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2019年高考化學大一輪復習 3.6 鈉及其化合物題組訓練 題組一　金屬鈉與H2O、醇、酸反應的實質 1．將一小塊金屬鈉分別投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三個小燒杯中，反應速率由快到慢的順序為____________________。 解析：鈉與上述三種物質反應的實質都是鈉與H＋間的置換反應，H＋濃度的大小決定了反應速率的快慢，由三種物質電離H＋的能力可知H＋濃度的大小順序為c>a>b，因而反應速率為c>a>b。 答案：c>a>b 題組二　金屬鈉與鹽溶液、堿溶液反應的實質 2．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產生的是________。 ①MgSO4溶液?、贜aCl溶液?、跱a2SO4溶液?、茱柡统吻迨宜、軨a(HCO3)2溶液?、轈uSO4溶液?、唢柡蚇aCl溶液 解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中反應消耗水，溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2產生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥生成的Cu(OH)2是藍色沉淀，不符合題意；⑦水減少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移動。 答案：①④⑤⑦ 3．有人設計出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應的方法以驗證反應實質。實驗時，往100 mL大試管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過長頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至膠塞，并夾緊彈簧夾(如圖)。仔細觀察，回答下列問題： (1)如何從試劑瓶中取用金屬鈉？剩余的Na能否放回原試劑瓶？______________________________________。 (2)有關鈉反應的現象是________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)大試管的溶液中出現的現象：______________________________。 (4)裝置中液面的變化：大試管內________；長頸漏斗內________。 (5)寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應的化學方程式：_________________。 答案：(1)用鑷子從試劑瓶中取一塊金屬鈉，用濾紙吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的鈉做實驗用，剩余的鈉要放回原試劑瓶，不要隨意丟棄。 (2)有氣泡生成，鈉熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面處上下跳動，最終完全溶解 (3)下層溶液出現白色絮狀沉淀 (4)下降　上升 (5)2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 題組三　過氧化鈉的強氧化性 4．比較下列四組反應，回答下列問題。 一組：①Na2O2＋CO2?、贜a2O2＋SO2 二組：③Na2O2＋FeCl3(溶液)　④Na2O2＋FeCl2(溶液) 三組：⑤SO2通入品紅溶液中，加熱　⑥Na2O2加入到品紅溶液中，加熱 四組：⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊試液?、郚a2O2固體加入到紫色石蕊試液中 問題：(1)寫出①、②兩反應的化學方程式。 (2)判斷③、④反應中可能發(fā)生的現象，為什么？ (3)判斷⑤、⑥反應中可能發(fā)生的現象，為什么？ (4)判斷⑦、⑧反應中可能發(fā)生的現象？ 答案：(1)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ②Na2O2＋SO2===Na2SO4 (2)③、④反應均會有紅褐色沉淀生成并有氣體放出。④中氣體明顯少于③中氣體，FeCl3與NaOH反應生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的紅褐色沉淀；④中Fe2＋具有強還原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3，Na2O2與溶液中的水劇烈反應會有O2產生。 (3)⑤溶液紅色褪去，加熱后又恢復紅色；⑥溶液紅色褪去，加熱后不能恢復紅色。原因是SO2的漂白性不穩(wěn)定，Na2O2的漂白性是因其具有強氧化性。 (4)⑦溶液變藍，⑧溶液先變藍后褪色。原因是Na2O2與H2O反應生成NaOH，呈堿性，同時Na2O2又有漂白性。 題組四　有關Na2O2的定量計算 5．物質的量相同的N2、O2、CO2混合后，通過Na2O2顆粒一段時間，測得體積變?yōu)樵旌蠚怏w體積的(同溫同壓下)，此時N2、O2、CO2的物質的量之比為(　　) A．1∶1∶0　　　　　 B．6∶9∶0 C．3∶4∶1 D．3∶3∶2 解析：設反應前N2、O2、CO2的體積都為3，則反應前總體積為9，反應后總體積為8。 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　　ΔV 2 1 1 2 1 (9－8)＝1 即反應消耗CO22體積，生成O21體積， 故反應后：V(N2)＝3，V(O2)＝3＋1＝4 V(CO2)＝3－2＝1， 三者的體積比即為物質的量之比，為3∶4∶1。 答案：C 題組五　過氧化鈉——性質多重性的實驗探究 6．某研究性學習小組就Na2O2的有關性質探究如下： 向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2，觀察到先有大量氣泡產生，溶液變紅，過一會兒溶液又變?yōu)闊o色。 對上述實驗中溶液變紅，過一會兒又褪色的原因，甲、乙兩同學提出了不同的解釋： 甲同學認為是Na2O2與水反應放出氧氣，氧氣有氧化性，將酚酞氧化而使溶液褪色； 乙同學則認為是Na2O2與水反應時產生了H2O2，H2O2的強氧化性使酚酞褪色。 (1)乙同學設計了如下實驗來證明自己的猜想是正確的：在滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加3%的H2O2溶液并振蕩。 ①若乙同學的猜想正確，可觀察到的現象是______________________。 ②甲同學針對乙同學的上述驗證實驗提出還應增做實驗才能更直接證明Na2O2與水反應生成了H2O2，甲同學提出要增加的實驗是什么？________________________________。 (2)試設計簡單實驗證明甲同學的解釋是否正確(畫出簡易裝置圖，說明簡要步驟)。 __________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)①溶液的紅色褪去 ②在滴有酚酞的水中加入足量過氧化鈉，待反應完成后向溶液中加入少量二氧化錳粉末，有氣體放出，證明過氧化鈉與水反應時有H2O2生成。 (2)向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中通入氧氣，若紅色褪去，證明甲同學的推測正確，反之，則不正確。實驗裝置圖如圖所示(可用廣口瓶等其他儀器代替燒杯，合理即可) 7．(1)在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。請選擇適當的化學試劑和實驗用品，用下圖中的實驗裝置進行試驗，證明過氧化鈉可作供氧劑。 ①A是制取CO2的裝置。寫出A中發(fā)生反應的化學方程式：_______________________________________________________________。 ②B中盛飽和NaHCO3溶液，其作用是__________________________。 ③寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式 ___________________________________________________________。 ④D中盛放的試劑是________，其目的是____________________。 ⑤試管F中收集滿氣體后，下一步實驗操作是____________________。 (2)①某學生判斷SO2和Na2O2反應能生成硫酸鈉，你認為他的判斷合理嗎？________，簡要說明理由：____________________________________ _______________________________________________________________。 ②該同學無法判斷反應中是否有氧氣生成，擬使用如圖所示裝置進行實驗(圖中鐵架臺等裝置已略去) 裝置中B的作用是_______________________________________， D的作用是______________________________________________。 ③為確認反應產物，該同學設計了以下實驗步驟，你認為應進行的操作按順序排列是________(選填序號)。 A．用帶火星的細木條靠近干燥管口a，觀察細木條是否著火燃燒 B．將C裝置中反應后的固體物質溶于適量水配成溶液 C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸鋇溶液，觀察是否有沉淀生成 D．在配成的溶液中先加入鹽酸，再加入氯化鋇溶液，觀察是否有氣泡或沉淀生成 答案：(1)①CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O ②除去CO2氣體中的HCl ③2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ④NaOH溶液　吸收未反應的CO2 ⑤把E中的導管移出水面，關閉分液漏斗活塞，用拇指堵住試管口，取出試管，立即把帶火星的木條伸入試管口內，木條復燃，證明試管中收集的氣體是氧氣 (2)①合理　由于過氧化鈉具有強氧化性，能將＋4價的硫氧化為＋6價的硫而生成硫酸鈉 ②干燥SO2氣體，防止水蒸氣進入C裝置與Na2O2反應　防止空氣中的水蒸氣和CO2進入C裝置與Na2O2反應生成氧氣，同時吸收過量SO2氣體，便于氧氣的檢驗和防止污染空氣 ③ABD 題組六　Na2CO3、NaHCO3的除雜方法 8．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(Na2SO4)，加入適量的Ba(OH)2溶液，過濾 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體 C．Na2O2 粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱 D．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液 解析：加入適量Ba(OH)2溶液后，碳酸根離子也會因生成碳酸鋇沉淀而隨硫酸鋇沉淀過濾出去，而且引入新雜質OH－。 答案：A 題組七　與Na2CO3、NaHCO3有關的定量計算 9．將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配制成溶液，向溶液中滴加0.1 molL－1的鹽酸。下列圖象能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是(　　) 解析：鹽酸先與NaOH反應再與Na2CO3反應，所以剛開始加入鹽酸，沒有氣體生成，B項不正確；Na2CO3與鹽酸反應時，先生成NaHCO3，然后NaHCO3再與鹽酸反應生成CO2，且二者消耗鹽酸的物質的量相等，由題給數據可得C項符合題意。 答案：C 題組八　有關碳酸鈉的制取及性質實驗探究 10．Na2CO3的制取方法及綜合實驗探究 (1)我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產工藝，其生產流程可簡要表示如下： ①往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法)，而不先通CO2再通NH3的原因是 ___________________________________________________________________________________________________________________________。 ②從生產流程圖可知，可循環(huán)利用的物質是____________________。 ③寫出沉淀池中、煅燒爐中反應的化學方程式____________________。 (2)如何用CO2和50 mL 2 molL－1 NaOH溶液制取50 mL 1 molL－1 Na2CO3溶液？ ①寫出簡要的實驗步驟：_______________________________________ _______________________________________________________________。 ②寫出有關反應的化學方程式：_________________________________ _______________________________________________________________。 答案：(1)①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食鹽水呈堿性，能夠吸收大量CO2氣體，產生較高濃度的HCO，才能析出NaHCO3晶體 ②食鹽水，CO2 ③NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl、 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (2)①將50 mL 2 molL－1 NaOH溶液等分成兩份，在一份NaOH溶液中通入過量的CO2氣體，再將兩溶液混合，即得50 mL 1 molL－1 Na2CO3溶液 ②NaOH＋CO2===NaHCO3、 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 11．變量控制思想在實驗探究中的應用 設計以下探究實驗： 某一研究性學習小組做了以下實驗：常溫下，向某純堿(Na2CO3)溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色。 [提出問題]產生上述現象的原因是什么？ [提出猜想] ①甲同學認為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH所致。 ②乙同學認為是____________________________________。 [設計方案] 請你設計一個簡單的實驗方案給甲和乙兩位同學的說法以評判(包括操作、現象和結論)。 實驗操作 預期現象與結論 步驟1： 步驟2： …… 答案：②Na2CO3水解產生的堿所致 步驟1：取適量純堿的酚酞紅色溶液于試管中 步驟2：滴加過量的BaCl2溶液 預期現象與結論：若產生白色沉淀，溶液紅色完全褪去，則乙同學說法正確；若產生白色沉淀，溶液仍呈紅色，則甲同學說法正確。 題組九　堿金屬元素 12．試管內裝有足量的煤油和水的混合物，靜置后投入一小塊堿金屬，可觀察到金屬在煤油和水的界面附近上下往復運動，下列說法中不正確的是(　　) A．此堿金屬可能是鉀或鈉 B．反應一段時間煤油會燃燒 C．堿金屬上下運動是由于與水反應產生了氫氣 D．若是金屬鋰則不能觀察到上述現象 解析：該金屬在煤油和水的界面附近運動，說明其密度介于煤油和水之間，金屬鋰的密度小于煤油，因而A、D正確，上下運動是由于與水反應產生的氫氣的推動作用和浮力作用，C正確。 答案：B 1．[xx北京理綜卷]下列解釋實驗現象的反應方程式正確的是(　　) A．切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面逐漸變暗 2Na＋O2===Na2O2 B．向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液，白色沉淀變成黑色 2AgCl＋S2－===Ag2S↓＋2Cl－ C．Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時間，變成白色黏稠物 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 D．向NaHCO3溶液中加入過量的澄清石灰水，出現白色沉淀 2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O 解析：A項，切開的金屬鈉暴露在空氣中，光亮表面變暗的原因是鈉被氧化生成Na2O，反應方程式為4Na＋O2===2Na2O，故A項錯誤；C項，Na2O2放置在潮濕的空氣中發(fā)生的反應有2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2和2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，故C項錯誤；D項，向NaHCO3溶液中加入過量的澄清石灰水，出現白色沉淀的反應方程式為HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O，故D項錯誤。 答案：B 2．[xx安徽理綜卷]我省盛產礦鹽(主要成分是NaCl，還含有SO等其他可溶性雜質的離子)。下列有關說法正確的是(　　) A．由礦鹽生產食鹽，除去SO最合適的試劑是Ba(NO3)2 B．工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣 C．室溫下，AgCl在水中的溶解度小于在食鹽水中的溶解度 D．用酚酞試液可鑒別飽和食鹽水和飽和純堿溶液 解析：A項，除去粗鹽中的SO，應選用BaCl2，若選用Ba(NO3)2，將引入難以除去的NO。B項，電解NaCl溶液，得到NaOH，Cl2和H2。C項，根據沉淀溶解平衡，AgCl在水中的溶解度大于在食鹽水中的溶解度。 答案：D