2019高考化学高分突破二轮复习专题十钠及其化合物备考备查清单学案

2019高考化学高分突破二轮复习专题十钠及其化合物备考备查清单学案

备考备查清单 ‎[知识体系]‎ 钠及其化合物 ‎[规律方法]‎ ‎1.钠的性质、制备、保存及用途 物理性质 钠是一种质软、银白色、有金属光泽的金属，具有良好的导电性、导热性，密度比水小，比煤油大，熔点较低 化学性质 ‎(1)与非金属反应：2Na＋Cl22NaCl、2Na＋SNa2S、4Na＋O2===2Na2O、2Na＋O2Na2O2‎ ‎(2)与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(与水反应的实质是金属钠与水电离产生的氢离子反应)‎ ‎(3)与酸反应：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑‎ ‎(4)与盐溶液反应：‎ a.钠投入到NaCl溶液中，只有H2产生，离子反应式为：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑‎ b.钠投入到饱和NaCl溶液中，有H2产生，同时有NaCl晶体析出(温度不变)‎ c.钠投入到NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出 d.钠投入到CuSO4溶液中，有H2产生和蓝色沉淀生成：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑‎ 制备 ‎2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑‎ 保存 由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2和H2O等反应，所以金属钠要保存在煤油中 用途 工业上用钠作强还原剂，用于冶炼金属，如4Na＋TiCl4(熔融)===Ti＋4NaCl，NaK合金(液态)用作原子反应堆的导热剂，在电光源上，用钠制高压钠灯 ‎2.过氧化钠结构与性质的4点防范 ‎(1)Na2O2的电子式为，阴、阳离子个数比为1∶2。‎ ‎(2)1 mol Na2O2与足量水或二氧化碳的反应中转移电子的物质的量均为1 mol，即反应中水或二氧化碳既不是氧化剂，也不是还原剂。‎ ‎(3)一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可看作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。‎ ‎(4)Na2O2投入品红溶液中，因其有强氧化性，可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中，酚酞溶液先变红后褪色。‎ ‎3.四种方法突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别 一、选择题 ‎1.(2018·绍兴诸暨中学)关于钠的描述正确的是(　　)‎ ‎①钠在自然界既有游离态又有化合态存在；②金属钠着火可以用泡沫灭火器救火；③钠的密度比煤油大；④Na－K合金做原子反应堆的导热剂；⑤钠比铜活泼，因而钠可以从CuCl2溶液中置换出铜；⑥钠在空气中燃烧，主要产物是Na2O2‎ A.①③④⑤⑥ B.③④⑥‎ C.③④ D.全部 解析　①钠性质活泼，能够与空气中水、氧气反应，自然界中只能以化合态存在，故①错误；②钠燃烧生成过氧化钠，可与二氧化碳反应生成氧气，所以金属钠着火，不能使用泡沫灭火器救火，故②错误；③钠放置在煤油中沉在底部，密度大于煤油，故③正确；④钠具有良好的导热性，Na－K合金做原子反应堆的导热剂，故④正确；⑤根据钠与盐溶液反应时，先与水反应，然后生成的碱再与盐反应，故⑤错误；⑥Na在空气中燃烧生成Na2O2，故⑥正确；答案选B。‎ 答案　B ‎2.(2016·浙江余姚中学高一期中)下列关于Na及其化合物的叙述正确的是(　　)‎ A.将钠投入FeSO4溶液中，可以得到单质铁 B.足量Cl2、S分别和两份等质量的Na反应，前者转移的电子多 C.Na2O与Na2O2中阴、阳离子的个数比均为1∶2‎ D.在2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑反应中，每生成1 mol O2，消耗2 mol氧化剂 解析　A.该过程中发生的反应为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH＋FeSO4===Fe(OH)2↓＋Na2SO4，所以得不到铁，故A错误；B.Na的质量相等，反应中只有钠失电子，所以转移电子相等，故B错误；C.Na2O与Na2O2中阴、阳离子分别是氧离子和钠离子、过氧根离子和钠离子，所以其阴、阳离子个数比均为1∶2，故C正确；D.该反应中O元素化合价由－1价变为0价和－2价，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1 mol O2，消耗1 mol氧化剂，故D错误。‎ 答案　C ‎3.(2018·浙江嘉兴一中高一)含8.0 g NaOH的溶液中通入一定量CO2后，将得到的溶液低温小心蒸干，称得无水物9.3 g，则该无水物中一定含有的物质是(　　)‎ A.Na2CO3 B.NaHCO3‎ C.Na2CO3和NaHCO3 D.NaOH和Na2CO3‎ 解析　n(NaOH)＝0.2 mol。①若白色固体完全为碳酸钠，根据钠原子守恒，生成碳酸钠的物质的量为0.1 mol，质量为10.6 g>9.3 g，不可能；②若白色固体为氢氧化钠和碳酸钠的混合物，假设完全为氢氧化钠，则质量为8.0‎ ‎ g，若完全为碳酸钠，则质量为10.6 g，8.0 g<9.3 g<10.6 g，可能为二者的混合物；③若白色固体为碳酸氢钠和碳酸钠的混合物，完全为碳酸钠时，固体质量为10.6 g，完全为碳酸氢钠时，固体质量为16.8 g，所以白色固体的最小质量为10.6 g>9.3 g，所以不可能是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；④若完全为碳酸氢钠时，白色固体的质量为16.8 g>9.3 g，不可能；根据以上讨论可知，反应产物为NaOH和Na2CO3的混合物。‎ 答案　D ‎4.(2016·台州市高一上期末)已知钡的活性处于钾和钠之间，下列反应可以实现的是(　　)‎ A.钡可以从氯化钾溶液中置换出钾 B.钡与冷水剧烈反应置换出氢气 C.钡可以从氯化钠溶液中置换出钠 D.在溶液中钡离子可以氧化金属锌，使之成为锌离子 解析　A.将Ba投入KCl溶液中，Ba先和水反应生成氢氧化钡和氢气，生成的氢氧化钡和氯化钾不反应，所以不能置换出氯化钾溶液中的钾，故A错误；B.Ba的金属活动性介于K和Na之间，钠能与冷水反应，则Ba也能与冷水反应，故B正确；C.将Ba投入NaCl溶液中，Ba先和水反应生成氢氧化钡和氢气，生成的氢氧化钡和氯化钠不反应，所以不能置换出氯化钠溶液中的钠，故C错误；D.钡离子氧化性小于锌离子，所以在溶液中钡离子不能氧化金属锌，故D错误。‎ 答案　B ‎5.(2018·嘉兴一中高一下期末)有3份等质量的小苏打，第1份直接与盐酸恰好完全反应；第2份首先加热，使其部分分解后，再与盐酸恰好完全反应；第3份首先加热，使其完全分解后，再与盐酸恰好完全反应。假若盐酸的物质的量浓度相同，消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则V1、V2和V3的大小关系正确的是(　　)‎ A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2‎ C.V2>V3>V1 D.V1＝V2＝V3‎ 解析　3份小苏打质量相等，无论是直接与盐酸反应，还是部分分解或完全分解后与盐酸反应，最终得到的都是NaCl溶液，其中Cl－来自于盐酸，Na＋来自于NaHCO3，故3份小苏打消耗盐酸的体积相同。‎ 答案　D ‎6.(2017·温州中学)“绿色化学实验”进课堂，某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如下装置与操作以替代相关的课本实验。实验操作：钠与氯气反应的装置可作如图改进，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述错误的是(　　)‎ A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体 B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气 C.钠着火燃烧产生苍白色火焰 D.若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液，可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收 解析　A.氯气性质活泼，易与活泼金属钠发生化合反应生成NaCl，反应时有大量白烟，故A正确；B.氯气有毒，不能排放到空气中，氯气易与NaOH溶液反应而被吸收，故B正确；C.钠着火燃烧产生黄色火焰，故C错误；D.氯气具有强氧化性，与碘化钾发生置换反应，可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收，故D正确。‎ 答案　C ‎7.(2018·浙江金华一中高一)用1 L 1 mol·L－1NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比约为(　　)‎ A.1∶3 B.1∶2 ‎ C.2∶3 D.3∶2‎ 解析　根据两者反应的比例可以列出方程式：5NaOH＋4CO2===Na2CO3＋3NaHCO3＋H2O，因此所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比约为1∶3。‎ 答案　A ‎8.(2018·桐乡一中高一期中)现有25 mL 2 mol·L－1的Na2CO3溶液和75 mL 1‎ ‎ mol·L－1的稀盐酸。(1)将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中；(2)将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为(　　)‎ A.现象相同，所得气体的体积相等 B.现象相同，所得气体的体积不等 C.现象不同，所得气体的体积相等 D.现象不同，所得气体的体积不等 解析　把Na2CO3溶液逐滴加到盐酸中，开始时盐酸过量，则发生反应Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，开始就有气体放出。若将盐酸滴到Na2CO3溶液中，开始时Na2CO3过量，只发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，无气体放出，只有在Na2CO3全部转化成NaHCO3后再滴加盐酸才有气体放出。n(Na2CO3)∶n(HCl)＝(0.025 L×2 mol·L－1)∶(0.075 L×1 mol·L－1)＝2∶3>1∶2，故产生的CO2的体积不相同。‎ 答案　D ‎9.(加试题)(2016·绍兴一中高二上期末)在一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是(　　)‎ A.9∶4 B.1∶1 ‎ C.7∶6 D.6∶7‎ 解析　固体增重14 g，说明参加反应的CO的质量为14 g，则与CO反应的O2的质量为8 g，剩余未参加反应的气体26 g－14 g－8 g＝4 g，这4 g气体可能是剩余的CO，也可能是剩余的O2，若为CO，则m(O2)∶m(CO)＝8∶18＝4∶9；若为O2，则m(O2)∶m(CO)＝12∶14＝6∶7。故D项正确。‎ 答案　D ‎10.(2016·浙江省杭州七县市)下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)‎ A.海水晒盐后的母液中，直接加入CCl4可萃取Br2单质 B.从海水制海盐主要是通过化学变化完成 C.电解氯化钠溶液可以制得钠单质和氯气 D.电解熔融的氯化镁可制备镁单质和氯气 解析　A.‎ 海水晒盐后的母液中，溴以离子形式存在，应选氧化剂氧化后、萃取、蒸馏，故A错误；B.海水制海盐为蒸发原理，为物理变化，故B错误；C.电解氯化钠溶液生成NaOH、氢气、氯气，应选惰性电极电解熔融NaCl制得钠单质和氯气，故C错误；D.氯化镁为离子化合物，电解熔融氯化镁可冶炼Mg，同时生成氯气，故D正确。‎ 答案　D ‎11.(2018·桐乡一中高一下期)下列方法不能用于鉴别Na2CO3和NaHCO3固体的是(　　)‎ A.分别加热两种固体，将放出的气体通入澄清石灰水 B.分别取两种固体溶于水，滴加Ba(OH)2溶液，观察是否生成沉淀 C.分别取两种固体各1 g，滴入几滴水振荡，用手触摸试管底部 D.分别取等质量的固体与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧称重 解析　碳酸钠很稳定，不分解，A正确；两者都能产生沉淀，不能用于检验，B错；碳酸钠溶于水会放热，碳酸氢钠溶于水吸热，因此可以用来区别两种固体，故C正确；等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，生成的盐的质量不同，D正确。‎ 答案　B 二、填空题 ‎12.(2018·浙江暨阳联合测试)某同学根据Mg与CO2反应原理，推测钠也应能在CO2中燃烧。为了确定其生成产物并进行实验论证，请你参与以下研究过程。该同学按实验要求，用下列装置进行实验(已知PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd)，请完成下列问题：‎ ‎(1)装置1气密性的检验方法_________________________________。‎ ‎(2)若装置6中有黑色沉淀，装置4中的残留固体(只有一种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为：___________________________________________________________。‎ ‎(3)指导老师认为，不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳，当确认钠充分反应后，请你设计一个简单实验，验证装置4中得到的残留固体中是否含有碳：_____________________________________。‎ 解析　(1)根据图示，检验装置1的气密性的方法为：用止水夹夹紧1～2处橡胶管，打开分液漏斗活塞，然后向分液漏斗加水至形成一段液柱，一段时间后液柱不再下降证明气密性良好；(2)由题意可知，装置4中的残留固体(只有一种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出，说明生成碳酸钠，装置6中有黑色沉淀，说明PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd，所以反应物为碳酸钠和CO，反应的化学方程式为2Na＋2CO2Na2CO3＋CO；(3)根据C不溶于水分析，将装置4中固体加足量水，有不溶黑色固体，则生成物中有C。‎ 答案　(1)用止水夹夹紧1～2处橡胶管，打开分液漏斗活塞，然后向分液漏斗加水至形成一段液柱，一段时间后液柱不再下降证明气密性良好 ‎(2)2Na＋2CO2Na2CO3＋CO ‎(3)将4中固体加足量水，有不溶黑色固体，则生成物中有C ‎13.(2017·嘉兴高一上期末)某研究性学习小组根据老师的学案设计实验对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行研究。‎ ‎(1)甲同学设计除去碳酸氢钠溶液中碳酸钠杂质的方法：向溶液中通入足量的二氧化碳。请写出相关反应的离子方程式________________________________。‎ ‎(2)乙同学设计如图实验装置，比较碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性，并检验分解产物。最好应在a试管底部加入____________________(填化学式)。‎ ‎(3)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为碳酸钠)，丙同学称取27.4 g变质小苏打样品，经过充分加热、冷却、称量，所得固体的质量为21.2 g，则原混合物中碳酸钠的质量为________。‎ 解析　(1)碳酸钠与二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠，反应的离子方程式为：CO ‎＋H2O＋CO2===2HCO，(2)碳酸氢钠在小试管b中，Na2CO3在大试管a中，大试管直接加热，温度较高，如温度较高的不分解，而加热温度较低的物质分解，可判断稳定性强弱，(3)设混合物中含有碳酸氢钠的质量为x，‎ ‎2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm ‎168　　　　　　　　　　　　　　 62‎ x　　　　　　　　　　　27.4 g－21.2 g＝6.2 g 则：＝，‎ 解得：x＝16.8 g, ‎ 原混合物中碳酸钠的质量为：27.4 g－16.8 g＝10.6 g。‎ 答案　(1)CO＋H2O＋CO2===2HCO ‎(2)Na2CO3　(3)10.6 g ‎14.(2018·宁波余姚中学)(1)溶解28.4 g碳酸钙和碳酸氢钙的混合物，消耗1.0 mol/L盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物，得到氧化钙的质量是________。‎ ‎(2)有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物27.2 g，把它们溶于足量的水中充分反应后，溶液中Ca2＋、CO、HCO均转化为沉淀，将反应器内水分蒸干，最后得到白色固体物质共29 g，则原混合物中Na2CO3的质量是________。‎ 解析　(1)本题考查化学方程式的计算。该题常规解法为先写化学方程式，然后列方程组计算即可得答案；当然也可利用原子守恒解之。利用钙原子、氯原子守恒有：‎ CaO～CaCl 2～2HCl m　　　　　1 mol/L×0.5 L 由此解得氧化钙的质量为m＝14 g。‎ ‎(2)依题意知，Na 2CO 3 、NaHCO 3 、CaO和NaOH充分反应后恰好全部转变为CaCO 3 和NaOH，Δm＝29 g－27.2 g＝1.8 g。‎ 由原子守恒知固体物质增重是因为水参与了反应，依题意构造方程式：‎ Na 2 CO 3＋NaHCO 3＋2CaO＋H 2O===2CaCO 3 ↓＋3NaOH　Δm ‎106 18‎ ‎10.6 g 1.8 g 故答案为10.6 g。‎ 答案　(1)14 g　(2)10.6 g ‎15.(2017·9月台州市选考教学质量评估，31)CaO2(过氧化钙)在医用防腐、消毒等方面应用广泛。它难溶于水、乙醇等溶剂，易溶于酸，温度过高易分解释放出氧气。实验室以大理石(含少量SiO2等杂质)为原料制备过氧化钙及含量测定如下：‎ ‎(一)过氧化钙的制备流程 大理石滤液滤渣产品 已知：CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl ‎(1)步骤①的具体操作为逐滴加入适量稀盐酸，将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________________________________________________________。‎ ‎(2)步骤②的装置示意图如下图1，此步骤的关键是控制温度，其措施有冷水浴、磁力搅拌、________。‎ 图1‎ ‎(3)步骤⑤恒温烘箱的温度应控制在120 ℃左右的目的是___________________________________________________________。‎ ‎(二)过氧化钙的含量测定 方法一：取0.135 0 g产品于锥形瓶中，先酸化生成H2O2，再用标准KMnO4溶液滴定生成的H2O2，平行测定多次。‎ ‎(4)上述酸化过程中，选用盐酸而不选用硫酸的可能原因是 ‎___________________________________________________________。‎ 方法二：取0.135 0 g产品于硬质玻璃管中，加热，收集气体，平行测定多次。‎ ‎(5)方法二可用下图2所示装置收集并测定气体的体积。‎ 图2‎ 仪器A的名称______；读取气体体积的具体方法___________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ ‎(6)方法二数据记录如下表(标况下)，产品中过氧化钙的含量________(以质量分数表示)。‎ 测定次数 收集前读数/mL 收集后读数/mL 第1次 ‎21.06‎ ‎4.24‎ 第2次 ‎23.52‎ ‎6.72‎ 第3次 ‎22.41‎ ‎5.63‎ 第4次 ‎20.80‎ ‎7.20‎ 解析　(1)步骤①煮沸的目的就是除去CO2，以免在步骤②中产生CaCO3影响CaO2的纯度。‎ ‎(2)控制温度防止温度过高产生的CaO2分解，故除用冷水溶解，搅拌之外，还应控制反应速率，故加入H2O2不宜过快。‎ ‎(3)使反应产生的CaO2·8H2O分解产生CaO2，又要防止温度过高产生的CaO2分解。‎ ‎(4)硫酸与CaO2生成的CaSO4，微溶于水，使CaO2不能进一步反应。‎ ‎(5)由图可知A为碱式滴定管，读取气体的方法是先使整套装置冷却至室温，移动碱式滴定管，使碱式滴定管内的液面与量筒内的液面在一条水平线点，平视凹液面即可。‎ ‎(6)第4组数据误差太大应舍去，产生气体的体积V(O2)＝16.8 mL n(O2)＝7.5×10－4mol n(CaO2)＝2n(O2)＝1.5×10－3mol m(CaO2)＝1.5×10－3mol×72 g/mol＝0.108 g CaO2的含量为：×100%＝80.00%。‎ 答案　(1)除去溶液中的CO2‎ ‎(2)缓慢滴加H2O2溶液 ‎(3)使CaO2·8H2O分解生成CaO2，防止温度过高CaO2分解 ‎(4)硫酸与CaO2生成的CaSO4覆盖于CaO2表面阻止反应进行 ‎(5)碱式滴定管　使整套装置冷却至室温上下移动碱式滴定管(仪器A)使碱式滴定管与量筒的液面等高，平视凹液面底部，分别读取收集气体前后滴定管的刻度 ‎(6)80.00%‎