【23版一轮练习系列】(七)　钠及其化合物

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一、选择题(本题包括8个小题，每小题只有一个选项符合题意)
1．(2021·宝鸡模拟)下列钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A．Na有还原性，可用于钛等金属的冶炼
B．Na2O2有漂白性，可用作呼吸面具的供氧剂
C．Na2CO3溶液有碱性，可用作生产玻璃的原料
D．NaHCO3受热易分解，可用于制作泡沫灭火器
【详解】A 过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可用于呼吸面具的供氧剂，和具有漂白性无关，B错误；制备玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，与碳酸钠溶液显碱性无关，C错误；泡沫灭火器原理是碳酸氢钠和硫酸铝水解生成二氧化碳和氢氧化铝，与其受热分解的性质无关，故D错误。
2．(2022·拉萨模拟)下列说法中正确的是( )
A．Na在空气中缓慢氧化生成白色的Na2O2
B．Na在空气中燃烧生成Na2O2
C．Na在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O
D．Na在空气中燃烧生成白色的Na2O2
【详解】B 钠在空气中缓慢氧化生成氧化钠，不是过氧化钠，A错误；氧化钠为白色固体，过氧化钠为淡黄色固体，C错误；Na在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2，D错误。
3．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＋
【详解】B Na元素的焰色为黄色，K元素的焰色为紫色，但黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。
4．有关碱金属的叙述正确的是( )
A．随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
B．碱金属单质的金属性很强，均易与Cl2、O2、N2等发生反应
C．Cs2CO3用酒精灯加热时不能分解为CO2和Cs2O
D．无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
【详解】C Cs2CO3与Na2CO3的性质相似，Na2CO3受热不分解，则Cs2CO3受热也不分解。
5．(2022·喀什模拟)下列各组物质反应，条件(温度、浓度、反应物用量等)改变，不会引起产物改变的是( )
A．NaHCO3和HCl B．Na和O2
C．Fe与HNO3 D．Na2CO3和HCl
【详解】A NaHCO3和HCl只生成氯化钠、水和CO2，与条件(温度、浓度、反应物用量等)无关，故A选；常温下生成氧化钠，点燃或加热条件下生成过氧化钠，反应温度不同其产物不同，故B不选；Fe和少量硝酸生成二价铁离子，与过量硝酸生成三价铁离子，反应物用量不同其产物不同，故C不选；Na2CO3和少量HCl反应生成碳酸氢钠和氯化钠，和过量HCl反应生成氯化钠、水和CO2，反应物用量不同其产物不同，故D不选。
6．钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A．钠的密度比液氨大
B．溶液的导电性增强
C．0.1 ml钠投入液氨生成0.01 ml H2时，Na共失去0.02 ml电子
D．钠和液氨可发生以下反应：2NH3(l)＋2Na===2NaNH2＋H2↑
【详解】C 钠沉入液氨说明钠的密度比液氨大，A正确；液氨中没有能导电的离子，而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子，能导电，说明溶液的导电性增强，B正确；0.1 ml钠反应失去0.1 ml电子，C错误；反应中钠失去电子，只能是氢元素得到电子，所以钠和液氨可发生反应：2NH3(l)＋2Na===2NaNH2＋H2↑，D正确。
7．(2021·遂宁模拟)如表中，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( )
【详解】B 过氧化钠具有漂白性，Na2O2与水反应生成氢氧化钠，所以向滴有酚酞的水溶液中加Na2O2，溶液先变红后褪色，故A错误；钠具有强的还原性，在空气中易变质，故C错误；碳酸氢钠能够与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水，Ⅰ对，Ⅱ对，无关系，故D错误。
8．(2022·宜宾模拟)工业上联合生产碳酸氢钠和氯代烃的工艺流程如图所示，在生产NaHCO3的过程中完成乙烯氯化，下列叙述正确的是( )
A．制碱原理是NaHCO3的溶解度受温度影响变化大
B．过程Ⅰ中的TBA呈碱性
C．过程Ⅱ中发生的反应为O2＋2CuCl＋2TBA·HCl===2CuCl2＋2TBA＋H2O
D．理论上每生成1 ml NaHCO3，可得到1 ml C2H4Cl2
【详解】B 图示制碱法是先把TBA、NaCl溶液、二氧化碳混合，生产碳酸氢钠，NaHCO3的溶解度较小，从而析出晶体，故A错误；由图可知，过程Ⅰ中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气，TBA的作用相当于氨水，故呈碱性，故B正确；过程Ⅱ为TBA的再生过程为eq \f(1,2)O2＋2CuCl＋2TBA·HCl===2CuCl2＋2TBA＋2H2O，实现了TBA、CuCl2的再生，故C错误；制碱过程发生的反应为NaCl＋CO2＋H2O＋TBA===NaHCO3↓＋TBA·HCl，理论上每生成1 ml NaHCO3，需要1 ml TBA，根据关系式TBA～CuCl～0.5 ml C2H4Cl2，可知理论上每生成1 ml NaHCO3，可得到0.5 ml C2H4Cl2，故D错误。
二、非选择题(本题包括3个小题)
9．(2021·石嘴山模拟)工业上制得的纯碱中含有少量的NaHCO3杂质，某化学兴趣小组为验证NaHCO3杂质的存在并测定纯碱的纯度[w(Na2CO3)]进行如下实验：
(1)验证NaHCO3杂质的存在
取少量样品置于大试管中加热如图1所示。
①大试管中发生化学反应方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。
②证明纯碱中含有NaHCO3杂质的现象为_________________________________。
(2)方案一：沉淀法
取a g样品溶于水配成溶液，加入足量______________(填字母)将样品充分反应，过滤、洗涤、干燥称量沉淀的质量为b g。由此计算混合物中w(Na2CO3)。
A．NaOH溶液 B．CaCl2溶液
C．Ba(OH)2溶液
(3)方案二：量气法
取a g样品溶于水配成溶液，向其中逐滴滴入盐酸，产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图2。
①加入盐酸0～70 mL时发生反应的离子反应方程式为
________________________________________________________________________。
②a g样品中Na2CO3和NaHCO3的个数比为______，然后可求出w(Na2CO3)。
【详解】(1)①大试管中发生化学反应方程式为2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))H2O＋CO2↑＋Na2CO3；②因加热碳酸钠不分解，证明纯碱中含有NaHCO3杂质的现象为澄清石灰水变浑浊。
(2)加NaOH溶液不会生成沉淀，故A不选；加CaCl2溶液，可根据生成碳酸钙沉淀的质量求出混合物中碳酸钠的质量，即可计算混合物中w(Na2CO3)，故B选；加入Ba(OH)2 溶液，二者都会反应生成碳酸钡沉淀，根据其质量可求出碳酸根离子的质量，结合混合物的总质量，即可计算混合物中w(Na2CO3)，故C选。
(3)①由图可知，加入盐酸0～70 mL时发生反应：H＋＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)，不生成气体；
②设加入盐酸的浓度为x，则有：
H＋＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)
70x 70x 70x
H＋＋HCOeq \\al(－,3)===H2O＋CO2↑，
80x 80x
则n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝70x∶(80x－70x)＝7∶1，即a g样品中Na2CO3和NaHCO3的个数比为7∶1。
【答案】(1)①2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))H2O＋CO2↑＋Na2CO3
②澄清石灰水变浑浊 (2)BC (3)①H＋＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3) ②7∶1
10．(2022·广安模拟)我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献，他以饱和食盐水、NH3、CO2为原料先制 NaHCO3，进而生产出纯碱。回答下列问题：某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计方案实验。一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画)。
(1)乙装置中的试剂是________。丁装置中稀硫酸的作用是__________。
(2)另一位同学用图中戊装 (其他装置未画 )进行实验。实验时，须先从__________管通入 __________气体。
(3)有同学建议在戊装置的 b 管下端连接己装置，理由是
________________________________________________________________________。
(4)表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100 g水)：
参照表中数据，请分析丙、戊装置中使用冷却水或者冰水的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【详解】(1)生成的二氧化碳中含有氯化氢，乙装置中的试剂是饱和 NaHCO3溶液，用来吸收二氧化碳气体中的氯化氢气体，丁装置中稀硫酸的作用是吸收未反应挥发出的NH3；(2)氨气极易溶于水，所以应先通入氨气，所以 a 端通入氨气，从而保证了从 b 通入的二氧化碳被充分反应；(3)装置改动后，二氧化碳与溶液的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率；(4)丙、戊装置中的试管内发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，依据图表分析可知温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，所以温度越低 越有利于碳酸氢钠晶体的析出。
【答案】(1)饱和NaHCO3溶液 吸收未反应挥发出的 NH3
(2)a NH3
(3)增大气体与溶液接触面积，提高 CO2吸收率
(4)温度越低，碳酸氢钠溶解度越小，便于析出
11．(2022·杭州模拟)Ⅰ.某学习小组做Na2O2与H2O反应的实验，发现一些有趣的现象：
①取适量Na2O2固体用脱脂棉包好放在石棉网上，然后向脱脂棉上滴加3～4滴水，结果脱脂棉剧烈燃烧。
②取适量Na2O2固体置于试管中，加水使其充分反应至不再产生气体为止，滴入几滴酚酞试液，溶液先变红后褪色，回答有关问题：
(1)已知Na2O2可看作是二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步水解完全进行。写出其第一步水解的离子方程式______________________________________________________。
(2)由①实验现象所得出的有关结论是：A.有氧气生成；B.________。
Ⅱ.为探究Na2O2与H2O反应的机理，他们在老师的指导下设计了如图所示装置。连接好装置，打开K1、K2，通过注射器注入适量蒸馏水，充分反应后用气球鼓气，Na2S溶液变浑浊，酸性KMnO4溶液褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞，开始都变红，之后A中溶液很快褪色，C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰，充分振荡，发现均反应剧烈，产生大量气泡，把带火星的木条伸入试管，木条复燃，向反应后的溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红不褪色。
(3)A中冰盐和C中热水的作用分别是________________________，____________。
(4)用化学方程式表示Na2S溶液变浑浊的原因______________________________
________________________________________________________________________。
(5)用离子方程式表示酸性KMnO4溶液褪色的原因(MnOeq \\al(－,4)在酸性条件下被还原成Mn2＋)
__________________________________________________________________。
(6)Na2O2与H2O反应的机理是(用化学方程式表示)
第一步______________________________________________________________，
第二步_______________________________________________________________。
(7)若向Na2O2中滴加适量的稀盐酸，也能同样产生使木条复燃的气体，请写出该反应的化学方程式_________________________________________________________________。
【详解】(1)Na2O2可看作是二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步完全水解，水解的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋HOeq \\al(－,2)＋OH－。(2)适量Na2O2固体用脱脂棉包好放在石棉网上，然后向脱脂棉上滴加3～4滴水，结果脱脂棉剧烈燃烧，结合可燃物燃烧的条件可知，Na2O2与水反应，除生成氧气，此反应还是放热反应。(3)双氧水不稳定，温度过高容易分解，则A中用冰盐冷浴，目的是防止温度过高使H2O2分解；C中用热水浴可使H2O2分解。(4)Na2S溶液中滴加H2O2溶液，有S生成，结合原子守恒和电子守恒，发生反应的化学方程式为Na2S＋H2O2===S↓＋2NaOH。(5)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，H2O2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了双氧水的还原性，反应的离子方程式为2MnOeq \\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。(6)根据实验可知，过氧化钠与水反应的机理为Na2O2与H2O反应生成H2O2，H2O2遇热分解生成氧气，反应方程式为Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2、2H2O2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))2H2O＋O2↑。(7)Na2O2中滴加适量的盐酸，也能产生使带火星的木条复燃的气体，过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、氧气和水，反应的化学方程式为2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑。
答案：(1)Na2O2＋H2O===2Na＋＋HOeq \\al(－,2)＋OH－
(2)反应放热
(3)防止生成的H2O2分解 使H2O2分解
(4)Na2S＋H2O2===S↓＋2NaOH
(5)2MnOeq \\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(6)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 2H2O2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))2H2O＋O2↑
(7)2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
选项
Ⅰ
Ⅱ
判断
A
向滴有酚酞的水溶液中加Na2O2，溶液只变红
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对；Ⅱ对；有关系
B
Na2O2可作潜水艇的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对；Ⅱ对；有关系
C
金属钠在空气中很容易变质
金属钠具有强还原性
Ⅰ错；Ⅱ对；有关系
D
小苏打常用作发酵粉
NaHCO3可与盐酸反应
Ⅰ对；Ⅱ错；无关系
0
10
20
30
40
50
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
NaHCO3
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
14.5
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4