第1講　鈉及其化合物 A組　基礎(chǔ)題組 1.(2018河南洛陽模擬)下列說法中正確的是(　　) A.23 g Na與足量H2O反應(yīng)完全后可生成NA個(gè)H2分子 B.切開的金屬鈉暴露在空氣中,光亮表面逐漸變暗,原因是發(fā)生了反應(yīng):2Na+O2 Na2O2 C.工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣 D.將一小塊Na放入丙醇中,產(chǎn)生氣泡,所以Na能置換出醇羥基中的氫 答案　D　2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,故23 g Na(1 mol)與足量H2O反應(yīng)完全后可生成0.5NA個(gè)H2分子,A錯(cuò)誤;金屬鈉露置在空氣中與O2反應(yīng)生成Na2O,加熱或點(diǎn)燃時(shí)與O2反應(yīng)生成Na2O2,B錯(cuò)誤;要得到鈉和氯氣,需要電解熔融的NaCl,電解氯化鈉溶液得到NaOH、H2、Cl2,C錯(cuò)誤。 2.(2018山西太原模擬)在Na2O2與CO2的反應(yīng)中,下列說法中正確的是(　　) A.該反應(yīng)中Na2O2是氧化劑,CO2是還原劑 B.1 mol Na2O2參加反應(yīng),有2 mol e-轉(zhuǎn)移 C.Na2O2晶體中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為1∶2 D.CO2分子中含有極性鍵和非極性鍵 答案　C　Na2O2與CO2的反應(yīng)中Na2O2既是氧化劑,又是還原劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2可知,1 mol Na2O2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移1 mol e-,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O2晶體中陰、陽離子分別為O22-、Na+,個(gè)數(shù)比為1∶2,C項(xiàng)正確;CO2分子的結(jié)構(gòu)式為OCO,CO2分子中只含極性鍵,不含非極性鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.下列各組物質(zhì)混合后,只能生成一種含鈉化合物的是(　　)　 A.Na2CO3、鹽酸 B.NaOH溶液、CO2 C.NaHCO3溶液、石灰水 D.Na2O2、CO2 答案　D　A中可生成NaCl和NaHCO3;B中可生成Na2CO3和NaHCO3;C中可生成Na2CO3和NaOH;D中只生成Na2CO3。 4.(2019廣東廣州模擬)下圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是(　　) A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放堿石灰 B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放堿石灰 C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸有稀硫酸的脫脂棉 D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸有稀硫酸的脫脂棉 答案　C　由于CO2在水中的溶解度小,而氨氣極易溶于水,因此先通入氨氣,然后通入CO2。由于氨氣極易溶于水,故需要防止倒吸,因此a通入NH3,b通入CO2。氨氣是堿性氣體,可用稀硫酸吸收多余的氨氣,故選C。 5.已知A是一種金屬單質(zhì),B顯淡黃色,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,則C的以下性質(zhì)錯(cuò)誤的是(　　) A.溶液呈堿性 B.與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀 C.與足量鹽酸反應(yīng)放出氣體 D.受熱易分解 答案　D　由題意知A為Na,B為Na2O2,C為Na2CO3,D為NaOH。Na2CO3受熱不易分解,故D錯(cuò)誤。 6.下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是(　　) A.熱穩(wěn)定性:NaHCO3<Na2CO3 B.與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:NaHCO3<Na2CO3 C.相同溫度時(shí),在水中的溶解度:NaHCO3<Na2CO3 D.等物質(zhì)的量濃度溶液的pH:NaHCO3<Na2CO3 答案　B　NaHCO3不穩(wěn)定,受熱易分解:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,碳酸鈉受熱穩(wěn)定,所以熱穩(wěn)定性:NaHCO3<Na2CO3,故A項(xiàng)正確;分別滴加同濃度的鹽酸,反應(yīng)的離子方程式為CO32-+2H+ CO2↑+H2O、HCO3-+H+ H2O+CO2↑,相同條件下NaHCO3比Na2CO3反應(yīng)劇烈,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;相同溫度時(shí),在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,故C項(xiàng)正確;在水中水解程度Na2CO3較大,所以等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液,堿性較強(qiáng)的為Na2CO3溶液,故D項(xiàng)正確。 7.(2018山東濱州統(tǒng)測)某實(shí)驗(yàn)小組通過下圖所示實(shí)驗(yàn),探究Na2O2與水的反應(yīng): 下列說法中正確的是(　　) A.②中的大量氣泡的主要成分是氫氣 B.③中溶液變紅,說明有酸性物質(zhì)生成 C.④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強(qiáng)氧化性物質(zhì)造成的 D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度 答案　C?、谥写罅繗馀莸闹饕煞质茄鯕?A項(xiàng)錯(cuò)誤;③中溶液變紅,說明有堿性物質(zhì)生成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;④中紅色褪去,應(yīng)該是由溶液中的強(qiáng)氧化性物質(zhì)造成的,C項(xiàng)正確;⑤中加入MnO2產(chǎn)生較多氣泡,說明溶液中存在H2O2,MnO2的主要作用是作催化劑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.現(xiàn)有25 mL 2 molL-1的Na2CO3溶液和75 mL1 molL-1的稀鹽酸。(1)將Na2CO3溶液逐滴滴入稀鹽酸中;(2)將稀鹽酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。兩操作的現(xiàn)象及結(jié)果(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為(　　) A.現(xiàn)象相同,所得氣體的體積相等 B.現(xiàn)象相同,所得氣體的體積不等 C.現(xiàn)象不同,所得氣體的體積相等 D.現(xiàn)象不同,所得氣體的體積不等 答案　D　把Na2CO3溶液逐滴加到鹽酸中,開始時(shí)鹽酸過量,則發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑,開始就有氣體放出。若將鹽酸滴到Na2CO3溶液中,開始時(shí)Na2CO3過量,只發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl,無氣體放出,只有在Na2CO3全部轉(zhuǎn)化成NaHCO3后再滴加鹽酸才有氣體放出。n(Na2CO3)∶n(HCl)=(0.025 L2 molL-1)∶(0.075 L1 molL-1)=2∶3>1∶2,故產(chǎn)生的CO2的體積不相同。 9.下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 操作 A 觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象 用鑷子從煤油中取出金屬鈉,切下黃豆大小的鈉,小心放入裝滿水的燒杯中 B 鑒別NaHCO3溶液與Na2CO3溶液 用小試管分別取少量溶液,然后滴加澄清石灰水 C 證明Na2O2與CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng) Na2O2用棉花包裹,放入充滿CO2的集氣瓶中,棉花燃燒說明是放熱反應(yīng) D 檢驗(yàn)Na2CO3溶液與K2CO3溶液 用鉑絲分別蘸取兩溶液,在酒精燈外焰上灼燒,直接觀察火焰的顏色 答案　C　應(yīng)將鈉表面的煤油用紙吸干且燒杯中不能裝滿水,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),都有白色沉淀產(chǎn)生,無法鑒別;Na2O2與CO2反應(yīng)生成氧氣,如果棉花燃燒說明達(dá)到了著火點(diǎn),能證明是放熱反應(yīng),C正確;觀察鉀的焰色應(yīng)該透過藍(lán)色鈷玻璃,D錯(cuò)誤。 10.(2018河南安陽一模)為了測定NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物中各組分的含量,某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):取一定質(zhì)量的混合物,通過測量反應(yīng)前后②和③裝置質(zhì)量的變化,測定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。下列說法中錯(cuò)誤的是　(　　) A.①、②、③中可以依次盛裝堿石灰、無水CaCl2、堿石灰 B.硬質(zhì)玻璃管加熱前,應(yīng)關(guān)閉b,打開a,緩緩?fù)ㄈ肟諝?直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止 C.若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶,則測得的NaCl含量偏大 D.實(shí)驗(yàn)過程中一直通入空氣,停止加熱后再停止通入空氣 答案　C　根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮脱b置的連接順序可知:裝置①用于吸收空氣中的CO2和水蒸氣,可以使用堿石灰;裝置②吸收Na2CO310H2O和NaHCO3分解生成的水蒸氣,可以使用無水CaCl2;裝置③吸收碳酸氫鈉分解生成的CO2,使用堿石灰,A項(xiàng)正確。實(shí)驗(yàn)前必須將裝置中的水蒸氣和CO2排凈,避免影響測定結(jié)果,硬質(zhì)玻璃管加熱前,應(yīng)關(guān)閉b,打開a,緩緩?fù)ㄈ肟諝?直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止,B項(xiàng)正確。若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶,則會(huì)增加水的質(zhì)量,使測得的Na2CO310H2O和NaHCO3的含量偏高,NaCl的含量偏低,C項(xiàng)錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)過程中一直通入空氣,停止加熱后繼續(xù)通入空氣使存留在裝置中的CO2和水蒸氣完全被吸收,D項(xiàng)正確。 11.已知:A為含金屬離子的淡黃色固體化合物,E、X為空氣中常見氣體,A、B、C、D含有相同的金屬離子,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖(部分產(chǎn)物已略去)。 請回答下列問題: (1)這種金屬離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　　　。 (2)X的電子式為　　　　　　　　。 (3)B中所含化學(xué)鍵的類型是　　　　　　　　　　。常溫常壓下,7.8 g A與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)①C也可轉(zhuǎn)化為B,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 ②B與D反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)將一定量的氣體X通入2 L B的溶液中,向所得溶液中邊逐滴加入稀鹽酸邊振蕩,直至稀鹽酸過量,產(chǎn)生的氣體與HCl物質(zhì)的量的關(guān)系如圖(忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā))。 請回答:a點(diǎn)溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為　　　　　　　　　　,ab段發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　。 答案　(1) (2)OCO (3)極性共價(jià)鍵、離子鍵　2Na2O2(s)+2H2O(l) 4NaOH(aq)+O2(g)　ΔH=-20a kJmol-1 (4)①Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH或Ba(OH)2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaOH ②OH-+HCO3- CO32-+H2O (5)Na2CO3、NaCl　CO32-+H+ HCO3- 解析　A為含金屬離子的淡黃色固體化合物,A為Na2O2,根據(jù)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,E、X為空氣中常見氣體知E為O2,B為NaOH,C為Na2CO3,D為NaHCO3,X為CO2。 (3)B為離子化合物NaOH,所含化學(xué)鍵的類型是極性共價(jià)鍵、離子鍵;根據(jù)7.8 g A與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ,計(jì)算得出2 mol Na2O2與足量的水充分反應(yīng)放出的熱量為20a kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Na2O2(s)+2H2O(l) 4NaOH(aq)+O2(g)　ΔH=-20a kJmol-1。 (4)①C轉(zhuǎn)化為B,即Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaOH,可以加Ca(OH)2或Ba(OH)2實(shí)現(xiàn),化學(xué)方程式為Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH或Ba(OH)2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaOH;②B與D反應(yīng)的離子方程式為OH-+HCO3- CO32-+H2O。 12.硼氫化鈉(NaBH4)在有機(jī)合成中被稱為“萬能還原劑”,它的特點(diǎn)是性質(zhì)穩(wěn)定,還原時(shí)有選擇性。采用NaBO2、SiO2、Na、H2為原料制備NaBH4的流程如圖所示。 已知:NaBH4在常溫下能與水反,可溶于異丙胺(沸點(diǎn):33 ℃)。 (1)NaBH4中含有的化學(xué)鍵類型為　　　　　　　　。 (2)鈉通常保存在　　　　中;鈉與氧氣反應(yīng)生成的兩種氧化物分別為　　　　　、　　　　。 (3)制取NaBH4的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在該反應(yīng)加料之前,需要將反應(yīng)容器加熱至100 ℃以上并通入氬氣,通入氬氣的目的是　　　　　　　　　　　　　。 (4)物質(zhì)X的化學(xué)式為　　　　　　　　　　;以上流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是　　　　　　　。 答案　(1)離子鍵、共價(jià)鍵 (2)煤油　Na2O(或氧化鈉)　Na2O2(或過氧化鈉) (3)NaBO2+2SiO2+4Na+2H2 NaBH4+2Na2SiO3　排出反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣 (4)Na2SiO3　異丙胺 B組　提升題組 13.下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是(　　) A.取a克混合物充分加熱,減重b克 B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體 C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克 D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b克固體 答案　C　A選項(xiàng)采用差量法,減少的質(zhì)量為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質(zhì)量,由此可求出碳酸氫鈉的質(zhì)量,進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);B選項(xiàng)中b克固體為生成的氯化鈉的質(zhì)量,根據(jù)鈉原子守恒和混合物總質(zhì)量可列式計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);C選項(xiàng)中堿石灰增加的質(zhì)量為混合物與硫酸反應(yīng)生成的二氧化碳和水的質(zhì)量及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質(zhì)量,因此不能通過題給數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);D選項(xiàng)中沉淀的質(zhì)量為碳酸鋇的質(zhì)量,根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量和混合物總質(zhì)量可以列式求出碳酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 14.(2018安徽合肥第一次教學(xué)質(zhì)量檢測)在密閉容器中將124.0 g氫氧化鈉和碳酸氫鈉的固體混合物加熱,充分反應(yīng)后排出氣體,得到剩余固體112.0 g,則原混合物中氫氧化鈉的質(zhì)量為(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.26.7 g　　 B.40.0 g C.68.0 g　　 D.80.0 g 答案　C　由反應(yīng)NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O可知,在密閉容器中若將40 g氫氧化鈉和84 g碳酸氫鈉組成混合物加熱充分反應(yīng)后排出氣體,可得到106 g碳酸鈉?，F(xiàn)將124.0 g氫氧化鈉和碳酸氫鈉的固體混合物加熱,充分反應(yīng)后剩余固體112.0 g,則氫氧化鈉過量,原混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為124.0g-112.0g18g/mol84 g/mol=56.0 g,所以氫氧化鈉的質(zhì)量為124.0 g-56.0 g=68.0 g,C項(xiàng)正確。 15.化學(xué)興趣小組的同學(xué)為測定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn),請你參與并完成對有關(guān)問題的解答: (1)甲同學(xué)用圖1所示裝置測定CO2的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)稀硫酸是與樣品中的　　　　(填“Na2CO3”或“NaCl”)發(fā)生反應(yīng),儀器b的名稱是　　　　　　,洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸,濃硫酸的作用是　　　　　　　　　。 (2)乙同學(xué)用圖2所示裝置,取一定質(zhì)量的樣品(m g)和足量稀硫酸反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),完成樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定。 ①實(shí)驗(yàn)前,需要先進(jìn)行的操作是　。 ②在實(shí)驗(yàn)完成時(shí),能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的　　　　(填“體積”或“質(zhì)量”)。 (3)丙同學(xué)用下圖所示方法和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 丙同學(xué)測得樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　　　。 答案　(1)Na2CO3　分液漏斗　除去CO2中的水蒸氣 (2)①檢查裝置氣密性?、隗w積 (3)106y197x100% 解析　(3)據(jù)關(guān)系式Na2CO3~BaCO3可知,m(Na2CO3)=106y197 g,樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為106y197x100%。