1、第1讲 钠及其化合物 1.如图所示，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CuSO4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 上述反应是置换反应B 上述反应是放热反应C 加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成CuD 上述反应中CuSO4表现了还原性【答案】D【解析】红色物质肯定是单质铜，因为无水CuSO4是白色的，所以必定是Na和CuSO4发生置换反应：2NaCuSO4=CuNa2SO4，在该反应中铜元素的化合价由2价变成0价，所以表现氧化性。因为无水CuSO4与熔化的钠接触时瞬间产生耀眼的火花，说明该反应放出大量的
2、热，使钠发生燃烧。综上D错误。2.当0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应后，下列说法正确的是()AA BB C C D D【答案】B【解析】Na2O2与CO2反应实质是1价的氧发生歧化反应。生成物Na2CO3中有一个O为18O，摩尔质量是108 gmol1；生成的氧气为18O2，摩尔质量是36 gmol1。3.倒置的坩埚盖子上放入硫粉，在硫粉中央放一小块钠，按图示搭建装置，用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是()A 水是钠与硫反应的催化剂B 酚酞的水溶液变红色C 钠与硫的反应是放热反应D 滤纸逐渐变黑【答案】A【解
3、析】倒置的坩埚盖子上放入硫粉，在硫粉中央放一小块钠，用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应放热，立即倒扣上大烧杯，放出的热量引发钠与硫剧烈反应生成硫化钠，现象为坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，据此分析解答。4.如图所示装置，试管b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a中的Na2O2抖落到试管b的水中，下列叙述的现象正确的是()A U形管内红水褪色 B 试管内溶液变红C 气球a被吹大膨胀 D U形管水位不变【答案】C【解析】Na2O2抖落到试管b的水中后发生以下反应：2Na2O22H2O=4
4、NaOHO2，该反应产生的O2使气球a膨胀，放出的热量使锥形瓶中的气体膨胀，导致U形管c端水位下降，d端水位上升。5.向50 mL NaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变)，随后取此溶液10 mL，将其稀释至100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1 molL1的盐酸，产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积关系如图，下列分析错误的是()A OA段所发生反应的离子方程式：HOH=H2OB NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，其物质的量浓度之比为11C 产生的CO2体积(标准状况下)为0.056 LD 稀释液中NaOH的物质的量浓度
5、为0.025 molL1【答案】A【解析】A项，根据图像可知在AB段发生反应：HCOH=H2OCO2；则产生HCO的反应：COH=HCO；二者反应消耗的酸的物质的量相等，由于气体达到最大消耗的盐酸是25 mL，则产生HCO的反应也消耗盐酸25 mL，因此在OA段发生反应是HOH=H2O、COH=HCO； B项，NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，根据消耗的HCl的物质的量的关系可知二者的物质的量的比是11，由于溶质处于同一溶液，所以其物质的量浓度之比为11，正确。C项，n(CO2)n(HCl)0.1 molL10.025 L0.002 5 mol，在标准状况下产生的
6、CO2体积是V(CO2) 0.002 5 mol 22.4 Lmol10.056 L，正确。D项，HClNaOH=NaClH2O，n(NaOH)n(HCl) 0.1 molL10.025 L0.002 5 mol；c(NaOH)V(NaOH)n(NaOH) 0.002 5 mol；c(NaOH) 0.002 5 mol0.1 L0.025 molL1，正确。6.将一小粒金属钠投入到盛有无水乙醇的小烧杯中，以下描述合理的是()A 无明显现象B 烧杯内溶液颜色逐渐变红C 金属钠浮于液面上，四处游动D 金属钠沉入烧杯底部，并产生气泡【答案】D【解析】乙醇中含有羟基，能与钠反应生成氢气，因为钠的密度比
7、乙醇大，因此是在烧杯底部产生气泡，但乙醇钠是无色溶液，所以溶液颜色不变化。7.泡沫灭火器内装的药液之一是饱和NaHCO3溶液，而不选用更廉价的饱和Na2CO3溶液。其原因是NaHCO3比Na2CO3稳定，便于长期保存NaHCO3与酸反应产生气泡比Na2CO3快质量相同的两种钠盐，NaHCO3与足量酸反应产生CO2气体多产生相同质量的CO2，消耗的酸量NaHCO3比Na2CO3少A B C D 【答案】A【解析】NaHCO3的稳定性比Na2CO3弱，错；NaHCO3与酸反应产生气泡比Na2CO3快，对；NaHCO3的摩尔质量较小，质量相同时生产的CO2气体多，对；与的原理是一样的。8某厂用Na除
8、掉苯中的水分。某次生产误将甲苯当作苯投进反应釜中，由于甲苯中含水量少，最后反应釜还残留大量的Na。下列处理方法更合理、更安全的是()A打开反应釜，将Na暴露在空气中与氧气反应B向反应釜通入Cl2，Na在Cl2中燃烧生成NaClC向反应釜加大量H2O，通过化学反应“除掉”金属钠D向反应釜滴加C2H5OH，并设置放气管，排出氢气和热量【答案】D【解析】A项，钠暴露在空气中会与空气中的水和氧气反应，但钠与水反应放出大量热，当达到甲苯的着火点时，甲苯燃烧，引发火灾，因此该处理方法不当，错误；B项，钠在氯气中燃烧会放出大量的热，当达到甲苯的着火点时，甲苯燃烧，引发火灾，因此该处理方法不当，错误；C项，钠
9、与水反应放出大量的热，会导致甲苯燃烧，引发火灾，错误；D项，钠与乙醇反应，反应速度相对缓慢，更安全、更合理。9下列有关钠及其化合物的叙述错误的是()ANa2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂B高压钠灯发出的黄光透雾能力强，可用于道路和广场照明C氢氧化钠具有强碱性，可用于制胃酸中和剂D钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和CO2反应【答案】C【解析】利用钠的焰色反应为黄色，可用于制透雾能力很强的高压钠灯；NaOH具有强腐蚀性；钠在常温下可被氧气氧化为Na2O，其易吸收空气中的水和CO2。10将一定质量的钠、钾分别投入盛有相同浓度和体积的盐酸的两个烧杯
10、中，产生气体的质量随时间变化曲线如图所示，则下列说法正确的是()A投入的Na、K的质量一定相等B投入的Na的质量小于K的质量C曲线A表示Na与盐酸反应，曲线B表示K与盐酸反应D参加反应的HCl的量不一定相等【答案】B【解析】HCl和水都能与Na、K反应生成H2，则参加反应的HCl的量不一定相等；两金属的物质的量相同，因钾的相对原子质量大于钠的相对原子质量，故需K的质量大于Na的质量；因K与氢离子反应剧烈、速率大，故生成等质量氢气所需时间短，即曲线A为K与盐酸反应。11.某未知溶液X中可能含有K、Fe2、NH、Cl。检验其中是否含有K，通常有如下两套实验方案。方案1：焰色反应法用洁净的玻璃棒蘸取
11、未知液X置于酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，则证明其中不含K。对上述实验过程中的错误和疏漏之处加以纠正，补充：_。方案2：亚硝酸钴钠法在CH3COOH酸化的溶液中，K与亚硝酸钴钠Na3Co(NO2)6反应生成黄色沉淀K2NaCo(NO2)6，该原理可用于K的检验。注意：NH也能与Na3Co(NO2)6反应生成黄色沉淀，会干扰K的检验。请你利用上述反应原理设计一个实验方案，检验未知溶液X中是否含有K：_。【答案】方案1：应使用铂丝或无锈铁丝蘸取溶液，且应透过蓝色钴玻璃观察方案2：向未知溶液X中加入稍过量的NaOH溶液并加热，静置，冷却后取上层清液少许，用醋酸酸化后再加入亚硝酸钴钠，观察是否有
12、黄色沉淀生成(或者取未知液X蒸干并灼烧，将所得固体溶于水，过滤；取少量滤液，用醋酸酸化后再加入亚硝酸钴钠，观察是否有黄色沉淀生成)【解析】利用焰色反应检验钾元素通常需要透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色，且玻璃的主要成分中含有钠元素，对实验会产生干扰；根据实验目的可知应先排除铵根离子的干扰，然后再加入亚硝酸钴钠溶液，观察是否产生黄色沉淀。12.为了探究过氧化钠的强氧化性，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。实验步骤及现象如下：检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。缓慢通入一定量的N2后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，剧烈反应，产生黄绿色气体。一段时间
13、后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N2，至装置中气体无色。回答下列问题：(1)装置B中湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有_(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因_。(2)装置C的作用是_。(3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为_；_。(4)实验证明，Na2O2与干燥的HCl能反应，完成并配平该化学方程式。Na2O2HCl=Cl2NaCl_该反应_(填“能”或“不能”)用于实验室
14、快速制取纯净的Cl2，理由是_(要求答出两点)。【答案】(1)Cl24H4IO2=2I22H2O(或2H2O4IO2=2I24OH)(2)吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气(3)Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应所得(4)14122H2O不能Na2O2与生成的H2O反应有O2生成，混在Cl2中；HCl混在Cl2中；实验室没有可直接使用的干燥HCl气体；固体与气体反应较慢(答出任何两点即可)【解析】(1)B中湿润的红色纸条褪色，说明A中反应有Cl2生成；若B中是湿润的淀粉KI试纸变蓝，不能说明一定有
15、Cl2生成，因为O2也可把I氧化成I2：4H4IO2=2I22H2O，从而使试纸变蓝。(2)装置C中盛放的是NaOH溶液，其作用是吸收HCl和Cl2，防止污染空气并使D中收集到较纯净的O2。(3)Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不能得到O2；O2可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应得到的。(4)由元素守恒可知，生成物中所缺物质为H2O，再根据得失电子守恒，原子守恒可配平该反应的化学方程式。该反应不能用于实验室快速制取纯净的Cl2，一是因为实验室没有可直接使用的干燥HCl气体，且气体与固体反应较慢；二是因为HCl易混入Cl2中，生成的H2O与Na2O2反应生成的O2也易混入Cl2中，使
16、Cl2不纯。13.某化学兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。请回答下列问题：(1)选择必要的仪器，按_顺序连接好装置(填装置序号)。(2)检验装置B气密性的方法：_。(3)实验时，在点燃酒精喷灯前必须进行的操作是_，待装置E中出现_现象时，再点燃酒精喷灯，以上操作的目的是_。(4)加热一段时间后观察到钠块表面变黑，继续加热后，钠燃烧，有白烟生成。两种产物中有一种是重要的化工原料，在玻璃工业中用量很大。则钠与二氧化碳反应的化学方程式是_。【答案】(1)B、F、C、D、E(2)塞紧双孔塞，关闭活塞，由长颈漏斗向试管内加水，到漏斗内液面超过试管内液面，形成一段
17、液柱停止加水，一段时间后液柱不下降，证明装置气密性良好(3)打开装置B中导气管活塞(或通入CO2)澄清的石灰水变浑浊排出装置中的空气(4)4Na3CO22Na2CO3C【解析】(1)实验目的是“钠与二氧化碳反应”，D是主反应装置；首先要制备CO2，应选B装置，还需要用F装置除去CO2中的HCl，用C装置除去H2O；尾气处理装置不用，但需用E来验证装置中已充满CO2，故连接顺序为B、F、C、D、E。(2)B装置是简易的启普发生器，可用“液面差法”检验气密性塞紧双孔塞，关闭活塞，由长颈漏斗向试管内加水，到漏斗内液面超过试管内液面，形成一段液柱停止加水，一段时间后液柱不下降，证明装置气密性良好。(3
18、)为防止空气中的氧气与Na反应，在点燃酒精喷灯前必须打开装置B中导气管活塞(或通入CO2)，只有澄清的石灰水变浑浊，才说明空气已经被排除干净，才能点燃酒精喷灯。(4)根据反应物和“产物中有一种是重要的化工原料，在玻璃工业中用量很大”，可知其为Na2CO3，“钠块表面变黑”应是生成了单质C，故反应方程式为4Na3CO22Na2CO3C。14.碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。工业碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取，所得碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。请回答下列有关问题：方案一：沉淀分析法(1)把一定质量的样品溶解后加入
19、过量的CaCl2溶液，将所得沉淀_(填操作步骤)、洗涤、烘干、称量。洗涤沉淀的操作是_。方案二：气体分析法(2)把一定量的样品与足量盐酸反应后，用如图装置测定产生CO2气体的体积，为了使测定结果准确，B中的溶液最好采用_(填序号)a饱和碳酸钠溶液b饱和碳酸氢钠溶液c饱和氢氧化钠溶液d饱和硫酸铜溶液若直接采用如图装置，选用该溶液后实验结果仍然不够准确，其原因可能是_。方案三：质量差分析法(3)把一定质量的样品和足量的稀硫酸反应，采用如图所示装置，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量差求算样品的纯度。该实验的操作步骤有：在干燥管内填满碱石灰，质量为mg；取ng样品装入广口瓶中；检验装
20、置的气密性；缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管质量为wg；关闭止水夹；打开止水夹；缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；缓慢鼓入空气数分钟。.正确的操作顺序是(填序号)：_.若去掉装置A，测定结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)；若去掉装置B，测定结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。【答案】(1)过滤向过滤器中的沉淀加蒸馏水至浸没过沉淀物，使水自然流下，重复23次(2)bCO2气体中混有的HCl气体与NaHCO3溶液作用生成CO2(3).偏大偏大【解析】本题考查实验探究知识及碳酸钠的性质及应用。测定碳酸钠样品(样品中混有氯化钠)中碳酸钠的质量分数，即想办法得到一定质量的样品中含有Na2CO3的质量，方法有：设法将Na2CO3或NaCl转化为沉淀或将Na2CO3转化为气体，然后测定沉淀的质量或气体的体积或气体的质量来求算。(1)沉淀应过滤出来，然后洗涤、干燥、称量。(2)为保证CO2气体不溶于B瓶液体，瓶中液体应盛饱和NaHCO3溶液以降低CO2的溶解度；但A中所用盐酸具有挥发性，因此CO2气体中会混有HCl，HCl会与NaHCO3溶液反应生成CO2，从而导致CO2的体积要比实际的多。(3)依据实验目的，结合各装置中试剂的性质，不难确定各装置的作用和操作顺序等。9