2021届高考化学(人教版)一轮总复习规范-限时训练-第三章-课时1-钠及其化合物.docx

第三章 金属及其化合物
课时1 钠及其化合物

(时间：45分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．下列说法不正确的是 (　　)。
A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3
C．乙醇可与金属钠反应放出氢气
D．金属钠着火时，可用细沙掩盖灭火
解析　NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、CO2、H2O，而Na2CO3加热不易分解，故B不正确。
答案　B
2．下列事实及其解释不正确的是 (　　)。
A．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是由于NaHCO3分解生成了Na2CO3
B．钠保存在煤油中，是由于煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C．用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，缘由是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
解析　A项，对NaHCO3溶液微热，红色加深，是由于HCO3－的水解程度增大，溶液碱性增加。
答案　A
3．(2021·盐城模拟)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是 (　　)。
A．将足量的Na2O2和Na2O分别加入酚酞试液中，最终溶液均为红色
B．用钠与空气反应制纯洁的Na2O2，空气必需经过碱石灰处理后，才能与钠
反应
C．钠与钠离子都具有强还原性
D．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2
解析　Na2O2、Na2O分别加入酚酞试液中，均先与试液中的水反应生成碱而使试液变红色，但因Na2O2具有漂白性，最终又将变成红色的酚酞漂白，故A不正确。用Na与空气反应制Na2O2，空气中的CO2和水可与生成的Na2O2反应引入杂质，所以空气必需经碱石灰处理，故B正确。钠原子最外层只有一个电子，简洁失去最外层电子形成钠离子，表现强还原性，而钠离子具有稳定的电子层结构，不具有还原性，只具有弱氧化性，故C不正确。D项反应中，氧化剂和还原剂均为Na2O2，故D不正确。
答案　B
4．(2021·浙江镇海中学高三单元测试，6)用下列装置不能达到有关试验目的的是
(　　)。

A．用甲图装置证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B．用乙图装置制备Fe(OH)2
C．用丙图装置制取金属锰
D．用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
解析　甲中钠会停留在水与煤油之间，可以证明密度ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)，A正确；Fe(OH)2简洁被空气中氧气氧化，所以制备中利用煤油隔绝空气，同时用长胶头滴管将氢氧化钠溶液加入硫酸亚铁溶液中，防止其与空气接触，B正确；丙是利用铝热反应制取Mn单质，C正确；丁试验中外试管的温度比内试管的温度高，即使碳酸氢钠分解，也不能证明碳酸氢钠比碳酸钠的稳定性差，D不合理，应将碳酸钠放在外试管中，而碳酸氢钠放在内试管中。
答案　D
5．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或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是 (　　)。
A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等
C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等
D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同
解析　Na2O2的电子式为故阴、阳离子的个数比为1∶2，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。
答案　C
6．下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是 (　　)。
A．热稳定性：NaHCO3C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3② D．②>①
解析　①将Na2CO3溶液逐滴加入到盐酸中，开头时，HCl过量有关反应为：
Na2CO3＋　2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
1 mol 2 mol 22.4 L
0．05 mol 0.075 mol V1
生成CO2的体积用HCl的量计算：
V1＝＝0.84 L
②将盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中，开头时，Na2CO3过量，反应分两步进行：
Na2CO3＋　HCl　===　NaHCO3＋NaCl
1 mol 1 mol 1 mol
0．05 mol 0.05 mol 0.05 mol
NaHCO3＋　HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
1 mol 1 mol 22.4 L
0．05 mol (0.075－0.05)mol V2
生成的CO2用剩余HCl的量计算：
V2＝＝0.56 L，所以V1>V2。
答案　C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(12分)某争辩性学习小组就Na2O2的有关性质探究如下：向滴有酚酞的水中投入肯定量的Na2O2，观看到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。
对上述试验中溶液变红，过一会儿又褪色的缘由，甲、乙两同学提出了不同的解释：
甲同学认为是Na2O2与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；
乙同学则认为是Na2O2与水反应时产生了H2O2，H2O2的强氧化性使酚酞褪色。
(1)乙同学设计了如下试验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H2O2溶液并振荡。
①若乙同学的猜想正确，可观看到的现象是____________________________ ____________________________________________。
②甲同学针对乙同学的上述验证明验提出还应增做试验才能更直接证明Na2O2与水反应生成了H2O2，甲同学提出要增加的试验是什么？
(2)试设计简洁试验证明甲同学的解释是否正确(画出简易装置图，说明简要步骤)。
解析　(1)①溶液的红色褪去，是由于H2O2有漂白性，能漂白酚酞。②H2O2在MnO2催化作用下能放出氧气，可在加入过氧化钠后的水溶液中加入少量MnO2，有气泡放出可直接证明过氧化钠与水反应有H2O2生成。(2)假如要验证是氧气能氧化酚酞，则可向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中直接通入氧气来检验。
答案　(1)①溶液的红色褪去
②在滴有酚酞的水中加入足量过氧化钠，待反应完成后向溶液中加入少量二氧化锰粉末，有气体放出，证明过氧化钠与水反应时有H2O2生成。
(2)向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入氧气，若红色褪去，证明甲同学的推想正确，反之，则不正确。试验装置图如图所示(可用广口瓶等其他仪器代替烧杯，合理即可)
9．(14分)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。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的电子式是________。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是_____________________________。
(3)X含有的四种元素之间(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)进行试验，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__________________________________________。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯洁干燥的装置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_______________________________。
解析　X、Y、Z、W均由短周期元素组成，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明均含钠元素，又知X含四种元素，且加热时能分解生成Z，而W为无色无味的气体，说明X为NaHCO3，Z为Na2CO3，W为CO2，则依据转化关系图，Y为NaOH。从而推出(1)、(2)的答案。(3)由装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置V中收集的气体密度大于空气，结合装置Ⅰ、Ⅱ的特点推知，装置Ⅰ的圆底烧瓶中所放物质应为Na2CO3(或NaHCO3)，Ⅱ中为Na2O2，从而推知①的答案；因要制取纯洁干燥的Ⅴ中气体，即O2，而所用反应物含Na、H、C、O中的某两元素组成的化合物且条件有催化剂，故很简洁联想到该化合物为H2O2，所用仪器为Ⅰ、ⅣⅤ；(4)由前面的分析推知Z为Na2CO3，依据题设条件，其与Cl2反应能制得漂白消毒物质，即可联想到NaClO，从而可写出反应的化学方程式。
答案　(1)
(2)HCO3－＋OH－===CO32－＋H2O
(3)①Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O或2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O　Na2O2　②H2O2　Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
(4)2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3
10．(17分)(2021·山东济南二模，30)纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途。以下是试验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图。

已知：向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生的反应为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。请回答以下问题：
(1)粗盐中含有的杂质离子有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等。
精制除杂的步骤挨次是a→________→________→________→b(填字母编号)。
a．粗盐溶解，滤去沉渣 b．加入盐酸调pH
c．加入Ba(OH)2溶液 d．加入Na2CO3溶液
e．过滤
向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，理由是________________________ _____________________
(2)灼烧固体A制Na2CO3在________(填字母序号)中进行。
a．坩埚 b．蒸发皿 c．烧杯 d．锥形瓶
证明滤液A中含有NH4＋的方法是_____________________________________ _________________________________________________________________。
对滤液A进行重结晶能够获得NH4HCO3，向pH＝13含Na＋、K＋的溶液中加入少量NH4HCO3使pH降低，反应的离子方程式为____
(3)下图装置中常用于试验室制备CO2的是________(填字母编号)；用b装置制备NH3，分液漏斗中盛放的试剂是________(填试剂名称)，烧瓶内可加入的固体试剂是________(填试剂名称)。

(4)一种自然 碱晶体成分是aNa2CO3·bNa2SO4·cH2O，某同学利用下列供应的试剂，设计了如下简洁合理测定Na2CO3的质量分数的试验方案。(仪器自选)请把试验方案填全：
供选择的试剂：1.0 mol·L－1 H2SO4溶液、1.0 mol·L－1 BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ca(OH)2溶液、蒸馏水
①称取m1g自然 碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中。
②_______________________________________________________________。
③_______________________________________________________________。
④计算自然 碱晶体中含Na2CO3的质量分数。
解析　(1)除杂时要保证不引入新的杂质，即先加入的物质引入的杂质离子能被后加入的物质除去。故除杂步骤为a→c→d→e→b。NH3易溶于水，先通入NH3，再通入CO2，有利于吸取溶解更多的CO2，产生更多的HCO3－。(2)灼烧固体需在坩埚中进行。检验NH4＋是利用NH4＋与碱共热产生NH3，检验出NH3即可。NH4＋、HCO3－均与OH－反应，故加入NH4HCO3，发生反应：
NH4＋＋HCO3－＋2OH－===NH3·H2O＋H2O＋CO32－。(3)试验室制CO2利用CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑，即用“固＋液→气”的装置，选b、c。用b装置制备NH3，则可利用氨水易挥发的性质，把浓氨水滴加到生石灰或固体NaOH等上面。(4)由所给试剂及试验目的可知，所设计的方案是利用自然 碱晶体与H＋反应，利用产生CO2的量测定其组成。
答案　(1)c　d　e　NH3易溶于水，有利于吸取溶解更多的CO2
(2)a　取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明A中含有NH4＋　NH4＋＋HCO3－＋2OH－===NH3·H2O＋CO32－＋H2O
(3)bc　浓氨水　生石灰(或NaOH固体或碱石灰)
(4)②加入足量稀硫酸并微热、产生的气体通过足量Ca(OH)2溶液　③过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
11．(15分)(1)在潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选择适当的化学试剂和试验用品，用下图中的试验装置进行试验，证明过氧化钠可作供氧剂。

①A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：_________________________________
②B中盛有饱和NaHCO3溶液，其作用是_______________________________。
③写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_________________________
_________________________________________________________________。
④D中盛放的试剂是________，其目的是______________________________。
⑤试管F中收集满气体后，下一步试验操作是_____________________ _________________________________________________________________。
(2)①某同学推断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的推断合理吗？________，简要说明理由：___________________________________________
________________________________________________________________。
②该同学无法断定反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行试验(图中铁架台等装置已略去)。

装置B的作用是__
D的作用是_____________________________________________________。
③为确认反应产物，该同学设计了以下试验步骤，你认为合理的操作挨次是________(选填序号)。
A．用带火星的细木条靠近干燥管口a，观看细木条是否复燃
B．将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观看是否有沉淀生成
D．在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观看是否有气泡或沉淀
生成
答案　(1)①CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
②除去CO2气体中的HCl　③2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　④NaOH溶液　吸取未反应的CO2　⑤把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，马上把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气
(2)①合理　由于过氧化钠具有强氧化性，能将＋4价的硫氧化为＋6价的硫而生成硫酸钠　②干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应　防止空气中的水蒸气和CO2进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸取过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气　③ABD