2019版高考化学一轮优化探究练习：第3章 第10讲　钠及其化合物 (含解析)

课时作业

1．下列关于钠的叙述正确的是(　　)

A．钠在空气中燃烧生成Na2O

B．根据反应Na＋KClNaCl＋K↑，知Na的金属性强于K

C．钠燃烧时发出黄色(透过蓝色钴玻璃)的火焰

D．实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶

解析：钠在空气中燃烧生成Na2O2，只有在常温下才生成Na2O，A错；反应Na＋KClNaCl＋K↑是利用了K的低沸点，B错；观察Na燃烧时的火焰不能透过蓝色钴玻璃，C错；实验用剩的金属钠应放回原试剂瓶，不能随意丢弃，以防失火，D正确。

答案：D

2．钠及其化合物与人们的生活密切相关，某同学对其认识不正确的是(　　)

A．碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多症

B．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂

C．发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔

D．金属钠着火时，使用泡沫灭火器来灭火

解析：D项，Na燃烧生成的Na2O2能与CO2反应，因此金属钠着火时不能用泡沫灭火器灭火，应用沙土掩埋法灭火。

答案：D

3．下列各组中的两种物质反应，反应条件(温度或反应物用量)改变，不会引起产物种类改变的是(　　)

A．Na和O2　　　　　 B．NaOH和CO2

C．Na2O2和CO2  D．Na2CO3和盐酸

解析：钠与氧气在常温下与加热或点燃条件下生成的产物不同，常温下生成氧化钠，加热或点燃条件下生成过氧化钠，A项错误；氢氧化钠与少量二氧化碳反应生成碳酸钠，与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，产物不同，B项错误；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，与量无关，C项正确；Na2CO3与少量盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，与过量盐酸反应生成CO2，H2O和NaCl。

答案：C

4．某固体物质只含有钠和氧两种元素，将它放在足量的水中产生两种气体，这两种气体又可以在一定条件下反应生成水。则原固体物质的组成是(　　)

A．Na2O2与Na2O  B．Na和NaOH

C．Na2O2和Na  D．Na和Na2O

解析：由这两种气体在一定条件下反应生成水，可知为氧气和氢气，故原固体组成为Na2O2和Na。

答案：C

5.已知A是一种金属单质，B显淡黄色，其转化关系如图所示，则C的以下性质错误的是(　　)

A．溶液呈碱性

B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀

C．与足量盐酸反应放出气体

D．受热易分解

解析：由题意知A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH。

答案：D

6. 如图两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是(　　)

A．反应③最多能产生0.05 mol O2

B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑

C．Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶1

D．①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：①>②>③

解析：0.1 mol Na2O2与100 g H2O反应，H2O过量，反应③最多能产生0.05 mol O2，A正确；反应①的离子方程式应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，B错误；Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶2，C错误；①、②、③充分反应后所得溶液中溶质(NaOH)的质量分数：③＝②＞①，D错误。

答案：A

7．(2017·南京质检)下列实验装置不能达到实验目的的是(　　)

解析：A中反应放热，导致大试管中气体压强增大，红墨水柱右侧上升；B中胶头滴管中为NaOH浓溶液，能吸收较多的CO2，使圆底烧瓶中气体压强减小；焰色反应可用光洁无锈的铁丝、镍丝、钨丝等代替铂丝；D中应将NaHCO3置于小试管中，Na2CO3置于大试管中，加热时右边烧杯中澄清石灰水变浑浊，左侧烧杯中澄清石灰水不变浑浊，说明热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。

答案：D

8．物质的量相同的N2、O2、CO2混合后，通过Na2O2颗粒一段时间，测得体积变为原混合气体体积的(同温同压下)，此时N2、O2、CO2的物质的量之比为(　　)

A．1∶1∶0  B．6∶9∶0

C．3∶4∶1  D．3∶3∶2

解析：设反应前N2、O2、CO2的体积都为3，则反应前总体积为9，反应后总体积为8。

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　ΔV

　　　2　　　　　　　　1　　1

　　　2　　　　　　　　1　　(9－8)＝1

即反应消耗CO2 2体积，生成O2 1体积，

故反应后：V(N2)＝3，V(O2)＝3＋1＝4，

V(CO2)＝3－2＝1。

三者的体积比即为物质的量之比，为3∶4∶1。

答案：C

9．过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)(　　)

解析：根据过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，每有1 mol Na2O2参与反应，固体增重28 g，转移1 mol电子，消耗1 mol CO2。B项，条件不确定，有1 mol Na2CO3生成时，消耗CO2的体积不一定是22.4 L；D项，有106 g Na2CO3生成时，转移1 mol电子。

答案：C

10. 向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积的关系如图。下列判断正确的是(　　)

A．在0～a范围内，只发生中和反应

B．ab段发生反应的离子方程式为CO3＋2H＋===CO2↑＋H2O

C．a＝0.3

D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2

答案：C

11．钠及其化合物在自然界广泛存在，并有重要用途。

(1)过氧化钠是钠的氧化物，写出过氧化钠中阴离子的电子式：

________________________________________________________________________。

(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中，充分加热后，排出气体，固体残留物中一定含有的物质是

________________________________________________________________________(写

化学式)。

(3)工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠，其流程如下：

如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理：

78 g Na2O2222 g A(固体)

写出A物质的化学式：

________________________________________________________________________。

(4)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂，可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备)，干法制备中每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子，产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式：

________________________________________________________________________。

解析：(2)NaHCO3无论量多少，分解生成的CO2优先与Na2O2反应，肯定有Na2CO3生成。(3)Na2O2与水蒸气反应只生成A，应为Na2O2的结晶水合物，所以结晶水的物质的量＝＝8 mol，所以A的化学式为Na2O2·8H2O。

答案：

(3)Na2O2·8H2O　(4)FeSO4＋4Na2O2Na2FeO4＋2Na2O＋Na2SO4＋O2↑

12．(2017·山东德州一中月考)某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下：

Ⅰ.分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10 mL 水(20 ℃)，搅拌，测量最高温度为T1 ℃；

Ⅱ.静置恒温后测量温度为T2 ℃；

Ⅲ.分别加入10 m-L密度约为1.1 g·cm－320%的盐酸(20 ℃)，搅拌，测量最高温度为T3 ℃。得到下表所示的数据：

回答下列问题：

(1)根据题后的附表判断：

步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解：________。

(2)分析表中的数据得出：Na2CO3固体溶于水______，NaHCO3固体溶于水______(填“放热”或“吸热”)。

(3)甲同学分析上述数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。

乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：向盛有10 mL水(20 ℃)的烧杯中加入

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

搅拌，测量温度为22.2 ℃。

(4)结合上述探究，下列说法正确的是_______(填序号)。

a．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应

b．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体

c．Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关

附表：溶解度表

解析：(1)20 ℃时碳酸钠的溶解度为21.5 g，碳酸氢钠的溶解度为9.6 g，则分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水(20 ℃)，10 mL水的质量约为10 g，在该温度下最多能够溶解2.15 g碳酸钠、0.96 g碳酸氢钠，所以碳酸钠和碳酸氢钠都能够完全溶解。(2)根据表中数据可知，碳酸钠溶解后溶液温度升高，说明碳酸钠溶于水放热；碳酸氢钠溶解后溶液温度降低，说明碳酸氢钠溶于水吸热。(3)10 mL密度约为1.1 g·cm－3 20%的盐酸(20 ℃)溶于水的热效应会影响碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的能量变化，所以需要补充实验：向盛有10 mL水(20 ℃)的烧杯中加入10 mL密度约为1.1 g·cm－320%的盐酸(20 ℃)，分析温度变化。(4)等体积、等浓度的盐酸溶于水后温度为22.2  ℃，而NaHCO3与盐酸反应后温度变为20.8 ℃，说明碳酸氢钠与盐酸的反应是吸热反应，a正确；碳酸钠与盐酸先反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳气体，而碳酸氢钠中加入盐酸后立刻生成二氧化碳，可用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体，b错误；根据实验可知，Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关，不能直接根据反应温度判断，c正确。

答案：(1)Na2CO3和NaHCO3固体都是全部溶解　(2)放热　吸热　(3)10 mL密度约为1.1 g·cm－320%的盐酸(20 ℃)　(4)ac

13．某课外活动小组做了如下关于钾的探究实验。

(1)钾与水反应

实验中钾常会着火燃烧，并发生轻微爆炸，由此现象可以得出的结论是

________________________________________________________________________(任

写一个)，该反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。

(2)钾与氯气反应

该实验中可选用如下方案制备氯气，其中最合理的是________(填字母)。

你所选取的最合理的方案中一定会用到的仪器是________(填字母)。

A．长颈漏斗　　　　　　　 B．圆底烧瓶

C．酒精灯  D．洗气瓶

(3)钾与氧气反应的实验

经查找资料知：钾与氧气反应可能生成K2O、K2O2、KO2。

a．取一定量的钾在空气中点燃，使其充分反应；

b．将生成物研成细粉备用；

c．常温下，利用如图所示装置探究生成物的成分及其含量。

据此回答下列问题：

①使细粉末与水反应的操作是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②测量气体体积时应注意的事项是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③若钾与氧气燃烧的产物为K2O2、KO2，取燃烧产物3.94 g进行上述实验，测得气体的体积为868.0 mL，则KO2的质量分数约为________(已知：常温下，气体的摩尔体积为24.8 L·mol－1)。

答案：(1)钾与水反应放热(其他合理答案也可)　2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑

(2)B　D

(3)①将仪器A向左倾斜，使水与样品充分接触

②将气体冷却至室温；移动量筒使量筒内外液面相平，使量筒内的气体压强与大气压强相等；平视读数

③72.08%