述实验证明饱和溶液中还能溶解少量固体,结合离子方程式和必要的文字解释其原因: 。
地 城
考点03
综合应用
20.(24-25高一上·北京大兴区兴华中学·期中)下列说法正确的是
A.向Na2CO3溶液中加入少量HCl立即冒泡
B.H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾
C.向某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀,说明溶液中有Cl-
D.Na2O2中阴阳离子的个数比为1:1,Na2O中阴阳离子的个数比为2:1
21.(24-25高一上·北京十四中·期中)下列除杂(括号内为杂质)所选药品,错误的是
A.粉(粉),将混合物加入足量稀盐酸,过滤
B.溶液(),应通入足量的气体
C.(),将混合气体通过足量的饱和溶液
D.溶液(),加入适量的溶液,过滤
22.(24-25高一上·北京第二中学·期中)下列实验操作、现象、结论(或解释)均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将一小块金属钠加入至溶液中
溶液蓝色褪去,有红色固体出现
钠比铜还原性强,钠置换出铜
B
用洁净铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧并观察
火焰呈黄色
溶液中的金属元素只有钠元素
C
分别向盛有、溶液的2支试管中滴加澄清石灰水
2支试管中均出现白色沉淀
澄清石灰水不适用于鉴别、溶液
D
向过氧化钠与水反应的混合物中滴加石蕊试液
溶液立即变为红色
反应后溶液呈碱性
A.A B.B C.C D.D
23.(24-25高一上·北京十四中·期中)“侯氏制碱法”的主要过程如下图(部分物质已略去)。
下列说法不正确的是
A.气体X为
B.操作b为过滤
C.滤液主要成分是
D.氨盐水中通入气体后,溶液中大量减少的阳离子是
24.(24-25高一上·北京通州·期中)金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。
已知:的密度大于H2O的密度。
(1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化,从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是 。
实验Ⅰ.将切好的金属钠放入如下装置中,其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置,将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。
(2)钠与水剧烈反应,迅速熔化成闪光小球,且从钢针上脱离,在硬质玻璃管的 (填字母)处不断游动, (补充实验现象)。
实验Ⅱ.为验证产生的气体,小组同学将产生的气体通入如图所示装置中,先通入一段时间气体后再进行加热,当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热,继续通入气体直至冷却,烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验)
(3)先通气体一段时间后再加热的原因是 。
(4)用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是 。
(5)实验Ⅲ.将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液,重复实验Ⅰ.
实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是 ,请用离子方程式解释原因 。
25.(24-25高一上·北京大兴区第一中学·期中)X、Y、Z、W四种化合物均由H、C、O、Na四种元素中的某几种组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
请回答:
(1)W的化学式是 。
(2)X转化为Z的化学方程式是 。
(3)H、C、O、Na四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置V中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅰ中反应的化学方程式是 。装置Ⅱ中物质的化学式是 ,写出Ⅱ中主要反应的化学方程式 。
②用H、C、O、Na四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂作用下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体,该化合物的化学式是 ,所需仪器装置是 (从上图选择必要的装置,填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是 。
26.(24-25高一上·北京第二十中学·期中)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)某同学夹取一块钠,用滤纸吸干后再切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 。
(2)该小组的同学将产生的固体投入水中,反应的方程式为: 。反应停止后,同学们观察到烧杯内有少许黑色固体物质,经检测为碳。
(3)某同学分析碳可能是加热过程中钠与CO2反应产生的,为此设计如下图所示装置进行验证。先取一块纯净的钠放入干燥的E管中,然后打开A的活塞,反应一段时间后,点燃E处酒精灯。观察到钠剧烈燃烧,产生大量白烟,同时有黑色物质生成,冷却后有白色固体附着在管壁上。
①C中所盛试剂为饱和NaHCO3溶液,作用是 。若缺少D装置,可能产生的影响是 (用化学方程式表示)。
②B中反应一段时间后,再点燃E处酒精灯的目的是 。
③装置E中反应生成碳单质的化学方程式为 。
27.(24-25高一上·北京一零一中学·期中)钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。
(1)金属钠要隔绝空气,密封保存,请用化学方程式表示原因(Na参与的反应) , 。
(2)加热条件下,Na可以在氧气中燃烧,反应的化学方程式为 ;现象是 。该反应生成1 mol Na2O2时转移电子的物质的量为 mol。
(3)某实验小组发现实验室里盛放的Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先将两瓶固体编号为A、B后,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如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入NaHCO3和Na2CO3,将气球内的固体同时倒入两支试管中。两试管中均产生气体,Ⅰ中发生反应的离子方程式为
③上述反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.装置Ⅰ的气球体积较大 B.装置Ⅱ的气球体积较大 C.两装置的气球体积一样大
(4)实验小组发现所用Na2CO3固体中混有少量NaHCO3,设计实验测定Na2CO3的纯度。
①取100g Na2CO3样品,加热至恒重,得到标准状况下2.24L CO2,则该样品中所含NaHCO3的物质的量为 ,样品中Na2CO3的质量分数为 。
②实验小组认为,将该样品溶于过量盐酸中,并充分加热将生成的气体全部赶出,用足量的碱石灰(CaO与NaOH的混合物)全部吸收,通过称量碱石灰的质量变化,也能计算出Na2CO3的质量分数。该方案是否合理,并说明理由: 。
28.(24-25高一上·北京第二中学·期中)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价-类”二维图,请回答下列问题:
(1)NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”),NaH与水反应生成一种强碱和可燃性气体,写出反应的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
(2)将一小块①投入CuSO4溶液中,观察到的现象是 (填序号)。
①浮于液面上; ②熔化成小球; ③发出嘶嘶的响声,放出气体;
④有蓝色沉淀产生; ⑤析出大量红色固体。
发生的总反应化学方程式为 。
(3)汽车安全气囊的气体发生剂NaN3可由金属钠生产。某汽车安全气囊内含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。当汽车发生较严重的碰撞时,引发NaN3分解,从而为气囊充气,产生的Na立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O,写出该反应的化学方程式: 。
(4)某实验小组用如图装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。
已知:常温下,CO能使一些化合物中的金属离子被还原。例如:,反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在。
(a)装置③的作用是 。
(b)实验时,先打开①中活塞,缓慢滴加稀盐酸,当 时,再用酒精灯火焰加热④中的钠。
(c)假设CO2气体足量,在实验过程中分别产生以下两种不同情况,请分析并回答问题:
i.若装置⑥中溶液无明显变化,装置④中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,并有黑色固体剩余,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
ii.若装置⑥中有黑色沉淀生成,装置④中只生成一种固体物质,取少量该固体与盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
试卷第26页,共27页
试卷第25页,共27页
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