2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测（十）钠及其化合物（含解析）新人教版

课时跟踪检测（十）钠及其化合物

1．《本草纲目》中“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，……晒干烧灰，以原水淋汁，……久则凝淀如石，……浣衣发面，……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指(　　)

A．KOH　　　　　　　　　 B．KAl(SO4)2

C．KHCO3  D．K2CO3

解析：选D　“采蒿蓼之属，……晒干烧灰”，说明“石碱”为蒿蓼烧成的灰中的成分；“以原水淋汁”，说明“石碱”易溶于水；“浣衣发面，……亦去垢发面”，说明“石碱”能去油污、作发酵剂，排除KOH、KAl(SO4)2；且植物烧成的灰中的主要成分一般为碳酸盐，故“石碱”为K2CO3，D项符合题意。

2．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，恢复至室温后溶液的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

解析：选C　A项错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，恢复至室温会有部分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项错误，钠与水反应生成氢气和NaOH，NaOH与CuSO4反应会出现蓝色沉淀；C项正确，钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀；D项错误，钠与水反应放热，生成的NaOH与NH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。

3．下列有关钠及其化合物的性质说法正确的是(　　)

A．CO2气体使Na2O2固体变白，CO2气体被还原

B．除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可以将固体加热至恒重

C．Na2O2吸收CO2产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂

D．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑

解析：选C　CO2与Na2O2固体反应生成白色固体Na2CO3，反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，二氧化碳既没被氧化也没被还原，故A错误；Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3，将NaHCO3和Na2CO3的混合固体加热至恒重，最终只剩Na2CO3固体，达不到实验目的，故B错误；Na2O2吸收CO2产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂，故C正确；该离子方程式不满足电荷守恒和得失电子守恒，正确的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故D错误。

4．下列事实及其解释不正确的是(　　)

A．钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气

B．用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应

C．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3

D．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应

解析：选C　NaHCO3在水溶液中微热不会分解，红色加深的原因是温度升高，水解程度增大。

5．某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如图。下列说法正确的是(　　)

A．装置甲气密性的检查方法：直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好

B．装置乙中盛放硅胶，目的是除去甲中挥发出来的少量水蒸气

C．装置丙加热前，用试管在干燥管管口处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度

D．装置甲也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2

解析：选C　装置甲气密性的检查方法：先关闭K1，再向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好，故A错误；甲装置为Zn与稀盐酸反应生成氢气，盐酸易挥发，则乙装置中应为碱石灰可除去HCl和水蒸气，故B错误；氢气具有可燃性，不纯时加热易发生爆炸，则加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，故C正确；Cu与浓硫酸反应制取SO2要加热，故D错误。

6．(2020·武威月考)下列叙述正确的是(　　)

A．用焰色反应可以鉴别钠的化合物跟钾的化合物

B．钾、钠等碱金属着火时，立即用水或泡沫灭火器灭火

C．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，则过氧化钠是碱性氧化物

D．钠是一种还原性很强的金属，能把铜从硫酸铜溶液中置换出来

解析：选A　钠元素的焰色反应为黄色，透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色反应为紫色，则可用焰色反应鉴别钠的化合物跟钾的化合物，A正确；钾和钠都能够与水反应生成可燃性气体氢气，且二者的燃烧产物都能与二氧化碳反应生成助燃物氧气，所以钾、钠等碱金属着火时，不能用水或泡沫灭火器灭火，应该用沙子覆盖灭火，B错误；过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠外，还生成氧气，不符合碱性氧化物的定义，C错误；钠与硫酸铜溶液反应时，先与水反应，然后生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，不会生成铜，D错误。

7．为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如图实验。下列说法不正确的是(　　)

A．实验①中发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

B．实验③中MnO2作H2O2分解反应的催化剂

C．综合实验①和③可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成

D．综合实验②和③可以说明使酚酞褪色的是O2

解析：选D　Na2O2和H2O反应生成NaOH和O2，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，故A正确；2H2O22H2O＋O2↑，实验③中MnO2作H2O2分解反应的催化剂，故B正确；Na2O2和H2O反应生成H2O2和NaOH，H2O2分解生成H2O和O2，综合实验①和③可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成，故C正确；Na2O2、H2O2具有氧化性，可以使酚酞褪色，故D错误。

8．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　　)

A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液

B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体

C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热

D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤

解析：选D　Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，不能达到除杂的目的。

9．下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是(　　)

A．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2

B．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同

C．物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液

D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出

解析：选D　根据化学方程式Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，当碳酸钠和盐酸物质的量相等时，不会产生二氧化碳，A项错误；NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应，放出的CO2质量不相等，所以同温同压下，生成的CO2体积不一样，B项错误；在Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中，碳酸根离子和碳酸氢根离子均能水解，导致溶液呈碱性，但是碳酸根离子水解程度大，所以碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液，C项错误；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，常温下在相同的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶，所以会析出碳酸氢钠晶体，D项正确。

10．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．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：选A　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。

11．取等物质的量浓度的NaOH溶液A和B两份，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L－1

B．A曲线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质成分是Na2CO3和NaHCO3

C．B曲线中当消耗盐酸0<V(盐酸)<25 mL时发生的离子反应为OH－＋H＋===H2O、H＋＋CO===HCO

D．B曲线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为112 mL

解析：选D　根据图像可知，当加入75 mL盐酸时，CO2的生成量不再发生变化，所以生成的氯化钠为0.007 5 mol，根据原子守恒可知，A和B中氢氧化钠的物质的量是0.007 5 mol，浓度是0.75 mol·L－1，A不正确；由于碳酸钠和盐酸的反应是分步进行的，即碳酸钠首先与盐酸反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成CO2，所以根据图像可知A曲线表示的溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠，而B曲线表示的溶液中含有碳酸钠和碳酸氢钠，B、C不正确；B曲线中NaHCO3和HCl反应生成CO2所消耗的盐酸是50 mL，所以生成的CO2是0.005 mol，标准状况下的体积是112 mL，D正确。

12．某化学小组在实验室制取Na2O2。查阅资料可知，钠与空气在453～473 K之间可生成Na2O，迅速提高温度到573～673 K之间可生成Na2O2，若温度提高到733～873 K之间Na2O2可分解。除Li外其他碱金属不与N2反应。

(1)甲组设计制取Na2O2装置如图。

①使用该装置制取的Na2O2中可能含有的杂质为______________________。

A．Na3N　　B．Na2CO3　　C．Na2O

D．NaOH  E．NaHCO3

②该小组为测定制得的Na2O2样品的纯度，设计装置如图：

烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是______________________________。分液漏斗和烧瓶用导管连接可使稀硫酸顺利流下，也可防止产生实验误差，若没有该导管将导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。测定装置的接口从左至右正确的连接顺序是________。

(2)乙组从反应历程上分析该测定反应存在中间产物，从而导致测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。为证明其分析的正确性，设计实验方案如表所示：

在上述实验中，能够证明乙组分析正确的最佳方案是____(填实验序号)。根据上述实验可知，反应溶液中存在的中间产物与酚酞作用的条件是______________。

(3)丙组根据上述提供的有关信息，设计了一个方案可准确的测定样品的纯度。请简述实验操作和需要测定的有关数据__________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)①由于空气中含有少量的CO2和水蒸气，因此钠与空气反应时产物中可能含有Na2CO3和NaOH，当反应温度在453～473 K之间还有Na2O生成，故选B、C、D。②烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O；若没有该导管，由于硫酸的流入，会使得收集的气体(含有部分空气)体积偏大，导致测定结果偏大；根据①的分析，需要将生成的CO2除去后再收集O2，从左至右的连接顺序为aedfgh，增加澄清石灰水是检验CO2是否除净。(2)从反应历程上看，Na2O2与水反应生成H2O2，如果H2O2没有完全分解，将会导致放出的氧气偏少，测定结果偏小；为了使H2O2分解，可以加入少量MnO2粉末作为催化剂，故选Ⅰ；根据实验Ⅲ可知，H2O2与酚酞作用的条件是碱性条件。(3)根据钠与空气在453～473 K之间可生成Na2O，迅速提高温度到573～673 K之间可生成Na2O2，若温度提高到733～873 K之间Na2O2可分解，可以称取一定质量的样品(m)，加热到733～873 K使之分解，使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V)，然后进行有关计算，也可以称取一定质量的样品(m)，加入少量MnO2固体，再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V)，然后进行有关计算。

答案：(1)①BCD

②2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O　偏大　aedfgh

(2)偏小　Ⅰ　碱性条件

(3)称取一定质量的样品(m)，加热到733～873 K使之分解，使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V)，然后进行有关计算[或称取一定质量的样品(m)，加入少量MnO2固体，再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V)，然后进行有关计算]

13．制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。

(1)方案一：用下图所示方法和步骤进行实验：

①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。

②该方案测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为________________。

(2)方案二：利用下图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如下：

a．按图连接装置，并检查气密性；

b．准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4 g；

c．准确称得6.0 g纯碱样品放入容器Ⅱ中；

d．打开分液漏斗Ⅰ的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；

e．打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为85.6 g。

①若d、e两步的实验操作太快，则会导致测定结果______(填“偏大”或“偏小”)。

②装置A中试剂X应选用________。

③E装置的作用是_________________________________________。

④根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品Na2CO3的质量分数为________(结果保留小数点后一位)。

解析：(1)①生成沉淀A，故操作Ⅰ需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重；②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为×100%。

(2)①反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收；快速鼓入空气，也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收，则测得的CO2质量偏小，测定结果偏小；②因为空气中含有CO2，因此应把鼓入空气中的CO2吸收处理，所以装置A应放入NaOH溶液；③如果D装置直接与外界空气相连通，则空气中的H2O和CO2会对测定结果带来影响，所以装置E的作用是防止空气中H2O和CO2进入装置D中；④反应中放出CO2气体的质量＝85.6 g－83.4 g＝2.2 g，设消耗碳酸钠的质量为x，

Na2CO3～CO2

106　　　44

 x　　　2.2 g

解得x＝5.3 g

纯碱样品中Na2CO3的质量分数＝×100%≈88.3%。

答案：(1)①过滤　称量　②×100%

(2)①偏小　②NaOH溶液　③防止空气中CO2和水蒸气进入装置D中　④88.3%

14．(2020·东北三省三校月考)从海水中提取并制备碳酸锂，可以提高海水的综合利用价值，满足工业上对碳酸锂的需求。常温下，制备碳酸锂的一种工艺流程如下：

已知：①海水中某些离子浓度如下：

②碳酸锂的溶解度：

请回答下列问题：

(1)精制除杂阶段的滤渣为MgCO3、________(写化学式)。

(2)用HCl调pH为4～5的目的是____________________________________。

(3)沉锂阶段，实际测得不同纯碱加入量条件下的碳酸锂沉淀结果如下表：

综合以上信息及考虑实际生产时的原料成本，应按照______(填序号)中CO与Li＋物质的量之比加入纯碱制备碳酸锂。

(4)沉锂温度需控制在90 ℃，主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)碳化分解具体过程为①向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体，充分反应后，过滤；②加热滤液使其分解。写出②反应中的化学方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

写出在碳化分解中可循环利用物质的电子式：________________________________________________________________________。

解析：(1)精制除杂的目的是除去Mn2＋、Mg2＋和Ca2＋等杂质离子，精制除杂阶段调节pH为10，Mg2＋、Mn2＋和Ca2＋分别形成MgCO3、MnCO3和CaCO3，故滤渣为MgCO3、MnCO3和CaCO3。

(2)精制除杂后溶液中存在过量的Na2CO3，用HCl调pH为4～5，可以除去过量的CO，防止蒸发浓缩时Li2CO3和Na2CO3析出。

(3)由表中数据可知，按③中比例投料，锂回收率较高，继续增加纯碱的量，锂回收率提高不明显，且Li2CO3含量会下降，综合考虑应按③投入纯碱参加反应。

(4)沉锂温度需控制在90 ℃，考虑到随着温度升高，Li2CO3溶解度降低，所以温度控制在90 ℃时，碳酸锂的溶解度更小，可以增加产率(或回收率)。

(5)向碳酸锂与水的浆料中通入CO2气体，充分反应后，过滤得到LiHCO3，加热时LiHCO3发生分解，产生Li2CO3、CO2和H2O，则发生的反应为2LiHCO3Li2CO3＋CO2↑＋H2O，得到的CO2可以循环使用，CO2的电子式为。

答案：(1)MnCO3、CaCO3

(2)除去CO，防止蒸发浓缩时Li2CO3(或Li2CO3和Na2CO3)析出

(3)③

(4)该温度下，碳酸锂的溶解度更小，可以增加产率(或回收率)

(5)2LiHCO3△,Li2CO3＋CO2↑＋H2O

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