2021届一轮复习人教版钠及其化合物作业(1)
钠及其化合物
时间：45分钟
1．下列关于钠及其化合物的叙述正确的是( D )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2稀溶液反应得到白色沉淀 ③钠在常温下不容易被氧化 ④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不能 ⑤向酚酞试液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成 ⑥钠与浓NH4Cl溶液反应，放出的气体中含有H2和NH3
A．④⑥ B．②③④⑤ C．②⑤⑥ D．④⑤⑥
解析：Na2O2不是碱性氧化物，故①错误；NaHCO3溶液不与CaCl2溶液反应，故②错误；钠在常温下易被氧化成氧化钠，故③错误；Na2O2能和水蒸气或二氧化碳反应放出氧气，可用作供氧剂，而Na2O不能，故④正确；向酚酞试液中加入Na2O2粉末，生成氢氧化钠和氧气，溶液先变红，由于反应中可能有H2O2生成，且H2O2具有强氧化性，所以溶液会褪色，故⑤正确；钠与浓NH4Cl溶液反应，生成NaCl、H2和NH3，故⑥正确。
2．下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( D )
①金属性最强的是锂 ②形成的离子中，氧化性最强的是锂离子 ③在自然界中均以化合态形式存在 ④Li的密度最小 ⑤铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸 ⑥它们在O2中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式 ⑦粒子半径：Rb＋>K＋>Na＋，Cs>Cs＋
A．①②③④ B．④⑤⑥⑦
C．②⑥ D．②③④⑤⑦
解析：Li、Na、K、Rb、Cs都是碱金属元素，位于同一主族，原子序数依次增大，①同主族元素金属从上到下依次增强，所以金属性最强的是铯，故①错误；②同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，所以氧化性最强的是锂离子，故②正确；③碱金属化学性质活泼，容易与空气中的氧气和水发生反应，所以在自然界中均以化合态形式存在，故③正确；④
碱金属元素单质的密度从上到下呈增大的趋势(但Na的密度大于K)，Li的密度最小，故④正确；⑤金属性最强的是铯，其与水反应最剧烈，甚至会发生爆炸，故⑤正确；⑥锂在O2中燃烧生成Li2O，Na在O2中燃烧生成Na2O2，K、Rb、Cs金属性更强，燃烧的产物更复杂，故⑥错误；⑦Rb＋、K＋、Na＋，电子层依次减少，所以半径依次减小，故半径：Rb＋>K＋>Na＋，Cs与Cs＋具有相同的质子数，但是Cs核外电子层数多，所以半径大，故⑦正确。
3．下列实验装置不能达到实验目的的是( D )
解析：在大试管中存有一定量的空气，若Na与水的反应是放热反应，放出的热量使空气膨胀，导致U形管中的红墨水左侧液面下降，右侧液面上升，A正确；Na2O2与H2O反应生成的O2能使带火星的木条复燃，B正确；进行焰色反应可以用光洁无锈的铁丝或铂丝蘸待测溶液在酒精灯的火焰上灼烧，火焰呈黄色，证明纯碱中含有钠元素，C正确；比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性，应该把NaHCO3放在内管，把Na2CO3放在外管，D错误。
4．有关钠的叙述正确的是( C )
A．2.3 g钠与97.7 g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%
B．钠和CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜
C．向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质
D．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃所得的产物一样
解析：ω＝×100%≠4%，A项错误；Na先与H2O反应生成NaOH，并放出大量的热，NaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，氢氧化铜不稳定，受热分解为氧化铜，B项错误；2Na＋2H2O===2NaOH＋H2,2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，C项正确；D项，Na在空气中缓慢氧化生成Na2O，Na在空气中点燃生成Na2O2，D项错误。
5．下列方法不能用于鉴别Na2CO3和NaHCO3固体的是( B )
A．分别加热两种固体，将放出的气体通入澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊
B．分别取两种固体溶于水，滴加Ba(OH)2溶液，观察是否生成沉淀
C．分别取两种固体各1 g，滴入几滴水振荡，再加1～2滴酚酞溶液
D．分别取等质量的固体与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧称重
解析：固体加热，只有NaHCO3发生分解，生成CO2气体，使澄清石灰水变浑浊，A可以；固体溶于水后，滴加Ba(OH)2溶液，都产生白色沉淀，B不可以；在Na2CO3、NaHCO3溶液中加酚酞，红色较深的是Na2CO3，C可以；等质量的固体与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧称重，质量大的为Na2CO3，D可以。
6．某学生用Na2CO3和KHCO3组成的混合物进行实验，测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等且不考虑HCl的挥发)，下列有关说法中正确的是( A )
实验序号
①
②
③
④
盐酸体积/mL
50
50
50
50
固体质量/g
3.06
6.12
9.18
12.24
生成气体体积/L(标准状况)
0.672
1.344
1.568
1.344
A.盐酸的物质的量浓度为2 mol·L－1
B．原混合物样品中n(Na2CO3)∶n(KHCO3)＝1∶1
C．实验②中，混合物过量
D．实验④反应后，至少需继续加入40 mL的该盐酸才能使12.24 g的混合物全部反应
解析：根据表中数据可知，①中盐酸过量，设原混合物样品中Na2CO3为x mol，KHCO3为y mol，则由C元素守恒可得，x mol＋y mol＝，且106 g·mol－1×x mol＋100 g·mol－1×y mol＝3.06 g，解得x＝0.01，y＝0.02，y＝2x。根据实验④中固体质量以及气体体积可知反应中盐酸不足，设混合物中Na2CO3为x mol，则KHCO3为2x mol，故106 g·mol－1×x mol＋100 g·mol－1×2x mol＝12.24 g，解得x＝0.04，即Na2CO3为0.04 mol，KHCO3为0.08 mol，碳酸钠首先转化为碳酸氢钠，消耗盐酸0.04 mol，而碳酸氢根离子与盐酸反应生成二氧化碳1.334 L，物质的量是0.06 mol，因此消耗盐酸0.06 mol，所以参加反应的盐酸总物质的量为0.06 mol＋0.04 mol＝0.1 mol，浓度为＝2 mol·L－1，A正确；根据A中分析可知原混合物样品中n(Na2CO3)∶n(KHCO3)＝1∶2，B错误；根据实验①②数据可知，固体质量扩大1倍，生成气体的体积也扩大1倍，所以混合物完全反应，盐酸过量，C错误；由以上分析可知，实验④中还有0.06 mol的碳酸氢根离子未反应，所以还需0.06 mol的盐酸，体积为＝0.03 L，即实验④反应后，至少需继续加入30 mL的该盐酸才能使12.24 g的混合物全部反应，D错误。
7．某物质的分子式为CxHyOz，取该物质A g在足量的O2中充分燃烧，将产物全部通入过量的Na2O2中，若Na2O2固体的质量增加了B g，则下列说法正确的是( C )
A．若y>x>z，则A>B
B．若x＝y>z，则A>B
C．若x＝z
c(H＋)
D．AB发生的反应为Ca2＋＋CO===CaCO3
解析：大理石和稀盐酸制备CO2后的残留液中，含有盐酸，A正确；AB段发生碳酸钠溶液与盐酸的反应，BC段发生氯化钙与碳酸钠溶液的反应，B正确，D错误；滴入500滴碳酸钠溶液后，溶液的pH＝10，c(OH－)>c(H＋)，C正确。
10．某课题组模拟工业氨碱法制备纯碱工艺，设计实验装置如图所示，实验前向装置D的圆底烧瓶中滴加1～2滴酚酞溶液。则下列有关说法正确的是( A )
A B D C
A．硬质玻璃管和倒置漏斗的作用相同
B．装置B中的试剂是饱和Na2CO3溶液
C．实验时要同时将CO2和NH3通入饱和食盐水中
D．借助弹簧夹a、b能有效控制A、C中反应的发生和停止
解析：实验原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3＋NH4Cl，将制得的碳酸氢钠经过滤，洗涤、再进行加热制得碳酸钠固体：2NaHCO3Na2CO3＋CO2＋H2O。圆底烧瓶中硬质玻璃管和烧杯中的倒置漏斗均能防止倒吸，A项正确；装置B中的试剂是饱和NaHCO3溶液，B项错误；实验时要先通入NH3，再通入CO2，C项错误；借助弹簧夹a能有效控制装置A中反应的发生和停止，其原理等同于启普发生器，但C中的NaOH固体易溶于浓氨水，关闭b并不能停止NH3的产生，D项错误。
11．某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如下，下列说法正确的是( C )
A B C D
A．装置A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B中盛放硅胶，目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C．装置C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A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2
解析：A.装置A气密性的检查方法，关闭K1，然后向长颈漏斗中加水，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，A不正确；B.装置B中应该盛放碱石灰，目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气和氯化氢等等，B不正确；C.装置C中加热前，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，若听到“噗”的一声，则说明氢气已纯净，C正确；D.Cu与浓硫酸反应制取SO2需要加热，故装置A不能直接用于该反应中，D不正确，本题选C。
12．通过测定混合气体中O2含量可计算已变质的Na2O2(含Na2CO3)纯度，实验装置如图(Q为弹性良好的气囊)。下列分析错误的是( D )
A．干燥管b中装入碱石灰
B．Q气球中产生的气体主要成分O2、CO2
C．测定气体总体积必须关闭K1、K2，打开K3
D．读完气体总体积后，关闭K3，缓缓打开K1，可观察到Q气球慢慢缩小
解析：加入硫酸与样品反应在Q气球中得到二氧化碳和氧气，用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气，在量筒Ⅱ
中排水测氧气的量，进而计算过氧化钠的量，选项A、选项B都正确。测定气体的总体积是利用Q气球的膨胀将瓶中的空气挤入右边进行排水量气，所以必须关闭K1、K2，打开K3，选项C正确。读完气体总体积后，关闭K3，缓缓打开K1，还要再打开K2，才可观察到Q气球慢慢缩小，原因是不打开K2体系是密闭的，气球体积无法减小，选项D错误。
13．Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果，该同学设计并进行了如图所示实验。
Ⅰ.实验探究
(1)图A是制取氢气的装置，从图中所给仪器中选择一部分组装成一套能随开随停的发生装置，选择的仪器是________(填编号)。
(2)装置A中用粗锌和稀盐酸制取氢气，B装置中所盛放的试剂是________，其作用是________。
(3)下面是实验过程中的重要操作，正确的顺序是________(填序号)。
A．加热至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间
B．用小试管收集气体并检验其纯度
C．打开K1、K2，通入氢气
D．停止加热，充分冷却，关闭K1、K2
(4)实验过程中观察到淡黄色粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。由此可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为__________。
Ⅱ.数据处理
(5)实验结束后，该同学欲测定C装置硬质玻璃管内白色固体中未反应完的Na2O2含量。其操作流程如下：
―→―→
①测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外，还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和________，操作2的名称是________。
②在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得的Na2O2质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析：(1)实验室可以用锌粒和稀硫酸(或稀盐酸)反应制取氢气，该反应不需要加热，若从图中所给仪器中选择一部分组装成一套能随开随停的反应装置，则可以用e(干燥管)盛装锌粒、d(烧杯)盛装酸液、用a(铁架台)起到固定作用、用c(带活塞的导管)导气和控制反应的发生和停止，故选择的仪器编号是acde。
(2)装置A中用粗锌和稀盐酸制取氢气，则氢气中会混有水和氯化氢，Na2O2与水和氯化氢都能反应，故应用碱石灰除去水和氯化氢，所以B装置中所盛放的试剂是碱石灰。
(3)实验开始时应先通人氢气排出装置中的空气，以保证探究Na2O2与H2能否发生反应实验的准确性，确定氢气纯净后，加热Na2O2，反应一段时间，停止加热，充分冷却后再停止通人氢气，综上分析，正确的操作顺序是CBAD。
(4)实验过程中观察到淡黄色粉末慢慢变成白色固体，则氢气与Na2O2发生了反应；无水硫酸铜未变蓝色，则反应没有水生成，根据原子守恒，Na2O2与H2反应的化学方程式为Na2O2＋H22NaOH。
(5)①Na2O2与稀HCl反应生成NaCl、H2O和O2，NaOH与稀HCl反应生成NaCl和H2O，故溶液中的溶质为NaCl，则操作2是从溶液中得到氯化钠晶体，故操作2为蒸发结晶；蒸发操作除用到酒精灯、蒸发皿外，还要用玻璃棒搅拌；②设样品中Na2O2的质量为x
g、NaOH的质量为y g，则x g＋y g＝m1 g，生成NaCl的质量为58.5 g·mol－1×mol＝m2 g，解得x＝39×；在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得NaCl的质量(m2)偏小，根据上述Na2O2质量的表达式可得，测得的Na2O2的质量(x)会偏小，所以测得的Na2O2的质量分数偏小。
答案：(1)acde (2)碱石灰 吸收氢气中的水和氯化氢
(3)CBAD (4)Na2O2＋H22NaOH
(5)①玻璃棒 蒸发结晶 ②偏小
14．有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的CO2和H2O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。
A B C D E
(1)实验步骤：
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是________________________________________________________________________。
②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和盛装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入氮气数分钟，其目的是________________________________________________________________________。
④关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯，加热至不再产生气体。
⑤打开活塞K1，缓缓鼓入氮气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案，请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入氮气，对测定结果的影响是___________。
②E处干燥管中盛放的药品是________，其作用是____________，
如果实验中没有该装置，则会导致测量结果NaHCO3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为a g，反应后C、D装置增加的质量分别为m g、n g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含a、m、n的代数式表示)。
解析：(1)①由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰增加的质量，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置增加的质量，计算生成水的质量，故应首先检验装置的气密性。③装置内有空气，含有水蒸气和CO2，会影响对样品生成的水蒸气和CO2质量的测定，实验前通入氮气，排出装置中原有的水蒸气和二氧化碳，减少误差。
(2)①若加热反应后不鼓入氮气，生成水蒸气质量和CO2质量测定结果会偏小，又碳酸氢钠依据二氧化碳计算，而Na2CO3·10H2O的质量是根据生成水的总质量计算的，则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的含量偏小而NaCl含量偏大。②干燥管中盛放的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水蒸气和CO2，若撤去E装置，则D装置中测得CO2的质量偏大，使测定的NaHCO3的质量分数偏大。③若样品质量为a g，反应后C、D装置增加的质量分别为m g、n g，D装置中增加的质量为生成CO2的质量，设NaHCO3分解生成的水蒸气的质量为x g，则
2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2
18 g 44 g
x g n g
x＝ g，装置C吸收的是水蒸气，包括NaHCO3分解生成的水蒸气和Na2CO3·10H2O分解生成的水蒸气，故Na2CO3·10H2O分解生成的水蒸气的质量＝m g－ g，设Na2CO3·10H2O的质量为y g，
Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O
286 g 180 g
y g m g－ g
y＝g，所以Na2CO3·10H2O的质量分数＝×100%。
答案：(1)①检查装置气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小，NaCl的质量分数测定结果偏大 ②碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大
③×100%
