第二章 第一节 钠及其化合物（共2份含解析）
作业13 活泼的金属单质——钠 钠的氧化物
[分值:100分]
(选择题1~12题,每小题6分,共72分)
题组一 金属钠的存在、保存、性质
1.下列有关钠的存在、保存及取用方法的描述正确的是 ( )
A.钠在自然界中主要以化合物的形式存在,少量以单质的形式存在
B.钠需要密封保存在四氯化碳中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中
2.(2024·广东汕头高一统考)物质间的转化是认识化学的重要途径,下列物质之间的转化不能通过一步实现的是 ( )
A.Na→Na2O2 B.Na→Na2CO3
C.Na→NaOH D.Na→NaCl
3.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块与足量氧气在常温下充分反应,则下列说法正确的是 ( )
A.第一块钠失去电子数多
B.两块钠失去电子数一样多
C.第二块钠的反应产物质量较大
D.两块钠的反应产物质量一样大
4.(2023·北京人大附中高一月考)已知Fe(OH)3为红褐色、难溶于水的物质。下列关于钠的反应现象的叙述不正确的是 ( )
选项 操作 反应现象
A 切开钠,持续观察颜色变化 钠切面颜色先变暗,最后呈淡黄色
B 把小块钠投入硫酸铁溶液中 钠浮在水面上四处游动,产生红褐色沉淀
C 把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中 钠浮在水面上四处游动,产生白色浑浊
D 把钠放入坩埚中加热 钠先熔化后燃烧,产生黄色火焰
题组二 Na2O和Na2O2的性质
5.将(NH4)2CO3固体置于试管中加热,生成的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最终得到的气体是 ( )
A.NH3 B.O2
C.H2O D.CO2
6.(2023·福建德化一中高一月考)下列叙述正确的是 ( )
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.Na2O能继续被氧化成Na2O2,Na2O2比Na2O稳定
C.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D.Na2O有氧化性,Na2O2只有还原性
题组三 Na、Na2O2性质探究实验
7.如图所示,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化成小球时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与其接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。下列说法错误的是 ( )
A.钠受热易熔成小球说明其熔点低
B.钠与CuSO4粉末反应时放出大量热
C.一定条件下,Na可与CuSO4反应生成Cu
D.将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液,反应现象相同
8.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A中锌粒可用铁粉代替
B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度
D.装置D中的试剂用碱石灰代替也可以达到实验目的
9.(2024·昆明高一期末)下列关于钠及其化合物的说法正确的是 ( )
A.Na和Na+都具有强还原性
B.Na2O和Na2O2长期露置于空气中,最终产物不相同
C.将足量的Na2O和Na2O2分别加入含有酚酞的水中,最终所得溶液均为红色
D.将少量Na和Na2O2分别加入CuSO4溶液中,均产生蓝色沉淀同时放出无色气体
10.(2024·太原高一期末)下列各组物质相互混合反应,最终有白色沉淀生成的是 ( )
①金属钠投入到MgCl2溶液中 ②Na2O2投入到CuSO4溶液中 ③Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液
④向CaCl2溶液中通入少量CO2
A.③④ B.①③ C.②③ D.②③④
11.(2024·湖南长郡中学高一期末)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用如图装置制取少量纯净过氧化钠。下列说法正确的是 ( )
A.实验时先点燃酒精灯,再打开仪器①的开关
B.装置X也可以用于制取H2、CO2等气体的发生装置
C.②中所盛试剂为饱和NaHCO3溶液
D.③的作用是吸收尾气
12.某兴趣小组欲探究:①干燥的CO2不与Na2O2反应;②有水条件下,CO2才能与Na2O2反应。设计实验装置如图所示,实验过程中先滴加稀盐酸,打开K1,关闭K2,一段时间后再加热铜丝;充分反应后,再关闭K1,打开K2,观察整个过程中铜丝的变化。
下列说法错误的是 ( )
A.先滴加稀盐酸,后加热的目的是排除装置内的空气
B.饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl
C.试剂X是浓硫酸
D.反应过程中铜丝先变黑后变红
13.(20分)金属钠及其化合物在人类社会发展进程中起着重要的作用,请回答:
(1)将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中:
①B中发生反应的化学方程式是 。
②下列现象与解释正确的是 (填字母)。
选项 实验现象 解释
A 钠浮在水面上 钠的密度比水小
B 钠熔成小球 钠与水反应放热且钠的熔点低
C 钠四处游动,嘶嘶作响 产生了气体
D 向烧杯C中滴入酚酞溶液,溶液变为红色 生成了碱性物质
(2)实验室利用如图所示的装置(夹持仪器略)研究潜水艇中供氧体系的反应原理。
①A装置为CO2的制备装置,反应的离子方程式为
。
②C装置为O2的制备装置,写出C中过氧化钠发生反应的化学方程式: 。
③D装置中盛放的试剂是 。
④当装置内气流平稳后开始收集气体,若该气体能 ,证明过氧化钠可做供氧剂。
(3)过氧化钠若长期保存不当,容易生成 (填化学式),证明过氧化钠变质情况的一种实验方案如下。
操作 现象 结论
取少量样品于试管中,加水溶解,加入 溶液,充分振荡 有白色沉淀生成
另取少量样品于试管中,再加入适量的水,用带火星的木条靠近管口 带火星的木条复燃
14.(8分)过氧化钠是重要的工业漂白剂。实验小组研究Na2O2与水的反应。
操作 现象
实验一:向盛有0.2 g Na2O2的烧杯中加入50 mL蒸馏水 剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体,得到溶液a
实验二:恢复室温后,向溶液a中滴入两滴酚酞溶液 溶液先变红,约10 min后溶液颜色明显变浅,最终溶液变为无色
(1)甲同学向褪色的溶液中滴入两滴酚酞,观察到的现象与实验二相同,甲同学这样做的目的是 。
(2)查阅资料得知,实验二中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2,H2O2将酚酞氧化导致。乙同学通过设计实验三证实了H2O2的存在。
实验三:取少量溶液a,加入试剂 (填化学式),有大量使带火星木条复燃的无色气体产生。
(3)为探究实验二现象中红色褪去的原因,同学们在相同温度下,继续进行了如下实验:
实验四:向H2O2溶液中滴入两滴酚酞溶液,振荡,一段时间后,加入5滴0.4%的NaOH溶液,溶液变红又迅速褪色且产生气体,10 min后溶液变无色。
实验五:向0.4%的NaOH溶液中滴入两滴酚酞溶液,振荡,溶液变红,10 min后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入氧气,溶液颜色无明显变化。
①实验五通入氧气的目的是 。
②从实验四和实验五中,可得出的结论是 。
答案精析
1.D 2.B
3.B [不论是加热还是常温缓慢氧化，最终都是→，故等质量的两块钠失去的电子数一样多；但加热时产物为Na2O2，而常温时产物为Na2O，故第一块钠的反应产物质量大，B正确。]
4.A 5.B
6.B [Na2O是碱性氧化物，Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气，不是碱性氧化物，A错误；Na2O2与CO2发生氧化还原反应生成O2，不符合置换反应的定义，C错误。]
7.D [在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化，说明钠的熔点低，故A正确；根据题意可知，反应放热，一定条件下，Na可与CuSO4反应生成Cu，故B、C正确；将无水CuSO4粉末改为CuSO4溶液，则钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，不会置换出铜单质，反应现象不同，故D错误。]
8.C [盐酸易挥发，B装置中应为碱石灰，目的是除去A中挥发出来的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，必须先用试管在干燥管管口处收集气体，检验气体纯度，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；装置D中的无水硫酸铜是检验Na2O2和H2反应是否生成了H2O，用碱石灰代替无法达到目的，故D错误。]
9.D
10.B [①金属钠投入到MgCl2溶液中，钠和水反应生成NaOH和氢气，NaOH和MgCl2反应生成白色沉淀Mg(OH)2；②Na2O2投入到CuSO4溶液中，过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气，NaOH和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀；③Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液反应生成白色沉淀碳酸钙；④CaCl2与CO2不反应。]
11.B
12.D [先滴加稀盐酸，利用产生的CO2排出装置内的空气，防止空气中O2对实验产生影响，A正确；石灰石与稀盐酸反应制取的CO2中混有HCl，饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl，防止HCl对实验产生干扰，B正确；试剂X是浓硫酸，打开K2，关闭K1时，含水蒸气的CO2进入Na2O2，打开K1，关闭K2时，干燥CO2进入Na2O2，可达到预期目的，C正确；反应产生的O2与Cu加热时反应生成CuO，铜丝由红色变为黑色，D错误。]
13.(1)①2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ②ABCD
(2)①CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O ②2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
③NaOH溶液 ④使带火星的木条复燃 (3)Na2CO3 BaCl2(或CaCl2) 过氧化钠样品已经变质 过氧化钠样品部分变质
14.(1)证实是酚酞被消耗引起该实验现象
(2)MnO2 (3)①证明不是NaOH溶液中的O2使溶液褪色
②碱性条件下H2O2将酚酞氧化使其褪色
解析 (1)甲同学向褪色的溶液中滴入两滴酚酞溶液，观察到的现象与实验二相同，说明是酚酞被消耗，因此甲同学这样做的目的是证实是酚酞被消耗引起该实验现象。(3)①实验四中产生氧气，实验四中溶液褪色，而实验五中通入氧气，溶液不褪色，则实验五通入氧气的目的是证明不是NaOH溶液中的O2使溶液褪色。②从实验四和实验五中，NaOH溶液中的O2不能使酚酞溶液褪色，因此可得出的结论是碱性条件下H2O2将酚酞氧化使其褪色。作业14 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
[分值:100分]
(选择题1~9题,每小题6分,10~11题,每小题8分,共70分)
题组一 Na2CO3与NaHCO3的性质、用途
1.(2024·四川遂宁高一期末)烘焙糕点常用NaHCO3做膨松剂。下列关于NaHCO3的性质说法正确的是 ( )
A.焰色试验呈紫色 B.水溶液显酸性
C.淡黄色固体 D.受热易分解
2.下列叙述不正确的是 ( )
A.NaHCO3 的热稳定性弱于Na2CO3
B.向 Na2CO3 固体中加几滴水,Na2CO3凝结成块并伴随吸热现象
C.Na、Na2O、NaOH长期放置在空气中,最终都变成Na2CO3
D.保持温度不变,向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2,有NaHCO3晶体析出
3.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:+2H+CO2↑+H2O
B.碳酸钠溶液与硫酸反应:+2H+CO2↑+H2O
C.碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钡溶液:Ba2++HC+OH-BaCO3↓+H2O
D.碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O
4.(2023·江苏无锡一中高一期中)Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料。下列说法正确的是 ( )
A.碳酸钠俗名小苏打,碳酸氢钠俗名纯碱
B.同浓度的两溶液碱性:Na2CO3
题组二 Na2CO3与NaHCO3性质比较及实验探究
5.某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如图几种实验方法。下列说法不正确的是 ( )
A.装置 Ⅰ 中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是NaHCO3
B.当稀盐酸足量时,装置 Ⅰ 中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置 Ⅱ,使澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3
D.装置 Ⅲ 也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
6.(2024·湖南常德一中高一段考)按如图装置通入X气体,并在管口P处点燃,实验结果是澄清石灰水变浑浊,则X、Y可能是 ( )
A.H2和NaHCO3 B.H2和CuO
C.H2和Fe2O3 D.CO和Na2CO3
7.下列有关Na2CO3与NaHCO3叙述错误的是 ( )
A.相同状况下,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3
B.反应放出等量的CO2所消耗的酸:NaHCO3
D.NaHCO3能转化为Na2CO3,但Na2CO3不能转化为NaHCO3
题组三 焰色试验
8.(2023·安徽淮南四中高一段考)每看到绽放的美丽焰火,很容易联想到化学中的焰色试验,下列关于焰色试验的说法不正确的是 ( )
A.焰色试验是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色
B.应该用稀盐酸清洗做过焰色试验的铂丝
C.K2CO3在酒精灯上灼烧时透过蓝色钴玻璃能观察到紫色火焰
D.焰色试验的本质是元素发生了化学变化
9.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧、钾的焰色的观察两项操作如图所示:
下列叙述不正确的是 ( )
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质
B.钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替进行实验
10.(2023·重庆实验中学高一期中)下列有关物质的除杂所选试剂和方法都正确的是 ( )
A.除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3加入足量的澄清石灰水
B.除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3通入足量的HCl气体
C.除去CO2中的CO气体:通入O2点燃转化
D.除去Na2O2中的Na2O:将混合物在氧气中加热
11.(2024·石家庄高一统考期末)某同学设计如图所示装置,测定Na2CO3和NaHCO3混合样品中Na2CO3的质量分数。下列说法正确的是 ( )
A.气体X为空气,反应前和反应后均需通一段时间气体X
B.装置A、B之间必须加干燥装置
C.a装置内试剂可选用无水氯化钙
D.缺少a装置会导致所测碳酸钠的质量分数偏低
12.(6分)Na2CO3、NaHCO3是生活中常见的盐,某实验小组通过以下实验探究这两种物质的性质。
(1)某学生设计如图所示装置进行NaHCO3的分解实验,并证实产物中有CO2产生。
指出该学生设计的装置图的错误之处: 。
(2)测定Na2CO3样品(含氯化钠杂质)中Na2CO3的质量分数:
①称取m g样品放入烧杯内加水溶解。
②加入过量的氯化钙溶液充分反应,反应的化学方程式为 。
③过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量为n g。则样品中Na2CO3的质量分数为 。
13.(12分)(2024·河北沧州高一月考)膨松剂是在食品加工过程中加入的,能使面坯发起形成多孔组织的,使食品具有松软和酥脆特点的一类物质,其有效物质为NaHCO3。某兴趣小组为研究某膨松剂的性质,设计了如下实验:
已知:
①碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物。装置气密性良好,且各装置中试剂皆过量。
②在加热情况下的产气量(CO2)是检验膨松剂品质的一项重要指标。
(1)装置A中NaOH溶液的作用为 ,装置E中碱石灰的作用为 。
(2)将一定质量的膨松剂置于B中,B中发生的反应为 。
(3)实验时先连接好装置A、B和C,通入一段时间空气,再连接上装置D、E;点燃酒精灯开始实验;充分反应后停止加热,应继续通入一段时间空气,这样做的目的是
。
(4)实验结束后称量装置 的质量差即为膨松剂的产气量。
(5)如果取5 g膨松剂样品,测得产气量为0.44 g,则该膨松剂的有效成分的百分含量为 。
14.(12分)为探究Na2CO3和NaHCO3的性质,利用传感器做如下实验:
序号 操作 数据
① 测量下面实验过程中温度的变化
② 测量下面实验过程中溶液pH的变化 注:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的浓度相等
提示:溶液pH越小,OH-的浓度越小,溶液碱性越弱。
(1)澄清石灰水显碱性,用电离方程式表示其原因是
。
(2)实验①中,溶解时吸收热量的物质是 (填化学式)。
(3)实验②中,Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为
,OH-未参与该反应的实验证据是 。
(4)实验②中,滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的pH有明显差异,原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中 (填离子符号)参与了反应,写出滴加少量NaHCO3溶液时反应的离子方程式: 。
答案精析
1.D 2.B
3.B [ NaHCO3由Na+和构成，写离子方程式时拆成Na+和，则正确的离子方程式为+H+CO2↑+H2O，故A错误；碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，离子方程式为+2H+CO2↑+H2O，故B正确；碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钡溶液，正确的离子方程式为Ba2++2HC+2OH-BaCO3↓+2H2O+C，故C错误；碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液，反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O，故D错误。]
4.D 5.B
6.A [A项，氢气能燃烧，NaHCO3受热分解生成二氧化碳，会看到澄清石灰水变浑浊；B项，H2和CuO反应生成水和Cu，不会看到澄清石灰水变浑浊；C项，H2和Fe2O3反应生成水和Fe，不会看到澄清石灰水变浑浊；D项，CO能燃烧，但是碳酸钠受热不会分解，不会看到澄清石灰水变浑浊。]
7.D [根据反应：NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O，Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O，相同质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，Na2CO3产生的CO2气体少，A正确；碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠，C正确。]
8.D 9.C 10.D
11.D [X不能为空气，空气含CO2和水蒸气，影响生成的CO2质量的测定，A错误；装置B中的碱石灰吸收生成的CO2和水，可知固体的质量差，装置A、B之间可以不加干燥装置，B错误；a装置内应装碱石灰，目的是防止空气中的CO2、水蒸气进入装置B影响测定结果，C错误；没有a装置，测定CO2和H2O的质量偏大，NaHCO3的质量分数偏高，会导致所测Na2CO3的质量分数偏低，D正确。]
12.(1)试管口没有略向下倾斜，伸入试管的导管伸得太长 (2)②CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl ③%
13.(1)除去空气中的二氧化碳 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入到装置D被吸收影响实验
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ (3)将生成的二氧化碳全部赶入装置D中，让其全部被碱石灰吸收
(4)D (5)33.6%
解析 (3)实验时先连接好装置A、B和C，通入一段时间空气，排尽装置中的空气(CO2)，再连接上装置D、E；点燃酒精灯开始实验；充分反应后停止加热，应继续通入一段时间空气，这样做的目的是排干净生成的CO2，让其全部被碱石灰吸收，准确测量膨松剂的含量。(4)装置D的作用是吸收膨松剂分解产生的CO2。(5)5 g样品生成CO2质量为0.44 g，根据2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑知5 g膨松剂样品中含1.68 g碳酸氢钠，则该膨松剂的有效成分的百分含量为×100%=33.6%。
14.(1)Ca(OH)2Ca2++2OH- (2)NaHCO3
(3)C+Ca2+CaCO3↓ 加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似 (4)OH-、HC
Ca2++HC+OH-H2O+CaCO3↓
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