周周清:钠及其化合物 专项训练-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-09-11
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摘要:
**基本信息**
以钠及其化合物为核心,通过"考点-典例-变式"三层架构构建从性质到应用的完整知识网络,强化科学思维与证据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|钠的性质|3考点/5例题|现象分析与实验安全判断|从单质保存到反应规律的递变关系|
|钠的氧化物|2考点/3例题|物质鉴别与实验方案设计|基于组成差异的性质对比与转化|
|碳酸钠与碳酸氢钠|3考点/4例题|除杂鉴别与反应图像分析|通过反应原理构建物质转化模型|
|侯氏制碱法|1考点/3例题|工艺流程与原理应用|联系工业生产强化元素守恒思想|
|焰色反应|1考点/3例题|离子检验与操作规范|结合实验操作培养科学探究能力|
内容正文:
2.1 钠及其化合物
【例1】下列有关金属钠说法正确的是
A.金属钠燃烧时火焰为黄色 B.金属钠着火时,可以使用泡沫灭火器灭火
C.金属钠遇水直接生成过氧化钠并放出大量热 D.金属钠的保存应避光避雨,存放于敞开容器中
【一隅三反】
1.下列关于金属钠的叙述中错误的是
A.在实验室中,钠通常保存在煤油中 B.钠具有银白色的金属光泽
C.钠着火时可用水来灭火 D.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰
2.当钠着火时,不能用的灭火剂是
A.泡沫灭火剂 B.干沙 C.石粉 D.专用灭火剂
3.下列说法正确的是
A.金属钠熔点高,硬度大 B.将金属钠放置在空气中最终得到淡黄色固体
C.实验室将金属钠保存在水中 D.金属钠着火不能用泡沫灭火器灭火
考点二 钠与氧气(空气)的反应
【例2】金属钠是一种性质活泼的银白色金属,学习小组观察到金属钠在表面皿上发生的一系列变化为:银白色断面→断面变暗→断面变白色→出现小液滴伴有气泡→白色固体→白色粉末
回答下列问题:
(1)实验室少量的钠保存在___________中。
(2)“断面变暗”发生反应的化学方程式是___________。
(3)“出现小液滴”的过程属于___________(填“物理变化”或“化学变化”),“伴有气泡”反应的离子方程式为___________。
(4)最终白色粉末为___________(填化学式),该物质溶于水的电离方程式为___________。
【一隅三反】
1.将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化:表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末),下列有关叙述不正确的是
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠
B.“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.最后变成碳酸钠粉末
D.该过程的所有化学反应均为氧化还原反应
2.钠露置在空气中,最终产物是
A.NaOH B.Na2O2 C.NaHCO3 D.Na2CO3
考点三 钠与水的反应
【例3-1】在探究金属钠与水反应(如图)的实验过程中,某课外小组同学记录了实验现象和实验结论:
①有碱生成 ②溶液变红 ③钠四处游动 ④钠浮在水面上 ⑤有气体产生 ⑥钠的密度比水小 ⑦钠熔成光亮的小球 ⑧反应放热,钠熔点低
(1)补齐表格(从①~⑧中选择,填序号):
实验现象
______
④
③
②
实验结论
⑧
⑥
_______
①
(2)钠与水反应的离子方程式是_______。
(3)钠在空气中燃烧生成的淡黄色固体与 CO2 反应的化学方程式是_______。
【例3-2】解释钠与水反应的实验现象的原因有:
A.钠与水界面各部分产生H2的量不同,所受推力不均匀; B.钠的密度比水小;
C.钠与水反应放热,使熔点低的钠熔化成小球; D.钠不断与水反应,直到反应完全;
E.生成的氢氧化钠使酚酞试液变红。
请在下表填写与描述的现象相对应的原因。
实验现象
原因(填以上序号)
钠浮在水面上
_______
熔成闪亮的小球
_______
小球向各个方向迅速游动,并发出“嘶嘶”的声音
_______
小球逐渐变小最后完全消失
_______
在反应后的溶液中滴入酚酞试液显红色
_______
【一隅三反】
1.实验室里,某同学取一小块金属钠做实验。完成下列问题:
(1)将钠放入水中的化学方程式___________。
(2)钠投入水中后,熔化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是___________。
(3)将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中,不可能观察到的现象是___________(填字母)。
A.有气体生成 B.钠熔化成小球并在液面上游动 C.溶液底部有银白色的金属钙生成
D.溶液变浑浊 E.滴加酚酞后溶液变红
(4)下列有水参与的反应中,H2O只做氧化剂的有___________(填字母,下同),H2O只做还原剂的有___________,H2O既做氧化剂又做还原剂的有___________。
A.电解水 B.Na+H2O C.Na2O+H2O D.Na2O2+H2O E.Cl2+H2O F.2F2+2H2O=4HF+O2 G.CO2+H2O
2.在实验室里为了研究钠的性质,做了如下实验:
(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是_______。
(2)一小块金属钠长时间置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是_______。
①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色固体 ④变成液体
A.①②③④ B.②③④① C.②③①④ D.③②④①
(3)取一块金属钠放在燃烧匙里加热,观察到下列实验现象:①金属先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体,描述正确的是_______。
A.①② B.①②③ C.①③ D.①④⑤
(4)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓的加入一绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象符合图中的_______。
(5)将一小块钠投入到FeCl3溶液中,发生反应的有关化学方程式为_______。
考点四 钠与酸碱盐的反应
【例4】分别将一小块钠投入下列溶液中,只有气体放出没有沉淀生成的是
A.饱和NaCl溶液 B.稀NaHSO4溶液 C.MgSO4溶液 D.CuSO4溶液
【一隅三反】
1.向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后,观察到的现象有
①钠浮于液面上 ②熔化成小球 ③发出嘶嘶的响声,放出气体 ④小球在液面上游动、逐渐变小,直至消失 ⑤析出大量红色的铜 ⑥有蓝色沉淀产生 ⑦小球在溶液中沉浮
A.①②③④⑤ B.①②③④⑥ C.①②③⑤ D.②⑥⑦
2.某课外实验小组从煤油中取出一块钠,用滤纸吸干其表面的煤油,用刀切下数块,分别进行实验研究。
(1)钠块切面处迅速变暗,反应的化学方程式为_______。
(2)将一小块钠放入坩埚中加热,反应的化学方程式为_______。
(3)将加热过的一小块钠放入盛有氯气的集气瓶中,反应的化学方程式为_______。
(4)将一小块Na投入到盛有适量水的烧杯中,反应的化学方程式为_______。反应放出大量热,依据的现象是_______。
(5)将一小块Na投入到盛有适量硫酸铜溶液的烧杯中,观察到溶液中出现蓝色沉淀,写出产生蓝色沉淀的化学方程式_______。
考点五 钠的氧化物
【例5-1】下列关于Na2O和Na2O2的对比中,正确的是
A.阴阳离子个数比均为2∶1 B.在空气中加热时Na2O比Na2O2更稳定
C.均为碱性氧化物 D.加入到硫酸铜溶液中均有沉淀产生
【例5-2】已知:金属钠和空气可以制备纯度较高的Na2O2,反应原理是:2Na+O2Na2O2,并且Na2O2易与空气中CO2、水蒸气反应。现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图所示。回答下列问题:
(1)装置Ⅳ中盛放的试剂是_______,其作用是_______。
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各接口的连接顺序为:_______。
(3)装置II的作用是_______。
(4)操作中通空气和加热顺序为_______。
【一隅三反】
1.下列关于Na2O和Na2O2的说法中,不正确的是
A.Na2O与Na2O2中的阴阳离子比均为1:2
B.Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
C.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成白色的氧化钠
D.Na2O2与Na2O都能与水反应生成碱,都属于碱性氧化物
2.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中,正确的是
A.溶于水后所得溶液的成分相同 B.氧元素的化合价相同
C.阴、阳离子个数比不同 D.都属于碱性氧化物
3.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样。请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体,稀盐酸和蒸馏水)。请填写下列空白:
(1)写出在实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式_________________________,_________________
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)_______________________
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略) _______________
考点一 碳酸钠与碳酸氢钠的除杂与鉴别
【例1-1】不能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的方法是
A.与相同体积相同浓度盐酸反应 B.加热
C.与氯化钙溶液反应 D.与澄清石灰水的反应
【例1-2】(2022·上海市宜川中学高一期末)有分别装有溶液和溶液的两试管,下列操作或判断正确的是
方案
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3溶液
B
分别加入等物质的量浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为Na2CO3溶液
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀者为Na2CO3溶液
D
逐滴加入等物质的量浓度的NaOH溶液
无明显现象的是Na2CO3溶液
【一隅三反】
1.根据你的实验观察和记录,下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述,不正确的是
A.受热时Na2CO3比NaHCO3稳定
B.在水中Na2CO3比NaHCO3溶解性大
C.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别溶于水后,NaHCO3水溶液的碱性较强
D.质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3放出的CO2比NaHCO3少
2.下列有关NaHCO3和Na2CO3的叙述正确的是
A.NaHCO3比Na2CO3热稳定性强
B.可以利用加热的方法来鉴别NaHCO3和Na2CO3
C.NaHCO3和Na2CO3固体溶于水均放出热量
D.分别向NaHCO3和Na2CO3溶液中滴加酚酞溶液,只有Na2CO3溶液颜色变红
3.除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3的最佳方法是
A.加入适量盐酸 B.加入NaOH溶液
C.加热分解 D.制成溶液后通入CO2
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应
【例2】向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的图像关系合理的是
A.B.C.D.
【一隅三反】
1.将一定量CO2通入某氢氧化钠溶液得到甲溶液,为探究甲溶液中溶质的情况,向其中滴加稀盐酸至过量,生成气体的体积与滴加盐酸体积的关系如图所示。则甲溶液中溶质为
A.Na2CO3 B.NaHCO3 C.NaOH和Na2CO3 D.Na2CO3和NaHCO3
2.向等量的NaOH溶液中分别通入CO2气体。因CO2的通入量不同,得到组分不同的溶液M。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)关系如图,(注:①假设CO2全部逸出;②图中Oa<ab,③图中Oa=ab,④图中Oa>ab)。其中M中只有1种溶质的是( )
A.只有① B.只有③ C.②④ D.①③
3.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.少量的碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合:2HCO3-+2OH-+Ca2+=CaCO3↓++2H2O
B.过量的碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合:HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O
C.碳酸氢钠溶液与少量的盐酸溶液混合:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
D.碳酸钠溶液与过量的盐酸溶液混合:Na2CO3+2H+=2Na++CO2↑+H2O
考点三 侯氏制碱法
【例3】(2022·河北石家庄·高一期末)侯氏制碱法又称联合制碱法,是我国化学工程专家侯德榜研发的。下图是实验室模拟侯氏制碱法的工艺流程。下列叙述正确的是
A.气体X、Y通入顺序可以交换 B.步骤III所得晶体为
C.步骤II利用了不同物质的溶解性差异 D.步骤IV包括溶解、蒸发、结晶
【一隅三反】
1.以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:
则下列叙述错误的是
A.A 气体是 NH3,B 气体是 CO2
B.第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,第IV步操作是灼烧
C.第Ⅲ步得到的晶体是 Na2CO3·10H2O
D.第Ⅲ步得到的滤液中溶质是 NaHCO3和 NH4Cl
2.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
(1)上述生产纯碱的方法中,副产品的一种用途为___________。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是___________。
(3)写出上述流程中X物质的分子式___________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了___________(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是___________。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加___________。
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有___________。
a.增大NH的浓度,使NH4Cl更多地析出
b.使NaHCO3更多地析出c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
3.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示,沉淀池反应 NaCl+CO2+NH3+H2O= NaHCO3↓+NH4Cl
(1)“侯氏制碱法”誉满全球,其中的“碱”为___________(填化学式),俗称___________。
(2)沉淀反应中涉及的物质属于强电解质的为 ___________(填化学式)
(3)实验室模拟“侯氏制法”,下列操作未涉及的是___________ 。
A.B.C.D.
(4)煅烧炉中发生反应的化学方程式为___________。
(5)使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了___________(填“循环Ⅰ”或“循环Ⅱ”),流程中物质X为___________ (填化学式)。
(6)简单的检验方案的一般叙述过程为:①取试样,②加检验试剂,③现象,④结论。为验证产品纯碱中含有杂质NaCl,简单的检验方案是:取少量试样溶于水后,___________。
考点四 焰色反应
【例4-1】关于焰色反应,下列说法正确的是
A.用洁净的铂丝蘸取某溶液,在火焰上灼烧,焰色为黄色,确定不含K+
B.焰色反应只能检验金属单质
C.焰色反应可以检验任何元素
D.焰色反应是物理变化
【例4-2】鉴别下列各物质,只能采用焰色反应的是
A.K2CO3和NaCl B.KCl和Na2CO3
C.NaCl和MgCl2 D.NaCl和KCl
【一隅三反】
1.焰色反应为紫色的是
A.NaOH B.KOH C.BaCl2 D.CaCl2
2.下列对焰色试验操作的说明中,正确的是
①检验钠中是否含少量钾,要透过蓝色钴玻璃片观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铜丝代替
A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①②③⑤
3.某些化学物质在灼烧时,火焰呈特殊颜色。下列物质灼烧时火焰呈黄色的是
A.K2SO4 B.NaCl C.CaCl2 D.CuSO4
例1【答案】A
【解析】A.钠的焰色反应为黄色,所以钠燃烧火焰颜色应为黄色, A正确;
B.泡沫灭火器中会喷出大量的二氧化碳和泡沫,钠和镁等活泼金属可在二氧化碳中燃烧,所以不能用泡沫灭火器灭火,应采用干燥的沙子灭火,B错误;
C.钠与水反应生成的是氢氧化钠和氢气,反应方程式为:2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑,C错误;
D.钠可与空气中的水二氧化碳、水、氧气等发生反应,需要密封保存,少量钠块可以保存在煤油中,D错误;
1、【答案】C
【解析】A.钠的密度比煤油大且不与煤油反应,故通常保存在煤油中,A正确;
B.钠是金属,具有银白色的金属光泽,B正确;
C.钠与水反应放出氢气,钠着火时不能用水灭火,C错误;
D.钠的焰色反应为黄色,在空气中燃烧发生黄色火焰,D正确;
2、【答案】A
【解析】钠很活泼,可以与水、氧气等发生反应,且反应放热,如钠燃烧会生成过氧化钠,过氧化钠还可与二氧化碳发生反应产生助燃的氧气,所以钠着火时,不能用泡沫灭火剂灭火,一般用干沙、石粉或专用灭火剂灭火,A项符合题意。故选A。
3、【答案】D
【解析】A.钠的硬度很小,可用小刀切割,熔点也比较低,A错误;
B.金属钠在空气中长时间放置,最终得到碳酸钠固体,B错误;
C.钠可以和水反应,实验室将金属钠保存在煤油中,C错误;
D.钠与水反应生成易爆的氢气,加之钠着火生成的过氧化钠能跟水或二氧化碳反应产生氧气,使燃烧更加剧烈,故金属钠着火不能用泡沫灭火器灭火,D正确;
例2、【答案】(1)煤油
(2)
(3) 物理变化
(4)
【解析】(1)实验室少量的钠保存在煤油中;
(2)“断面变暗”是Na和氧气反应生成Na2O,化学方程式为;
(3)Na2O可以和空气中的水蒸气反应,出现小液滴是空气中的水蒸气液化,是物理变化;Na和空气中的水反应生成NaOH和H2,离子方程式为;
(4)Na2O、Na和水反应生成NaOH,白色固体为NaOH,NaOH可以和空气中的水、二氧化碳反应生成NaHCO3,NaHCO3和CO2反应生成Na2CO3,则最终白色粉末为;是强电解质,溶于水的电离方程式为。
1、【答案】D
【解析】将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的化学反应,涉及的化学方程式主要有:Na+O2=Na2O,Na2O+H2O=2NaOH,NaOH+CO2+10H2O=Na2CO310H2O,Na2CO310H2O= Na2CO3+10H2O,A.钠表面有金属光泽,与空气中的氧气反应生成了暗色的氧化钠,导致银白色的金属钠放在空气中表面迅速变暗,A正确;
B.Na+O2=Na2O,Na2O+H2O=2NaOH,生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液导致“出汗”,B正确;
C.变成白色固体(粉末)为碳酸钠,C正确;
D.根据分析可知,该过程的所有化学反应不都是氧化还原反应,如Na2O+H2O=2NaOH,D错误;
2、【答案】D
【解析】钠被氧化为氧化钠;氧化钠和水反应生成氢氧化钠;氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液;二氧化碳和氢氧化钠和水反应生成Na2CO3·10H2O晶体,Na2CO3·10H2O晶体风化生成碳酸钠固体,所以最终产物为碳酸钠;
例3-1【答案】(1) ⑦ ⑤
(2)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
【解析】(1)钠的密度比水小,实验中观察到钠浮在水面上;该反应放热,钠的熔点低,钠熔成光亮的小球;钠四处游动,说明反应生成了气体;根据溶液变红,说明钠和水反应有碱生成。故答案为:⑦; ⑤;
(2)钠和水反应生成NaOH和氢气,反应的化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,改写为离子方程为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;故答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(3)钠在空气中燃烧生成Na2O2, Na2O2和CO2反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
例3-2【答案】 B C A D E
【解析】钠与水的反应的实验现象可用浮、游、熔、响、红五个字简单概括,
钠浮在水面上,说明钠的密度比水小,答案选B;
钠熔成闪亮的小球,说明钠的熔点低,答案选C;
小球向各个方向迅速游动,并发出“嘶嘶”的声音,说明钠与水界面发生反应各部分产生的量不同,所受推力不均匀,答案选A;
小球逐渐变小最后完全消失,说明钠不断与水反应,直到反应完全,答案选D;
在反应后的溶液中滴入酚酞试液显红色,说明钠与水反应后的产物中含有氢氧化钠,使酚酞试液变红,答案选E。
1、【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+ H2↑
(2)钠与水反应放出热量,钠的熔点低
(3)C
(4) B F A
【解析】(1)钠放入水中发生的反应为钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+ H2↑,故答案为:2Na+2H2O=2NaOH+ H2↑;
(2)钠投入水中后,熔化成一个小球说明钠与水反应放出的热量使熔点低的钠熔化为闪亮的小球,故答案为:钠与水反应放出热量,钠的熔点低;
(3)将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中,钠浮在溶液的面上与水反应生成氢氧化钠和氢气,放出的热量使钠立即融化为闪亮的小球,小球四处游动,并放出嘶嘶的声音,滴加酚酞后溶液变红;
A.由分析可知,钠与水反应时有氢气生成,故正确;
B.由分析可知,钠与水反应放出的热量使钠立即融化为闪亮的小球,小球四处游动,并放出嘶嘶的声音,故正确;
C.由分析可知,钠不能与氢氧化钙反应,不可能有银白色的金属钙生成,故错误;
D.由分析可知,钠与水反应会消耗溶液中的水,使饱和石灰水变为氢氧化钙过饱和溶液,会析出氢氧化钙固体使溶液变混浊,故正确;
E.由分析可知,反应后溶液呈碱性,滴加酚酞后溶液变红,故正确;
故选C;
(4)由题给反应可知,C、G反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应;A反应中氢元素化合价降低被还原、氧元素化合价升高被氧化,水既做氧化剂又做还原剂;B反应中氢元素化合价降低被还原、钠元素化合价升高被氧化,水只做氧化剂;D、E反应中水分子中氢元素和氧元素的化合价都没有变化,水既不做氧化剂又不做还原剂,过氧化钠和氯气既做氧化剂又做还原剂;F反应中氟元素化合价降低被还原、氧元素化合价升高被氧化,水只做还原剂,故答案为:B;F;A。
2、【答案】(1)用镊子取出钠块,用滤纸吸干钠块表面的煤油,在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层,再切下一小粒备用,余下的钠全部放回试剂瓶中
(2) B
(3) D
(4) A
(5) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl
【解析】(1)钠保存在煤油中,沉在煤油的底部,取用时需用镊子夹取一小块钠,然后用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切去表面的氧化膜,切一小块内部的钠备用,剩余的钠要放回原试剂瓶中保存,故答案为:用镊子取出钠块,用滤纸吸干钠块表面的煤油,在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层,再切下一小粒备用,余下的钠全部放回试剂瓶中;
(2)钠接触空气首先与氧化反应生成氧化钠, 使钠表面变暗,氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠吸水后出现氢氧化钠溶液,再吸收二氧化碳得到碳酸钠白色固体,故答案为:B;
(3) 金属钠放在燃烧匙里加热,因其熔点较低,受热首先会熔化成小球,继续加热钠会燃烧,火焰呈黄色,燃烧生成淡黄色的过氧化钠固体,故答案为:D;
(4)煤油和水互不相溶,且煤油的密度小于水,两者分层,煤油在上层,加入钠后,因钠的密度比煤油大,比水的小,因此钠处于煤油和水的交界处,与水反应生成气泡,因此正确的是A,故答案为:A。
(5) 钠投入到FeCl3溶液中,首先发生与水的反应生成氢氧化钠和氢气,反应为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,生成的氢氧化钠再与氯化铁反应生成氢氧化铁,反应为:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl,故答案为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl;
例4【答案】B
【解析】钠投入溶液中,遵循“有酸先和酸反应,无酸和水反应”,钠与水反应会生成氢氧化钠和氢气,投入溶液均会产生气体,再结合生成的氢氧化钠的性质与溶液溶质的性质分析现象。
A.钠与水反应,导致饱和氯化钠溶液中溶剂减小,会析出氯化钠晶体,A不符合题意;
B.钠与水反应生成的氢氧化钠继续与NaHSO4发生反应生成硫酸钠和水,没有沉淀生成,B符合题意;
C.钠与水反应生成的氢氧化钠继续与MgSO4发生反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,C不符合题意;
D.钠与水反应生成的氢氧化钠继续与CuSO4发生反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,D不符合题意;
1、【答案】B
【解析】①钠的密度小于水,所以钠会浮于液面上,故①正确;
②钠的熔点较低,钠和水反应放出的热量而使钠熔化成小球,故②正确;
③钠的性质很活泼,和水剧烈反应生成氢气,所以发出嘶嘶的响声,放出气体,故③正确;
④钠和水反应生成的氢气而使钠受力不均导致钠四处游动,逐渐变小直至消失,故④正确;
⑤钠的性质很活泼,先和水反应,而不是和铜离子发生置换反应,所以不会析出大量红色的铜,故⑤错误;
⑥钠和水反应生成的氢氧化钠与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,所以有蓝色沉淀产生,故⑥正确;
⑦钠的密度小于溶液密度,所以小球一直浮在水面上,故⑦错误;
综上所述,能观察到的现象有①②③④⑥,故选B。
2、【答案】(1)4Na+O2=2Na2O
(2)2Na+O2Na2O2 (3)2Na+Cl22NaCl
(4) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 钠熔成小球
(5)CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4或2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
【解析】(1)钠块切面处迅速变暗,钠和氧气在常温下反应生成氧化钠,反应的化学方程式为4Na+O2=2Na2O;
(2)将一小块钠放入坩埚中加热,钠和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2;
(3)将加热过的一小块钠放入盛有氯气的集气瓶中,钠和氯气反应生成氯化钠,反应的化学方程式为2Na+Cl22NaCl;
(4)将一小块Na投入到盛有适量水的烧杯中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。反应过程中,钠熔成小球,说明反应放出大量的热;
(5)将一小块Na投入到盛有适量硫酸铜溶液的烧杯中,观察到溶液中出现蓝色沉淀,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠,产生蓝色沉淀的化学方程式CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4或2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
例5-1【答案】D
【解析】A.Na2O由Na+和O2-构成、Na2O2由Na+和O构成,阴阳离子个数比均为1∶2,故A错误;
B.在空气中加热时Na2O生成Na2O2,Na2O2比Na2O更稳定,故B错误;
C.Na2O2是过氧化物,故C错误;
D.Na2O、Na2O2都能和水反应生成氢氧化钠,所以加入到硫酸铜溶液中均有氢氧化铜沉淀产生,故D正确;
例5-2【答案】(1) NaOH溶液 吸收导入的空气中的二氧化碳
(2)g→h→e→f→a→b→c
(3)防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置Ⅰ
(4)先通一段时间的空气再加热Ⅰ装置
【解析】用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,需要除去空气中的水蒸气和二氧化碳;把空气通过Ⅳ吸收空气中的二氧化碳气体,再通过装置Ⅲ吸收水蒸气,通过装置Ⅰ加热钠和氧气反应,连接Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ,得到纯净的过氧化钠,连接装置Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ。
(1)装置Ⅳ吸收空气中的二氧化碳气体,故盛放的试剂为NaOH溶液。
(2)根据分析,装置的连接顺序为Ⅳ→Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ,故各接口的连接顺序为g→h→e→f→a→b→c。
(3)连接Ⅱ防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置Ⅰ,得到纯净的过氧化钠。
(4)先通一段时间的空气再加热Ⅰ装置。
1、【答案】D
【解析】A.氧化钠中钠离子和氧离子的个数比为1:2,过氧化钠中钠离子和过氧根离子的个数比也为1:2,故A正确;
B.过氧化钠能与二氧化碳和水蒸气反应生成氧气,常用做呼吸面具或潜水艇中的供氧剂,故B正确;
C.钠的还原性强,在空气中放置时,银白色的金属钠会被空气中的氧气迅速氧化生成白色的氧化钠而变暗,故C正确;
D.碱性氧化物与酸反应只生成盐和水,过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,不是碱性氧化物,属于过氧化物,故D错误;
2、【答案】A
【解析】A.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,所得溶液的都是氢氧化钠溶液,A正确;
B.氧化钠中氧元素的化合价为-2价,过氧化钠中氧元素的化合价为-1价,B错误;
C.一个氧化钠中有两个钠离子和一个氧离子,一个过氧化钠中有两个钠离子和一个过氧跟离子,阴、阳离子个数比相同,C错误;
D.氧化钠和酸反应生成盐和水,过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气,氧化钠是碱性氧化物,过氧化钠属于过氧化物、特殊氧化物,D错误;
3、【答案】(1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH
(2) ⑤②①④
(3) G→D→C→A→B→F
【解析】(1)氧化钠和过氧化钠均能和水反应,方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;Na2O+H2O=2NaOH,故答案为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;Na2O+H2O=2NaOH;
(2)实验的原理是:过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液的同时,还会生成氧气,但氧气中会有水蒸气,要用浓硫酸吸水,然后可以用排水量气法测定生成氧气的体积,进而确定过氧化钠的量及其百分含量,故可选择的装置为⑤②①④,故答案为⑤②①④;
(3)根据(2)的分析,用排水量气法测定氧体的体积时,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,生成的氧气将水排出,量筒中水的体积就是生成氧气的体积,故连接次序:(G)接(D),(C)接(A),(B)接(F),故答案为G→D→C→A→B→F。
例1-1【答案】D
【解析】A.根据反应可知,碳酸钠和碳酸氢钠固体分别与相同体积相同浓度盐酸反应的速率,碳酸钠小于碳酸氢钠,可以区分两种固体,故A错误;
B.碳酸氢钠不稳定受热易分解生成碳酸钠水和二氧化碳,碳酸钠较稳定受热不易分解,可以区分两种固体,故B错误;
C.碳酸钠与氯化钙发生反应,有碳酸钙白色沉淀生成,所以碳酸钠固体与氯化钙溶液混合既有白色固体的溶解又有白色沉淀产生;碳酸氢钠固体与氯化钙溶液混合只有固体溶解,可以区分两种固体,故C错误;
D.碳酸钠和碳酸氢钠固体均能与澄清石灰水的反应生成碳酸钙白色沉淀,即碳酸钠和碳酸氢钠固体与澄清石灰水混合后的实验现象一致,不可用于区分两固体,故D正确;
例1-2【答案】C
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠均与Ca(OH)2反应产生沉淀,故Ca(OH)2溶液比较是否有沉淀生成的方法不能鉴别二者,故A错误;
B.向Na2CO3中逐滴加入盐酸时,先无气体产生,当盐酸加入较多时,可产生气体,而向NaHCO3中加入同浓度盐酸,则迅速产生气体,产生气体较为剧烈的为碳酸氢钠,故B错误;
C.碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀,碳酸氢钠与氯化钙不反应,故氯化钙溶液可以区分两物质,故C正确;
D.NaHCO3与溶液反应生成碳酸钠和水也无现象,故D错误;
1、【答案】C
【解析】A.碳酸钠性质稳定,碳酸氢钠受热易分解,A正确;
B.碳酸钠在水中的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度,B正确;
C.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别溶于水后,碳酸钠水溶液的碱性比碳酸氢钠的强,C错误;
D.质量相等的Na2CO3和NaHCO3相比,Na2CO3的物质的量小,根据碳元素守恒可知,两者分别与足量盐酸反应,Na2CO3放出的CO2比NaHCO3少,D正确;
2、【答案】B
【解析】A.碳酸氢钠易受热分解生成碳酸钠,稳定性比碳酸钠弱,A错误;
B.碳酸氢钠易受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,可以利用加热的方法来鉴别 碳酸钠和碳酸氢钠 ,B正确;
C.NaHCO3 和Na2CO3固体溶于水需要断裂离子键,均吸收热量,C错误;
D.碳酸钠 和碳酸氢钠溶液均显碱性,都能使酚酞变红,D错误;
3、【答案】C
【解析】A.二者都与盐酸反应,不能用于除杂,故A错误;
B.加入氢氧化钠发生HCO+OH-=H2O+CO,可除杂,但还需要从溶液中得到Na2CO3固体,操作较麻烦,故B错误;
C.Na2CO3稳定,受热不分解,而NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2,分解产生的H2O、CO2挥发逸出,达到分离提纯的目的,是最佳方法,故C正确;
D.碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,不能用于除杂,故D错误;
例2【答案】D
【解析】向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸,Na2CO3先和盐酸反应生成NaHCO3和NaCl,没有气体产生,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,再滴入盐酸,盐酸和NaHCO3反应生成NaCl、CO2和水。Na2CO3先和盐酸反应,离子方程式为:H++= ,H+和等物质的量反应;第二步盐酸和NaHCO3反应,离子方程式为:H++=H2O+CO2↑,H+和也 等物质的量反应。第一步生成的和原有的在第二步一起和H+反应,所以第二步消耗的H+大于第一步消耗的H+,故选D。
1、【答案】C
【解析】由图可知,向甲溶液中滴加稀盐酸时,先开始没有二氧化碳气体生成,后有二氧化碳生成,说明甲溶液可能为碳酸钠溶液,或碳酸钠和氢氧化钠混合溶液,或碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液,滴加盐酸时发生的反应可能为:NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+ CO2↑+H2O,结合方程式,由未生成二氧化碳消耗盐酸和生成二氧化碳消耗盐酸的体积比为3:1可知,甲溶液为等浓度的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,故选C。
2、【答案】D
【解析】加入盐酸可能发生的反应为NaOH+HCl=NaCl+H2O,Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O,由方程式可知碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸与该碳酸氢钠反应消耗盐酸体积相等;图①中加入盐酸即有CO2生成,说明溶质只有一种为NaHCO3;图②中Oa<ab,说明溶液M中含有Na2CO3和NaHCO3两种溶质;图③中Oa=ab,说明溶质只有Na2CO3;图④中Oa>ab,说明溶液M中含有NaOH和Na2CO3两种溶质;所以①③符合,答案选D。
3、【答案】C
【解析】A. 少量的碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合离子方程式为HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O,故A错误;B. 澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液,反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水,正确的离子方程式为:2HCO3-+Ca2++2OH-═CO32-+CaCO3↓+H2O,故B错误;
C. 碳酸氢钠溶液与少量的盐酸溶液混合生成二氧化碳和水,离子方程式为HCO3-+H+=CO2↑+H2O,故C正确;
D. 碳酸钠为强电解质应写成离子,离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O,故D错误;
例3【答案】C
【解析】饱和食盐水先通入氨气,氨气极易溶于水使溶液显碱性可以吸收更多二氧化碳,在通入二氧化碳,反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠溶解度较小首先结晶析出,过滤得到碳酸氢钠晶体,加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠;
A.氨气和二氧化碳的顺序不可以交换,二氧化碳在水中溶解度小,不利于产品生成,A错误;
B.步骤III所得晶体为碳酸氢钠晶体,B错误;
C.步骤II利用了不同物质的溶解性差异,碳酸氢钠溶解度较小首先结晶析出,C正确;
D.步骤IV为加热分解生成碳酸钠,D错误;
1、【答案】C
【解析】碱性溶液中利于二氧化碳的吸收,则A为NH3,与NaCl、B发生NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,气体B为CO2,过滤后得到NaHCO3,NaHCO3加热分解可制备纯碱,以此解答该题。
A.由上述分析可知,A气体是NH3,气体B为CO2,故A正确;
B.第Ⅲ步操作是过滤操作,通过过滤得到碳酸氢钠晶体,所以用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,NaHCO3加热分解可制备纯碱,因此第IV步操作是灼烧,故B正确;
C.根据以上分析可知第Ⅲ步得到的晶体是NaHCO3,故C错误;
D.根据NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓可知第Ⅲ步得到的滤液中溶质是NaHCO3和NH4Cl,故D正确;
2、【答案】(1)作化肥或电解液等(其他合理答案均可)
(2)NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
(3)CO2
(4) Ⅰ 过滤
(5)稀硝酸和硝酸银溶液
(6)ac
【解析】合成氨厂生产的氨气进入沉淀池,沉淀池中有食盐水,氨气通入后溶液呈碱性,再通入二氧化碳,得到溶解度较小的NaHCO3,过滤后固体NaHCO3进入煅烧炉煅烧成纯碱,同时生成的二氧化碳回到沉淀池循环利用。母液中的NH4Cl和NaHCO3混合溶液中通入氨气,可以提取副产品NH4Cl,剩余的溶液的主要成分是NaCl,也可以回到沉淀池循环利用。
(1)根据分析,该方法中的副产品是氯化铵,主要用途是作化肥或电解液等;
(2)沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体,反应方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和CO2,所以X的化学式是CO2;
(4)母液中含有氯化钠,所以通过循环Ⅰ可以提高氯化钠的利用率。从沉淀池中取出沉淀的操作应该是过滤;
(5)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子,可以用硝酸酸化的硝酸银,观察到若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在;
(6)氨气溶于水生成氨水,增大溶液中的浓度,可以使NH4Cl更多地析出;同时溶液中氨气和反应,反应的化学方程式是+NH3=+,的浓度增大,碳酸氢钠转化为碳酸钠,所以答案选ac。
3、【答案】(1) Na2CO3 纯碱
(2)NaCl、NaHCO3、NH4Cl
(3)B
(4)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(5) 循环Ⅰ CO2
(6)先滴加过量稀硝酸,至无气泡产生,再滴加硝酸银溶液,如果有白色沉淀生成,则含有氯离子,产品中混有氯化钠
【解析】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,碳酸氢钠溶解度小,在沉淀池中沉淀,过滤得到碳酸氢钠固体加热分解生成碳酸钠,X为二氧化碳参与循环Ⅱ,母液中加入氯化钠析出氯化铵晶体,过滤得到氯化铵晶体副产品,此时溶液主要为氯化钠参与循环Ⅰ。
(1)“侯氏制碱法”誉满全球,其中的“碱”为Na2CO3,俗称纯碱;
(2)强电解质包括强酸、强碱、盐、活泼金属氧化物,所以方程式中涉及的强电解质有:NaCl、NaHCO3、NH4Cl;
(3)A.实验室模拟工业上侯德榜制碱原理制备纯碱过程中需要加热固体碳酸氢钠,装置A是固体加热灼烧的装置,涉及此操作,A项不选;
B.装置B是蒸发溶液得到晶体的过程,侯德榜制碱原理中不需要蒸发溶液操作,B项选;
C.装置为过滤操作,溶液中析出碳酸氢钠晶体需要过滤得到晶体,涉及此操作,C项不选;
D.装置工业上侯德榜制碱原理制备纯碱,向氨化的饱和食盐水中通入足量二氧化碳气体析出碳酸氢钠,涉及此操作,D项不选;答案选B;
(4)煅烧炉中是NaHCO3受热分解的反应,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
(5)过滤得到的母液中有NH4Cl和过滤的NaCl,所以分离之后的NaCl用于通过循环Ⅰ可以提高NaCl的利用率;由分析可知,物质X为CO2;
(6)为验证产品纯碱中含有杂质NaCl,实际上就是检验氯离子的存在,可先滴加过量稀硝酸,排除碳酸根离子的干扰,再滴加硝酸银溶液,如果有白色沉淀生成,则含有氯离子,简单的检验方案是:取少量试样溶于水后,先滴加过量稀硝酸,至无气泡产生,再滴加硝酸银溶液,如果有白色沉淀生成,则含有氯离子,产品中混有氯化钠。
例4-1【答案】D【解析】A.观察钾的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,没有透过蓝色的钴玻璃,则无法判断溶液中有误K+,A项错误;
B.焰色反应检验金属元素,包括单质和化合物,B项错误;
C.焰色反应检验金属元素,C项错误;
D.焰色反应无新物质产生,属于物理变化,D项正确;
例4-2【答案】D【解析】A.K2CO3与盐酸反应,产生气泡,而NaCl与盐酸不反应,可用盐酸鉴别两者,A项错误;
B.Na2CO3与盐酸反应,产生气泡,而KCl与盐酸不反应,可用盐酸鉴别两者,B项错误;
C.MgCl2与氢氧化钠反应,产生沉淀,而NaCl与氢氧化钠不反应,可用氢氧化钠鉴别两者,C项错误;
D.NaCl和KCl的阴离子相同,区别为阳离子,鉴别钠离子和钾离子只能采用焰色反应,D项正确;
1、【答案】B【解析】A.氢氧化钠含有钠元素,灼烧时火焰为黄色,A错误;
B.氢氧化钾含有钾元素,灼烧时火焰通过钴玻璃观察,火焰为紫色,B正确;
C.氯化钡中含有钡元素,灼烧时火焰为黄绿色,C错误;
D.氯化钙含有钙元素,灼烧时火焰为砖红色,D错误;
2、【答案】B【解析】①钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察,故①正确;
②实验前要清除铂丝上附着的杂质,因此每次实验都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取被检验物质, 故②正确;
③盐酸易挥发,且多数的盐酸盐易溶,因此每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净,故③正确;
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰,火焰颜色深会影响金属元素的焰色反应,故④正确;
⑤光洁无锈的铁丝灼烧时没有颜色,因此没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替,不能用铜丝代替,故⑤错误;综上所述,①②③④正确;
3、【答案】B【解析】A.含有钾元素,不含钠元素,透过蓝色钴玻璃,火焰呈紫色,A错误;
B.含钠元素,火焰呈黄色,B正确;
C.含有钙元素,不含钠元素,火焰呈砖红色,C错误;
D.含有铜元素,不含钠元素,火焰呈绿色,D错误;
故选B。
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