培優強化練(三)鈉及其化合物學習理解共45分一、選擇題(本題共7小題，每小題5分，共35分)1．(2021·廣州高一檢測)下列關于鈉及其化合物的敘述正確的是()A．鈉在空氣中的緩慢氧化與其在空氣中點燃的產物都一樣B．鈉比銅活潑，能與CuSO4溶液發生置換反應生成CuC．鈉易與空氣和水發生反應，實驗室中鈉通常保存在煤油中D．Na2O2與H2O的反應中有O2生成，H2O是還原劑【解析】選C。鈉在空氣中的緩慢氧化生成氧化鈉，其在空氣中點燃的產物是過氧化鈉，產物不同，A錯誤；鈉比銅活潑，但鈉極易和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與CuSO4溶液反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，不能置換出Cu，B錯誤；鈉是活潑的金屬，易與空氣和水發生反應，因此實驗室中鈉通常保存在煤油中，C正確；Na2O2與H2O的反應中有O2生成，過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑，H2O不是氧化劑也不是還原劑，D錯誤。2．(2021·聊城高一檢測)為高空或海底作業提供氧氣的物質是()A．KClO3 B．KMnO4C．Na2O2 D．H2O【解析】選C。氯酸鉀、高錳酸鉀制備氧氣需要加熱，操作復雜；電解水生成氧氣需要提供電源，操作不方便；過氧化鈉與二氧化碳反應2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，生成碳酸鈉和氧氣，過氧化鈉與水反應2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，生成氫氧化鈉和氧氣，制備氧氣操作簡單且能夠利用人呼出的二氧化碳和水蒸氣；故選C。3．(2021·長春高一檢測)節日燃放的五彩繽紛的煙花的顏色都與焰色試驗有關。下列有關焰色試驗敘述正確的是()A．氯化鈉在火焰上灼燒時，火焰呈黃色B．焰色試驗是金屬單質的特性C．連續做兩個樣品時，應將鉑絲用硫酸洗凈并灼燒至無色D．某溶液灼燒時焰色為黃色，該物質一定是鈉鹽溶液【解析】選A。鈉元素的焰色為黃色，氯化鈉在火焰上灼燒時，火焰呈黃色，故A正確；焰色試驗是金屬元素的特性，不論該金屬元素是游離態還是化合態，在火焰上灼燒時顏色是相同的，故B錯誤；做焰色試驗的鉑絲在每次實驗后應用鹽酸洗干凈，氯化氫易揮發，不用硫酸，因為硫酸難揮發，故C錯誤；某溶液灼燒時焰色為黃色，只能說明含有鈉元素，也可能是氫氧化鈉溶液，故D錯誤。4．(原創)某化學小組為了探究鈉與水的反應，設計了如下實驗。如圖a所示，可以看到鈉塊浮在水面上，與水發生劇烈反應，反應放出的熱量使鈉熔成小球，甚至會使鈉和生成的氫氣都發生燃燒。如圖b所示，同樣與水發生劇烈的反應，但不發生燃燒。下列敘述中不正確的是()A．由兩個現象可知鈉的密度大于煤油的密度，小于水的密度B．在第二個實驗中，鈉也與水發生反應，但不發生燃燒，是因為鈉不與空氣接觸，缺乏燃燒條件C．上述實驗中反應的化學方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．若將圖a中的蒸餾水改為硫酸銅溶液，會產生紅色固體【解析】選D。鈉浮在水面上，說明鈉的密度小于水的密度，鈉懸浮在煤油和水的界面上，說明鈉的密度大于煤油的密度，A正確；根據燃燒的條件可知，鈉不燃燒的原因是煤油將鈉與空氣隔絕，B正確；鈉與水反應的化學方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，C正確；金屬鈉投入硫酸銅溶液中，鈉首先與水反應，生成的氫氧化鈉再與硫酸銅反應，總反應的化學方程式為2Na＋CuSO4＋2H2O=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑，D錯誤。【補償訓練】在盛有食鹽水、鹽酸、硫酸銅溶液的燒杯中分別投入少量等質量的金屬Na，下列有關說法正確的是()A．三個燒杯中一定都會發生：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．鈉與硫酸銅溶液反應，有單質銅生成C．三個燒杯中反應的劇烈程度相同D．三個燒杯中生成H2的量相同【解析】選D。少量鈉與鹽酸反應只發生：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，A項錯誤；鈉與硫酸銅溶液反應，首先發生2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，再發生2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4，不會生成單質銅，B項錯誤；鈉與水或酸反應，實質都是鈉被H＋氧化，三種溶液中H＋濃度不同，所以反應的劇烈程度不同，C項錯誤；根據得失電子守恒，相同質量的鈉失去電子數相同，生成氫氣的量相同，D項正確。5．(2021·肇慶高一檢測)關于Na2CO3和NaHCO3性質的說法不正確的是()A．熱穩定性：NaHCO3＜Na2CO3B．在水中的溶解性：NaHCO3＜Na2CO3C．與鹽酸反應的速率：NaHCO3＜Na2CO3D．等質量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反應產生的CO2質量不同【解析】選C。Na2CO3加熱不分解，NaHCO3加熱可分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，A項正確；相同條件下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，B項正確；NaHCO3與鹽酸反應速率比Na2CO3快，C項錯誤；由反應Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑可知，當Na2CO3、NaHCO3質量相同時，與足量鹽酸反應，NaHCO3產生的CO2多，D項正確。6．(2020·北京北師大高一檢測)下列變化中，不屬于氧化還原反應的是()A．金屬鈉露置在空氣中迅速變暗B．將鋅片投入稀鹽酸溶液中有氣泡產生C．露置在空氣中的過氧化鈉固體變白D．將碳酸鈣粉末投入稀鹽酸溶液中有氣泡產生【解析】選D。金屬鈉露置在空氣中迅速變暗生成氧化鈉是由于Na被氧氣氧化，故A不符合題意；將鋅片投入稀鹽酸溶液中，稀鹽酸被還原生成氫氣，故B不符合題意；露置在空氣中的過氧化鈉固體變白是由于和空氣中的水或二氧化碳發生反應，該過程中過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑，故C不符合題意；將碳酸鈣粉末投入稀鹽酸溶液中生成二氧化碳氣體，該反應為非氧化還原反應，故D符合題意。【補償訓練】下列物質露置在空氣中，質量會減小的是()A．NaOH B．Na2O2C．無水CaCl2 D．Na2CO3·10H2O【解析】選D。NaOH和Na2O2都會轉化為Na2CO3，質量增大；無水CaCl2會吸收水蒸氣質量增大；Na2CO3·10H2O會失去結晶水，質量減小。7．(2021·廣州高一檢測)某實驗小組通過如圖所示實驗探究Na2O2與水的反應。下列說法不正確的是()A．②中的大量氣泡主要成分是氧氣B．③中溶液變紅，說明有堿性物質生成C．④中現象可能是由于振蕩時溶液與空氣中二氧化碳反應造成的D．⑤中氣體是H2O2分解產生的O2【解析】選C。Na2O2中加水，發生反應生成NaOH和O2，所以②中的大量氣泡主要成分是氧氣，A正確；酚酞遇酸不變色，遇堿變紅色，所以③中溶液變紅，說明有堿性物質生成，B正確；因為空氣中CO2的含量很小，且溶解比較緩慢，所以④中現象不可能是與空氣中二氧化碳反應造成的，而應是含有強氧化性的物質，將酚酞氧化而使其褪色，C不正確；MnO2是H2O2分解的催化劑，H2O2可能來自Na2O2與水的反應，所以⑤中氣體是H2O2分解產生的O2，D正確。二、非選擇題(本題共1小題，共10分)8．某實驗小組欲探究Na2CO3和NaHCO3的性質，發現實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標簽。于是，他們先對固體A、B進行鑒別，再進行性質實驗探究。(1)分別加熱固體A、B，發現固體A受熱產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學方程式為________________________________________。(2)稱取兩種固體各2g，分別加入兩支試管中，再各加10mL蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，恢復至室溫，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。①發現Na2CO3固體完全溶解，而NaHCO3固體有剩余，由此得出結論____________________________________________________。②同學們在實驗中還觀察到以下現象。其中屬于盛放Na2CO3的燒杯中出現的現象的是____(填字母序號)。A．溶液溫度降低B．溶液溫度升高C．滴入酚酞溶液后呈無色D．滴入酚酞溶液后呈紅色(3)如圖所示，在氣密性良好的裝置Ⅰ和Ⅱ中分別放入藥品，將氣球內的固體同時倒入試管中。①兩試管中均產生氣體，________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反應程度更為劇烈。②反應結束后，氣球均有膨脹，恢復至室溫，下列說法正確的是________。A．裝置Ⅰ的氣球體積較大B．裝置Ⅱ的氣球體積較大C．Na2CO3和NaHCO3的質量相同，所以裝置Ⅰ和裝置Ⅱ的氣球體積一樣大D．氣球體積的大小可由生成氣體的質量判斷【解析】(1)Na2CO3熱穩定性強，受熱不易分解；NaHCO3熱穩定性差，受熱易分解，故A為NaHCO3。(2)②Na2CO3溶于水放熱，溶液溫度升高；Na2CO3溶液呈堿性，滴入酚酞溶液后呈紅色。(3)①將氣球內的固體同時倒入試管中，發生反應：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，相同條件下，Na2CO3與鹽酸反應產生CO2比NaHCO3慢，所以Ⅰ的反應程度更為劇烈。②氣球的體積根據生成氣體的質量判斷，生成氣體的質量應根據Na2CO3和NaHCO3的質量計算。答案：(1)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O(2)①相同溫度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水②BD(3)①Ⅰ②AD應用實踐共35分一、選擇題(本題共4小題，每小題5分，共20分)9．相同個數的Na2O2和Na2O的比較中，不正確的是()A．Na與O2反應生成等數量的Na2O2和Na2O時，轉移的電子數相同B．兩種物質中陰離子的個數之比為2∶1C．兩種物質與足量的CO2反應，消耗氣體的質量比為1∶1D．兩種物質中陽離子的個數之比為1∶1【解析】選B。等數量的Na2O2和Na2O生成時，轉移電子數相等，陽離子個數之比為1∶1，故A、D正確；Na2O2中陰離子為Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))，故兩種物質中陰離子的個數之比為1∶1，B錯誤；兩種物質與CO2反應的化學方程式分別為2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；Na2O＋CO2=Na2CO3，當Na2O2和Na2O個數相同時，消耗CO2的質量比為1∶1，C正確。10．(2021·安慶高一檢測)下列實驗操作正確的是()選項實驗操作A觀察Na與H2O反應的現象用鑷子從煤油中取出金屬鈉，切下綠豆大小的鈉，小心放入裝有水的燒杯中B證明Na2O2與CO2是放熱反應Na2O2用棉花包裹，放入充滿CO2的集氣瓶中，棉花燃燒說明是放熱反應C檢驗NaHCO3與Na2CO3溶液用小試管分別取少量溶液，然后滴加澄清石灰水D檢驗NaCl溶液中是否混有Na2CO3取少量待測液于試管中，再滴入鹽酸【解析】選B。用鑷子從煤油中取出金屬鈉，用濾紙吸去表面煤油，切下綠豆大小的鈉，小心放入裝有水的燒杯中，觀察Na與H2O反應的現象，故A錯誤；可燃物燃燒的條件之一是溫度達到著火點以上，Na2O2用棉花包裹，放入充滿CO2的集氣瓶中，棉花燃燒，說明過氧化鈉和二氧化碳反應放出熱量導致棉花的溫度達到著火點以上而燃燒，故B正確；碳酸氫鈉和碳酸鈉都與氫氧化鈣反應生成不溶性的碳酸鈣，現象相同，所以不能用澄清石灰水鑒別碳酸氫鈉和碳酸鈉，故C錯誤；若NaCl溶液中混有碳酸氫鈉，滴入鹽酸也產生二氧化碳氣體，故D錯誤。11．(2021·汕尾高一檢測)如表所示，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間有無因果關系的判斷都正確的是()選項陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷ANa2O2可為航天員供氧Na2O2能與CO2和水反應生成O2Ⅰ對，Ⅱ對，有BNaHCO3可用于治療胃酸過多NaHCO3可與鹽酸反應Ⅰ對，Ⅱ對，無C向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2，溶液變紅色Na2O2與水反應生成氫氧化鈉Ⅰ對，Ⅱ錯，無D金屬鈉具有強還原性高壓鈉燈發出透霧性強的黃光Ⅰ對，Ⅱ對，有【解析】選A。Na2O2能與CO2和水反應生成O2，所以可為航天員供氧，兩者有因果關系，判斷正確，故A符合題意；胃酸主要成分為鹽酸，碳酸氫鈉可以與鹽酸反應，且堿性較弱，可以用于治療胃酸過多，二者有因果關系，判斷錯誤，故B不符合題意；Na2O2與水反應生成氫氧化鈉是對的，且二者有因果關系，判斷錯誤，故C不符合題意；兩句陳述都是對的，但二者沒有因果關系，判斷錯誤，故D不符合題意。12．(2020·西安高一檢測)木炭、鋁粉等還原性物質遇過氧化鈉時可燃燒。下列有關說法不正確的是()A．Na2O2與CO2反應時，Na2O2是氧化劑，CO2是還原劑B．木炭、鋁粉與過氧化鈉反應時，過氧化鈉均表現出強氧化性C．在滴有酚酞溶液的水中加入過氧化鈉，酚酞溶液有可能褪色D．過氧化鈉必須與還原劑分開保存【解析】選A。Na2O2與CO2反應生成Na2CO3和O2，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，A項錯誤；木炭、鋁粉等還原性物質遇Na2O2時可燃燒，說明Na2O2具有強氧化性，B項正確；Na2O2具有強氧化性，可將酚酞氧化而使其褪色，C項正確；Na2O2具有強氧化性，易與還原劑發生氧化還原反應，故過氧化鈉必須與還原劑分開保存，D項正確。二、非選擇題(本題共1小題，共15分)13．某化學課外小組欲制取純凈的Na2CO3溶液并討論實驗過程中的相關問題。可供選擇的試劑有A．大理石 B．鹽酸C．氫氧化鈉溶液 D．澄清石灰水三名同學設計的制備實驗方案的反應流程分別如下：甲：NaOH溶液eq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3溶液乙：NaOH溶液eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(①))NaHCO3溶液eq\o(→,\s\up7(加熱蒸干灼燒),\s\do5(②))Na2CO3固體eq\o(→,\s\up7(H2O))Na2CO3溶液丙：NaOH溶液eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(③))NaHCO3溶液eq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(④))Na2CO3溶液請回答下列問題：(1)請指出甲、乙兩方案的主要缺點：甲方案：___________________________________________________。乙方案：___________________________________________________。(2)假設反應③所得的NaHCO3溶液中含有Na2CO3，現要用A～D四種試劑證明Na2CO3的存在，你所選擇的試劑有____________________________________，請簡單描述實驗方法________________________________________________。【解析】(1)NaOH與CO2反應時兩者量不同，產物不同，2OH－＋CO2=COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2O，OH－＋CO2=HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，甲不能控制通入CO2的物質的量，也就不能控制產物為純凈的Na2CO3。乙的操作程序復雜。丙應將NaOH溶液分成兩等份，一份通入足量CO2，加熱趕出其中溶解的CO2，再將另一份NaOH溶液與NaHCO3溶液混合即可得到純凈的Na2CO3溶液。(2)檢驗NaHCO3溶液中含有Na2CO3，應向溶液中加入BaCl2或CaCl2，所以應選鹽酸和澄清石灰水，二者生成CaCl2再檢驗。答案：(1)由于難以控制CO2的量，故很難得到純凈的Na2CO3原料利用率低，程序復雜(2)BD將鹽酸與澄清石灰水混合制得CaCl2，再加入反應③得到的溶液中，觀察現象(合理即可)遷移創新共20分非選擇題(本題共1小題，共20分)14．鈉、碳及它們的化合物在生產、生活中有著重要的用途。(1)某汽車安全氣囊的產氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質。當汽車發生碰撞時，NaN3迅速分解產生N2和Na，同時放出大量的熱。N2使氣囊迅速膨脹，從而起到保護作用。①Fe2O3可處理產生的Na，反應為6Na＋Fe2O3=3Na2O＋2Fe，反應中Na作___________(填“還原劑”或“氧化劑”)。②NaHCO3是冷卻劑，吸收產氣過程中釋放的熱量而分解，其分解的化學方程式是______________________________________。(2)Na2O2可用作呼吸面具或潛水艇中氧氣的來源。某實驗小組利用如圖裝置探究Na2O2與CO2的反應。請回答下列問題：①根據實驗目的，將虛線框中的裝置補充完整并標出所用的試劑____________。②裝置C中觀察到的現象是________________________________________