鈉的幾種化合物(習(xí)題精煉)(解析版)(人教2019必修第一冊(cè))

第2章海水中的重要元素—鈉和氯2.1.2鈉的幾種化合物一、選擇題1．下列物質(zhì)可通過加熱的方法除雜(括號(hào)中物質(zhì)為雜質(zhì))的是（）A．NaCl(Na2CO3) B．CO2(SO2) C．Na2CO3(NaHCO3) D．Na2SO4(NaHSO4)【答案】C【解析】A．Na2CO3受熱無變化，不能通過加熱除去，A不滿足題意；B．SO2受熱無變化，不能通過加熱除去，B不滿足題意；C．NaHCO3受熱分解成Na2CO3、水和二氧化碳，可以通過加熱除去Na2CO3中的NaHCO3，C滿足題意；D．NaHSO4受熱無變化，不能通過加熱除去，D不滿足題意。2．分別灼燒下列各組溶液，火焰呈黃色是（）A．NaCl溶液 B．稀鹽酸 C．K2CO3

溶液 D．CuCl2

溶液【答案】A【解析】A．NaCl溶液中含有鈉元素，焰色反應(yīng)呈黃色，故A符合題意；B．稀鹽酸的顏色反應(yīng)為無色，故B不符合題意；C．K2CO3

溶液中含有鉀元素，透過藍(lán)色的鈷玻璃，焰色反應(yīng)呈紫色，故C不符合題意；D．CuCl2

溶液中含有銅元素，焰色反應(yīng)呈綠色，故D不符合題意；3．下列應(yīng)用不涉及氧化還原反應(yīng)的是（）A．Na2O2用作呼吸面具的供氧劑 B．工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備AlC．工業(yè)上利用合成氨實(shí)現(xiàn)人工固氮 D．實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl固體和消石灰制備NH3【答案】D【解析】A.Na2O2能和CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，此反應(yīng)有元素化合價(jià)發(fā)生變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故A不符合題意；B.工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al和O2，此反應(yīng)有元素化合價(jià)發(fā)生變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故B不符合題意；C.工業(yè)上利用N2+3H22NH3合成氨，此反應(yīng)有元素化合價(jià)發(fā)生變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故C不符合題意；D.實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl固體和消石灰制備NH3的反應(yīng)方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O，此反應(yīng)沒有元素化合價(jià)發(fā)生變化，故屬于非氧化還原反應(yīng)，故D符合題意；4．將過氧化鈉投入到氯化亞鐵溶液中，可觀察到的現(xiàn)象是()A．最終生成白色沉淀 B．最終生成紅褐色沉淀C．有黃綠色氣體產(chǎn)生 D．無明顯變化【答案】B【解析】Na2O2具有強(qiáng)氧化性，能將氧化成Fe3＋，可與Na2O2和水反應(yīng)生成的OH－生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀，Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生O2，不放出黃綠色的Cl2；A.最終生成白色沉淀不符合題意；B.最終生成紅褐色沉淀符合題意；C.有黃綠色氣體產(chǎn)生不符合題意；D.無明顯變化不符合題意；答案：B。5．關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法不正確的是（）A．熱穩(wěn)定性：NaHCO3＜Na2CO3B．在水中的溶解性：NaHCO3＜Na2CO3C．與鹽酸反應(yīng)的速率：NaHCO3＜Na2CO3D．等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2質(zhì)量相同【答案】C【解析】A、Na2CO3加熱不分解，NaHCO3加熱可分解：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，A項(xiàng)正確；B、相同條件下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，B項(xiàng)正確；C、NaHCO3與鹽酸反應(yīng)速率比Na2CO3快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D、由反應(yīng)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑可知，當(dāng)Na2CO3、NaHCO3物質(zhì)的量相同時(shí)，與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的CO2相同，D項(xiàng)正確；6．下列敘述中正確的是（）A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3飽和溶液，又有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1：2C．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同D．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3結(jié)晶析出【答案】D【解析】A、CaCO3與CO2在水中反應(yīng)生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3不反應(yīng)，不會(huì)有沉淀生成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B、向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，無CO2氣體放出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C、等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物質(zhì)的量多，與足量HCl反應(yīng)時(shí)，放出的CO2多，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D、發(fā)生的反應(yīng)為：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，由于NaHCO3的溶解性較小，故有結(jié)晶析出，D項(xiàng)正確，7．金屬鈉投入水中發(fā)生劇烈反應(yīng)，并有氫氣生成。裝運(yùn)金屬鈉的包裝箱應(yīng)貼的圖標(biāo)是A． B． C． D．【答案】C【解析】金屬鈉投入水中發(fā)生劇烈反應(yīng)，并有氫氣生成；裝運(yùn)金屬鈉的包裝箱應(yīng)貼的圖標(biāo)是遇濕易燃品，答案選C。8．下列關(guān)于焰色反應(yīng)的說法正確的是（）A．用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，則原溶液中有Na+，無K+B．用NaOH溶液洗滌并灼燒鉑絲后，再進(jìn)行焰色反應(yīng)C．進(jìn)行鈉的焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，可用到的實(shí)驗(yàn)用品有：鉑絲、氯化鈉溶液、稀鹽酸D．焰色反應(yīng)是某些金屬單質(zhì)具有的性質(zhì)【答案】C【解析】A．鈉元素的黃色火焰可以覆蓋鉀元素的紫色火焰，用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，則原溶液中有Na+，可能有K+，故A錯(cuò)誤；B．用稀鹽酸洗滌并灼燒鉑絲后，再進(jìn)行焰色反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．焰色反應(yīng)時(shí)用鹽酸洗滌鉑絲，用鉑絲蘸取氯化鈉溶液灼燒，觀察鈉元素的焰色反應(yīng)現(xiàn)象，故C正確；D．焰色反應(yīng)是某些金屬元素具有的性質(zhì)，包括單質(zhì)、離子等，故D錯(cuò)誤；9．純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品，它們都是白色固體，下列區(qū)分兩種物質(zhì)方法正確的是（）A．分別用炒鍋加熱兩種樣品，全部分解揮發(fā)，沒有殘留物的是小蘇打B．用潔凈鐵絲蘸取兩種樣品在煤氣火焰上灼燒，觀察火焰顏色，黃色的是小蘇打C．用兩只小玻璃杯，分別加入少量的兩種樣品，再加入等量的食醋，產(chǎn)生氣泡快的是小蘇打D．分別取少量的兩種樣品于兩只小玻璃杯中，加入少量澄清石灰水，能產(chǎn)生白色沉淀的是純堿【答案】C【解析】A．純堿受熱不分解，小蘇打受熱分解生成碳酸鈉，故兩種樣品都會(huì)有殘留，A錯(cuò)誤；B．兩種物質(zhì)都有Na元素，火焰上灼燒后都有Na元素的焰色特征黃色，B錯(cuò)誤；C．小蘇打中的碳酸氫根與醋酸反應(yīng)的速率較快，C正確；D．兩種物質(zhì)都可以與澄清石灰水發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，D錯(cuò)誤；10．過量的NaHCO3與Na2O2混合，在密閉容器中充分加熱后排出氣體，殘留的物質(zhì)應(yīng)是（）A．Na2O和Na2O2 B．Na2O2和Na2CO3 C．Na2CO3 D．Na2O【答案】C【解析】NaHCO3加熱分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的CO2和H2O分別與Na2O2反應(yīng)：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，由于NaHCO3足量，則會(huì)發(fā)生：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，所以殘留固體為Na2CO3。11．過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)后，若固體質(zhì)量增加了28g，反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))（）二氧化碳碳酸鈉轉(zhuǎn)移的電子A1molNAB22.4L1molC106g1molD106g2NA【答案】AC【解析】二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)，當(dāng)固體質(zhì)量增加28g時(shí)，設(shè)參與反應(yīng)二氧化碳的物質(zhì)的量為x，生成碳酸鈉的物質(zhì)的量為y，=，

解得：x=1mol，=

，解得y=1mol，碳酸鈉的質(zhì)量=1mol×106g/mol=106g，因常溫常壓下發(fā)生的反應(yīng)，1mol二氧化碳的體積＞22.4L；由化學(xué)方程式可知：1mol二氧化碳參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，即有NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移。二、非選擇題12．某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測定。（1）實(shí)驗(yàn)桌上備有燒杯(大、小兩個(gè)燒杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、0.5mol·L-1鹽酸、0.55mol·L-1NaOH溶液，尚缺少的實(shí)驗(yàn)玻璃用品有_________。（2）實(shí)驗(yàn)中不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，原因是_______。（3）他們記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：已知：Q=Cm(t2-t1)，反應(yīng)后溶液的比熱容C=4.18J·g-1·℃-1，各物質(zhì)的密度均為1g·cm-3。①計(jì)算完成下表。(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)序號(hào)實(shí)驗(yàn)用品溶液溫度中和熱?Ht1t2①50mL0.55mo/LNaOH50mL0.5mo/LHCl20℃23.3℃________②50mL0.55mo/LNaOH50mL0.5mo/LHCl20℃23.5℃②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：__________（4）若用KOH代替NaOH，對(duì)測定結(jié)果____(填“有”或“無”)影響；若用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn)，測定所得的中和熱的數(shù)值將_____(填“變大”或“變小”或“無影響”)?！敬鸢浮浚?）量筒、溫度計(jì)（2）金屬導(dǎo)熱，熱量散失導(dǎo)致誤差大（3）-56.8kJ/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H＝-56.8kJ/mol（4）無變小【解析】（1）測定稀鹽酸和稀氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱，所需要的玻璃儀器有：大、小兩個(gè)燒杯、膠頭滴管、量筒、溫度計(jì)以及環(huán)形玻璃攪拌器，需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積，需要使用溫度計(jì)測量溫度，所以還缺少量筒和溫度計(jì)；（2）不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，因?yàn)殂~絲攪拌棒是熱的良導(dǎo)體，熱量散失大，導(dǎo)致誤差大；（3）兩次溫度差分別為：3.3℃，3.5℃，兩組數(shù)據(jù)都有效，溫度差平均值=3.4℃；50mL0.55mol/LNaOH和50mL0.5mol/LHCl質(zhì)量和為m=100mL×1g/mL=100g，c=4.18J/(g?℃)，△T=3.4℃，代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/(g?℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212kJ，即生成0.025mol的水放出熱量1.4212kJ，所以生成1mol的水放出熱量為Q==56.8kJ，即該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol，NaOH溶液與HCl溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H＝-56.8kJ/mol；（4）在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱，若用KOH代替NaOH，由于KOH、NaOH都是一元強(qiáng)堿，在溶液中都是以離子形式存在，因此對(duì)測定結(jié)果無影響；醋酸為弱酸，醋酸在溶液中存在電離平衡，醋酸的電離過程為吸熱過程，所以用醋酸代替HCl做實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)放出的熱量小于56.8kJ，導(dǎo)致測定結(jié)果偏小。13．某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到如下信息：鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒。他們對(duì)鈉在CO2氣體中燃燒后的產(chǎn)物中的白色物質(zhì)進(jìn)行了如下探究：（實(shí)驗(yàn)）將燃燒的鈉迅速伸入到盛有裝滿CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)。（提出假設(shè)）假設(shè)1：白色物質(zhì)是Na2O。假設(shè)2：白色物質(zhì)是Na2CO3。假設(shè)3：白色物質(zhì)是Na2O和Na2CO3的混合物。（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．驗(yàn)證假設(shè)）該小組對(duì)燃燒后的白色產(chǎn)物進(jìn)行如下探究：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論方案1取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液溶液變成紅色白色物質(zhì)為Na2O方案2①取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀③靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象（思考與交流）（1）甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是_______。（2）乙同學(xué)認(rèn)為方案2得到的結(jié)論正確，白色物質(zhì)為_______。（3）通過方案1和方案2的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為上述三個(gè)假設(shè)中，_______成立。你的理由是_______。（4）鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為_______。（5）丙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉。你是否同意丙同學(xué)的觀點(diǎn)，并簡述理由：_______?！敬鸢浮浚?）Na2CO3溶液也顯堿性，會(huì)使酚酞試液變紅（2）Na2CO3（3）假設(shè)2方案2的①中出現(xiàn)的白色沉淀是CaCO3，所以燃燒后的白色產(chǎn)物中有Na2CO3存在；方案2的②中滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象，說明燃燒后的白色產(chǎn)物中沒有Na2O存在（4）4Na＋3CO22Na2CO3＋C（5）不同意，因?yàn)榉磻?yīng)物中無氫元素（或違背質(zhì)量守恒定律）【解析】（1）取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液溶液變紅，原因有，可以是生成的氧化鈉溶于水和水反應(yīng)生成氫氧化鈉溶液的作用，也可以碳酸鈉溶液水解顯堿性的作用，也可以是二者的混合物，所以方案1不正確；故答案為：Na2CO2溶液顯堿性，也會(huì)使酚酞變紅；

（2）取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明含有碳酸鈉，靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液無變化，說明一定無氧化鈉，因?yàn)檠趸c和水反應(yīng)一定生成氫氧化鈉溶液，故答案為：Na2CO3；

（3）依據(jù)上述分析和現(xiàn)象判斷，假設(shè)2正確；因?yàn)槿∩倭堪咨镔|(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明含有碳酸鈉，靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液無變化，說明一定無氧化鈉，因?yàn)檠趸c和水反應(yīng)一定生成氫氧化鈉溶液；故答案為：假設(shè)2方案2的①中出現(xiàn)的白色沉淀是CaCO3，所以燃燒后的白色產(chǎn)物中有Na2CO3存在；方案2的②中滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象，說明燃燒后的白色產(chǎn)物中沒有Na2O存在；

（4）依據(jù)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)分析判斷鈉在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳酸鈉和碳單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Na+3CO2═2Na2CO3+C；故答案為：4Na+3CO2═2Na2CO3+C；

（5）丙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉．是錯(cuò)誤的，在反應(yīng)過程中，是鈉在二氧化碳?xì)怏w中的燃燒反應(yīng)，無氫元素的存在，實(shí)驗(yàn)依據(jù)元素守恒可置換不可能生成氫氧化鈉，故答案為：不同意，因?yàn)榉磻?yīng)物中無氫元素。14．用脫脂棉包住約0.2g過氧化鈉粉末，置于石棉網(wǎng)上，往脫脂棉上滴水，可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來。（1）由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的有關(guān)過氧化鈉跟水反應(yīng)的結(jié)論是：第一，有氧氣生成；第二，_____________________________。過氧化鈉跟水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。（2）某研究性學(xué)習(xí)小組擬用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以證明上述結(jié)論。用以驗(yàn)證第一條結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象是_______________。用以驗(yàn)證第二條結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象是______________________________。【答案】（1）反應(yīng)放出熱量2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑（2）將帶火星的木條靠近在p處，木條復(fù)燃，說明反應(yīng)生成氧氣將q導(dǎo)管放入盛水的水槽中，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，證明該反應(yīng)放出熱量?！窘馕觥浚?）往脫脂棉上滴水，觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來，可知反應(yīng)生成氧氣，且反應(yīng)放出熱量，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；故答案為：反應(yīng)放出熱量；2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；（2）用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證第一條結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法是將帶火星的木條靠近在p處，木條復(fù)燃，說明反應(yīng)生成氧氣；用以驗(yàn)證第二條結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法是將q導(dǎo)管放入盛水的水槽中，導(dǎo)管口有氣泡冒出，證明該反應(yīng)放出熱量；故答案為：將帶火星的木條靠近在p處，木條復(fù)燃，說明反應(yīng)生成氧氣；將q導(dǎo)管放入盛水的水槽中，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，證明該反應(yīng)放出熱量。15．如圖所示，“二氧化碳是否在有水存在時(shí)，才能與過氧化鈉反應(yīng)？”這個(gè)問題可通過以下實(shí)驗(yàn)加以證明。（1）按圖裝置，在干燥的試管Ⅲ中裝入Na2O2后，在通入CO2之前，應(yīng)事先將活塞(K1、K2)關(guān)閉好，目的是____________（2）試管Ⅰ內(nèi)的試劑X是________時(shí)，打開活塞K1、K2，加熱試管Ⅲ約5分鐘后，將帶火