高考化学 钠及其化合物综合试题附答案.docx

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高考化学钠及其化合物综合试题附答案

高考化学钠及其化合物综合试题附答案

一、高中化学钠及其化合物

1．纯碱、烧碱等是重要的化工原料。

（1）利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。

将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是______。

若其它操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是_______。

（2）向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2，结晶，得到9．3g白色固体，该白色固体的组成是_______（写化学式）。

设计实验确认该白色固体中存在的阴离子，试完成下列方案。

实验操作

实验现象

结论

①取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液

______

______

②过滤，取2mL滤液于试管中，滴加酚酞

______

______

（3）现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

已知NaHCO3在低温下溶解度较小。

反应I为：

NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl，处理母液的两种方法如下。

①向母液中加入石灰乳，可将其中_____循环利用，同时得到融雪剂_____。

②向母液中通入NH3，加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH4Cl晶体。

试写出通入NH3后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式：

______________。

【答案】水沿导管由广口瓶进入烧瓶广口瓶中的长导管口有气泡产生NaOH和Na2CO3产生白色沉淀原白色固体中有CO32-存在溶液变红溶液中含有氢氧化钠NH3CaCl2HCO3—＋NH3＝NH4+＋H2O

【解析】

【分析】

（1）CO2与NaOH反应生成Na2CO3，烧瓶内压强减小；

（2）先根据钠原子守恒，通过极值法确定白色固体的组成；根据题中所给试剂，要首先利用中性溶液BaCl2检验出碳酸钠，并将碳酸根离子全部沉淀，再通过检验溶于的pH来确定是否含有NaOH；

（3）①根据流程可知，母液中含有氯化铵，加入石灰乳后可以生成氨气；

②碳酸氢钠溶于水，母液为碳酸氢钠饱和溶液，向母液中通入氨气，氨气与碳酸氢钠反应碳酸钠和碳酸铵。

【详解】

（1）将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，二氧化碳与烧碱溶液发生了反应，引起压强减小，导致水沿导管由广口瓶进入烧瓶，若其它操作不变，若将A与C连接，外界气体进入进入集气瓶，可观察到的现象是广口瓶中的长导管口有气泡产生，故答案为：

水沿导管由广口瓶进入烧瓶；广口瓶中的长导管口有气泡产生；

（2）二氧化碳与氢氧化钠可以发生反应2OH-+CO2=CO32-+H2O、OH-+CO2=HCO3-，100mL2mol/L的NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.2mol，若氢氧化钠全部生成碳酸钠，碳酸钠固体的质量为0.2mol××106g/mol=10.6g，若全部生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的质量为0.2mol×84g/mol=16.8g，由得到9．3g白色固体可知，氢氧化钠溶液过量，最后的固体可能为NaOH和Na2CO3；要检验NaOH和Na2CO3，可加足量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明含CO32‾；用无色酚酞检验氢氧化钠的存在，即

实验操作

实验现象

结论

①取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液

产生白色沉淀

原白色固体中有CO32-存在

②过滤，取2mL滤液于试管中，滴加酚酞

溶液变红

溶液中含有氢氧化钠

故答案为：

Na2CO3和NaHCO3；产生白色沉淀；原白色固体中有CO32-存在；溶液变红；原白色固体中有CO32-存在；

（3）①根据流程可知，母液中含有氯化铵，加入石灰乳后，石灰乳与氯化铵共热反应生成氯化钙、氨气和水，氨气可以循环使用，氯化钙可以做融雪剂，故答案为：

氨气；融雪剂；

②碳酸氢钠溶于水，母液为碳酸氢钠饱和溶液，向母液中通入氨气，氨气与碳酸氢钠反应碳酸钠和碳酸铵，加入细小的食盐颗粒并降温，会析出氯化铵晶体，氨气与碳酸氢钠反应的离子方程式为：

HCO3—＋NH3＝NH4+＋H2O，故答案为：

HCO3—＋NH3＝NH4+＋H2O。

2．某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样（已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为190.720g），利用如图装置测定混合物中Na2O2的质量分数，每隔相同时间读得电子天平的数据如下表：

（1）写出Na2O2和H2O反应的化学方程式_______。

（2）计算过氧化钠质量分数时，除了试样的质量，锥形瓶和水的质量，还必需的数据是______，不必作第6次读数的原因是______。

（3）根据上述数据，过氧化钠的质量分数是_____（保留2位小数）。

（4）测定上述样品（1.560g）中Na2O2质量分数的另一种方案，其操作流程如图：

①操作Ⅰ的名称是_____。

②需直接测定的物理量是_____。

③操作Ⅱ需要的仪器除了酒精灯，还需要_____（固定、夹持仪器除外）。

④在转移溶液时，如溶液转移不完全，则Na2O2质量分数的测定结果_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑第4次或第5次的读数第5次与第4次的读数相同，锥形瓶内质量已达恒重0.84溶解生成NaCl的质量玻璃棒、蒸发皿偏大

【解析】

【分析】

（1）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气；

（2）、（3）计算过氧化钠质量分数时，应用过氧化钠完全反应的数据，根据称量的锥形瓶+水+试样总质量变化以及还有第4次或第5次读数，计算生成氧气的质量，根据氧气的质量计算过氧化钠的质量；由表中数据可知，第4、5次读数相等，锥形瓶内的质量已达到恒重；

（4）①由流程图可知，操作Ⅰ是将样品在稀盐酸中溶解；

②操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体为氯化钠，需直接测定氯化钠的质量；

③操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体，蒸发浓缩、冷却结晶，需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿；

④在转移溶液时，如溶液转移不完全，烧杯内壁沾有少量的氯化钠，测定的氯化钠的质量偏小，样品中钠元素的质量分数偏低，故过氧化钠的质量分数偏大。

【详解】

（1）Na2O2和H2O反应的化学方程式：

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；

（2）计算过氧化钠质量分数时，应用过氧化钠完全反应的数据，根据称量的锥形瓶+水+试样总质量变化计算生成氧气的质量，根据氧气的质量计算过氧化钠的质量，故需要知道试样的质量、锥形瓶+水的质量，还有第4次或第5次读数；由表中数据可知，第4、5次读数相等，锥形瓶内的质量已达到恒重，不必作第6次读数；

（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，由反应方程式可知，由于过氧化钠与水反应生成氧气，反应前后质量减少，质量的变化量就是氧气的质量，即m（O2）=1.560g+190.720g-192.010=0.270g，n（O2）==0.0084mol，在化学反应中，反应物、生成物的物质的量变化之比等于化学计量数之比，故n（Na2O2）=2（O2）=0.0168mol，过氧化钠的质量分数是：

=84%；

（4）①由流程图可知，操作Ⅰ是将样品在稀盐酸中溶解；

②最终蒸发浓缩、冷却结晶得到的晶体为氯化钠，故应测定生成NaCl的质量；

③操作Ⅱ是从溶液中获得的晶体，蒸发浓缩、冷却结晶，需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿；

④在转移溶液时，如溶液转移不完全，烧杯内壁沾有少量的氯化钠，测定的氯化钠的质量偏小，样品中钠元素的质量分数偏低，由于过氧化钠中钠元素的质量分数小于氧化钠中钠元素的质量分数，故过氧化钠的质量分数偏大。

3．甲、乙两同学分别用如图所示装置测定空气中氧气的含量。

先用弹簧夹夹住橡胶管,点燃钠,伸入瓶中并塞上瓶塞。

待钠熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广瓶内水面的变化情况:

（1）上述实验过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。

（2）甲同学实验中广瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的,乙同学实验中广瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的，下列对这两种现象解释合理的是________

A．甲同学可能使用的钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完

B．甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却后外界空气进入瓶内

C．乙同学可能没有夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出

D．乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前瓶内部分空气受热逸出

（3）在实验室里,某同学取一小块金属钠做钠与水反应的实验。

将钠投入水中后,钠熔化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是①__________,②__________,

【答案】2Na+O2Na2O2ABCD钠与水反应放出热量钠的熔点低

【解析】

【分析】

（1）钠在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，据此写出化学反应方程式即可，注意条件；

（2）A．若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量少于容器容积的量；

B．若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充；

C．若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出；

D．若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出；

（3）依据钠熔化成一个小球可知反应放出热量，钠的熔点低。

【详解】

（1）钠在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，化学反应方程式为:

2Na+O2Na2O2；

（2）A．钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完，导致氧气剩余，故瓶内水面上升高度达不到，选项A正确；

B．瓶塞末塞紧，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内，导致瓶内压强过大，水面上升高度达不到，选项B正确；

C．没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出，导致瓶内压强减小，水面上升高度超出，选项C正确；

D．插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，导致瓶内压强减小，水面上升高度超出，选项D正确；

答案选ABCD；

（3）将钠投入水中后，钠熔化成一个小球，根据这一现象你能得出的结论是①钠与水反应放出热量，②钠的熔点低。

4．2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。

锂离子电池的广泛应用使锂的需求量大增，自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。

（1）i.为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈_______，可以认为存在锂元素。

A．紫红色B．绿色C．黄色D．紫色（需透过蓝色钴玻璃）

ii锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。

采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成）中的资源，部分流程如图：

查阅资料，部分物质的溶解度（s），单位g，如下表所示：

（2）将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理，筛分后获得正极片。

下列分析你认为合理的是___。

A．废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，残余的能量会集中释放，可能会造成安全隐患。

B．预放电时电池中的锂离子移向负极，不利于提高正极片中锂元素的回收率。

C．热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。

（3）工业上为了最终获得一种常用金属，向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸，请写出此时硫酸参与反应的所有离子方程式____________

（4）有人提出在―酸浸时，用H2O2代替HNO3效果会更好。

请写出用双氧水代替硝酸时主要反应的化学方程式__________________

（5）若滤液②中c（Li+）=4mol/L加入等体积的Na2CO3后，沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%，计算滤液③中c（C