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钠及其化合物教案

第三章金属及其化合物

第六讲　钠及其化合物

（时间：

45分钟　满分：

100分）

考　点

题　号

钠及其化合物的转化

1、3、4、6、8

钠及其化合物的实验

7、9、10

碱金属计算与综合

2、5、11

一、选择题（本题共7个小题，每题6分，共42分。

每个小题只有一个选项符合题意）

1．下表为某轻质纯

碱产品说明书：

化学名：

碳酸钠，俗称苏打

性状：

白色粉末，易溶于水，水溶液呈中性

化学式：

Na2CO3

用途：

重要的基本化工原料之一，在纺织、玻璃、制皂、造纸等领域都有广泛应用

其中有错误的一项是（　　）。

A．化学名B．性状

C．化学式D．用途

解析　纯碱溶于水后会发生水解反应：

CO

＋H2OHCO

＋OH－，故其水溶液呈碱性，B项错误。

答案　B

2．（原创题）

利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。

下列说法中正确的是（　　）。

A．非金属单质燃烧时火焰均为无色

B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同

C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察

D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色

解析　某些非金属单质燃烧时火焰有颜色，A、D不正确；焰色反应为金属元素的性质，与元素的存在形式（化合态或游离态）无关，同种金属元素的焰色反应相同，B正确。

观察钾元素的焰色反应时透过蓝色钴玻璃，C错误。

答案　B

3．（2013·吉林一模）现有一块金属钠露置于空气中一段时间，为检验该固体是否部分变质为碳酸钠，先将固体样品溶解于水得到溶液，并采取下列措施，其中可以实现实验目的的是（　　）。

A．测所得溶液的pH

B．取溶液少量，向其中滴入酚酞观察溶液是否变红

C．取溶液少量，向其中加入盐酸观察是否有气泡产生

D．取溶液

少量，向其中加入CuSO4溶液，观察是否有沉淀产生

解析　钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性，碳酸钠溶于水亦呈碱性，因此A、B项中的措施均无法实现实验目的。

CuSO4与NaOH溶液或Na2CO3溶液反应均生成蓝色沉淀，故D错误。

答案　C

4．（2013·攀枝花模拟）为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。

下列关于Na2O2的叙述正确的是（　　）。

A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1

B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等

C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等

D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同

解析　Na2O2的电子式为Na＋[

]2－Na＋，故阴、阳离子的个数比为1∶2，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。

答案　C

5．将一定质量的钠、钾分别投入到盛有相同浓度和体积的盐酸（足量）的两个烧杯中，产生的气体随时间变化曲线如图所示，则下列说法中正确的是

（　　）。

A．投入的Na、K的质量一定相等

B．投入的Na的质量小于K的质量

C．曲线A表示Na与盐酸反应，曲线B表示K与盐酸反应

D．参加反应的HCl的量不一定相等

解析　本题考查活泼金属与酸反应产生氢气的多少及速率大小；由题图可知，两者生成氢气的质量相等，故需钾的质量要大，参加反应的HCl的量相等；因K与氢离子反应剧烈、速率快，故生成等质量氢气所需时间短，曲线A为钾与盐酸反应。

答案　B

6．下列叙述中正确的是（　　）。

A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成

B．向Na2CO3溶液中加入含等物质的量的HCl的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2

C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同

D．向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，有NaHCO3结晶析出

解析　CaCO3＋CO2＋H2O===Ca（HCO3）2，前半句正确，加入NaHCO3饱和溶液后，没有沉淀产生，A错误；向Na2CO3溶液中加入含等物质的量的HCl的稀盐酸，发生反应为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，没有CO2生成，B错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，产生的CO2体积不同，NaHCO3生成的CO2更多些，C错误；溶解度：

Na2CO3

>NaHCO3，向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2后溶液中有NaHCO3晶体析出，D正确。

答案　D

7．（2013·成都模拟）下列是某兴趣小组根据教材实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。

请观察如下图所示实验装置，分析实验原理，并判断下列说法和做法，其中不科学的是（　　）。

A．甲为小苏打，乙为纯碱

B．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球

C．加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊

D．整

个实验过程中都没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊

解析　Na2CO3很稳定，加热情况下不会分解，故A烧杯中不会产生白色沉淀。

答案　C

二、非选择题（本题共4个小题，共58分）

8．（13分）A、B、C是三种常见的化合物，A为淡黄色固体，它们之间的转化关系如图所示。

完成下列空白：

（1）A的化学式为________，B的化学式为________。

（2）写出甲＋B→C＋丙的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（3）写出A的一种重要用途_____________________________

_______。

解析　A为淡黄色固体，且是一种化合物，则A可能是Na2O2，则甲是Na，A与甲均可以与B反应，且生成的丙和乙可点燃再生成B，则B是H2O，乙为O2，丙为H2，C为NaOH，从而推出A为Na2O2符合题意。

答案　

（1）Na2O2　H2O

（2）2Na＋2H2

O===2NaOH＋H2↑

（3）供氧剂、漂白剂、消毒剂（任答一种均可）

9．（14分）（2013·广元联考）X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。

其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。

这四种化合物具有下列转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）。

请回答：

（1）W的电子式是________。

（2）X与Y在溶液中反应的离子方程式是________________________。

（3）X含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置（夹持固定装置已略去）进行

实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。

①装置Ⅰ中反应的化学方程式是___________________________________，

装置Ⅱ中物质的化学式是________________________________________。

②用X含有

的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是______________，所需仪器装置是___________________________________________________。

（从上图选择必要装置，填写编号）。

（4）向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

解析　X、Y、Z、W均由短周期元素组成，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明均含钠元素，又知X含四种元素，且加热时能分解生成Z，而W为无色无味的气体，说明X为NaHCO3，Z为Na2CO3，W为CO2，则根据转化关系图，Y为NaOH。

从而推出

（1）、

（2）的答案。

（3）由装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置V中收集的气体密度大于空气，结合装置Ⅰ、Ⅱ的特点推知，装置Ⅰ的圆底烧瓶中所放物质应为Na2CO3（或NaHCO3），Ⅱ中为Na2O2，从而推知①的答案；因要制取纯净干燥的Ⅴ中气体，即O2，而所用反应物含Na、H、C、O中的某两元素组成的化合物且条件有催化剂，故很容易联想到该化合物为H2O2，所用仪器为Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ；（4）由前面的分析推知Z为Na2CO3，根据题设条件，其与Cl2反应能制得漂白消毒物质，即可联想到NaClO，从而可写出反应的化学方程式。

答案　

（1）

（2）HCO

＋OH－===CO

＋H2O

（3）①Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O或2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O　Na2O2　②H2O2　Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ

（4）2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3

10．（16分）已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验。

主要实验步骤如下：

①按照图示组装仪器，并检查装置的气密性

②将ag试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液

③称量盛有碱石灰的U形管的质量为bg

④从分液漏斗滴入6mol·L－1的稀硫酸，直到不再产生气体为止

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气

⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为cg

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为dg

请回答下列问题：

（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明________________________________________________________________________。

（2）装置中干燥管B的作用是_____________________________________。

（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测量的结果将________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（4）步骤⑤的目的是________________________________________。

（5）步骤⑦的目的是_______________________________________________。

（6）试样中纯碱的质量分数为________________（用含a、b、d的代数式表示）。

（7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数，请简述一种不同的实验方法_______________________________________________________

______

__________________________________________________________________。

解析　该实验方案的原理是利用纯碱可与酸反应生成CO2，测出CO2的质量，通过CO2的质量算出纯碱的质量，进而求出纯碱试样中纯碱的质量分数。

若将H2SO4换为相同浓度的盐酸，由于盐酸是挥发性酸，挥发出的HCl气体被U形管中的碱石灰吸收，使测定结果偏高。

由题中反应及操作可得

Na2CO3　　～　　CO2

　10644

g（d－b）g

则w（Na2CO3）＝

×100%＝

×100%。

答案　

（1）样品重，砝码轻

（2）防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管中

（3）偏高

（4）把反应中的CO2全部排入U形管中

（5）判断反应中的CO2是否全

部排出，并被U形管中的碱石灰吸收

（6）

×100%

（7）取一定量的纯碱试样，溶入适量的蒸馏水中，加入足量的BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量滤渣（BaCO3）（或其他合理答案）

11．（15分）（2013·南充检测）向50mLNaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2（假设溶液体积不变），随后取此溶液10mL，将其稀释至100mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的盐酸，产生CO2气体的体积（标准状况下）与所加入的盐酸的体积关系如图所示。

（1）写出OA段所发生反应的离子方程式：

________________________________________________________________________。

（2）NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为________________________________________________________________________，

其物质的量浓度之比为________。

（3）产生的CO2体积（标准状况下）为________________________________________________________________________。

（4）原NaOH溶液的物质的量浓度为________。

解析　将CO2通入NaOH溶液中，可能发生两个反应：

CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，所以反应后的溶液中溶质有四种可能：

NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3。

（1）在Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，反应的过程是Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O

＋CO2↑。

只有当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，滴入盐酸才会产生CO2。

从图像中可以看出，与NaHCO3反应的HCl为n（HCl）＝0.1mol·L－1×（75－50）×10－3L＝0.0025mol，所以溶液中的Na2CO3也为0.0025mol，将Na2CO3转化为NaHCO3需消耗盐酸25mL，所以开始加入的25mL盐酸应是用来中和NaOH的。

（2）所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3。

n（Na2CO3）＝n（NaHCO3）＝0.1mol·L－1×（75－50）×10－3L＝0.0025mol

n（NaOH）＝0.1mol·L－1×25×10－3L＝0.0025mol

（3）n（CO2）＝n（Na2CO3）＝0.0025mol

V（CO2）＝22.4L·mol－1×0.0025mol＝0.056L

（4）取出的10mL溶液中含Na＋的物质的量为n（Na＋）＝n（NaOH）＋2n（Na2CO3）＝0.0025mol＋2×0.0025mol＝0.0075mol

原NaOH溶液（50mL）的物质的量浓度为c（NaOH）＝

＝0.75mol·L－1。

答案　

（1）H＋＋OH－===H2O；CO

＋H＋===HCO

（2）NaOH和Na2CO3　1∶1　（3）0.056L

（4）0.75mol·L－1