練案[6]第三章金屬及其化合物第6講鈉及其重要化合物一、選擇題：本題共10小題，每小題只有一個選項符合題目要求。1．(2024·河北衡水模擬)按如圖所示試驗裝置進行鈉跟水反應的試驗，據此推斷下列說法正確的是(C)A．打開右端活塞，將一小塊金屬鈉加入煤油中，反應前片刻，鈉的位置應在a處B．起先反應后，能視察到的試驗現象是鈉在b處液面以下的水中反應C．反應一段時間后，左端液面上升，進入長頸漏斗，a處有無色氣體產生D．若用苯或酒精來代替煤油，可視察到相同的試驗現象[解析]鈉的密度比煤油的大，應下降到b處，與水反應，產生氣體，由于氣體的作用，又使鈉進入煤油，由于重力作用，鈉又要下沉，這樣鈉就在b界面上下跳動，所以A、B說法錯誤。由于反應起先后產生的氣體在a處積累，部分水將排到長頸漏斗中，反應一段時間后，左端液面上升，所以C說法正確。由于酒精能溶于水，所以若用苯或酒精來代替煤油，視察到的試驗現象不相同。2．(2024·山東莒南月考)探究Na2O2與水的反應，試驗如圖：(已知：H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)、HOeq\o\al(－,2)H＋＋Oeq\o\al(2－,2))下列分析不正確的是(D)A．①、⑤中產生的氣體能使帶火星的木條復燃B．①、④中均發生了氧化還原反應和復分解反應C．②、⑤中KMnO4與MnO2的作用不同，產生氣體的量也不同D．通過③能比較酸性：HCl>H2O2[解析]試管①中過氧化鈉與水反應最終生成氫氧化鈉和氧氣，試管⑤中過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解產生水和氧氣，①、⑤中產生的氣體能使帶火星的木條復燃，故A正確；①中的反應機理可以認為過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和過氧化氫，過氧化氫分解產生水和氧氣；④中BaO2沉淀加入稀硫酸生成硫酸鋇沉淀和H2O2，過氧化氫分解產生水和氧氣，均發生了氧化還原反應和復分解反應，故B正確；②、⑤中KMnO4與MnO2的作用不同，②中過氧化氫被KMnO4氧化生成氧氣，⑤中過氧化氫在二氧化錳催化條件下自身發生氧化還原反應生成氧氣，產生氣體的量也不同，故C正確；③說明BaO2不溶于鹽酸，沒有生成可溶性的鋇鹽，則不能用于比較酸性強弱，且鹽酸為強酸，由題中信息可知過氧化氫為弱酸，故D錯誤。3．(2024·山東濟南模擬)過氧化鈉可作呼吸面具中的供氧劑，試驗室可用如圖裝置制取少量純凈過氧化鈉。下列說法正確的是(A)A．裝置X也可以用于制取H2、NH3等氣體的發生裝置B．②中所盛試劑為飽和NaHCO3溶液C．③的作用是汲取尾氣D．試驗時先點燃酒精燈，再打開儀器①的開關[解析]氫氣一般通過鋅粒與稀硫酸反應制備，為固體＋液體eq\o(→,\s\up7(不加熱))氣體的反應，可以通過裝置X來發生；制取氨氣可以用氫氧化鈣固體和氯化銨固體加熱來制取，還能通過濃氨水滴入堿石灰或氫氧化鈉固體上來制取，此時也可采納裝置X制備，故A正確；氧氣與單質鈉加熱生成過氧化鈉，因此裝置X用于制備氧氣，過氧化氫在二氧化錳作用下可生成氧氣和水：2H2O2eq\o(=,\s\up7(二氧化錳))2H2O＋O2↑，②中盛放濃硫酸吸水，防止水與單質鈉發生反應生成雜質，故B錯誤；外界的水蒸氣與二氧化碳進入裝置Z后會與單質鈉發生反應生成雜質，因此③的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入反應裝置，故C錯誤；若先點燃裝置Z中的酒精燈，此時裝置中還未充溢空氣，存在二氧化碳和水，會與單質鈉發生反應生成雜質，因此試驗時需先讓X裝置反應一會兒，等裝置Z中充溢氧氣后，再點燃裝置Z中的酒精燈，故D錯誤。4．(2024·湖南雅禮模擬)某同學利用下列裝置探究Na與CO2反應的還原產物，下列相關分析正確的是(C)已知：PdCl2＋CO＋H2O=Pd(黑色)↓＋CO2＋2HCl。A．Ⅰ中可用Na2CO3與鹽酸作用制取CO2B．Ⅱ裝置也可改為裝有堿石灰的U形管C．試驗時，打開彈簧夾，先通CO2后再點燃酒精燈D．步驟Ⅳ的目的是證明氧化產物為CO[解析]Ⅰ中裝置是啟普發生器的原理，碳酸鈉為易溶性粉末狀固體，和酸溶液反應不能隨時停止，應是大理石和稀鹽酸反應，故A錯誤；Ⅱ中濃硫酸的目的是除去二氧化碳氣體中水蒸氣，干燥CO2，防止水蒸氣進入玻璃管影響試驗探究，而堿石灰會汲取二氧化碳，故B錯誤；試驗時，Ⅲ中鈉和二氧化碳反應，為了避開鈉與氧氣反應，須要用生成的二氧化碳除盡裝置中的空氣，因此打開彈簧夾，須要先通CO2后再點燃酒精燈，故C正確；二氧化碳被還原生成的氣體通過裝置Ⅳ中氯化鈀，依據PdCl2＋CO＋H2O=Pd(黑色)↓＋CO2＋2HCl可知，裝置Ⅳ是檢驗是否有一氧化碳生成，CO不是氧化產物，故D錯誤。5．(2024·山東泰安模擬)利用如圖裝置模擬“侯氏制堿法”，通過制備的NH3和CO2與飽和食鹽水反應制備NaHCO3。下列說法正確的是(D)A．試驗時裝置Ⅰ產生的氣體應先通入裝置Ⅳ中B．裝置Ⅲ中的試劑為濃硫酸C．導管口的連接依次為a-e-f-d-c-bD．試驗過程中，裝置Ⅳ內會出現渾濁現象[解析]試驗時裝置Ⅰ產生的氣體為二氧化碳氣體，侯氏制堿法中，氨氣先通入飽和食鹽水、二氧化碳后通入，才能生成高濃度的HCOeq\o\al(－,3)，故A錯誤；裝置Ⅲ中的試劑應為飽和碳酸氫鈉溶液，目的是除去二氧化碳氣體中混有的氯化氫氣體，故B錯誤；由于氨氣極易溶于水，且要對生成的二氧化碳氣體除雜，則裝置的連接依次為a-d-c-e-f-b，故C錯誤：試驗過程中，裝置Ⅳ內會產生大量NaHCO3，NaHCO3在水中溶解度小，會析出晶體，試驗過程中，裝置Ⅳ內會出現渾濁現象，故D正確。6．(2024·山東日照模擬)試驗小組利用傳感器探究Na2CO3和NaHCO3的性質。下列分析不正確的是(C)試驗操作試驗數據A.試驗①的作用是空白比照B．試驗②、③生成的沉淀都是CaCO3C．從起始到a點反應的離子方程式為Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)D．試驗②、③的導電性變更與X、Y的圖像變更趨勢不同[解析]試驗②澄清石灰水中滴加碳酸鈉，③澄清石灰水中滴加碳酸氫鈉，所以①的作用是空白比照，故A正確；試驗②澄清石灰水中滴加碳酸鈉，發生Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓，③澄清石灰水中滴加碳酸氫鈉發生Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O，故B正確；從起始到a點，氫氧化鈣過量，碳酸氫鈉完全反應，發生Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O，故C錯誤；試驗②澄清石灰水中滴加碳酸鈉，發生Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH，體積增大，濃度減小，導電性減小，③澄清石灰水中滴加碳酸氫鈉發生Ca(OH)2＋NaHCO3=CaCO3↓＋H2O＋NaOH，體積增大，濃度減小，導電性減小，試驗②、③的導電性變更與X、Y的圖像變更趨勢不同，故D正確。7．(2024·北京朝陽區期中)對于濃度均為0.1mol·L－1的①Na2CO3溶液、②NaHCO3溶液，下列分析不正確的是(B)A．①、②中的離子種類相同B．通過焰色試驗能區分①、②C．兩種溶液的c(OH－)大小：①>②D．①、②中均有c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1[解析]碳酸鈉溶液中COeq\o\al(2－,3)水解生成HCOeq\o\al(－,3)和OH－，NaHCO3溶液中HCOeq\o\al(－,3)電離生成COeq\o\al(2－,3)和H＋，且水電離生成H＋和OH－，可知兩溶液中離子種類相同，故A正確；兩者均為鈉鹽，焰色試驗現象相同，無法區分，故B錯誤；相同濃度的兩溶液中，COeq\o\al(2－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)，則c(OH－)：①>②，故C正確；由物料守恒可知兩溶液中均存在c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1，故D正確。8．(2024·山西太原模擬)以不同類別物質間的轉化為線索，相識鈉及其化合物。下列分析不正確的是(B)A．反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質B．反應④說明NaHCO3的穩定性強于Na2CO3C．反應⑤、⑥可用于潛水艇中氧氣的供應D．上述轉化中發生的反應有分解反應、化合反應、置換反應[解析]與堿反應生成鹽與水的氧化物為酸性氧化物，二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，則反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質，故A正確；碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，則反應④說明Na2CO3的穩定性強于NaHCO3，故B錯誤；過氧化鈉與水、二氧化碳反應生成氧氣，因此可用于潛水艇中氧氣的供應，故C正確；④是分解反應，①是化合反應，②是置換反應，則上述轉化中發生的反應有分解反應、化合反應、置換反應，故D正確。9．(2024·山東青島1月自主檢測)侯德榜創建性地提出了聯合制堿法，其流程如圖，下列敘述錯誤的是(C)A．反應原理為Na＋＋NH3＋H2O＋CO2=NHeq\o\al(＋,4)＋NaHCO3↓B．X是CO2，副產品是NH4ClC．操作Ⅱ采納蒸發結晶分別出副產品D．“鹽析”中加入的Z是NaCl[解析]聯合制堿法的原理為Na＋＋NH3＋H2O＋CO2=NHeq\o\al(＋,4)＋NaHCO3↓，故A正確；依據反應原理可知先汲取氨氣，再汲取二氧化碳，煅燒碳酸氫鈉可得二氧化碳，均可確定X是CO2，向飽和氯化銨溶液中加入氯化鈉發生鹽析，得到副產品NH4Cl，故B正確；副產品為NH4Cl，若采納蒸發結晶，會使NH4Cl分解，故C錯誤；“鹽析”中加入的Z是NaCl，可使副產品NH4Cl充分析出，剩余氯化鈉溶液循環運用，故D正確。10．(2024·湖南師大附中三模)為探究金屬鈉與不同中性鹽溶液反應，取相同大小和形態的金屬鈉進行了下表中的試驗。有關推想或結論不合理的是(B)試驗序號鹽溶液現象①1mol·L－1KCl溶液反應比與純水反應猛烈②2mol·L－1KCl溶液反應比①猛烈③2mol·L－1K2SO4溶液反應比②猛烈④2mol·L－1KNO3溶液瞬間出現黃色火花，隨即發生猛烈燃燒A．對比①②推想：溶液中離子濃度增加，鈉與水的反應速率加快B．對比②③推想：離子所帶電荷數越高，鈉與水的反應速率越快C．對比②④推想：④中可能存在鈉與水、硝酸根之間的氧化還原反應，并放出大量熱D．推想：若采納2mol·L－1KMnO4溶液進行上述試驗，猛烈程度可能介于②③之間[解析]對比①②，KCl溶液的濃度增大，鈉與水的反應速率加快，A正確；對比②③，KCl、K2SO4的濃度相同，③中離子濃度大、所帶電荷數高，鈉與水反應速率快，不能推斷鈉與水反應速率增大是否由離子所帶電荷數引起，B錯誤；④和②相比，僅變更了陰離子的種類，反應現象明顯不同，說明④中除存在鈉與水反應外，還可能與NOeq\o\al(－,3)反應，并放出大量熱，C正確；2mol·L－1KMnO4溶液中離子濃度與②相同，離子所帶電荷比③少，故反應猛烈程度比③小，由于MnOeq\o\al(－,4)具有強氧化性，還可能參加鈉和水的反應，加劇反應程度，綜上所述，猛烈程度可能介于②③之間，D正確。二、非選擇題：本題共3小題。11．某化學小組在試驗室制取Na2O2。查閱資料可知，鈉與空氣在453～473K之間可生成Na2O，快速提高溫度到573～673K之間可生成Na2O2，若溫度提高到733～873K之間Na2O2可分解。除Li外其他堿金屬不與N2反應。(1)甲組設計制取Na2O2裝置如圖。①運用該裝置制取的Na2O2中可能含有的雜質為BCD。A．Na3N B．Na2CO3C．Na2O D．NaOHE．NaHCO3②該小組為測定制得的Na2O2樣品的純度，設計裝置如圖：燒瓶中發生的主要反應的化學方程式是2Na2O2＋2H2SO4=2Na2SO4＋O2↑＋2H2O。分液漏斗和燒瓶用導管連接可使稀硫酸順當流下，也可防止產生試驗誤差，若沒有該導管將導致測定結果偏大(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。測定裝置的接口從左至右正確的連接依次是aedfgh。(2)乙組從反應歷程上分析該測定反應存在中間產物，從而導致測定結果偏小(填“偏大”或“偏小”)。為證明其分析的正確性，設計試驗方案如表所示：試驗方案產生的現象Ⅰ.取燒瓶中的反應液加入少量MnO2粉末有大量氣泡逸出Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2～3滴酚酞溶液，然后加入少量的反應液溶液先變紅后褪色Ⅲ.向反應液中加入2～3滴酚酞溶液，充分振蕩，然后逐滴加入過量的NaOH稀溶液起先無明顯現象，加NaOH溶液先變紅后褪色在上述試驗中，能夠證明乙組分析正確的最佳方案是Ⅰ(填試驗序號)。依據上述試驗可知，反應溶液中存在的中間產物與酚酞作用的條件是堿性條件。(3)丙組依據上述供應的有關信息，設計了一個方案可精確的測定樣品的純度。請簡述試驗操作和須要測定的有關數據稱取肯定質量(m)的樣品，加熱到733～873K使之分解，運用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積(V)，然后進行有關計算[或稱取肯定質量(m)的樣品，加入少量MnO2固體，再加入足量水并運用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積(V)，然后進行有關計算]。[解析](1)①由于空氣中含有少量的CO2和水蒸氣，因此鈉與空氣反應時產物中可能含有Na2CO3和NaOH，當反應溫度在453～473K之間還有Na2O生成，故選B、C、D三項。②燒瓶中發生的主要反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2SO4=2Na2SO4＋O2↑＋2H2O；若沒有該導管，由于硫酸的流入，會使得收集的氣體(含有部分空氣)體積偏大，導致測定結果偏大；依據①的分析，須要將生成的CO2除去后再收集O2，從左至右的連接依次為aedfgh，增加澄清石灰水是檢驗CO2是否除凈。(2)從反應歷程上看，Na2O2與水反應生成H2O2，假如H2O2沒有完全分解，會導致放出的氧氣偏少，測定結果偏小；為了使H2O2分解，可以加入少量MnO2粉末作為催化劑，故選Ⅰ；依據試驗Ⅲ可知，H2O2與酚酞作用的條件是堿性條件。12．(2024·山東棗莊月考)Na2O2具有強氧化性，H2具有還原性，某同學依據氧化還原反應的學問推想Na2O2與H2能發生反應。為了驗證此推想結果，該同學設計并進行如下試驗。Ⅰ.試驗探究步驟1：按如圖所示的裝置組裝儀器(夾持儀器已省略)并檢查裝置的氣密性，然后裝入藥品。步驟2：打開K1、K2，在產生的氫氣流經裝有Na2O2的硬質玻璃管的過程中，未視察到明顯現象。步驟3：進行必要的試驗操作，淡黃色的粉末漸漸變成白色固體，無水硫酸銅未變藍。(1)組裝好儀器后，要檢查裝置的氣密性。簡述檢查虛線框內裝置氣密性的方法：關閉K1，向A裝置中的漏斗加水至漏斗內液面高于漏斗外液面，并形成一段水柱，一段時間后水柱穩定不降，說明虛線框內的裝置氣密性良好。(2)B裝置中所盛放的試劑是堿石灰，其作用是汲取氫氣中的水和氯化氫。(3)步驟3中的必要操作為打開K1、K2，BADC(請按正確的依次填入下列步驟的字母)。A．加熱至Na2O2漸漸熔化，反應一段時間B．用小試管收集氣體并檢驗其純度C．關閉K1D．停止加熱，充分冷卻(4)由上述試驗可推出Na2O2與H2反應的化學方程式為Na2O2＋H2eq\o(=,\s\up7(△))2NaOH。Ⅱ.數據處理(5)試驗結束后，該同學欲測定C裝置硬質玻璃管內白色固體中未反應完的Na2O2含量。其操作流程如下：肯定量樣品(m1g)eq\o(→,\s\up7(稀鹽酸))eq\x(操作1)→eq\x(溶液轉移)→eq\x(操作2)eq\o(→,\s\up7(冷卻))eq\x(稱量m2g)①測定過程中須要的儀器除固定、夾持儀器外，還有電子天平、燒杯、酒精燈、蒸發皿和玻璃棒。②在轉移溶液時，若溶液轉移不完全，則測得的Na2O2質量分數偏小(填“偏大”“偏小”或“不變”)。[解析]Ⅰ.(2)A中生成的H2中混有水蒸氣和揮發出的HCl，應利用B裝置中所盛放的堿石灰汲取氫氣中的水和氯化氫。(3)步驟3中的必要操作為打開K1、K2，應先通一會兒氫氣并用小試管收集氣體并檢驗其純度，當裝置內空氣完全除去后，加熱C中硬質玻璃管至Na2O2漸漸熔化，反應一段時間，然后停止加熱，充分冷卻，最終關閉K1，故操作依次為BADC。Ⅱ.(5)①NaCl溶液進行蒸發操作時須要用玻璃棒攪拌，則操作過程中須要的儀器除固定、夾持儀器外，還有電子天平、燒杯、酒精燈、蒸發皿和玻璃棒。②設樣品中Na2O2質量為xg，NaOH質量為yg，則x＋y＝m1，生成NaCl的質量為58.5×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,78)×2＋\f(y,40)))＝m2，解得x＝39×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(40m2,58.5)－m1))，在轉移溶液時，若溶液轉移不完全，則測得NaCl的質量(m2g)偏小，依據Na2O2質量的表達式可知，測得Na2O2的質量(xg)會偏小，故測得的Na2O2質量分數偏小。13．Na2CO3、NaHCO3、Na2O、Na2O2是鈉的重要化合物。(1)有4位同學為鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體，分別設計了下列四種不同的方法，其中可行的是B。A．分別加入足量的1mol·L－1的鹽酸中，看有無氣泡產生B．分別取樣在試管中加熱，將可能產生的氣體通入澄清石灰水，視察有無渾濁C．分別取樣配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，視察有無白色沉淀生成D．分別配成溶液，用