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3.2.1 鈉的重要化合物 （時間：40分鐘） 一、選擇題 1．對于Na、Na2O、NaOH和Na2CO3四種物質，按一定標準劃分，將有一種物質和其中三種物質不屬于同一類。該物質是 A．Na B．Na2O C．NaOH D．Na2CO3 【答案】A 2．下列敘述正確的是 ①Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物 ②Na2O與CO2發(fā)生化合反應生成Na2CO3，Na2O2與CO2發(fā)生置換反應生成O2 ③Na2O是淡黃色物質，Na2O2是白色物質 ④Na2O2可作供氧劑，而Na2O不可 ⑤Na2O2和Na2O焰色反應均為黃色 A．都正確 B．①③④ C．②③⑤ D．④⑤ 【答案】D 【解析】Na2O2不是堿性氧化物，故①錯；Na2O2與CO2反應不屬于置換反應，故②錯；Na2O是白色固體，Na2O2為淡黃色固體，故③錯；④⑤正確。 3．為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是 A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體 C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在空氣中加熱 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾 【答案】D 【解析】Ba(OH)2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaOH，雖除去了Na2SO4，但又增加了新的雜質NaOH，且Na2CO3也能與Ba(OH)2發(fā)生反應而消耗。 4．下述對焰色反應實驗操作注意事項的說明，正確的是 ①鉀的火焰顏色要透過藍色鈷玻璃觀察 ②先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同，再蘸取被檢驗的物質 ③每次實驗后，要將鉑絲用鹽酸洗凈 ④實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰 ⑤沒有鉑絲時，也可以用光潔無銹的鐵絲代替 A．僅有③不正確 B．僅有④不正確 C．僅有⑤不正確 D．全正確 【答案】D 5．下列溶液中，必須通過焰色反應才能鑒別的一組是 A．Na2CO3、KCl B．NaCl、KCl C．CaCl2、NaCl D．K2CO3、CaCl2 【答案】B 【解析】必須通過焰色反應才能鑒別，則陰離子相同，陽離子為不同活潑金屬離子，以此來解答。A．利用鹽酸可檢驗，碳酸鈉和鹽酸反應產生氣體，氯化鉀不反應，A錯誤；B．陰離子相同，只能利用焰色反應檢驗，B正確；C．陰離子相同，但可利用碳酸鉀或碳酸鈉檢驗，其中氯化鈣反應產生碳酸鈣沉淀，氯化鈉不反應，C錯誤；D．利用鹽酸可檢驗，碳酸鉀和鹽酸反應產生氣體，氯化鈣不反應，D錯誤；答案選B。 6．將一定量的Na2O2粉末加入到滴有紫色石蕊試液的水中，并振蕩，可觀察到的現象是 A．溶液仍為紫色 B．溶液最終為藍色 C．最終溶液褪色，而無其他現象 D．溶液中有氣泡產生，溶液最終變?yōu)闊o色 【答案】D 【解析】由于Na2O2與H2O反應生成NaOH和O2，所以溶液中有氣泡產生，NaOH使紫色石蕊試液變藍；又因為Na2O2具有強氧化性，又會將有機色素氧化為無色物質，溶液最終變?yōu)闊o色。 7．①氧化鈉 ②氫氧化鈉 ③過氧化鈉 ④亞硫酸鈉，各取1 mol上述固體物質長期放置于空氣中，下列說法正確的是 A．質量增加的情況是②>①>③>④ B．質量增加的情況是①>③>④>② C．上述物質都發(fā)生了氧化還原反應 D．過氧化鈉在反應中轉移了2 mol電子 【答案】B 8．下列有關鈉及其化合物的性質說法正確的是 A．CO2氣體使Na2O2固體變白，CO2氣體被還原 B．除去NaHCO3固體中的Na2CO3，可以將固體加熱至恒重 C．Na2O2吸收CO2產生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧劑 D．鈉與水反應Na+2H2O===Na++2OH?+H2↑ 【答案】C 【解析】A、CO2與Na2O2固體反應生成白色固體碳酸鈉，其中Na2O2既作氧化劑又作還原劑，二氧化碳中沒有變價元素，所以沒有被氧化或被還原，故A錯誤；B、Na2CO3的熱穩(wěn)定性強于NaHCO3，NaHCO3和Na2CO3混合固體加熱至恒重，最終只剩Na2CO3固體，達不到實驗目的，故B錯誤；C、Na2O2吸收CO2產生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧劑，故C正確；D、該選項中的離子反應沒有配平，將其配平后為2Na+2H2O===2Na++2OH?+H2↑，故D錯誤；故選C。 9．(雙選)向一定量的飽和NaOH溶液中加入少量Na2O2固體，恢復到原溫度時，下列說法正確的是 A．溶液中的Na+減少　 B．溶液的堿性增強 C．溶質的質量分數不變 D．溶液的質量不變 【答案】AC 【解析】加入少量Na2O2固體后發(fā)生反應2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑，該反應消耗水，生成NaOH，溶質增加，溶劑減少，因此恢復到原溫度時溶液中有NaOH析出，仍為飽和溶液。溶液中的Na+減少，A項正確；溶液仍為飽和溶液，堿性不變，B項錯誤；溶液仍為飽和溶液，溶質的質量分數不變，C項正確；溶液的質量減少，D項錯誤。 10．下列關于圖中鈉及其化合物轉化的敘述中，不正確的是 A．①為化合反應 B．②為置換反應 C．③氧化還原反應 D．④為非氧化還原反應 【答案】D 11．下列反應中，反應前后固體物質的質量不變的是 A．氫氣通過灼熱的CuO粉末 B．二氧化碳通過Na2O2粉末 C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應 D．將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液 【答案】C 【解析】A．灼熱的CuO被氫氣還原為銅，質量減少，故A錯誤；B．Na2O2粉末與二氧化碳反應后生成碳酸鈉固體，質量增加，故B錯誤；C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應后變成氧化鋁和鐵，根據質量守恒定律，反應前后固體物質的質量不變，故C正確；D．將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液中，反應后鋅變成了銅，質量減少，故D錯誤；故選C。 二、非選擇題 12．為探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，并利用其產物驗證過氧化鈉與二氧化碳的反應，按以下裝置圖進行實驗，按要求填空。 (1)A中反應的化學方程式為________。 (2)B中濃硫酸的作用是____。 (3)C中發(fā)生反應的化學方程式為____，每反應1 mol Na2O2轉移______mol電子。 (4)D中現象是_____，反應的離子方程式是_____________________。 (5)E中收集的氣體主要是________________。 【答案】(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (2)干燥二氧化碳 (3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 1 (4)澄清石灰水變渾濁 Ca2++2OH?+CO2===CaCO3↓+H2O (5)O2 (1)A中碳酸氫鈉受熱分解，反應的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； (2)為防止水蒸氣干擾二氧化碳與過氧化鈉反應，則B中濃硫酸的作用是干燥二氧化碳； (3)C中發(fā)生反應的化學方程式為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2，由O元素的化合價從?1價升高為0可知，每反應1molNa2O2轉移1mol電子； (4)D中吸收多余的二氧化碳，現象為澄清石灰水變渾濁，離子反應方程式為Ca2++2OH?+CO2===CaCO3↓+H2O； (5)根據以上分析可知E中收集的氣體主要是O2。 13．雯雯在自學碳酸鈉性質時，查到了以下資料： ①CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3，CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀，CO2不溶于飽和碳酸氫鈉溶液。 ②碳酸鈉、碳酸氫鈉在不同溫度下的溶解度如表： 0 ℃ 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃ Na2CO3 7.1 12.2 21.8 39.7 NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 【進行實驗1】驗證CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀 ①配制碳酸鈉溶液：取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸鈉固體，攪拌后，靜置，取上層清液。 ②利用裝置一進行實驗，連續(xù)5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2。 【發(fā)現問題】實驗中，始終沒有看到沉淀現象，原因是什么呢？雯雯進行了以下實驗探究。 【進行實驗2】 實驗操作 實驗現象 ①取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸鈉固體，攪拌后，靜置，取上層清液 ②利用裝置二進行實驗，連續(xù)5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2 沒有出現白色沉淀 (1)在0 ℃~30 ℃，Na2CO3和NaHCO3的溶解度受溫度變化影響較大的是 。 (2)大理石與稀鹽酸反應的化學方程式為 。 (3)裝置二中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 。 【進行實驗3】 實驗操作 實驗現象 ①取100 g熱開水，加入35 g碳酸鈉固體，完全溶解，再降溫至20 ℃，取上層清液 ②利用裝置一和裝置二分別進行實驗，連續(xù)3分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2 裝置一和裝置二中的碳酸鈉溶液中均出現白色沉淀 (4)雯雯在最初的實驗中沒有看到沉淀現象的原因是 。 (5)CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀的原因是 。 (6)請你依據題中信息，寫出一種能夠區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實驗方案 。 【答案】(1) Na2CO3 (2)CaCO3 +2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ (3)排除HCl的干擾 (4)配制的碳酸鈉溶液沒有達到飽和 (5)碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，水減少，生成的碳酸氫鈉的質量大于反應的碳酸鈉 (6)方法一：取其中一種固體12 g，加入100 g熱開水，充分溶解后，降溫至20 ℃。若有固體析出，為碳酸氫鈉；否則為碳酸鈉 方法二：取其中一種固體12 g，加入100 g 20 ℃的水，充分溶解后，若有白色固體剩余，為碳酸氫鈉；否則為碳酸鈉 (5)由于碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，隨著反應的進行，水的質量減小，生成的碳酸氫鈉的質量大于反應的碳酸鈉，所以CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀碳酸氫鈉。 (6)根據表中物質的溶解度數據可知區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實驗方案有兩種： 方法一：取其中一種固體12 g，加入100 g熱開水，充分溶解后，降溫至20 ℃。若有固體析出，為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉；方法二：取其中一種固體12 g，加入100 g 20 ℃的水，充分溶解后，若有白色固體剩余，為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉。 14．某課外小組模擬呼吸面具中的原理(過氧化鈉與潮濕二氧化碳反應)，設計用下列儀器來制取氧氣并測量氧氣的體積。 上圖中量氣裝置E是由甲、乙兩根玻璃管組成，它們用橡皮管連通，并裝入適量水。甲管有刻度(0～50 mL)，供量氣用；乙管可上下移動，以調節(jié)液面高低。 實驗室可供選用的藥品還有：稀硫酸、鹽酸、過氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水。上述裝置的連接順序是⑤③④⑥⑦②①⑧(提示：B裝置用來除去制得的CO2中的HCl) 試回答： (1)寫出裝置D中的化學反應方程式 ________________________________________________。 (2)C裝置用來制取CO2，寫出此裝置中的化學反應方程式：_______________________________。 (3)裝置A的作用是__________________________________________________________。 (4)為了較準確地測量氧氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性之外，在讀取反應前后甲管中液面的讀數，求其差值的過程中，應注意________(填寫字母編號)。 a．視線與凹液面最低處相平 b．等待片刻，待乙管中液面不再上升時，立刻讀數 c．讀數時應上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平 d．讀數時不一定使甲、乙兩管液面相平 【答案】(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 (2)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O (3)吸收混在O2中未反應的CO2 (4)ac