2015届高考化学:1.1 钠及其重要化合物:

第一单元 认识化学科学

第1讲 钠及其重要化合物

(时间:45分钟,满分:100分)

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个正确答案)

1.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是( )

A.钠的熔点低

C.钠的硬度小 B.钠的密度小 D.钠有强还原性

解析:钠投入水中,浮在水面上,说明钠的密度小于水;熔化成闪亮的小球,说明钠与水的反应

是放热反应,钠的熔点较低;钠能与水常温下反应,生成NaOH和H2,说明钠的还原性很强。

答案:C

2.下列叙述不正确的是( )

A.钠在常温下不容易被氧化

B.Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行

C.石蕊溶液中加入过量的Na2O2粉末,先变蓝后褪色,并有气泡生成

D.钠与浓NH4Cl溶液反应,放出的气体中含H2和NH3

解析:钠是活泼金属,易与空气中的水或氧气反应,A项错误;过氧化钠与水、CO2反应均可放出

氧气,Na2O与水(CO2)反应生成氢氧化钠(Na2CO3),B项正确;Na2O2与石蕊溶液反应生成NaOH和

O2,NaOH使石蕊变蓝,过量的Na2O2将石蕊氧化,最后溶液褪色,C项正确;Na与H2O反应生成H2

和NaOH,NaOH与N反应有NH3放出,D项正确。

答案:A

3.某溶液中含有HC、S、C、CH3COO四种阴离子,向其中加入足量的Na2O2固体后,假设溶液体积

无变化,溶液中离子浓度基本保持不变的是( )

A.C

C.CH3COO --B.HC D.S

解析:Na2O2与H2O反应后生成O2和NaOH,O2将S氧化为S,NaOH与HC反应生成C,故C的量增加,HC

的量减少,S的量减少。

答案:C

4.过氧化钠与足量的碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中充分加热,排出气体物质后冷却,残

留的固体物质是( )

A.Na2O2、Na2CO3 B.Na2CO3

C.Na2CO3、NaOH D.Na2O2、NaOH、Na2CO3

解析:足量的碳酸氢钠固体受热完全分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,生成足量的CO2和H2O

的混合气体,足量的CO2气体和Na2O2反应最终生成Na2CO3。

答案:B

5.一定条件下,2.3 g金属钠完全与氧气反应生成3.6 g产物。下列说法不正确的是( )

A.转移电子数为0.1NA

B.生成物为Na2O2和Na2O的混合物

C.金属钠在氧气中燃烧产生黄色火焰

D.将产物溶于水配成1 L溶液,所得溶液溶质的物质的量浓度为0.2 mol·L

解析:根据Na2O2和Na2O的化学式,若全部生成Na2O增重0.8 g,若全部生成Na2O2增重1.6 g,

而实际增重3.6 g-2.3 g=1.3 g,故所得产物为二者混合物,B项正确;反应中金属Na的化合价

由0价升高到+1价,不论生成何种产物,转移电子数都是0.1NA,A项正确;金属钠燃烧时火焰呈

黄色,C项正确;根据Na元素守恒,所得NaOH物质的量为0.1 mol,溶液的物质的量浓度为0.1

mol·L,D项错误。

答案:D

6.过碳酸钠是一种有多种用途的新型氧系固态漂白剂,化学式可表示为2Na2CO3·3H2O2,它具有

Na2CO3与H2O2的双重性质。过碳酸钠与下列物质均会发生化学反应而失效,其中过碳酸钠只发

生了氧化反应的是( )

A.MnO2

C.稀盐酸 B.KMnO4溶液 D.Na2SO3溶液 -1-1

解析:A中MnO2起催化作用使其中的H2O2分解而失效,H2O2发生自身氧化还原反应;B中KMnO4溶

液的氧化性很强,所以过碳酸钠只作还原剂,发生氧化反应;C中稀盐酸与过碳酸钠反应放出

CO2气体,为非氧化还原反应;D中Na2SO3溶液具有还原性,而过碳酸钠中H2O2具有氧化性,只发生

还原反应。

答案:B

7.(2013·福建清流一中月考)NaH是一种离子化合物,它与水反应的化学方程式为

NaH+H2ONaOH+H2↑,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气。下列有关NaH

的叙述错误的是( )

A.跟水反应时,水作氧化剂

B.NaH中H半径比Li半径小

C.跟液氨反应时,有NaNH2生成

D.跟乙醇反应时,NaH被氧化

解析:NaH中H为-1价,具有较强还原性,与水或乙醇反应时发生的是氢元素的归中反应,NaH作

还原剂,水或乙醇作氧化剂,A、D两项正确;H与Li核外电子排布相同,H质子数少,半径比Li

半径大,B项错误;液氨可看作H—NH2,迁移NaH与水反应可知C项正确。

答案:B

8.(2014·河南郑州四中调考)某固体物质只含有钠和氧两种元素,将它放在足量的水中产生

两种气体,这两种气体又可以在一定条件下反应生成水。则原固体物质的组成是( )

A.Na2O2与Na2O

C.Na2O2和Na B.Na和NaOH D.Na和Na2O -+-+-+

解析:两种气体可以在一定条件下反应生成水,可知两种气体为H2和O2。Na与H2O反应生成

H2,Na2O2与H2O反应生成O2,C正确;A项无法生成H2,B项含三种元素,不符合题意;D项无法生成

O2,只能生成H2,不符合题意,故D错误。

答案:C

9.(2014·江西南昌二中月考)各取n mol的Na、Mg、Al分别与含有1 mol HCl的盐酸反应,

若Mg和Al产生氢气的物质的量相等且大于Na产生氢气的物质的量,则n的取值范围应满足

( )

A.n>1

C.0.5≤n

解析:Mg和Al等物质的量,且产生氢气的物质的量相等,则金属过量或Mg恰好反应而Al过量,

即0.5≤n;要保证金属Na产生的气体最少,则金属钠的物质的量应小于1 mol,综上分析则

0.5≤n

答案:C

10.将一定体积的CO2通入V L NaOH溶液中,已知NaOH完全反应,若在反应后的溶液中加入足

量石灰水,得到a g沉淀;若在反应后的溶液中加入足量CaCl2溶液,得到b g沉淀,则下列说法

正确的是( )

A.b可能等于a、小于a或大于a

B.若a=b,则CO2与NaOH溶液反应的盐只有Na2CO3

C.用上述数据不能确定NaOH溶液的物质的量浓度

D.参加反应的CO2体积为0.224a L

解析:加入石灰水,C和HC全部生成CaCO3沉淀,而加入CaCl2溶液,只有C生成CaCO3沉淀。据

此可知b小于或等于a,A项错误;若a=b,则CO2与NaOH溶液反应生成的盐只有Na2CO3,B项正确;

根据以上数据可求出生成的Na2CO3和NaHCO3的物质的量,进一步可求出NaOH的物质的量,C项

错误;D项忽视了气体所处的温度、压强等条件,错误。

答案:B

二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)

11.(2013·上海六校联考)(12分)实验室制取氯气,并用氯气与金属钠反应的装置如下图所示,

微型烧杯中固体

是:2KMnO4+16HCl(浓)KMnO4与滴入的浓盐酸反应的化学方程式2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。

根据题意回答下列问题。

(1)实验室少量金属钠保存在 中,取用一小块金属钠要用到的仪器有镊子、小刀、滤

纸、 ;

(2)挤压吸有浓盐酸的滴管,反应一段时间后,向金属钠表面加入1滴水,金属钠即发生燃烧,金

属钠在氯气中燃烧的现象是 。干燥管中碱石灰的作用

是 ;

(3)反应结束后,用注射器从装水的滴管胶头插入针头,向广口瓶中加入水,待瓶内气体变为无

+-色后,打开瓶塞,小心取出微型烧杯,广口瓶里溶液中一定含有 (H和OH除外)

(填写离子符号);

(4)欲测试广口瓶中溶液的酸碱度,宜用pH计,不宜用pH试纸的理由

是 ;

(5)某同学认真分析了该实验装置后,认为实验时可能不安全,有一定危险,该同学得出此结论

的理由是 ;

(6)该装置还可以用于验证H2S气体与SO2气体的反应,此时,应将钠换成硫化亚铁,微型烧杯中

加入固体Na2SO3;则吸水的滴管中应吸 (填写名称),吸浓盐酸的滴管中应吸 (填写名称)。

解析:(1)金属钠保存在煤油中以隔绝空气中的氧气和水,取用金属钠则应放在玻璃片(或表面皿或培养皿)上切割。

(3)Cl2与金属Na反应生成NaCl,瓶中还有过剩的Cl2,故加入足量水时,溶液中的溶质为NaCl、HClO和HCl,溶液中的离子有Na、Cl、ClO、H和OH。

(4)因瓶中溶液含有具有强氧化性的HClO,能将pH试纸漂白,不能用pH试纸测其pH。

(6)Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2,而FeS与稀硫酸(或稀盐酸)反应可生成H2S。

答案:(1)煤油 玻璃片(或培养皿或表面皿)

(2)(产生黄色火焰)生成大量白烟 吸收未反应的氯气,防止污染

(3)Na、Cl、ClO

(4)溶液中可能有HClO存在

(5)钠与水反应生成的氢气与氯气遇明火(点燃)会爆炸

(6)稀盐酸(或稀硫酸) (浓或较浓)硫酸

12.(14分)为了探究Na2O2与CO2的反应,某化学活动小组做了以下探究实验:由一位同学以相同的吹气速度分别按图甲、乙所示做“吹棉取火”的实验,片刻后图甲中棉花燃烧起来,图乙中(导管接触棉花的部分相同)则无此现象。

+--+--+-

为了进一步探究该问题,该小组设计了如下装置,并采用两个方案进行对比实验。

方案一:操作方法是:在干燥的试管Ⅱ中装入Na2O2,在通入CO2之前,关闭K1和K2。在试管Ⅰ内装入试剂X后,打开K1和K2,通入CO2,将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上方,观察木条是否复燃和试管Ⅱ中淡黄色有无变化。

方案二:在试管Ⅰ内加入Y,其余操作同方案一。

请回答下列有关问题。

(1)该探究实验的名称可以是 。

(2)图甲中脱脂棉起火燃烧的原因是 。

(3)装入Na2O2,在通入CO2之前,关闭K1和K2的目的是 。

(4)方案一中试剂X是 。方案二中所用Y可以是 。

(5)试管Ⅲ中的NaOH溶液用于吸收过量的CO2,防止其干扰带火星的木条复燃。但有人认为这仍显不足,担心水汽也会干扰复燃,建议将Ⅲ改成另一装置。你认为改用什么装置较好,请在下面的方框中将其画出,并标明所用试剂名称或化学式。

(6)为使实验结论更准确无误,本实验中制取CO2气体所用的反应物最好选用下列中的 (填字母编号)。

a.大理石 b.小苏打 c.烧碱 d.盐酸 e.稀硫酸 f.稀硝酸

解析:根据图甲中棉花燃烧,而图乙中棉花不燃烧,结合图乙吹出的气体被干燥,可推测CO2与Na2O2在有水蒸气存在下才反应,故方案一和方案二分别为在干燥和潮湿的情况下使CO2通过Na2O2,检查是否有氧气生成,故两次实验试管Ⅰ内分别装入浓硫酸和水。实验中需要特别注意的是过氧化钠要干燥,故需要设计防潮湿的步骤。制取的CO2也要纯净,故不采用大理石而采用小苏打,也不采用盐酸(防止盐酸挥发出氯化氢气体)或硝酸(防止硝酸挥发),而采用稀硫酸。 答案:(1)探究CO2与Na2O2是否在有水蒸气存在的条件下才反应(或其他合理描述均可,但要体现出是否在有水蒸气存在的条件下反应)

(2)CO2与Na2O2反应生成O2,同时反应放出大量的热,达到脱脂棉的着火点

(3)防止Na2O2受潮

(4)浓硫酸 蒸馏水(或其他合理的溶液,但必须为水溶液,且不能吸收CO2气体,如饱和NaHCO3溶液等)

(5)

(6)b、e(两个都填写正确才能得分)

13.(12分)有两个实验小组的同学探究一氧化碳、二氧化硫与过氧化钠的反应。请回答下列问

题。

(1)第一小组同学设计如图装置进行实验。通入SO2气体,将带余烬的木条插入试管C中,木条复燃。甲同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,则反应的化学方程式为 。

乙同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,该同学设计了如下方案:

你认为乙同学的方案是否合理 (答“是”或“否”);请简要说明两点理由:

① ;

② 。

(2)第二小组同学利用下图中的有关装置(固定装置及胶管略去)验证CO气体能否与Na2O2反应。已知:CO2↑+CO↑+H2O

若CO能够与Na2O2发生反应,则预测反应产物为 ;验证该产物可选择的试剂是 。

上述实验中选择的最简单的装置接口连接顺序为 。

解析:(1)本题需要特别注意SO2、Na2SO3的还原性和Na2O2、硝酸的强氧化性。

(2)要验证CO气体能否与Na2O2反应,应首先制得CO,故需要将混合气体通过浓NaOH溶液以除去其中的CO2,然后通过Na2O2。

答案:(1)2Na2O2+2SO22Na2SO3+O2 否

①稀硝酸可以把BaSO3氧化为BaSO4

②若反应后的固体有Na2O2残留,溶于水后可把S氧化为S

(2)Na2CO3 稀硫酸(或稀盐酸)和澄清石灰水 abcf

14.(12分)炭粉与Na2O2反应的产物较复杂。某学习小组以炭粉与Na2O2的反应作为探究对象,拟通过实验探究反应后的产物,提出如下4种猜想:

猜想1 Na2CO3

猜想2 Na2O、CO

猜想3 Na2O、CO2

猜想4 Na2CO3、Na2O

(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想3不成立,理由是 。 针对猜想1、2、4,设计如下图所示的实验装置

:

(2)实验过程

①检查装置气密性,装置B的作用是 。

②将0.3 g炭粉与3.9 g Na2O2均匀混合,装入试管,在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯试纸(湿润的氯化钯试纸遇CO变黑,可用于检验是否有CO生成)。③用酒精灯微微加热试管底部。④试管中发生剧烈反应并产生火花,氯化钯试纸未变黑,澄清石灰水未变浑浊。由此可推测猜想 不成立。

(3)结果分析讨论

①试管冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为4.2 g,由此可初步确认猜想 是正确的,炭粉与Na2O2反应的化学反应方程式为 。

②请你设计实验验证上述猜想4,完成下表中内容。(可供选择的药品有BaCl2溶液、酚酞溶液、盐酸等) 实验方案(不要求写具体操作

过程) 预期实验结果和结论

解析:(1)由于Na2O和CO2反应生成Na2CO3,故猜想3错误。(2)装置B作为安全瓶的作用是防止倒吸。氯化钯试纸未变黑,澄清石灰水未变浑浊,说明没有CO和CO2生成,故猜想2错误。(3)由0.3 g炭粉与3.9 g Na2O2反应生成4.2 g固体,说明没有气体生成,3.9 g Na2O2为0.05 mol,而0.3 g C为0.025 mol,根据元素守恒,可知生成物为Na2CO3、Na2O,且物质的量之比为1∶1,则炭粉与Na2O2反应的化学反应方程式为2Na2O2+C

Na2O,关键是检验溶液的C和溶液呈碱性。

答案:(1)Na2O和CO2反应生成Na2CO3

(2)防止倒吸 2

(3)①4 2Na2O2+C

② 实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论 Na2CO3+Na2O Na2CO3+Na2O,验证反应后的产物为Na2CO3、

取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向有白色沉淀生成,溶液颜色变其中加入适量BaCl2溶液;静置片刻,取上层清液于试管中,滴加酚

酞溶液

红,则猜想4成立;反之,假设不成立