内容正文:
专题05 钠及其化合物
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 钠的性质及应用
考法二 氧化钠和过氧化钠
考法三 碳酸钠和碳酸氢钠
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】钠元素的存在、钠的物理性质、钠的化学性质、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠、侯氏制碱法。
1.(26-27高一上·浙江宁波·开学考试)下列关于钠的叙述中,不正确的是
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.金属钠着火时,应立即用大量水进行灭火
C.实验室里,金属钠可以保存在煤油中
D.金属钠很软,能用刀切割
2.(24-25高一上·江苏连云港·期末)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.有漂白性,可用作呼吸面具的供氧剂
B.能与酸反应,可用作抗胃酸药
C.钠和钾形成的合金常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂
D.HClO呈弱酸性,可用于棉、麻的漂白
3.(24-25高一上·辽宁丹东·期末)关于钠及其化合物的性质和用途,下列说法正确的是
A.金属钠还原性强,可用湿法冶炼法制备金属钛
B.苏打具有碱性,是治疗胃酸过多的一种药剂
C.为远距离运输鱼苗,可向水中加入作供氧剂
D.过氧碳酸钠可以漂白衣物是因为它具有较强氧化性
4.(25-26高一上·安徽淮南·期末)下列有关和的性质比较中正确的是
A.热稳定性:
B.常温时水溶液中的溶解度:
C.相同条件下,与同浓度稀盐酸反应快慢:
D.同浓度溶液的碱性:
5.(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)Na2CO3和NaHCO3是生活中常见物质,下列方法无法区分两者的是
A.分别取1g固体,各滴入几滴水,观察现象
B.分别取1g固体,各加入10mL水,振荡,滴入几滴酚酞溶液,观察现象
C.取等体积、等浓度两种物质的溶液,各加入少量Ca(OH)2溶液,观察现象
D.分别对两种固体用酒精灯加热,将产生的气体通入CaCl2溶液,观察现象
6.(25-26高一上·贵州黔西南·阶段检测)用下列装置或操作进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.制备NaHCO3
B.除去中的HCl
C.验证NaHCO3溶于水时的温度变化
D.比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
考法聚焦题
考法一 钠的性质及应用
【速解技巧】(1)常温下,钠容易与氧气发生反应生成Na2O;钠受热后,可以与氧气剧烈反应,产生黄色火焰,生成一种淡黄色固体——过氧化钠。(2)金属钠与水、酸、盐溶液反应现象:①共性:浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完;响:反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。②差异性:与酸反应时,由于溶液中H+浓度较大,反应比钠与水剧烈,最后钠可能在液面上发生燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
选项秒排:①取金属钠时应用镊子,不能用手直接接触,一般取绿豆粒大小即可,不能太大,以免发生危险;②剩余的钠要放回原试剂瓶中;③钠不能从盐溶液中置换出金属;④金属钠着火要用干燥的沙子灭火,不能用水、泡沫灭火器(含水)、干粉灭火器(产生CO2)灭火。
1.安全和规范意识是重要的化学学科素养。下列叙述或做法不合理的是
A.实验后未用完的钠能放回原试剂瓶
B.金属钠着火,不可以使用泡沫灭火器
C.做“钠与水的反应”实验,可近距离俯视观察烧杯
D.液氯常温下不与铁反应,可以储存在钢瓶中
2.(26-27高一上·河南南阳·开学考试)某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,据此判断下列说法中正确的是
A.打开右端软塞,将一小块金属钠加入煤油中,反应前片刻,钠的位置在c处
B.开始反应后,能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应
C.反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,b处有无色气体产生
D.若用酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象
3.(26-27高一上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测)根据你对金属钠性质的了解,回答下列问题:
(1)实验室中,用小刀切开的金属钠暴露在空气中,银白色切口会很快变暗,生成了_______(填化学式)。
(2)某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几小块钠,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一会儿后加热铜丝。
①金属钠的变化:与水剧烈反应,在水和煤油的交界处上下浮动并逐渐变小。写出反应的离子方程式_______________。
②U形管中溶液的颜色变化:__________,说明有__________生成。
考法二 氧化钠和过氧化钠
【速解技巧】Na2O2与CO2和H2O反应:①无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成O2的体积;②相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2+CO===Na2CO3、Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应不能发生);一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应;两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应,每有1 mol O2生成时,转移的电子均为2 mol。关系式为:2Na2O2~O2~2e-。
选项秒排:Na2O和Na2O2中阴阳离子个数比都是1:2;Na2O属于碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物;Na2O2有强氧化性,能作漂白剂和消毒剂;Na2O2与CO2和H2O反应都是自身氧化还原反应,电子转移关系为2Na2O2~O2~2e-。
4.(26-27高一上·山西运城·开学考试)2026年春节档电影《飞驰人生3》中,主角团队改装的电动拉力赛车搭载钠离子电池,生产电池与赛车电路材料时会用到、等多种钠的化合物。下列说法正确的是
A.均为碱性氧化物 B.中阴、阳离子个数比为
C.均能与水反应生成氢氧化钠 D.均能用于呼吸面具供氧
5.(25-26高一上·天津静海·阶段检测)具有强氧化性,可用作漂白剂。下列有关说法正确的是
A.遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
B.过氧化钠沾到红色鲜花上,鲜花无变化
C.与反应时有单质生成,该反应属于置换反应
D.将粉末加入溶液中,溶液变浑浊并产生气体
6.(26-27高一上·河北衡水·开学考试)下列关于的叙述错误的是
A.用钠与空气反应就能制备纯净的
B.与反应时会产生故而可用作防毒面具
C.是一种淡黄色粉末
D.和都能与酸反应生成盐和水,但是不是碱性氧化物
7.(26-27高一上·浙江·开学考试)实验室用下图所示装置进行实验,证明可在呼吸面具中做供氧剂,下列说法不正确的是
A.B中试剂为饱和溶液
B.C中可平铺在脱脂棉上,以增大与气体的接触面积
C.D装置的目的是吸收未反应完的
D.F中气体能使带火星的木条复燃
8.(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)某化学小组用钠制备并探究其与水的反应。
(一)利用下列装置制备。氧气来自空气,此条件下氮气不参与反应。
(1)按气流的方向从左到右,各导管接口连接的顺序是_________→a→b(填小写字母,装置不重复使用)。
(2)若没有装置D可能导致生成的中含有杂质,该杂质为________(填化学式)。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________。
(二)探究与水的反应。
(4)把一定量水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,反应的化学方程式为_________________________。
(5)向反应后的溶液中滴入酚酞,溶液变红,一段时间后,发现溶液颜色逐渐变浅,最后变为无色。为探究原因,取1.56g粉末加入40mL水中,充分反应后得溶液A,进行以下实验(溶液A中的浓度为1mol/L)。
编号
1
2
3
4
操作
现象
溶液变红色,20s后褪色。
i.产生大量能使带火星木条复燃的气体;
ii.溶液变红色,10min后褪色。
i.溶液变红色,10min后溶液褪色;
ii.变红色。
溶液变红色,2h后无明显变化。
①1.56g中阴、阳离子总数为_______(用表示)。
②由2中现象i可知,与水反应有_______(填化学式)生成。
③由3、4可知,2中溶液红色褪去的原因为_____________________。
④向1中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L盐酸,最终溶液______________(填“会”或“不会”)变成红色。
考法三 碳酸钠和碳酸氢钠
【速解技巧】(1)碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较:①水溶性Na2CO3>NaHCO3;②碱性(同浓度比较)Na2CO3>NaHCO3;③热稳定性Na2CO3受热不分解,NaHCO3受热分解;④与强酸反应产生气体的快慢NaHCO3>Na2CO3。(2)碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化:Na2CO3NaHCO3。(3)碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法:①加热法:利用NaHCO3固体受热易分解,Na2CO3不易分解,将固体置于试管中加热,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3;②)沉淀法:各取少量固体溶于水,再分别滴加稀CaCl2溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3;③测pH法:配成相同物质的量浓度的两溶液,pH较大的是Na2CO3;测生成气体快慢法:各取少量固体于试管,加适量水溶解,分别滴加稀盐酸,立刻有气体产生的是NaHCO3,开始无现象,后有气体产生的是Na2CO3。(4)侯氏制碱法:先把NH3通入饱和NaCl溶液中,形成氨化的NaCl饱和溶液,然后再通入CO2。这样先形成一个弱碱性的环境,可以增大CO2在溶液中的溶解度,生成更多的NaHCO3。
选项秒排:除去Na2CO3中少量的NaHCO3:加热至恒重,除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3:通入过量CO2;Na2CO3、NaHCO3都能与澄清石灰水反应生成沉淀;侯氏制碱法中因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以NaHCO3先从溶液中结晶析出。
9.(25-26高一上·四川雅安·阶段检测)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是
A.钠能与溶液反应置换出红色的Cu
B.2 mol 与足量水的反应,转移电子数目为
C.等质量的和与足量盐酸完全反应产生的量:
D.固体中混有杂质,可用加热的方法除杂
10.(24-25高一上·新疆巴州·期末)小明构建的钠及其化合物的部分关系如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①②因为O2的用量不同所以产物不同
B.当火灾现场存放有大量金属钠时,不能用水灭火
C.反应④可用于呼吸面具中氧气的供给
D.反应⑤表明 CO2具有酸性氧化物的性质
11.(25-26高一下·山西临汾·开学考试)烧碱与纯碱名称里虽都有一个“碱”字,但意义差别却非常大。烧碱为NaOH,而纯碱为,现向NaOH和混合溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸,的生成量与加入盐酸的体积关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0-a范围内,只发生反应
B.a-b段发生反应的离子方程式为
C.
D.原混合溶液中NaOH与的物质的量之比为
12.(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)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,其流程如下图所示。
下列说法不正确的是
A.此流程中的“氨化”和“碳酸化”操作顺序不可替换
B.“碳酸化”过程会放出大量热,高温有利于析出
C.“冷却”过程中产生的副产品可用作化肥
D.“煅烧”过程中产生的可以循环利用
高频易错题
1.【易错点:钠的保存方法判断错误】(25-26高一上·新疆阿克苏·阶段检测)实验室保存金属钠时,需隔绝空气和水,下列说法错误的是
A.钠若暴露在空气中,会先变暗再形成白色粉末
B.煤油的密度比钠小,可起到隔绝空气的作用
C.四氯化碳密度比钠大,不能用于保存钠
D.钠可保存在水中,因反应生成的NaOH能保护内层钠
2.【易错点:认为钠着火可以用二氧化碳灭火】(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)下列关于金属钠的叙述正确的是
A.金属钠着火时,应用二氧化碳灭火器扑灭
B.钠在自然界中既有游离态,又有化合态
C.钠在空气中燃烧时,发出黄色火焰,生成一种白色固体
D.钠与水反应过程中,钠熔成光亮小球,说明钠熔点低且反应放热
3.【易错点:离子方程式书写时Na2O2拆分错误】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.过氧化钠与水的反应:
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
C.单质钠放入水中,产生气体:
D.小苏打与氢氧化钠溶液反应:
4.【易错点:不清楚Na2CO3和NaHCO3的性质差异】(26-27高二上·湖南衡阳·开学考试)某同学在实验室进行钠及其化合物的系列实验,下列对实验现象或操作的描述正确的是
A.将足量投入紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝后褪色
B.将一小块Na放入盛有溶液的烧杯中,可观察到有红色固体析出
C.向饱和溶液中通入足量,无明显现象
D.粉末中混有少量杂质,可通过充分加热的方法除去
5.【易错点:混淆CO2与NaOH反应的量的关系】(25-26高一上·河南南阳·期中)甲、乙、丙、丁四烧杯中分别盛有一定量NaOH溶液,向其中分别通入不同量的CO2,再向所得溶液中分别逐滴加相同浓度的稀盐酸至过量,加热溶液,甲、乙、丙、丁四烧杯中产生的CO2的质量与加入HCl的体积关系如图I-IV所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):
则下列分析都正确的是
A.图对应溶液中的溶质为NaHCO3
B.图a~b段生成的CO2质量与之前通入乙烧杯NaOH溶液中的CO2质量不相等
C.图对应溶液中的溶质为NaOH和
D.图O-a段离子方程式为
情境迁移题
1.(25-26高一上·山东济南·阶段检测)如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水,使之与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,据此判断下列说法中不正确的是
A.该过程可能产生
B.上述反应吸收热量
C.该过程能说明钠的熔点比着火点低
D.加热且无水条件下,可以与反应生成
2.(26-27高一上·陕西西安·阶段检测)便携式制氧机利用过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2,易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。下列说法错误的是
A.二氧化锰起催化剂作用 B.Na2CO3的俗名为纯碱
C.过碳酸钠溶于水后的溶液中含有Na+ D.产生的O2主要来自H2O的分解
3.(24-25高一上·安徽合肥·期末)氢化钠(NaH)可在野外作生氢剂,发生的反应方程式为。利用下图实验装置可制备NaH,下列说法正确的是
A.NaOH是氧化产物
B.装置A中的试剂是稀盐酸和锌粒
C.装置D可防止空气中的水蒸气进入装置C与NaH反应
D.实验开始后先点燃C处酒精灯中,再启动A
4.(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)下图为钠元素的价类二维图。下列有关叙述正确的是
A.NaH中氢元素的化合价为价
B.将一小块b加入至溶液中,溶液蓝色褪去,有红色固体出现
C.若c是,其阳离子与阴离子个数比为1∶1
D.若e是,将其晶体溶于水后滴加酚酞,溶液变红
5.(24-25高一上·云南文山·阶段检测)设计如图所示装置(夹持装置省略)检验钠的性质,先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块,再从形管高端加入水(含有酚酞),打开止气夹,赶出空气,一段时间后加热铜丝。下列说法正确的是
A.钠块在煤油和水交界处四处游走,直到消失
B.U形管右侧水由红色变为无色
C.铜丝由黑色变为红色,说明钠和水反应产生的氢气还原了氧化铜
D.钠能和硫酸镁溶液发生置换反应生成单质镁
6.(25-26高一上·贵州毕节·期末)工业上以粗盐(含等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥,实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法错误的是
A.应先向饱和食盐水中通,再通
B.流程图中的“系列操作”包含加热浓缩、冷却结晶、过滤
C.如图乙所示装置可以比较和晶体的热稳定性
D.此流程中“加热”步骤产生的物质之一可以循环利用
7.(25-26高一上·湖南长沙·期中)常温下,向某和混合溶液中逐滴缓慢加入稀盐酸,加入盐酸的体积与生成的体积关系如下图所示。下列相关说法错误的是
A.可利用焰色试验区分和溶液
B.A→B过程有两个离子反应发生
C.C点仅含两种溶质
D.B点与D点溶液混合,无明显现象产生
8.(26-27高一上·山西运城·开学考试)小组同学探究和的性质及相互转化,实验如图(夹持装置已略去,气密性已检验)。下列说法不正确的是
A.实验I,A中澄清石灰水无明显变化,B中澄清石灰水变浑浊
B.实验II,C中发生反应的离子方程式为:
C.实验II中,一段时间之后,可观察到E中有细小晶体析出
D.等质量的、分别与足量盐酸反应,生成的一样多
9.(24-25高一上·湖北·期末)某实验小组采用如下装置探究与Na的反应,实验结束后,检验CO的试剂无明显现象,将硬质玻璃管内的固体溶于水,未见气泡产生,过滤后得到1.2 g不溶于水的黑色固体,向滤液中加入足量溶液,产生白色沉淀19.7 g。
下列说法正确的是
A.实验前应先点燃酒精灯,再通入
B.实验结束后硬质玻璃管中的剩余固体是和C
C.硬质玻璃管中反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.向滤液中加入稀盐酸至不再产生气泡,理论上应消耗0.2 mol HCl
10.(25-26高一下·福建厦门·自主招生)已知:,将33.6g固体加热一段时间后,剩余固体质量为27.4g。下列说法正确的是
A.原固体加热生成6.2g
B.加热后,固体中钠元素的质量分数减小
C.将27.4g剩余固体溶于足量盐酸后,蒸发结晶,得23.4gNaCl
D.剩余固体中和的质量比为42∶53
11.(25-26高一上·湖北襄阳·期末)钠及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)是一种化工原料,可以用于制备多种物质,转化关系如下图所示。
①下列说法正确的为________。(填字母)
A.是漂白液的主要成分 B.是电解质
C.与反应只表现氧化性 D.在中燃烧发出苍白色火焰
②电解溶液的化学方程式为________;在熔融条件下,每电解生成的体积为________(标准状况下)。
(2)某实验小组为探究与水反应的实质,将加入到适量水中,反应后加入少量。运用传感器、温度传感器、传感器等仪器进行实验探究,得到如下图像。
根据图像,得出结论:过氧化钠与水反应过程的化学方程式为①________;。②加快分解的因素有________、________。
(3)和是生活中常见的物质。请回答下列问题:
①的水溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②下列实验方案中,不能测定出和的混合物中质量分数的是________。(填字母)
A.取混合物充分加热,剩余固体质量为
B.取混合物与足量溶液充分反应,得到溶液
C.取混合物与足量稀盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,得到固体
D.取混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,质量增加
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专题05 钠及其化合物
概念扫盲题
1.B 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B
考法聚焦题
1.C 2.C
3.(1)Na2O (2) 无色变为红色 NaOH
【解析】(1)常温下钠性质活泼,与空气中的快速反应生成白色的,导致银白色切口变暗。
(2)①钠与水反应生成和,在离子方程式中拆为和,配平后得到该离子方程式。
②酚酞遇碱性溶液变红,钠与水反应生成使溶液呈碱性,因此水层变红,证明有碱性物质生成。
4.C 5.D 6.A 7.B
8.(1)g→h→c→d→e→f (2) (3) (4)
(5) 溶液浓度过大(或溶液碱性过强) 不会
9.D 10.A 11.B 12.B
高频易错题
1.D 2.D 3.C 4.C 5.A
情境迁移题
1.B 2.D 3.C 4.D 5.C 6.C 7.D 8.D 9.C 10.C
11.(1)BD 11.2
(2) 温度升高 MnO2
(3)碱 BD
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专题05 钠及其化合物
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 钠的性质及应用
考法二 氧化钠和过氧化钠
考法三 碳酸钠和碳酸氢钠
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】钠元素的存在、钠的物理性质、钠的化学性质、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠、侯氏制碱法。
1.(26-27高一上·浙江宁波·开学考试)下列关于钠的叙述中,不正确的是
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.金属钠着火时,应立即用大量水进行灭火
C.实验室里,金属钠可以保存在煤油中
D.金属钠很软,能用刀切割
【答案】B
【解析】A.钠的焰色为黄色,因此钠燃烧时发出黄色火焰,A正确;
B.金属钠能与水反应生成可燃性气体,同时钠燃烧生成的与水反应会生成助燃性的,用水灭火会加剧火势甚至引发爆炸,钠着火应用干燥沙土盖灭,B错误;
C.钠的密度大于煤油,且与煤油不反应,保存在煤油中可以隔绝空气和水蒸气,防止钠变质,C正确;
D.金属钠硬度很小,质软,能用小刀切割,D正确;
故选B。
2.(24-25高一上·江苏连云港·期末)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.有漂白性,可用作呼吸面具的供氧剂
B.能与酸反应,可用作抗胃酸药
C.钠和钾形成的合金常温下呈液态,可用作快中子反应堆的热交换剂
D.HClO呈弱酸性,可用于棉、麻的漂白
【答案】B
【解析】A.可用作呼吸面具的供氧剂,是因为其可以和二氧化碳、水反应生成氧气,A不符合题意;
B.能与酸反应,能中和胃酸(HCl),可用作抗胃酸药,B符合题意;
C.液态的钠和钾形成的合金导热性好,所以可用作核反应堆的热交换剂,C不符合题意;
D.HClO具有漂白性,可用于棉、麻的漂白,D不符合题意;
故选B。
3.(24-25高一上·辽宁丹东·期末)关于钠及其化合物的性质和用途,下列说法正确的是
A.金属钠还原性强,可用湿法冶炼法制备金属钛
B.苏打具有碱性,是治疗胃酸过多的一种药剂
C.为远距离运输鱼苗,可向水中加入作供氧剂
D.过氧碳酸钠可以漂白衣物是因为它具有较强氧化性
【答案】D
【解析】A.金属钠可与水剧烈反应,湿法冶炼时钠会先与水反应,无法置换出金属钛,A错误;
B.苏打为,碱性较强,会腐蚀消化道,不能用于治疗胃酸过多,B错误;
C.与水反应生成和,具有强腐蚀性,会损伤鱼苗,不能用作鱼苗运输的供氧剂,C错误;
D.过氧碳酸钠含有过氧化氢结构单元,具有较强氧化性,可使有机色质褪色,能够漂白衣物,D正确;
故选 D。
4.(25-26高一上·安徽淮南·期末)下列有关和的性质比较中正确的是
A.热稳定性:
B.常温时水溶液中的溶解度:
C.相同条件下,与同浓度稀盐酸反应快慢:
D.同浓度溶液的碱性:
【答案】C
【解析】A.受热易分解生成、和,热稳定性,A错误;
B.常温下的溶解度大于,例如向饱和溶液中通入足量会析出晶体,B错误;
C.与同浓度盐酸反应分两步进行,第一步先生成,第二步再与盐酸反应生成,而直接与盐酸反应生成,故相同条件下反应速率,C正确;
D.多元弱酸根的水解以第一步为主,的水解程度大于,故同浓度溶液的碱性,D错误;
故选C。
5.(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)Na2CO3和NaHCO3是生活中常见物质,下列方法无法区分两者的是
A.分别取1g固体,各滴入几滴水,观察现象
B.分别取1g固体,各加入10mL水,振荡,滴入几滴酚酞溶液,观察现象
C.取等体积、等浓度两种物质的溶液,各加入少量Ca(OH)2溶液,观察现象
D.分别对两种固体用酒精灯加热,将产生的气体通入CaCl2溶液,观察现象
【答案】C
【解析】A.溶于水放热明显,溶于水吸热,可区分,A正确;
B.碱性强于,滴加酚酞后,溶液红色更深,可区分,B正确;
C.两者都能与反应生成白色沉淀,现象相同,无法区分,C正确;
D.加热分解持续产生气体,通入溶液有持续气泡产生、无沉淀;加热不分解,无气体产生,二者现象不同,可区分,D正确;
故选C。
6.(25-26高一上·贵州黔西南·阶段检测)用下列装置或操作进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.制备NaHCO3
B.除去中的HCl
C.验证NaHCO3溶于水时的温度变化
D.比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
【答案】B
【解析】A.侯氏制碱法原理中,饱和溶液中先通使溶液呈碱性,再通入,冷水环境下可析出溶解度较小的,能达到实验目的,A正确;
B.会与溶液反应生成,消耗目标气体,应选用饱和溶液除去中的,不能达到实验目的,B错误;
C.固体溶于水吸热,装置内气体压强减小,U形管中红墨水左侧液面升高、右侧降低,可验证其溶于水的温度变化,C正确;
D.热稳定性较弱的置于温度更低的内管,置于温度更高的外管,若仅内管对应的澄清石灰水变浑浊,即可证明热稳定性弱于,能达到实验目的,D正确;
故选B。
考法聚焦题
考法一 钠的性质及应用
【速解技巧】(1)常温下,钠容易与氧气发生反应生成Na2O;钠受热后,可以与氧气剧烈反应,产生黄色火焰,生成一种淡黄色固体——过氧化钠。(2)金属钠与水、酸、盐溶液反应现象:①共性:浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完;响:反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。②差异性:与酸反应时,由于溶液中H+浓度较大,反应比钠与水剧烈,最后钠可能在液面上发生燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
选项秒排:①取金属钠时应用镊子,不能用手直接接触,一般取绿豆粒大小即可,不能太大,以免发生危险;②剩余的钠要放回原试剂瓶中;③钠不能从盐溶液中置换出金属;④金属钠着火要用干燥的沙子灭火,不能用水、泡沫灭火器(含水)、干粉灭火器(产生CO2)灭火。
1.安全和规范意识是重要的化学学科素养。下列叙述或做法不合理的是
A.实验后未用完的钠能放回原试剂瓶
B.金属钠着火,不可以使用泡沫灭火器
C.做“钠与水的反应”实验,可近距离俯视观察烧杯
D.液氯常温下不与铁反应,可以储存在钢瓶中
【答案】C
【解析】A.一般药品未用完的放到废液缸,而钠易与空气中的水蒸气、氧气反应,实验后未用完的钠能放回原试剂瓶中,A正确;
B.金属钠着火,钠与氧气反应生成的过氧化钠与泡沫灭火器产生的二氧化碳反应产生的氧气,具有助燃性,使得火势更旺,金属钠着火,不可以使用泡沫灭火器,B正确;
C.钠与水的反应放出反应剧烈且放出大量的热,从安全角度考虑不可近距离俯视观察烧杯,C错误;
D.液氯与铁常温下不反应,可以将液氯储存在钢瓶中方便运输,D正确;
故选C。
2.(26-27高一上·河南南阳·开学考试)某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,据此判断下列说法中正确的是
A.打开右端软塞,将一小块金属钠加入煤油中,反应前片刻,钠的位置在c处
B.开始反应后,能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应
C.反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,b处有无色气体产生
D.若用酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象
【答案】C
【解析】A.钠的密度大于煤油而小于水,所以钠会沉在煤油底部而漂浮在水面上,故反应前片刻,钠的位置在b处,故A错误;
B.Na的密度比水小,反应开始后,钠不可能在b处液面以下的水中反应,故B错误;
C.钠和水反应生成和氢气,U形管内压强增大,导致左端液面上升,进入长颈漏斗,故C正确;
D.乙醇和水互溶,所以不会出现相同的实验现象,故D错误。
答案选C。
3.(26-27高一上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测)根据你对金属钠性质的了解,回答下列问题:
(1)实验室中,用小刀切开的金属钠暴露在空气中,银白色切口会很快变暗,生成了_______(填化学式)。
(2)某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几小块钠,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一会儿后加热铜丝。
①金属钠的变化:与水剧烈反应,在水和煤油的交界处上下浮动并逐渐变小。写出反应的离子方程式_______________。
②U形管中溶液的颜色变化:__________,说明有__________生成。
【答案】(1)Na2O (2) 无色变为红色 NaOH
【解析】(1)常温下钠性质活泼,与空气中的快速反应生成白色的,导致银白色切口变暗。
(2)①钠与水反应生成和,在离子方程式中拆为和,配平后得到该离子方程式。
②酚酞遇碱性溶液变红,钠与水反应生成使溶液呈碱性,因此水层变红,证明有碱性物质生成。
考法二 氧化钠和过氧化钠
【速解技巧】Na2O2与CO2和H2O反应:①无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成O2的体积;②相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2+CO===Na2CO3、Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应不能发生);一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应;两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应,每有1 mol O2生成时,转移的电子均为2 mol。关系式为:2Na2O2~O2~2e-。
选项秒排:Na2O和Na2O2中阴阳离子个数比都是1:2;Na2O属于碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物;Na2O2有强氧化性,能作漂白剂和消毒剂;Na2O2与CO2和H2O反应都是自身氧化还原反应,电子转移关系为2Na2O2~O2~2e-。
4.(26-27高一上·山西运城·开学考试)2026年春节档电影《飞驰人生3》中,主角团队改装的电动拉力赛车搭载钠离子电池,生产电池与赛车电路材料时会用到、等多种钠的化合物。下列说法正确的是
A.均为碱性氧化物 B.中阴、阳离子个数比为
C.均能与水反应生成氢氧化钠 D.均能用于呼吸面具供氧
【答案】C
【解析】A.碱性氧化物是与酸反应仅生成盐和水的氧化物,属于碱性氧化物,但与酸反应除生成盐和水外还有生成,不属于碱性氧化物,A错误;
B.中阳离子为,阴离子为过氧根离子,阴、阳离子个数比为,B错误;
C.与水反应:,与水反应:,二者均能生成氢氧化钠,C正确;
D.与、反应均不生成,不能用于呼吸面具供氧,仅可作呼吸面具的供氧剂,D错误;
故选C。
5.(25-26高一上·天津静海·阶段检测)具有强氧化性,可用作漂白剂。下列有关说法正确的是
A.遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
B.过氧化钠沾到红色鲜花上,鲜花无变化
C.与反应时有单质生成,该反应属于置换反应
D.将粉末加入溶液中,溶液变浑浊并产生气体
【答案】D
【解析】A.与湿润试纸中的水反应生成,会使石蕊试纸先变蓝,但具有强氧化性,会将有色有机色素漂白,最终试纸褪色,A错误;
B.具有强氧化性和漂白性,能使红色鲜花中的有色色素被漂白而褪色,B错误;
C.置换反应的定义是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,该反应的反应物、均为化合物,不属于置换反应,C错误;
D.先与溶液中的水反应生成和,与反应生成,与反应生成白色沉淀,因此溶液变浑浊并产生气体,D正确;
故选D。
6.(26-27高一上·河北衡水·开学考试)下列关于的叙述错误的是
A.用钠与空气反应就能制备纯净的
B.与反应时会产生故而可用作防毒面具
C.是一种淡黄色粉末
D.和都能与酸反应生成盐和水,但是不是碱性氧化物
【答案】A
【解析】A.钠与空气反应时,常温下生成,即使加热条件下生成,空气中的、也会与反应生成、等杂质,无法得到纯净的,A错误;
B.与发生反应,可产生氧气供给呼吸,因此可用作防毒面具的供氧剂,B正确;
C.的物理性质为淡黄色粉末状固体,C正确;
D.碱性氧化物的定义是与酸反应仅生成盐和水的氧化物,与酸反应只生成盐和水,属于碱性氧化物,与酸反应除生成盐和水外,还生成,不符合碱性氧化物的定义,不属于碱性氧化物,D正确;
故选A。
7.(26-27高一上·浙江·开学考试)实验室用下图所示装置进行实验,证明可在呼吸面具中做供氧剂,下列说法不正确的是
A.B中试剂为饱和溶液
B.C中可平铺在脱脂棉上,以增大与气体的接触面积
C.D装置的目的是吸收未反应完的
D.F中气体能使带火星的木条复燃
【答案】B
【解析】A.B中饱和溶液可除去中混有的挥发出来的杂质,A正确;
B.与反应放热且生成,会导致脱脂棉燃烧,存在安全隐患且消耗生成的影响实验结果,因此不可将平铺在脱脂棉上,B错误;
C.D装置中放入氢氧化钠溶液,可以除去没有反应完全的二氧化碳,防止其干扰氧气的测定,C正确;
D.C中与反应生成,难溶于水,F中收集的气体为,能使带火星的木条复燃,D正确;
故选B。
8.(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)某化学小组用钠制备并探究其与水的反应。
(一)利用下列装置制备。氧气来自空气,此条件下氮气不参与反应。
(1)按气流的方向从左到右,各导管接口连接的顺序是_________→a→b(填小写字母,装置不重复使用)。
(2)若没有装置D可能导致生成的中含有杂质,该杂质为________(填化学式)。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________。
(二)探究与水的反应。
(4)把一定量水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中,反应的化学方程式为_________________________。
(5)向反应后的溶液中滴入酚酞,溶液变红,一段时间后,发现溶液颜色逐渐变浅,最后变为无色。为探究原因,取1.56g粉末加入40mL水中,充分反应后得溶液A,进行以下实验(溶液A中的浓度为1mol/L)。
编号
1
2
3
4
操作
现象
溶液变红色,20s后褪色。
i.产生大量能使带火星木条复燃的气体;
ii.溶液变红色,10min后褪色。
i.溶液变红色,10min后溶液褪色;
ii.变红色。
溶液变红色,2h后无明显变化。
①1.56g中阴、阳离子总数为_______(用表示)。
②由2中现象i可知,与水反应有_______(填化学式)生成。
③由3、4可知,2中溶液红色褪去的原因为_____________________。
④向1中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L盐酸,最终溶液______________(填“会”或“不会”)变成红色。
【答案】(1)g→h→c→d→e→f (2) (3) (4)
(5) 溶液浓度过大(或溶液碱性过强) 不会
【解析】(1)空气中除了O2和N2,还含有CO2和水蒸气,而题目说明N2在该条件下不参与反应,因此制备Na2O2时最主要的干扰物就是CO2和H2O:先用NaOH溶液除去CO2,再用浓H2SO4除去水蒸气,最后让净化、干燥后的空气通过加热的金属钠,使钠与O2反应生成Na2O2。D装置中装有NaOH溶液,可以吸收空气中的CO2,因此空气首先应从D的长导管g进入、从h导出;接着进入B中的浓H2SO4进行干燥,因此连接h→c,气体从浸入液面的长导管c进入,与浓硫酸充分接触后由d导出;再进入C中与加热的Na反应,因此连接d→e,反应后的气体由f导出;最后连接A的a→b,故答案为g→h→c→d→e→f。
(2)D中装有NaOH溶液,其作用是除去空气中的CO2;如果没有D,空气中的CO2就会进入装置C。钠在氧气中反应生成的Na2O2可与CO2反应生成Na2CO3,因此所得Na2O2产品中会混入Na2CO3。
(3)装置C中发生的是金属钠与氧气反应生成过氧化钠,化学方程式为。
(4)Na2O2与水接触后生成NaOH,同时产生O2,方程式为。
(5)①1.56g的物质的量为。属于离子化合物,1个可以看作由2Na+和1个组成,1.56g中阴、阳离子总数为。
②实验2中向溶液A中加入MnO2后产生大量气体,而且该气体能够使带火星的木条复燃,说明生成的是O2。MnO2本身并不是这里O2的来源,而是能够催化H2O2分解,因此这一现象说明溶液A中存在H2O2。
③实验3将溶液A与一定量盐酸反应,相当于消耗一部分NaOH、降低OH⁻浓度,然后加入酚酞后虽然先变红,但10min后又褪色,再继续加入盐酸后又出现红色,这说明酚酞的颜色变化与体系碱性强弱密切相关;实验4直接采用较低浓度的0.1mol/LNaOH,加入酚酞后溶液变红,并且2h后仍无明显变化。将这些现象与原溶液A中NaOH浓度为1mol/L进行比较,可以判断原体系中酚酞较快褪色的主要原因是NaOH浓度太大。
④实验1的溶液中含有未分解的H2O2,已将酚酞氧化破坏其显色结构,因此滴加盐酸后最终不会变成红色,因此已经褪色的体系最终不会重新变成红色。
考法三 碳酸钠和碳酸氢钠
【速解技巧】(1)碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较:①水溶性Na2CO3>NaHCO3;②碱性(同浓度比较)Na2CO3>NaHCO3;③热稳定性Na2CO3受热不分解,NaHCO3受热分解;④与强酸反应产生气体的快慢NaHCO3>Na2CO3。(2)碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化:Na2CO3NaHCO3。(3)碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法:①加热法:利用NaHCO3固体受热易分解,Na2CO3不易分解,将固体置于试管中加热,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3;②)沉淀法:各取少量固体溶于水,再分别滴加稀CaCl2溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3;③测pH法:配成相同物质的量浓度的两溶液,pH较大的是Na2CO3;测生成气体快慢法:各取少量固体于试管,加适量水溶解,分别滴加稀盐酸,立刻有气体产生的是NaHCO3,开始无现象,后有气体产生的是Na2CO3。(4)侯氏制碱法:先把NH3通入饱和NaCl溶液中,形成氨化的NaCl饱和溶液,然后再通入CO2。这样先形成一个弱碱性的环境,可以增大CO2在溶液中的溶解度,生成更多的NaHCO3。
选项秒排:除去Na2CO3中少量的NaHCO3:加热至恒重,除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3:通入过量CO2;Na2CO3、NaHCO3都能与澄清石灰水反应生成沉淀;侯氏制碱法中因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度,所以NaHCO3先从溶液中结晶析出。
9.(25-26高一上·四川雅安·阶段检测)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是
A.钠能与溶液反应置换出红色的Cu
B.2 mol 与足量水的反应,转移电子数目为
C.等质量的和与足量盐酸完全反应产生的量:
D.固体中混有杂质,可用加热的方法除杂
【答案】D
【解析】A.钠投入溶液时,先与水反应生成和,再与反应生成蓝色沉淀,无法置换出,A错误;
B.与水发生歧化反应,两个O的化合价为-1价,一个升到0价,一个降到-2价,1mol 参与反应时转移1 mol e-,则2mol 参与反应时,转移电子物质的量为2mol,数目为,B错误;
C.摩尔质量为,摩尔质量为,等质量时物质的量更大,与足量盐酸反应生成的量:,C错误;
D.受热易分解生成、和,可用加热法除去中混有的杂质,D正确;
故选D。
10.(24-25高一上·新疆巴州·期末)小明构建的钠及其化合物的部分关系如图所示。下列说法不正确的是
A.反应①②因为O2的用量不同所以产物不同
B.当火灾现场存放有大量金属钠时,不能用水灭火
C.反应④可用于呼吸面具中氧气的供给
D.反应⑤表明 CO2具有酸性氧化物的性质
【答案】A
【解析】A.反应①为常温下与反应生成,反应②为加热/点燃条件下与反应生成,二者产物不同是反应温度不同导致的,和的用量无关,A错误;
B.金属能与水反应生成易燃易爆的,且燃烧生成的与水反应会生成助燃的,因此火灾现场有大量钠时不能用水灭火,B正确;
C.反应④是和反应生成,可与水、反应释放,可用于呼吸面具供氧,C正确;
D.反应⑤是和反应生成盐和水,符合酸性氧化物的通性,表明具有酸性氧化物的性质,D正确;
故答案选A。
11.(25-26高一下·山西临汾·开学考试)烧碱与纯碱名称里虽都有一个“碱”字,但意义差别却非常大。烧碱为NaOH,而纯碱为,现向NaOH和混合溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸,的生成量与加入盐酸的体积关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0-a范围内,只发生反应
B.a-b段发生反应的离子方程式为
C.
D.原混合溶液中NaOH与的物质的量之比为
【答案】B
【分析】向和混合溶液中滴加盐酸时,反应顺序为:盐酸先与发生中和反应:;反应完后,盐酸与分步反应:第一步(无生成),第二步(开始产生)。
【解析】A.范围内无生成,发生和两个反应,并非只发生中和反应,A错误;
B.段开始产生,发生反应为,B正确;
C.最终生成,说明段消耗为,盐酸浓度为,因此消耗盐酸体积为,点盐酸体积为,故,C错误;
D.由上述计算可知,;段共消耗盐酸,其中和反应用去,因此,原混合溶液中与物质的量之比为,D错误;
故选B。
12.(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)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,其流程如下图所示。
下列说法不正确的是
A.此流程中的“氨化”和“碳酸化”操作顺序不可替换
B.“碳酸化”过程会放出大量热,高温有利于析出
C.“冷却”过程中产生的副产品可用作化肥
D.“煅烧”过程中产生的可以循环利用
【答案】B
【分析】精制饱和食盐水先氨化、再碳酸化生成碳酸氢钠;过滤得到的碳酸氢钠经煅烧制得碳酸钠,同时生成的二氧化碳循环至“碳酸化”。主要含氯化铵、NaCl的母液1经吸氨、加NaCl、冷却后析出氯化铵,主要含NaCl的母液2循环至“氨化”,据此解答。
【解析】A.先氨化使饱和食盐水呈碱性,可吸收更多以得到高浓度,若顺序替换,溶解度小,无法得到足量,故操作顺序不可替换,A正确;
B.的溶解度随温度升高而增大,且高温会降低、的溶解度,不利于析出,B错误;
C.含氮元素,属于铵态氮肥,可用作化肥,C正确;
D.煅烧发生反应:,产生的可返回“碳酸化”步骤循环利用,D正确;
故选B。
高频易错题
1.【易错点:钠的保存方法判断错误】(25-26高一上·新疆阿克苏·阶段检测)实验室保存金属钠时,需隔绝空气和水,下列说法错误的是
A.钠若暴露在空气中,会先变暗再形成白色粉末
B.煤油的密度比钠小,可起到隔绝空气的作用
C.四氯化碳密度比钠大,不能用于保存钠
D.钠可保存在水中,因反应生成的NaOH能保护内层钠
【答案】D
【解析】A.钠暴露在空气中首先与反应生成使表面变暗,后续经过与水、反应、风化等过程最终得到白色粉末,A正确;
B.钠的密度大于煤油,沉在煤油下方,密度更小的煤油可以隔绝空气,防止钠被氧化,B正确;
C.四氯化碳密度比钠大,若用其保存钠,钠会浮在四氯化碳表面,无法隔绝空气,因此不能用于保存钠,C正确;
D.钠会与水发生剧烈反应,不能保存在水中,D错误;
故选D。
2.【易错点:认为钠着火可以用二氧化碳灭火】(25-26高一上·广西南宁·阶段检测)下列关于金属钠的叙述正确的是
A.金属钠着火时,应用二氧化碳灭火器扑灭
B.钠在自然界中既有游离态,又有化合态
C.钠在空气中燃烧时,发出黄色火焰,生成一种白色固体
D.钠与水反应过程中,钠熔成光亮小球,说明钠熔点低且反应放热
【答案】D
【解析】A. 金属钠着火时会生成,与反应会生成、加剧燃烧,不能用二氧化碳灭火器扑灭,应用干燥沙土灭火,A错误;
B. 钠化学性质非常活泼,易与空气中的、等反应,在自然界中只能以化合态存在,没有游离态,B错误;
C. 钠在空气中燃烧时生成淡黄色的固体,而非白色固体,C错误;
D. 钠与水反应过程中钠熔成光亮小球,说明反应放出的热量使熔点较低的钠熔化,即钠熔点低且反应放热,D正确;
故选D。
3.【易错点:离子方程式书写时Na2O2拆分错误】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.过氧化钠与水的反应:
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:
C.单质钠放入水中,产生气体:
D.小苏打与氢氧化钠溶液反应:
【答案】C
【解析】A.过氧化钠属于氧化物,在离子方程式中不能拆分为离子形式,正确的离子方程式为,A错误;
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应时,和会结合生成,正确的离子方程式为,B错误;
C.单质钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,对应的离子方程式为,C正确;
D.小苏打与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,对应的离子方程式为,D错误;
故选C。
4.【易错点:不清楚Na2CO3和NaHCO3的性质差异】(26-27高二上·湖南衡阳·开学考试)某同学在实验室进行钠及其化合物的系列实验,下列对实验现象或操作的描述正确的是
A.将足量投入紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝后褪色
B.将一小块Na放入盛有溶液的烧杯中,可观察到有红色固体析出
C.向饱和溶液中通入足量,无明显现象
D.粉末中混有少量杂质,可通过充分加热的方法除去
【答案】A
【解析】A.与水反应生成,使紫色石蕊溶液变蓝,同时具有强氧化性,可漂白有机色素,因此溶液最终褪色,A正确;
B.会先与溶液中的水反应生成,再与反应生成蓝色沉淀,无法置换出红色单质,B错误;
C.向饱和溶液中通入足量,发生反应,由于溶解度小于,且反应消耗溶剂水、生成的质量更大,因此会析出白色晶体,有明显现象,C错误;
D.加热时会分解生成,反而除去了原物质,无法达到除杂目的,D错误;
故选A。
5.【易错点:混淆CO2与NaOH反应的量的关系】(25-26高一上·河南南阳·期中)甲、乙、丙、丁四烧杯中分别盛有一定量NaOH溶液,向其中分别通入不同量的CO2,再向所得溶液中分别逐滴加相同浓度的稀盐酸至过量,加热溶液,甲、乙、丙、丁四烧杯中产生的CO2的质量与加入HCl的体积关系如图I-IV所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):
则下列分析都正确的是
A.图对应溶液中的溶质为NaHCO3
B.图a~b段生成的CO2质量与之前通入乙烧杯NaOH溶液中的CO2质量不相等
C.图对应溶液中的溶质为NaOH和
D.图O-a段离子方程式为
【答案】A
【分析】向一定量溶液,向其中分别通入不同量的,随着二氧化碳的加入,依次会发生下述两个反应:、。故溶液可能的情况为:①和、②、③和、④四种情况;向溶液中再加入逐滴加相同浓度的稀盐酸至过量,依次会发生的反应:、、。其中若含有氢氧化钠,盐酸优先和氢氧化钠反应;若含有含有碳酸钠,会先反应生成碳酸氢钠,再进一步和盐酸反应生成二氧化碳。
【解析】A.由分析可知,图中刚刚加入盐酸就生成二氧化碳,发生反应为:,故原溶质中只含由碳酸氢钠,即分析中的④,故A正确;
B.由分析可知,在图中,生成二氧化碳时消耗的盐酸和未生成二氧化碳时消耗的盐酸物质的量之比为,故原溶液中含有碳酸氢钠和碳酸钠,发生反应依次为,生成的碳酸氢钠和原有的碳酸氢钠和盐酸反应,即,结合图像可知,碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为,可带入计算,也可以依据质量守恒,段生成的质量与之前通入乙烧杯溶液中的质量相等,故B错误;
C.由分析可知,图中未生成二氧化碳和生成二氧化碳时消耗的盐酸的物质的量之比为,发生的反应依次为,,生成的碳酸氢钠再和盐酸反应,即,故其只含有碳酸钠,即分析时的情况②,故C错误;
D.由分析可知,图中,生成二氧化碳时消耗的盐酸和未生成二氧化碳时消耗的盐酸物质的量之比为,故原溶液中含有碳酸氢钠和氢氧化钠,发生反应依次为,然后,碳酸氢钠和盐酸再反应,即,故段离子方程式为:,再发生,故D错误;
故选A。
情境迁移题
1.(25-26高一上·山东济南·阶段检测)如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水,使之与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,据此判断下列说法中不正确的是
A.该过程可能产生
B.上述反应吸收热量
C.该过程能说明钠的熔点比着火点低
D.加热且无水条件下,可以与反应生成
【答案】B
【解析】A.钠金属性比较强,容易与氧气反应,该过程中可能与反应生成,A正确;
B.该反应瞬间产生耀眼的火花,说明放出热量,B错误;
C.钠加热先熔化,说明钠的熔点比着火点低,C正确;
D.金属性钠强于铜,则在加热且无水条件下,可以与反应生成,D正确;
故选B。
2.(26-27高一上·陕西西安·阶段检测)便携式制氧机利用过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2,易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。下列说法错误的是
A.二氧化锰起催化剂作用 B.Na2CO3的俗名为纯碱
C.过碳酸钠溶于水后的溶液中含有Na+ D.产生的O2主要来自H2O的分解
【答案】D
【解析】A.过碳酸钠遇水分解生成,可催化分解制取氧气,因此二氧化锰起催化剂作用,A正确;
B.的俗名为纯碱,B正确;
C.过碳酸钠溶于水分解生成,在水溶液中电离出,因此溶液中含有,C正确;
D.该反应中产生的主要来自的分解,在该条件下不会分解生成氧气,D错误;
故选D。
3.(24-25高一上·安徽合肥·期末)氢化钠(NaH)可在野外作生氢剂,发生的反应方程式为。利用下图实验装置可制备NaH,下列说法正确的是
A.NaOH是氧化产物
B.装置A中的试剂是稀盐酸和锌粒
C.装置D可防止空气中的水蒸气进入装置C与NaH反应
D.实验开始后先点燃C处酒精灯中,再启动A
【答案】C
【分析】本实验目的是制备氢化钠,装置A用来制取氢气,装置B除去氢气中的杂质与水蒸气,纯净干燥的氢气在装置C中和金属钠加热发生反应生成,装置D中碱石灰一方面吸收尾气,另一方面阻挡空气中的水蒸气进入C装置,因为极易和水发生反应;实验操作上需要先通入氢气排尽装置内空气,再加热,防止钠被氧气氧化、氢气受热爆炸。
【解析】A.反应中,中为价,中为价,二者发生归中反应生成,中各元素化合价没有变化,既不是氧化产物,也不是还原产物,A错误;
B.装置A制备氢气,如果用稀盐酸和锌粒,生成的氢气中会混有气体,能和金属钠反应,干扰制备,一般选用稀硫酸和锌粒制取氢气,B错误;
C.装置D内盛放碱石灰,碱石灰可以吸收水蒸气,能够防止空气中的水蒸气进入装置C,避免水蒸气和生成的发生反应,C正确;
D.装置内部存在空气,空气中有氧气、水蒸气,如果先点燃C处酒精灯再启动A,钠会被氧气氧化,同时氢气与空气混合加热容易发生爆炸,正确操作应先加热A,通入氢气排尽装置内空气后,再点燃C处酒精灯,D错误;
故选C。
4.(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)下图为钠元素的价类二维图。下列有关叙述正确的是
A.NaH中氢元素的化合价为价
B.将一小块b加入至溶液中,溶液蓝色褪去,有红色固体出现
C.若c是,其阳离子与阴离子个数比为1∶1
D.若e是,将其晶体溶于水后滴加酚酞,溶液变红
【答案】D
【解析】A.中为价,根据化合物化合价代数和为0,氢元素化合价为价,A错误;
B.b为单质,加入溶液时,先与水反应生成和,再与反应生成蓝色沉淀,无红色生成,B错误;
C.由和构成,阳离子与阴离子个数比为,C错误;
D.溶液呈碱性,滴加酚酞溶液变红,D正确;
故选D。
5.(24-25高一上·云南文山·阶段检测)设计如图所示装置(夹持装置省略)检验钠的性质,先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块,再从形管高端加入水(含有酚酞),打开止气夹,赶出空气,一段时间后加热铜丝。下列说法正确的是
A.钠块在煤油和水交界处四处游走,直到消失
B.U形管右侧水由红色变为无色
C.铜丝由黑色变为红色,说明钠和水反应产生的氢气还原了氧化铜
D.钠能和硫酸镁溶液发生置换反应生成单质镁
【答案】C
【解析】A.钠在水和煤油的界面处上下跳动,产生气泡,钠块不会在煤油和水交界处四处游走,A错误;
B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,U形管右侧水由无色变红色,B错误;
C.Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气能还原氧化铜,生成红色铜单质,C正确;
D.Na与硫酸镁溶液中的水发生置换反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸镁发生复分解反应生成氢氧化镁和硫酸钠,D错误;
故选C。
6.(25-26高一上·贵州毕节·期末)工业上以粗盐(含等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥,实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法错误的是
A.应先向饱和食盐水中通,再通
B.流程图中的“系列操作”包含加热浓缩、冷却结晶、过滤
C.如图乙所示装置可以比较和晶体的热稳定性
D.此流程中“加热”步骤产生的物质之一可以循环利用
【答案】C
【分析】粗盐溶液除杂后得到饱和食盐水,吸收氨气和二氧化碳后发生反应:。由于碳酸氢钠的溶解度较小,反应过程中析出碳酸氢钠晶体,过滤后,碳酸氢钠留在滤渣中,氯化铵等可溶性盐留在母液中。碳酸氢钠晶体受热分解可制得纯碱,母液则可进一步分离出氯化铵。
【解析】A.氨气极易溶于水,其水溶液呈碱性,有利于吸收二氧化碳。因此,应先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳,使反应充分进行,A正确;
B.过滤后的母液中含有氯化铵,氯化铵的溶解度随温度降低而明显减小。先加热浓缩母液,再冷却结晶,最后过滤,可分离出氯化铵晶体,因此“系列操作”包含加热浓缩、冷却结晶、过滤,B正确;
C.图乙将碳酸氢钠放在直接受热的大试管中,将碳酸钠放在其中的小试管中,大试管内的温度较高。即使观察到碳酸氢钠分解、碳酸钠不分解,也不能排除受热温度不同造成的影响。正确操作应将碳酸钠放在直接受热的大试管中,将碳酸氢钠放在其中的小试管中。碳酸氢钠在温度较低的小试管中仍能分解,反应为,生成的二氧化碳使相连的澄清石灰水变浑浊,反应为;温度较高的大试管中的碳酸钠不分解,相连的澄清石灰水无明显变化,由此才能说明碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,C错误;
D.流程中的“加热”步骤是使碳酸氢钠分解,反应为。生成的二氧化碳可返回前面的通气步骤,作为制取碳酸氢钠的原料循环利用,D正确;
故选C。
7.(25-26高一上·湖南长沙·期中)常温下,向某和混合溶液中逐滴缓慢加入稀盐酸,加入盐酸的体积与生成的体积关系如下图所示。下列相关说法错误的是
A.可利用焰色试验区分和溶液
B.A→B过程有两个离子反应发生
C.C点仅含两种溶质
D.B点与D点溶液混合,无明显现象产生
【答案】D
【分析】向NaOH和K2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,反应分段进行;A→B段:先发生,再发生,无CO2生成;B→C段:,产生CO2,至C点时完全反应;C→D段:盐酸过量;据此作答。
【解析】A.Na+焰色为黄色,K+焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),可利用焰色试验区分NaOH和K2CO3溶液,A正确;
B.依据分析,A→B过程有两个离子反应发生,先发生,再发生,B正确;
C.依据分析,C点时NaOH完全转化为NaCl,K2CO3完全转化为KCl,溶质为NaCl和KCl,C正确;
D.依据分析,B点溶液溶质为NaCl、KCl、KHCO3;D点溶液溶质为NaCl、KCl、HCl(盐酸过量);混合后发生反应,会产生气泡,D错误;
故答案选D。
8.(26-27高一上·山西运城·开学考试)小组同学探究和的性质及相互转化,实验如图(夹持装置已略去,气密性已检验)。下列说法不正确的是
A.实验I,A中澄清石灰水无明显变化,B中澄清石灰水变浑浊
B.实验II,C中发生反应的离子方程式为:
C.实验II中,一段时间之后,可观察到E中有细小晶体析出
D.等质量的、分别与足量盐酸反应,生成的一样多
【答案】D
【解析】A.热稳定性强,受热不分解,故A中澄清石灰水无明显变化;受热易分解生成,可使B中澄清石灰水变浑浊,A正确;
B.C中与盐酸反应生成氯化钠、水和,离子方程式为,B正确;
C.D中饱和溶液可除去中混有的,纯净的通入E中饱和溶液,发生反应,相同温度下溶解度小于,且反应消耗溶剂水,故会析出细小晶体,C正确;
D.摩尔质量为,摩尔质量为,等质量时的物质的量更大,含有的碳原子物质的量更多,与足量盐酸反应时生成的更多,D错误;
故选D。
9.(24-25高一上·湖北·期末)某实验小组采用如下装置探究与Na的反应,实验结束后,检验CO的试剂无明显现象,将硬质玻璃管内的固体溶于水,未见气泡产生,过滤后得到1.2 g不溶于水的黑色固体,向滤液中加入足量溶液,产生白色沉淀19.7 g。
下列说法正确的是
A.实验前应先点燃酒精灯,再通入
B.实验结束后硬质玻璃管中的剩余固体是和C
C.硬质玻璃管中反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.向滤液中加入稀盐酸至不再产生气泡,理论上应消耗0.2 mol HCl
【答案】C
【分析】由1.2 g黑色不溶物为碳,可知其物质的量如下,;由19.7 g碳酸钡白色沉淀可知,碳酸钡的物质的量如下,;氯化钡足量,所以滤液中碳酸钠的物质的量为0.10 mol。钠与二氧化碳发生的反应如下。,,设第一个、第二个反应生成碳的物质的量分别为x mol和y mol,则x + y = 0.10,2x = 0.10,解得x = y = 0.050 mol,第二个反应生成0.10 mol氧化钠。因此硬质玻璃管内的固体含0.10 mol碳酸钠、0.10 mol氧化钠和0.10 mol碳;溶于水未见气泡,说明无金属钠剩余。
【解析】A.实验开始时应先通入二氧化碳,排尽装置内的空气后再点燃酒精灯,以防止受热的钠与空气中的氧气反应,A错误;
B.根据反应后固体含0.10 mol碳酸钠、0.10 mol氧化钠和0.10 mol碳可知,剩余固体并非只有碳酸钠和碳,B错误;
C.氧化产物碳酸钠和氧化钠的物质的量之和为0.20 mol,还原产物碳为0.10 mol,二者之比为2∶1,C正确;
D.氧化钠与水反应生成氢氧化钠,反应为,所得氢氧化钠为0.20 mol;0.10 mol碳酸钠完全反应需0.20 mol盐酸,故共需0.40 mol盐酸,D错误;
故选C。
10.(25-26高一下·福建厦门·自主招生)已知:,将33.6g固体加热一段时间后,剩余固体质量为27.4g。下列说法正确的是
A.原固体加热生成6.2g
B.加热后,固体中钠元素的质量分数减小
C.将27.4g剩余固体溶于足量盐酸后,蒸发结晶,得23.4gNaCl
D.剩余固体中和的质量比为42∶53
【答案】C
【分析】将33.6 g NaHCO3固体加热一段时间后,剩余固体质量为27.4 g,碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、二氧化碳和水,则减少的质量为生成二氧化碳和水的质量和,反应的化学方程式及其质量关系如下:,即参加反应的碳酸氢钠质量为16.8g,生成10.6g碳酸钠、4.4 g二氧化碳和1.8 g水;据此分析解答。
【解析】A.由分析可知,原固体加热生成4.4 g CO2,A错误;
B.化学反应前后钠元素总质量不变,反应后有气体逸出导致固体总质量减小,因此固体中钠元素的质量分数增大,B错误;
C.原的物质的量为,钠元素总物质的量为,剩余固体和足量盐酸反应后钠元素全部转化为,故的质量为,C正确;
D.经计算,剩余的质量为,生成的质量为,二者质量比为,D错误;
答案选C。
11.(25-26高一上·湖北襄阳·期末)钠及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)是一种化工原料,可以用于制备多种物质,转化关系如下图所示。
①下列说法正确的为________。(填字母)
A.是漂白液的主要成分 B.是电解质
C.与反应只表现氧化性 D.在中燃烧发出苍白色火焰
②电解溶液的化学方程式为________;在熔融条件下,每电解生成的体积为________(标准状况下)。
(2)某实验小组为探究与水反应的实质,将加入到适量水中,反应后加入少量。运用传感器、温度传感器、传感器等仪器进行实验探究,得到如下图像。
根据图像,得出结论:过氧化钠与水反应过程的化学方程式为①________;。②加快分解的因素有________、________。
(3)和是生活中常见的物质。请回答下列问题:
①的水溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
②下列实验方案中,不能测定出和的混合物中质量分数的是________。(填字母)
A.取混合物充分加热,剩余固体质量为
B.取混合物与足量溶液充分反应,得到溶液
C.取混合物与足量稀盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,得到固体
D.取混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,质量增加
【答案】(1)BD 11.2
(2) 温度升高 MnO2
(3)碱 BD
【分析】小题(1)中的整个流程以 NaCl 为起点,通过不同的电解方式(水溶液 / 熔融),高效地转化为氢氧化钠、氢气、氯气、金属钠等关键化工产品,再进一步衍生出盐酸、漂白粉等重要物质。
【解析】(1)①A.漂白液的主要成分为NaCl和NaClO,是漂白粉的有效成分,A 错误;
B.NaOH是强碱,在水溶液中能完全电离,属于电解质,B正确;
C.Cl2与反应为歧化反应,Cl2既表现氧化性又表现还原性,C错误;
D.在中燃烧,发出苍白色火焰,D 正确;
故选BD;
②电解NaCl溶液的化学方程式:;熔融电解NaCl的反应为,每电解1 mol NaCl,生成0.5 mol Cl2,标准状况下体积为:;
(2)过氧化钠与水先反应生成氢氧化钠和过氧化氢,化学方程式为:;结合图像和实验条件分析,图2显示反应放热,温度升高,加快H2O2分解; 实验加入了MnO2,大幅加快分解速率;
(3)的水解程度大于电离程度,使溶液中OH-浓度大于H+浓度,因此水溶液显碱性;
A.加热只有NaHCO3分解,根据质量差(a−b)可计算NaHCO3质量,进而求NaHCO3质量分数,A正确;
B.与NaOH反应后得到的是Na2CO3溶液,溶液质量无法定量计算NaHCO3的消耗量,B错误;
C.最终得到NaCl固体,根据Na原子守恒和总质量列方程组,可计算Na2CO3质量,C正确;
D.碱石灰会吸收CO2和反应生成的水蒸气,bg是混合气体总质量,无法单独确定CO2的量,D错误;
故选BD。
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