第6讲 钠及其化合物1.docx
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第6讲钠及其化合物1
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题组一 金属钠与H2O、醇、酸反应的实质
1．将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为____________________。
解析：
钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋间的置换反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c>a>b，因而反应速率为c>a>b。
答案：
c>a>b
题组二 金属钠与盐溶液、碱溶液反应的实质
2．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是________。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca（HCO3）2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液
解析：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca（OH）2的溶解度降低，析出Ca（OH）2产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO
＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥生成的Cu（OH）2是蓝色沉淀，不符合题意；⑦水减少，c（Na＋）增大，使NaCl（s）Na＋（aq）＋Cl－（aq）平衡向左移动。
答案：
①④⑤⑦
3．有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。
实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹（如图）。
仔细观察，回答下列问题：
（1）如何从试剂瓶中取用金属钠？
剩余的Na能否放回原试剂瓶？
______________________________________。
（2）有关钠反应的现象是________________________________________
______________________________________________________________。
（3）大试管的溶液中出现的现象：
______________________________。
（4）装置中液面的变化：
大试管内________；长颈漏斗内________。
（5）写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：
_________________。
答案：
（1）用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶，不要随意丢弃。
（2）有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解
（3）下层溶液出现白色絮状沉淀
（4）下降 上升
（5）2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑
题组三 过氧化钠的强氧化性
4．比较下列四组反应，回答下列问题。
一组：
①Na2O2＋CO2 ②Na2O2＋SO2
二组：
③Na2O2＋FeCl3（溶液） ④Na2O2＋FeCl2（溶液）
三组：
⑤SO2通入品红溶液中，加热 ⑥Na2O2加入到品红溶液中，加热
四组：
⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊试液 ⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中
问题：
（1）写出①、②两反应的化学方程式。
（2）判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？
（3）判断⑤、⑥反应中可能发生的现象，为什么？
（4）判断⑦、⑧反应中可能发生的现象？
答案：
（1）①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②Na2O2＋SO2===Na2SO4
（2）③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出。
④中气体明显少于③中气体，FeCl3与NaOH反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3是不溶性的红褐色沉淀；④中Fe2＋具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe（OH）3，Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。
（3）⑤溶液红色褪去，加热后又恢复红色；⑥溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。
原因是SO2的漂白性不稳定，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。
（4）⑦溶液变蓝，⑧溶液先变蓝后褪色。
原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。
题组四 有关Na2O2的定量计算
5．物质的量相同的N2、O2、CO2混合后，通过Na2O2颗粒一段时间，测得体积变为原混合气体体积的
（同温同压下），此时N2、O2、CO2的物质的量之比为（ ）
A．1∶1∶0 B．6∶9∶0
C．3∶4∶1D．3∶3∶2
解析：
设反应前N2、O2、CO2的体积都为3，则反应前总体积为9，反应后总体积为8。
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ΔV
211
21（9－8）＝1
即反应消耗CO22体积，生成O21体积，
故反应后：
V（N2）＝3，V（O2）＝3＋1＝4
V（CO2）＝3－2＝1，
三者的体积比即为物质的量之比，为3∶4∶1。
答案：
C
题组五 过氧化钠——性质多重性的实验探究
6．某研究性学习小组就Na2O2的有关性质探究如下：
向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2，观察到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。
对上述实验中溶液变红，过一会儿又褪色的原因，甲、乙两同学提出了不同的解释：
甲同学认为是Na2O2与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；
乙同学则认为是Na2O2与水反应时产生了H2O2，H2O2的强氧化性使酚酞褪色。
（1）乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的：
在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H2O2溶液并振荡。
①若乙同学的猜想正确，可观察到的现象是______________________。
②甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明Na2O2与水反应生成了H2O2，甲同学提出要增加的实验是什么？
________________________________。
（2）试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确（画出简易装置图，说明简要步骤）。
__________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：
（1）①溶液的红色褪去
②在滴有酚酞的水中加入足量过氧化钠，待反应完成后向溶液中加入少量二氧化锰粉末，有气体放出，证明过氧化钠与水反应时有H2O2生成。
（2）向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入氧气，若红色褪去，证明甲同学的推测正确，反之，则不正确。
实验装置图如图所示（可用广口瓶等其他仪器代替烧杯，合理即可）
7．
（1）在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。
请选择适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行试验，证明过氧化钠可作供氧剂。
①A是制取CO2的装置。
写出A中发生反应的化学方程式：
_______________________________________________________________。
②B中盛饱和NaHCO3溶液，其作用是__________________________。
③写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式
___________________________________________________________。
④D中盛放的试剂是________，其目的是____________________。
⑤试管F中收集满气体后，下一步实验操作是____________________。
（2）①某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？
________，简要说明理由：
____________________________________
_______________________________________________________________。
②该同学无法判断反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验（图中铁架台等装置已略去）
装置中B的作用是_______________________________________，
D的作用是______________________________________________。
③为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是________（选填序号）。
A．用带火星的细木条靠近干燥管口a，观察细木条是否着火燃烧
B．将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成
D．在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成
答案：
（1）①CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
②除去CO2气体中的HCl
③2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
④NaOH溶液 吸收未反应的CO2
⑤把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气
（2）①合理 由于过氧化钠具有强氧化性，能将＋4价的硫氧化为＋6价的硫而生成硫酸钠
②干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应 防止空气中的水蒸气和CO2进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气
③ABD
题组六 Na2CO3、NaHCO3的除杂方法
8．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是（ ）
A．Na2CO3溶液（Na2SO4），加入适量的Ba（OH）2溶液，过滤
B．NaHCO3溶液（Na2CO3），应通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末（Na2O），将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液（NaHCO3），选用适量的NaOH溶液
解析：
加入适量Ba（OH）2溶液后，碳酸根离子也会因生成碳酸钡沉淀而随硫酸钡沉淀过滤出去，而且引入新杂质OH－。
答案：
A
题组七 与Na2CO3、NaHCO3有关的定量计算
9．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配制成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1的盐酸。
下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是（ ）
解析：
盐酸先与NaOH反应再与Na2CO3反应，所以刚开始加入盐酸，没有气体生成，B项不正确；Na2CO3与盐酸反应时，先生成NaHCO3，然后NaHCO3再与盐酸反应生成CO2，且二者消耗盐酸的物质的量相等，由题给数据可得C项符合题意。
答案：
C
题组八 有关碳酸钠的制取及性质实验探究
10．Na2CO3的制取方法及综合实验探究
（1）我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：
①往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2（氨碱法），而不先通CO2再通NH3的原因是
___________________________________________________________________________________________________________________________。
②从生产流程图可知，可循环利用的物质是____________________。
③写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式____________________。
（2）如何用CO2和50mL2mol·L－1NaOH溶液制取50mL1mol·L－1Na2CO3溶液？
①写出简要的实验步骤：
_______________________________________
_______________________________________________________________。
②写出有关反应的化学方程式：
_________________________________
_______________________________________________________________。
答案：
（1）①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生较高浓度的HCO
，才能析出NaHCO3晶体
②食盐水，CO2
③NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl、
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
（2）①将50mL2mol·L－1NaOH溶液等分成两份，在一份NaOH溶液中通入过量的CO2气体，再将两溶液混合，即得50mL1mol·L－1Na2CO3溶液
②NaOH＋CO2===NaHCO3、
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
11．变量控制思想在实验探究中的应用
设计以下探究实验：
某一研究性学习小组做了以下实验：
常温下，向某纯碱（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。
[提出问题]产生上述现象的原因是什么？
[提出猜想]
①甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所致。
②乙同学认为是____________________________________。
[设计方案]
请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判（包括操作、现象和结论）。
实验操作
预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
……
答案：
②Na2CO3水解产生的碱所致
步骤1：
取适量纯碱的酚酞红色溶液于试管中
步骤2：
滴加过量的BaCl2溶液
预期现象与结论：
若产生白色沉淀，溶液红色完全褪去，则乙同学说法正确；若产生白色沉淀，溶液仍呈红色，则甲同学说法正确。
题组九 碱金属元素
12．试管内装有足量的煤油和水的混合物，静置后投入一小块碱金属，可观察到金属在煤油和水的界面附近上下往复运动，下列说法中不正确的是（ ）
A．此碱金属可能是钾或钠
B．反应一段时间煤油会燃烧
C．碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气
D．若是金属锂则不能观察到上述现象
解析：
该金属在煤油和水的界面附近运动，说明其密度介于煤油和水之间，金属锂的密度小于煤油，因而A、D正确，上下运动是由于与水反应产生的氢气的推动作用和浮力作用，C正确。
答案：
B
1．[2012·北京理综卷]下列解释实验现象的反应方程式正确的是（ ）
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗
2Na＋O2===Na2O2
B．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色
2AgCl＋S2－===Ag2S↓＋2Cl－
C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀
2HCO
＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO
＋2H2O
解析：
A项，切开的金属钠暴露在空气中，光亮表面变暗的原因是钠被氧化生成Na2O，反应方程式为4Na＋O2===2Na2O，故A项错误；C项，Na2O2放置在潮湿的空气中发生的反应有2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2和2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，故C项错误；D项，向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀的反应方程式为HCO
＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O，故D项错误。
答案：
B
2．[2013·安徽理综卷]我省盛产矿盐（主要成分是NaCl，还含有SO
等其他可溶性杂质的离子）。
下列有关说法正确的是（ ）
A．由矿盐生产食盐，除去SO
最合适的试剂是Ba（NO3）2
B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C．室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
解析：
A项，除去粗盐中的SO
，应选用BaCl2，若选用Ba（NO3）2，将引入难以除去的NO
。
B项，电解NaCl溶液，得到NaOH，Cl2和H2。
C项，根据沉淀溶解平衡，AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度。
答案：
D
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