2021届高考化学一轮复习第3章金属元素及其重要化合物第9讲钠及其重要化合物教学案新人教版

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2021届高考化学一轮复习第3章金属元素及其重要化合物第9讲钠及其重要化合物教学案新人教版

- 1 - 第三章 金属元素及其重要化合物 [考纲解读] 1.掌握 Na 及其重要化合物的主要性质,了解其应用。2.掌握镁、铝及其重 要化合物的性质,了解其用途。3.掌握 Al3+、AlO- 2 、Al(OH)3 之间的相互转化关系。4.了解铁 及其重要化合物的主要性质及其应用。5.以 Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的 氧化还原反应。6.能鉴别溶液中的 Fe2+、Fe3+。7.了解铜及其化合物的性质。 第 9 讲 钠及其重要化合物 一、钠的性质及应用 1.钠的物理性质 (1)颜色:□01银白色,有金属光泽。 (2)密度:ρ(H2O)□02>ρ(Na)□03>ρ(煤油)。 (3)熔点:□04低于 100 ℃。 (4)硬度:质地□05柔软,可以用小刀切割。 2.从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性 (1)与非金属单质(如 O2、Cl2)的反应 O2 常温: 01 4Na+O2===2Na2O 加热或点燃: 02 2Na+O2=====△ Na2O2 Cl2: 03 2Na+Cl2=====点燃2NaCl (2)与水的反应 ①离子方程式: 04 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。 ②与滴加酚酞的水反应的现象及解释 (3)与盐酸反应:“遇酸酸优先” 离子方程式: 08 2Na+2H+===2Na++H2 ↑。 - 2 - (4)与盐的反应 ①钠与盐溶液反应:“遇盐水在前” Na――→水 NaOH ――→盐 发生复分解反应 如 Na 投入 CuSO4 溶液中,反应的离子方程式为 09 2Na+2H2O===H2↑+2Na++2OH-,Cu2 ++2OH-===Cu(OH)2↓。 ②金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如:4Na+TiCl4=====熔融 10 4NaCl +Ti。 3.钠的制取及保存 (1)制取:化学方程式为 01 2NaCl(熔融)=====电解2Na+Cl2↑。 (2)保存:密封保存,通常保存在 02 煤油中。 4.钠的用途 (1)制取 Na2O2 等化合物。 (2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。 (3)用作电光源,制作高压钠灯。 (4)冶炼某些金属 二、氧化钠和过氧化钠 物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 色、态 01 白色固体 02 淡黄色固体 类别 03 碱性氧化物 04 过氧化物 (非碱性氧化物) 电子式 05 Na+[× · O ·· ·· × ·]2-Na+ 06 Na+[× · O ·· ·· · · O ·· ·· × ·]2-Na+ 生成条件 07 常温 08 加热或点燃 化学 性质 与水 反应 09 Na2O+H2O===2NaOH 10 2Na2O2+2H2O===4NaOH+ O2↑ 与 CO2 反应 11 Na2O+CO2===Na2CO3 12 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3 +O2 与酸反应(以盐酸 为例) 13 Na2O+2HCl===2NaCl+ H2O 14 2Na2O2+4HCl===4NaCl +2H2O+O2↑ - 3 - 主要用途 — 供氧剂 三、碳酸钠和碳酸氢钠 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 01 纯碱或 02 苏打 03 小苏打 主要 性质 色、态 04 白色粉末 05 细小白色晶体 水溶性 06 易溶于水 07 可溶于水 稳定性 08 稳定 09 受热易分解 CO2- 3 、HCO- 3 与 H+反应 10 CO2- 3 +2H+=== CO2↑+H2O 11 HCO- 3 +H+=== CO2↑+H2O CO2- 3 、HCO- 3 与 OH-反应 不反应 12 OH-+HCO- 3 ===CO2- 3 +H2O 与 CaCl2 Ca2++CO2- 3 === CaCO3↓ 不反应 相互转化 Na2CO3 13 CO2+H2O 固( 14 加热)/液 (□15NaOH)NaHCO3 主要用途 用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、 造纸、纺织、石油、冶金等工 业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵 粉的主要成分之一 四、碱金属的一般性与特殊性 1.一般性 相似性 递变性(由 Li→Cs) 原子结构 最外层均为 01 1 个电子 电子层数逐渐增多, 核电荷数逐渐 02 增大,原子半 径逐渐 03 增大 - 4 - 元素性质 都具有较强的金属性,最高正价 均为 04 +1 价 金属性逐渐 05 增强 单质 性质 物理 性质 (除 Cs 外)都呈 06 银白色,密度 07 较小,熔、沸点 08 较低 密度逐渐增大(钾反常),熔、沸 点逐渐 09 降低 化学 性质 都具有较强的 10 还原性 还原性逐渐 11 增强;与 O2 反应 越来越剧烈,产物越来越复杂 2.特殊性 (1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。 (2)碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在 01 石 蜡中。 (3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以 H-形式存在,显 02 -1 价,碱金属氢化物是强还原剂。 五、焰色反应 1.焰色反应的概念 某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于物理变化,属 于元素的性质。 2.焰色反应的操作 (1)洗、烧:将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色。 (2)蘸、烧:蘸取试样(固体也可以蘸取)在无色火焰上灼烧观察火焰颜色。 (3)洗、烧:将铂丝再蘸稀盐酸灼烧至无色,就可以继续做新的实验了。 3.常见元素的焰色 钠元素 01 黄色;钾元素 02 紫色(透过 03 蓝色钴玻璃观察)。 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,并指明错因。 (1)钠在氧气中燃烧,氧气充足时生成 Na2O2,氧气不足时生成 Na2O。(×) 错因:钠在氧气中燃烧,不管氧气是否充足都只生成 Na2O2。 (2)1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4NA。(×) 错因:1_mol_Na2O2 固体中含 2_mol_Na+和 1_mol_O2- 2 ,离子总数为 3NA。 - 5 - (3)过氧化钠与水反应时,生成 0.1 mol O2 转移的电子数为 0.4NA。(×) 错因:Na2O2 与 H2O 反应时,Na2O2 中的一个氧原子得另一个氧原子的电子,故每生成 1_mol_O2 转移 2_mol_e-。 (4)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液。(×) 错因:NaOH 溶液的焰色也是黄色。 (5)所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色。(×) 错因:铂丝灼烧时就没有颜色。 (6)相同温度下溶解度:Na2CO3NaHCO3。(×) 错因:溶解度:Na2CO3>NaHCO3。 2.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 碳酸钠、碳酸氢钠能用澄清石 灰水鉴别 Na2CO3 能与澄清石灰水反应生 成白色沉淀,而 NaHCO3 不能 Ⅰ对, Ⅱ对,有 B 向 Na2O2 的水溶液中滴入酚酞 变红色 Na2O2 与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对, Ⅱ错,无 C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄 光 Ⅰ对, Ⅱ对,有 D 酚酞溶液在碳酸钠溶液中的 颜色比在同浓度同温度的碳 酸氢钠溶液中深 CO 2- 3 水解程度大于 HCO- 3 Ⅰ对, Ⅱ对,有 答案 D 解析 A 项,因二者与澄清石灰水反应都会有白色沉淀生成,陈述Ⅰ、Ⅱ均不正确,它 们不能用澄清石灰水鉴别;B 项,陈述Ⅰ应为先变红后褪色,错,陈述Ⅱ对;C 项,两个陈述 无因果关系。 3.用适当的方法除杂(括号内为杂质) 物质 方法 Na2CO3(NaHCO3)固体粉末 ______________________ Na2CO3(NaHCO3)溶液 __________________ NaHCO3(Na2CO3)溶液 ______________________ 答案 加热至不再产生气体为止 加入适量的 NaOH 通 CO2 至不再吸收为止,并加热一 - 6 - 会儿 解析 NaHCO3 受热分解生成 Na2CO3、CO2 和 H2O,应加热至不产生气体为止。NaHCO3 的分解 温度为 250 ℃以上,因此溶液中加热不会分解,所以应加入适量的 NaOH,使之反应生成 Na2CO3; 由于 Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3,因此通入足量的 CO2,使 Na2CO3 生成 NaHCO3,再加热会儿除 净溶液中的未反应的 CO2。 考点一 钠的性质及用途 [解析] 实验在无水条件下进行,有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置 换出来并且放出热量,属于置换反应,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,说明钠比铜活泼,故 A、 B 项正确;若钠与 CuSO4 溶液混合,则钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应 生成氢氧化铜,不会置换出铜单质,故 C 错误;根据以上分析,在无水条件下,Na 可以与 CuSO4 反应并生成 Cu,故 D 正确。 [答案] C 1.钠的取用方法:用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切 取黄豆大小的钠,剩余的钠放回原试剂瓶。 2.钠失火的处理:沙土盖灭,不能用水或泡沫灭火器灭火。 3.钠与水(或酸)反应:Na 与 H2O(或酸)反应的实质都是与 H+的反应。 4.钠与盐溶液的反应 (1)钠与盐溶液反应的思维模板 如:Na 与 MgSO4 溶液的反应,先考虑 Na 与水反应,再考虑 MgSO4 与生成的 NaOH 溶液反应。 - 7 - (2)钠与不同盐溶液反应实验现象的描述 ①共性 因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:a.浮:钠浮在 液面上;b.熔:钠熔化成光亮的小球;c.游:在液面上不停地游动直至反应完;d.响:反应 中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。 ②差异性 与酸及水解显酸性的盐溶液反应时,由于溶液中 H+浓度较大,反应比与水剧烈,最后钠 可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。 1.把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( ) A.放入饱和 NaOH 溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的 pH 增大 B.放入稀 CuSO4 溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出 C.放入 MgCl2 溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成 D.放入 NH4NO3 溶液中:有无色无味气体放出 答案 C 解析 A 错误,饱和 NaOH 溶液中放入钠,钠与水反应消耗水且生成 NaOH,从而会有部分 NaOH 晶体析出,同时生成氢气,由于溶液仍是饱和溶液,故溶液的 pH 不变;B 错误,钠与水 反应生成氢气和 NaOH,NaOH 与 CuSO4 反应会出现蓝色沉淀;C 正确,钠与水反应生成的 NaOH 与 MgCl2 反应生成 Mg(OH)2 白色沉淀;D 错误,钠与水反应放热,生成的 NaOH 与 NH + 4 反应生成 NH3·H2O,NH3·H2O 部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出,故放出的气体有刺激性气味。 2.有关钠的叙述正确的是( ) A.2.3 g 钠与 97.7 g 水反应后,溶液中溶质的质量分数等于 4% B.钠和 CuSO4 溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑,这是析出了金属铜 C.向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后,溶液中含有两种溶质 D.钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃所得的产物一样 答案 C 解析 w= 4 g 100 g-0.1 g ×100%≠4%,A 错误;Na 先与 H2O 反应生成 NaOH,并放出大量的 热,NaOH 再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜不稳定,受热分解为氧化铜,B 错误;2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,C 正确;Na 在空气中缓慢 氧化生成 Na2O,Na 在空气中点燃生成 Na2O2,D 错误。 考点二 氧化钠、过氧化钠 - 8 - [解析] (1)由 N 元素的化合价降低可知,NaNO3 是氧化剂。配平方程式:10Na+ 2NaNO3=====△ 6Na2O+N2↑,收集到 1.12 m3(标准状况下)N2,n(N2)=50 mol,那么 n(Na2O)=300 mol, 故 m(Na2O)=18.6 kg。 (2)测定样品中氧化钠的含量有多种方法,可通过测生成 O2 的体积来计算 Na2O2 的量;还可以 通过滴定法测锥形瓶中生成 NaOH 的量来计算。 (3)由 2Na2O+O2===2Na2O2 Δm 2×62 g 32 g m(Na2O) (9.35-7.75) g 得:m(Na2O)=2×62 g× 9.35-7.75 g 32 g =6.2 g,所以其质量分数为:6.2 g 7.75 g ×100%=80%。 [答案] (1)NaNO3 18.6 (2)(以下两种方法任选一种,其他合理方法亦可) - 9 - 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, Na2O+H2O===2NaOH G、C b 量筒中收集到的气体的体积 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, Na2O+H2O===2NaOH, NaOH+HCl===NaCl+H2O D、H b、c、e 中和锥形瓶中样品与水反应后所 得溶液使用的盐酸标准溶液的体 积 (3)80% 1.Na2O2 的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析 Na2O2 的性质 (1)Na2O2 的强氧化性 试剂 反应原理 现象 SO2 气体 Na2O2+SO2===Na2SO4 — Na2SO3 溶液 Na2O2+Na2SO3+H2O=== Na2SO4+2NaOH — 氢硫酸 Na2O2+H2S===S↓+2NaOH 溶液变浑浊 酚酞溶液 与水反应生成 NaOH,Na2O2 的 强氧化性使之褪色 先变红 后褪色 品红溶液 Na2O2 的强氧化性使之褪色 红色褪去 (2)遇 KMnO4 等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为 O2。 (3)遇 CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。 2.Na2O2 与 CO2 和 H2O 反应的五大关系 (1)物质的量的关系 无论是 CO2、H2O 的单一物质还是二者的混合物,通过足量的 Na2O2 时,CO2 或 H2O 与放出 O2 的物质的量之比均为 2∶1。 (2)气体体积关系 CO2 和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量 Na2O2,气体体积的减少量为原混合气体体 积的1 2 ,即为生成氧气的量。 (3)固体质量关系 - 10 - 相当于固体 Na2O2 只吸收了 CO2 中的“CO”,H2O 中的“H2”;可以看做发生相应的反应: Na2O2+CO===Na2CO3,Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应都不容易直接发生)。 (4)电子转移关系 当 Na2O2 与 CO2、H2O 反应时,每产生 1 mol O2 转移 2 mol e-。 如: (5)先后顺序关系 一定量的 Na2O2 与一定量的 CO2 和 H2O(g)的混合物反应,可看做 Na2O2 先与 CO2 反应,待 CO2 反应完全后,Na2O2 再与 H2O(g)发生反应。 3.(2019·北京师大附中高三期中)某实验小组通过下图所示实验探究 Na2O2 与水的反应: 下列说法不正确的是( ) A.②中的大量气泡主要成分是氧气 B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成 C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的 D.⑤中 MnO2 的主要作用是降低了水中氧气的溶解度 答案 D 解析 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,故 A 正确;氢氧化钠是强碱,遇到酚酞, 溶液变成红色,故 B 正确;过氧化钠与水反应可能生成了过氧化氢,过氧化氢具有强氧化性, 能够使溶液褪色,故 C 正确;生成的过氧化氢在二氧化锰作催化剂时发生了分解,因此放出 大量气泡,故 D 错误。 4.取一定质量的某物质在 a g 氧气中完全燃烧,将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反 应,反应后容器内有 b g 氧气,测得 b>a,下列物质中满足上述结果的是( ) A.HCOOH B.HCHO C.CH4 D.C6H12O6 答案 A 解析 烃及烃的含氧衍生物在 O2 中充分燃烧后生成 CO2、H2O,产物通过足量的 Na2O2,发 生反应 2CO2 +2Na2O2===2Na2CO3 +O2,2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,对生成物变式:Na2CO3 ~ - 11 - Na2O2·CO,2NaOH~Na2O2·H2,可知过氧化钠增加的质量=与 CO2 同物质的量的 CO 质量+与 H2O 同物质的量的 H2 质量,质量增加部分物质的组成可以表示为 nCO·mH2,即化学式可表示为 nCO·mH2 的物质完全燃烧后能被过氧化钠完全吸收,而题述有机物反应后容器内氧气质量大于 原氧气质量,故有机物的化学式符合 nCO·mH2·xO2 形式。HCOOH 可以改写为 CO·H2·1 2 O2 形式, 故 A 符合;HCHO 可以改写为 CO·H2,故 B 不符合;CH4 中没有氧元素,反应后氧气质量小于原 氧气质量,故 C 不符合;C6H12O6 可以改写为 6CO·6H2 形式,反应后氧气质量等于原氧气质量, 故 D 不符合。 考点三 碳酸钠、碳酸氢钠 [解析] CO2 与 NaOH 溶液反应时,据 CO2 量与 NaOH 量的相对多少,有这样两个阶段: ①CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,此时溶质可能为 NaOH 和 Na2CO3 或只有 Na2CO3(刚好反应);②Na2CO3 +CO2+H2O===2NaHCO3,此时溶质可能为 Na2CO3 和 NaHCO3 或只有 NaHCO3;据图分析:B 情况最终 生成的 CO2(其实就是最初通入的与 NaOH 溶液反应的 CO2)是 A 情况的 2 倍。 (3)当加入 150 mL 盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为 NaCl。据物料守恒有 n(NaOH) =n(Na+)=n(Cl-)=0.2 mol·L-1×0.15 L=0.03 mol,所以 c(NaOH)=0.03 mol 0.02 L =1.5 mol·L -1。 [答案] (1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 (3)1.5 mol·L-1 1.判断类别,用准性质,突破 Na2CO3、NaHCO3 的鉴别 (1)利用热稳定性不同 - 12 - (2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下) (3)利用阴离子的不同 (4)利用溶液的酸碱性不同 2.用数形结合理解 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸的反应 (1)向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸,第一步:CO 2- 3 转化为 HCO- 3 ,无气体产生;第二步:HCO- 3 与 H+反应产生 CO2。消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 1 所示。 (2)向 NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 2 所示。 (3)向 NaOH、Na2CO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积的关 系如图 3 所示(设 NaOH、Na2CO3 的物质的量之比 x∶y=1∶1,其他比例时的图像略)。 (4)向 Na2CO3、NaHCO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积的 关系如图 4 所示(设 Na2CO3、NaHCO3 的物质的量之比 m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。 5.下列关于 Na2CO3 和 NaHCO3 的比较中,说法不正确的是( ) A.NaHCO3 固体受热容易分解,而 Na2CO3 固体受热不容易分解 B.等物质的量的 Na2CO3 和 NaHCO3 分别与足量的盐酸反应,前者消耗盐酸的物质的量比后 者多 C.向等体积等物质的量浓度的 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液分别滴加 2 滴酚酞溶液,前者颜色比 后者深 D.Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液分别与 Ba(OH)2 溶液反应的离子方程式相同 - 13 - 答案 D 解析 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液分别与 Ba(OH)2 溶液反应的离子方程式不相同,Na2CO3 与 Ba(OH)2 溶液:CO2- 3 +Ba2+===BaCO3↓,NaHCO3 与 Ba(OH)2 溶液反应,当 NaHCO3 少量时:HCO- 3 + OH-+Ba2+===BaCO3↓+H2O;当 NaHCO3 过量时:2HCO- 3 +Ba2++2OH-===BaCO3↓+CO2- 3 +2H2O。 6.将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO3 混合并配成溶液,向溶液中滴加 0.1 mol·L-1 稀盐酸。 下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2 的物质的量的关系的是( ) 答案 C 解析 0.01 mol NaOH 先与 0.01 mol H+中和,CO 2- 3 再与 H+生成 HCO- 3 ,又消耗 0.01 mol H+,最后 0.01 mol HCO - 3 与 H+反应生成 0.01 mol CO2。 考点四 碱金属的性质及焰色反应 [答案] B 1.碱金属的常见设问点 (1)碱金属单质与水(或酸)反应的现象。 (2)碱金属单质的保存(注意碱金属的密度)。 (3)碱金属单质与氧气反应产物的判断。 (4)碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较。 (5)碱金属的碳酸盐性质的比较。 (6)与最新的科学技术相关的碱金属的应用。 2.焰色反应 (1)焰色反应的现象只与元素的种类有关,而与元素的状态无关,如 Na+、Na 的焰色均为 - 14 - 黄色。 (2)观察钾的焰色时必须透过蓝色钴玻璃观察,目的是滤去黄光以免产生干扰。 7.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判 断正确的是( ) A.只含有 Na+ B.一定含有 Na+,可能含有 K+ C.既含有 Na+,又含有 K+ D.可能含有 Na+,可能还含有 K+ 答案 B 解析 Na 元素的焰色为黄色,而 K 元素的焰色为紫色,而且黄色会干扰紫色,所以不能 判断是否含有 K 元素。 8.为鉴别 K2CO3 和 NaHCO3 两种白色固体,有 4 位同学分别设计了下列四种不同的方法, 其中不可行的是( ) A.分别加入 1 mol·L-1 的盐酸,看气泡产生的快慢 B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水中,观察有无白色浑浊 C.分别取样配成溶液,滴加 Ba(OH)2 溶液,观察有无白色沉淀 D.分别配成溶液、做焰色反应实验,观察火焰的颜色 答案 C 解析 A 项,因 K2CO3 与盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钾,盐酸过量时才生成气体, 故可行;B 项,K2CO3 受热不分解,NaHCO3 受热分解产生 CO2,故可行;C 项,二者与 Ba(OH)2 溶 液反应都产生白色沉淀 BaCO3,故不可行;D 项,钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),钠 的焰色为黄色,可行。 建议用时:40 分钟 满分:100 分 一、选择题(每题 6 分,共 72 分) 1.取一小块金属 Na,放在燃烧匙里加热,下列现象描述正确的是( ) ①金属先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰 为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质 A.②⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤ - 15 - 答案 C 解析 钠的熔点低,加热时先熔化,然后燃烧,产生黄色火焰,生成 Na2O2 淡黄色固体。 2.下列说法正确的是( ) A.NA 表示阿伏加德罗常数,1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2,失去 2NA 个电子 B.用如图装置进行实验,由②中澄清石灰水变浑浊,可证明①中 NaHCO3 固体受热分解 C.苏打是面包发酵粉的主要成分之一 D.过氧化钠会因为空气中的氧气而易变质 答案 B 解析 Na2O2 中钠的化合价为+1,1 mol Na 只能失去 1 mol e-,A 错误;小苏打是面包发 酵粉的主要成分之一,C 错误;过氧化钠在空气中因与 CO2 和 H2O 反应而易变质,D 错误。 3.如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的部分装置。下列操 作正确的是( ) A.a 通入 CO2,然后 b 通入 NH3,c 中放碱石灰 B.b 通入 NH3,然后 a 通入 CO2,c 中放碱石灰 C.a 通入 NH3,然后 b 通入 CO2,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b 通入 CO2,然后 a 通入 NH3,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 答案 C 解析 侯氏制碱法的原理是向饱和的 NaCl 溶液中先通入 NH3,然后通入 CO2,利用生成的 碳酸氢钠溶解度小而析出。由于 NH3 在水中的溶解度大所以先通 NH3,但为了防倒吸,所以 a 通入 NH3,然后 b 通入 CO2,考虑 NH3 的尾气处理所以 c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉,即 C 正确。 4.取一支大试管,加入 20 mL 饱和澄清石灰水(ρ=1.06 g·cm-3),再加入 5 mL 苯(ρ =0.87 g·cm-3),静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ=0.97 g·cm-3)。下列实验现象中, 能观察到的有( ) ①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动 ②有气体产生 ③澄清石灰水变浑浊 ④钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动 ⑤钠停留在苯层不 反应 ⑥钠块最后消失 A.①②⑥ B.②③④⑥ C.⑤ D.①②③⑥ 答案 B 解析 根据题意,金属钠的密度小于饱和澄清石灰水,但大于苯,故将金属钠投入盛有 - 16 - 石灰水和苯的大试管中,钠会处于二者的界面处;同时由于钠与水反应生成 H2,H2 对金属钠产 生推动作用,故金属钠在界面处可能上下跳动。由于反应消耗水,有 NaOH 生成,并放出热量, Ca(OH)2 的溶解度减小,饱和澄清石灰水中有 Ca(OH)2 析出,溶液变浑浊。 5.下列说法正确的是( ) A.可用 H2O 来确定某 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2 B.可用 CO2 来确定某 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2 C.Na2O 比 Na2O2 稳定 D.将适量的 Na2O2、Na2O 分别加到酚酞溶液中,最终溶液均为红色 答案 A 解析 CO2、H2O 与 Na2O2、Na2O 均能反应,且 CO2、H2O 与 Na2O2 反应时能产生 O2,因 O2、CO2 均是无色无味的气体,故不能用 CO2 来确定 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2,而 Na2O2 与 H2O 反应会 产生气泡,Na2O 与 H2O 反应无明显现象,可用 H2O 来确定 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2,所以 A 正确,B 错误;Na2O 在空气中加热会转化为 Na2O2,故 Na2O2 比 Na2O 稳定,C 错误;将 Na2O、Na2O2 加到酚酞溶液中,二者均与溶液中的 H2O 反应生成碱而使溶液变为红色,但 Na2O2 具有强氧化 性,最终会使溶液褪色,D 错误。 6.(2019·黑龙江鹤岗一中期末)Na2CO3 和 NaHCO3 是常见的两种钠盐,它们广泛应用于生 产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,不正确的是( ) A.小苏打能中和胃酸,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,可用于治疗胃酸过多症, 但不适合胃溃疡病人 B.NaHCO3 能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头 C.可以用澄清石灰水来鉴别 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液 D.往 Na2CO3 饱和溶液中通入 CO2 气体,可获得 NaHCO3 沉淀 答案 C 解析 小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式 为 NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,胃溃疡病人不能服用小苏打类药物来治疗,因为反应产 生的二氧化碳气体会造成胃部胀气,易造成胃穿孔,A 正确;NaHCO3 与酸反应生成二氧化碳气 体,使得馒头或面包松软多孔,B 正确;Na2CO3 和 NaHCO3 溶液都能与澄清石灰水反应生成 CaCO3 白色沉淀,所以不能用澄清石灰水来鉴别,C 错误;Na2CO3 比 NaHCO3 易溶于水,所以在饱和 Na2CO3 溶液中通入 CO2 气体可得到 NaHCO3 沉淀,D 正确。 7.(2019·大同高三调研)下列有关 Na2O2 的说法不正确的是( ) A.向包有 Na2O2 粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明 Na2O2 与 H2O 反 应放热且有氧气生成 B.Na2O2 与 CO2 反应时有单质 O2 生成,该反应属于置换反应 C.Na2O2 在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2 既是氧化剂,又是还原剂 - 17 - D.Na2O2 粉末加入 Ca(HCO3)2 溶液中,会产生气体和浑浊 答案 B 解析 A 项,可燃物燃烧的条件是温度达到着火点和具有助燃物质;B 项,反应物中没有 单质参加反应,不符合置换反应的定义;C 项,Na2O2 与 CO2、H2O 的反应都是 Na2O2 自身的氧化 还原反应;D 项,Na2O2 先和水反应生成 O2 和 NaOH,NaOH 再与 Ca(HCO3)2 反应产生沉淀 CaCO3。 8.某溶液中含有 HCO- 3 、SO2- 3 、CO2- 3 、CH3COO-4 种阴离子。向其中加入足量的 Na2O2 固体后, 溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)( ) A.CH3COO- B.SO2- 3 C.CO2- 3 D.HCO- 3 答案 A 解析 Na2O2 与水反应生成 NaOH,HCO- 3 +OH-===CO2- 3 +H2O,HCO - 3 浓度减小,CO 2- 3 浓度增大; SO 2- 3 具有还原性,会被 Na2O2 氧化,浓度减小;CH3COO-浓度几乎不变。 9.下图是 Na2O2 和 CO2 定性、定量实验的装置示意图。 注射器 1 中抽取了 100 mL CO2,U 形管中装有适量小玻璃珠和约 1.5 g Na2O2 粉末。实验 开始时,打开 K1、K2、K4 止水夹,关闭 K3 止水夹,推动注射器 1 活塞,缓缓将 CO2 压至 U 形管 中,注射器 2 活塞缓缓向外移动。下列叙述中不正确的是( ) A.U 形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积 B.U 形管内淡黄色粉末渐渐变白 C.注射器 1 活塞推到底后,注射器 2 中收集到的气体大于 50 mL,只是因为还含有 CO2 D.打开胶塞,立即将带火星的木条伸入 U 形管中,可验证反应产物之一为氧气 答案 C 解析 玻璃珠可起到增大 Na2O2 与 CO2 接触面积,使之反应完全的作用,A 正确;U 形管中 Na2O2 与 CO2 反应生成 Na2CO3 和 O2 ,故 U 形管内淡黄色粉末渐渐变白,B 正确;由 2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3+O2 可知,100 mL CO2 理论上应产生 50 mL O2,收集到的气体大于 50 mL,除部 分 CO2 没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀,C 错误;可利用 O2 支持燃烧,能使带火 星的木条复燃的性质证明,D 正确。 10.已知硫酸亚铁溶液中加入 Na2O2 时发生反应:4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑ +8Na+。下列说法正确的是( ) A.该反应中氧化剂是 Na2O2,还原剂是 FeSO4 B.若 Fe2+失去 4 mol 电子,生成氧气的体积约为 22.4 L - 18 - C.4 mol Na2O2 参加反应,共得到 6 mol 电子 D.反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色 答案 C 解析 该反应中 Fe2+失电子作还原剂,Na2O2 中的氧元素既得电子又失电子,Na2O2 既作氧 化剂又作还原剂,A 错误;未指明温度和压强,无法计算生成的氧气的体积,B 错误;该反应 中转移 6e-,且只有 Na2O2 中的氧元素得电子,4 mol Na2O2 参加反应,共得到 6 mol 电子,C 正确;反应过程中 Fe2+直接被氧化生成 Fe3+,形成 Fe(OH)3 沉淀,反应过程中无 Fe(OH)2 生成, D 错误。 11.向体积均为 10 mL 且物质的量浓度相同的两份 NaOH 溶液中 分别通入一定量的 CO2 得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加 0.1 mol·L-1 盐酸。此时反应生成 CO2 体积(标准状况)与所加盐酸体 积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是( ) A.原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 0.5 mol·L-1 B.当 0
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