2021届新高考一轮复习人教版第6讲钠及其重要化合物作业
练案[6]第三章 金属及其重要化合物
第6讲 钠及其重要化合物
A组 基础必做题
1．(2020·东台市创新学校高三月考)(双选)下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质比较中，正确的是( BC )
A．热稳定性：Na2CO3
NaHCO3
C．与稀盐酸反应速率：Na2CO3NaHCO3，选项D错误。答案选BC。
2．(2020·河北衡水中学调研)将等物质的量的①Na、②Na2O、③Na2O2、④NaOH、⑤Na2CO3露置于空气中，最后质量变化由小到大的顺序是( A )
A．⑤<④<③<①<② B．②<①<③<④<⑤
C．⑤<④<②＝③<① D．⑤<③<④<②<①
[解析] 本题考查钠及其化合物的性质与基本计算能力。题述五种物质露置于空气中，最后都转化为Na2CO3，设它们的物质的量均为1 mol，当最终变成Na2CO3时，Na增加30 g，Na2O增加44 g，Na2O2增加28 g，NaOH增加13 g，Na2CO3的质量不变，故质量变化由小到大的顺序为⑤<④<③<①<②，A项正确。
3．(2020·湖北黄冈中学期末)下列各组物质相互混合反应后，既有气体生成，最终又有沉淀生成的是( A )
①金属钠投入到FeCl3溶液中
②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中
④Na2O2投入CuCl2溶液中
A．①④ B．只有③
C．②③ D．①③④
[解析] ①中有H2、Fe(OH)3生成，④中有O2和Cu(OH)2生成；②中无气体和沉淀生成，③中只有沉淀生成。
4．(2020·山东滕州市第一中学新校月考)有关NaHCO3与Na2CO3的说法中，不正确的是( BC )
A．二者在一定条件下可以相互转化
B．分别加热两种样品，没有残留物质的是NaHCO3
C．分别配成溶液，再加入澄清石灰水，只有后者能生成白色沉淀
D．等质量的NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸反应，前者产生CO2多
[解析] 碳酸钠溶液中通入二氧化碳，碳酸钠能够转化成碳酸氢钠；碳酸氢钠加热分解能够生成碳酸钠，所以二者能够相互转化，故A正确；碳酸氢钠加热分解生成了固体碳酸钠，有残留的物质存在，故B错误：由反应Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH、2NaHCO3＋Ca(OH)2===Na2CO3＋CaCO3↓＋2H2O可知，澄清的石灰水与碳酸钠、碳酸氢钠都反应生成白色沉淀碳酸钙，故C错误；等质量的Na2CO3和NaHCO3，NaHCO3物质的量较多，生成二氧化碳多，故D正确；答案选BC。
5．(2020·陕西宝鸡中学二模)某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是( A )
A．必须在②③间添加吸收HCl的装置
B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的准确度
C．通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D．称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
[解析] 本题考查Na2CO3固体纯度测定的实验设计。氢氧化钡足量，挥发出的HCl先被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，添加吸收HCl的装置不是必要操作，故A错误；碱石灰可与空气中二氧化碳反应，可防止空气中的二氧化碳进入装置③中影响实验的准确度，故B正确；根据③中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通入空气，保证②中产生的二氧化碳完全转移到③中被充分吸收，减小实验误差，故C正确；③中产生的沉淀为碳酸钡，根据③中碳酸钡的质量可计算出生成二氧化碳的质量，根据生成二氧化碳的质量可计算样品中碳酸钠的质量，结合称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度，故D正确。
6．(2020·北京师范大学附中期中)某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应：
下列说法不正确的是( D )
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
D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
[解析] 本题考查Na2O2与H2O的反应原理。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故A正确；过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠，氢氧化钠是强碱，使酚酞溶液变成红色，故B正确；过氧化钠与水反应过程中生成了过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性，能够使溶液褪色，故C正确；MnO2是过氧化氢分解反应的催化剂，加快了过氧化氢分解速率，因此放出大量气泡，故D错误。
7．(2020·江苏金陵中学高三月考)(双选)将2.5 g Na2CO3、NaHCO3、NaOH的固体混合物完全溶解于水，制成溶液，然后向该溶液中逐滴加入l mol/L的盐酸，所加盐酸体积与产生CO2体积(标准状况)关系如图所示，下列说法中错误的是( AD )
A．OA段发生反应的离子方程式为：H＋＋OH－===H2O
B．当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为224 mL
C．B点溶液中的溶质为NaCl
D．混合物中Na2CO3、NaOH的总质量为2.06 g
[解析] 根据图像，OA段没有气体生成，发生反应的离子方程式为：H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO，故A错误；AB段发生反应的离子方程式为：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，根据方程式n(CO2)＝(35－25)×10－3 L×1 mol/L＝0.01 mol，所以二氧化碳的体积为：0.01 mol×22.4 L/mol＝0.224 L＝224 mL，故B正确；OA段发生反应的离子方程式为：H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO，所以A点的溶质为NaCl、NaHCO3，AB段发生反应的离子方程式为：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，则B点溶液中的溶质为NaCl，故C正确；设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z，则
①x＋y＝1 mol/L×(0.045－0.025)L，②x＋z＝1mol/L×0.025 L, ③84 g/mol·y＋106 g/mol·x＋40 g/mol·z＝2.5 g，联立①②③式解得：x＝0.01 moI、y＝0.01 mol、z＝0.015
mol，NaOH的质量为0.015 mol×40 g/mol＝0.6 g，Na2CO3的质量为：106 g/mol×0.01 mol＝1.06 g，二者总质量为1.66 g，故D错误。
[点拨] 本题的易错点为A，要注意碳酸钠与盐酸反应，与盐酸的量的多少有关，少量时反应生成碳酸氢钠，过量时反应生成二氧化碳。
8．(2020·云南玉溪一中调研)甲组同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2)，可利用的装置如下。回答下列问题：
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是 NaOH溶液(合理即可) ，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有碳酸钠，发生反应的化学方程式为 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 。
(2)若规定气体的气流方向从左到右，各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序：空气进入h， g 接 f ， e 接 a(或b) ， b(或a) 接 c 。
(3)装置Ⅱ的作用是 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅰ 。
(4)某学习小组发现：在盛有Na2O2的试管中加入足量水，固体完全溶解，并立即产生大量气泡，当气泡消失后，向其中滴入1～2滴酚酞溶液，溶液变红；将试管轻轻振荡，红色很快褪去；此时再向试管中加入少量MnO2粉末，又有气泡产生。
①酚酞溶液变红是因为 过氧化钠和水反应生成氢氧化钠 ，红色褪去的可能原因是 反应中生成的H2O2具有漂白作用 。
②加入MnO2后发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O＋O2↑ 。
[解析] 本题考查Na2O2的制备，以及Na2O2与H2O、CO2的反应。(1)装置Ⅳ的作用是除去空气中的二氧化碳，故盛放的药品可以是NaOH溶液。若没有该装置，空气中的CO2和Na2O2会反应生成碳酸钠，化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(2)依据上述分析确定连接顺序，组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，根据气流方向，各接口的连接顺序为hgfeabc(ab可调换顺序)。
(3)利用装置Ⅱ中的碱石灰防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ。
(4)①Na2O2与水反应生成氢氧化钠，溶液呈碱性，使酚酞溶液变红，红色褪去的可能原因是过氧化钠和水反应过程中生成的H2O2具有漂白作用，能漂白有色物质，②过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。
B组 能力提升题
9．(2020·山东潍坊高三检测)实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59 g样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出25.00 mL该溶液用0.1 mol·L－1盐酸进行滴定，得到如图曲线。以下说法或操作正确的是( C )
A．第一个计量点之前发生反应的离子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
B．第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl－、HCO
C．此样品中n(NaHCO3)＝(28.1－2×11.9)×10－3 mol
D．使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量，将会得到1个计量点
10．(2019·安徽合肥一模)下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是( B )
选项
X
Y
Z
A
Na
NaOH
NaCl
B
Si
SiO2
Na2SiO3
C
Cl2
HClO
NaClO
D
NO
NO2
HNO3
[解析] 钠与水反应得到氢氧化钠，氢氧化钠与盐酸反应得到氯化钠，电解熔融氯化钠得到钠，电解饱和氯化钠溶液可以得到氢氧化钠，A符合转化关系；硅酸钠无法一步得到二氧化硅，无法实现图示中的转化，B不符合转化关系；氯气与水反应生成HClO，HClO与NaOH反应生成NaClO，NaClO与二氧化碳反应生成HClO，NaClO和盐酸反应可以生成Cl2, C可实现转化；NO与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应得到硝酸，浓硝酸与铜反应得到二氧化氮，稀硝酸与铜反应得到NO，D符合转化关系。
11．(2020·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( C )
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
[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项正确；NaHCO3与酸反应生成二氧化碳气体，使得馒头或面包暄软多孔，B项正确；Na2CO3和NaHCO3
溶液都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项错误；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项正确。
12．(2019·北京西城区一模)某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法中正确的是( B )
A．实验前两溶液的pH相等
B．实验前两溶液中离子种类完全相同
C．加入CaCl2溶液后生成的沉淀一样多
D．加入CaCl2溶液后反应的离子方程式都是CO＋Ca2＋===CaCO3↓
[解析] 等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，碳酸钠溶液中碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子，溶液pH不同，碳酸钠溶液pH大于碳酸氢钠，故A错误；溶液中含有的离子均为碳酸根离子、碳酸氢根离子、氢氧根离子、钠离子和氢离子，实验前两溶液中离子种类完全相同，故B正确；碳酸氢钠和氯化钙溶液不反应，碳酸钠和氯化钙1︰1反应生成碳酸钙沉淀，加入CaCl2溶液后生成的沉淀不一样多，故C错误；加入CaCl2溶液后，碳酸钠溶液中反应的离子方程式是CO＋Ca2＋===CaCO3↓，碳酸氢钠和氯化钙不反应，故D错误。
13．(2019·北京西城模拟)Na2CO3俗称纯碱，是基本化工原料。下列涉及Na2CO3的反应方程式中，正确的是( D )
A．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3：Na2O2＋CO2===Na2CO3＋O2
B．Na2CO3溶液呈碱性：CO＋2H2OH2CO3＋2OH－
C．用Na2CO3溶液除去CH3COOC2H5中的CH3COOH：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
D．用饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4：CO＋CaSO4CaCO3＋SO
[解析] Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，A项错误；Na2CO3水解分步进行，水解的离子方程式为CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－，B项错误；乙酸是弱酸，在离子方程式中写化学式，离子方程式为CO＋2CH3COOH===CO2↑＋H2O＋2CH3COO－，C项错误；CaSO4的溶解度大于CaCO3，用饱和Na2CO3溶液处理水垢，可以使CaSO4沉淀转化为CaCO3，反应的离子方程式为CO＋CaSO4CaCO3＋SO，D项正确。
14．(2020·山东滨州检测)
A、B、C、D、E、F六种物质中除D为单质外其余均为常见的化合物，E和F的水溶液均呈碱性，且都为重要的化工原料，其焰色反应为黄色。转化关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)写出A、B、D的化学式：A H2O ，B CO2 ，D O2 。
(2)写出F―→E的离子方程式： 2OH－＋CO2===CO＋H2O 。
(3)写出E―→F的化学方程式： Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH(合理即可) 。
[解析] 从题目信息“焰色反应为黄色”，可确定化合物E、F为钠的化合物。结合常见钠的化合物——氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钠、过氧化钠、氯化钠及转化关系图，可确定D是氧气，则化合物C是过氧化钠，A为水，B为二氧化碳，E为碳酸钠，F为氢氧化钠。
15．(2020·新题预选)某研究性学习小组在网上收集到信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上黏附着白色物质。
【提出假设】
假设1：白色物质是Na2O
假设2：白色物质是Na2CO3
假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
【设计实验方案·验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液
无明显现象
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是 Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞变红 。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为 Na2CO3 。
(3)通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中， 假设2 成立。你的理由是 方案2的①中出现了白色沉淀，说明有CO，②中加酚酞无明显现象，说明无Na2O 。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 4Na＋3CO22Na2CO3＋C 。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，你是否同意丙同学的观点，并简述理由： 不同意，因为反应体系中无氢元素(或其他合理答案) 。
[解析] (1)Na2O、Na2CO3溶于水所得溶液均呈碱性，因此不能通过加入无色酚酞试液后溶液变红判断白色物质为Na2O。
(2)～(3)方案2中①中产生白色沉淀，说明白色物质中有Na2CO3，②中滴加无色酚酞试液溶液不变红色，说明白色物质中无Na2O，因此白色物质为Na2CO3。
(4)根据Na转化为Na2CO3可知，Na作还原剂，则CO2作氧化剂转化为C，化学方程式为4Na＋3CO22Na2CO3＋C。
(5)丙同学的观点不正确，因为反应物为Na、CO2，不含氢元素，故不可能生成NaOH。
