高考化学钠及其化合物的综合题试题含答案解析.docx

1、高考化学钠及其化合物的综合题试题含答案解析高考化学钠及其化合物的综合题试题含答案解析一、高中化学 钠及其化合物1化学兴趣小组制取Na2O2，并测定制得的Na2O2样品的纯度。I制取Na2O2。查阅资料：钠与空气在453473K之间可生成Na2O，迅速提高温度到573673K之间可生成Na2O2。4Na+3CO22Na2CO3+C。加热后，Na不与N2反应。（1）图1为兴趣小组制取Na2O2的装置，得到的固体中不可能混有的杂质是_。ANa3N BNa2CO3 CNa2O DNaOH （2）该小组若要得到相对纯净的Na2O2，请从图2中选择合适的装置（要求从装置A、B、C中选择）净化空气，接口从左

2、至右正确的连接顺序是_。II测定制得的Na2O2样品的纯度。按图2装置中的FBCAD顺序连接，检查装置气密性后，将制得的10g样品放入 F装置的烧瓶中，滴入稀硫酸反应后，D中收集到1.12L气体（体积已转换为标况下）。（3）写出样品中Na2O2所发生反应的化学方程式为_。（4）B中反应的化学方程式为_，C装置的作用是_。（5）装置F中仪器i的名称为_；仪器i和烧瓶用一根导管连接，目的是使稀硫酸能顺利流下，也可减少实验产生误差，若没有该导管将导致测定的结果_（填“偏大”“偏小”或“无影响”)。（6）该实验测得样品中Na2O2纯度为_。【答案】A edbc 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO

3、4+2H2O+O2 2NaOH + CO2=H2O+Na2CO3 检验CO2是否除尽 分液漏斗 偏大 78.0% 【解析】【分析】（1）钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠，二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠，与水反应会得到氢氧化钠，由信息可知钠与氮气不反应；（2）若要得到相对纯净的过氧化钠，应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气；（3）过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水；（4）该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水，用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽，用排水法收集氧气，根据氧气

4、体积可以计算过氧化钠的质量，进而计算样品中过氧化钠的质量分数；（5）分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压，使稀硫酸顺利流下，还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积，若没有该导管，排出的空气按生成氧气的体积计算；（6）依据标况下氧气的体积和反应方程式计算过氧化钠的质量，由题给数据计算过氧化钠的纯度。【详解】（1）钠与氧气反应可以得到氧化钠、过氧化钠，二者均与二氧化碳反应得到碳酸钠，与水反应会得到氢氧化钠，由信息可知钠与氮气不反应，则Na2O2中可能含有的杂质为Na2CO3、Na2O、NaOH，不可能含有Na3N，故答案为：A；（2）空气中含有的二氧化碳和水会与过氧化钠的反应，使得制得的过氧化钠含有杂质

5、，若要得到相对纯净的过氧化钠，应将空气通过盛有浓氢氧化钠溶液的洗气瓶除去二氧化碳，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，则净化空气的装置接口从左至右的连接顺序是edbc，故答案为：edbc；（3）过氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、氧气和水，反应的化学方程式为2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2，故答案为：2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2；（4）该实验设计的原理是烧瓶中过氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠、氧气与水，用浓氢氧化钠溶液吸收氧气中可能混有二氧化碳，用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽，用排水法收集氧气，根据氧气体积可以计算过氧化钠的质量，进而计算样品中

6、过氧化钠的质量分数，二氧化碳与浓氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2NaOH + CO2=H2O+Na2CO3，故答案为：2NaOH + CO2=H2O+Na2CO3；检验CO2是否除尽；（5）装置F中仪器i的名称为分液漏斗，分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压，使稀硫酸顺利流下，还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积，若没有该导管，排出的空气按生成氧气的体积计算，导致测定氧气体积偏大，则测定Na2O2样品的纯度偏大，故答案为：分液漏斗；偏大；（6）过氧化钠与稀硫酸反应的化学方程式为2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2，标况下1.12L氧气的物质的量为=0.05mol，由方程式可知

7、过氧化钠的质量为0.05mol278g/mol=7.8g，则过氧化钠的纯度为100%=78.0%，故答案为：78.0%。【点睛】分液漏斗和烧瓶用导管连接可以平衡气压，使稀硫酸顺利流下，还可以抵消滴加硫酸排出空气的体积，若没有该导管，排出的空气按生成氧气的体积计算是分析的难点，也是解答的易错点。2过氧化钠是一种淡黄色固体，有漂白性，能与水、酸性氧化物和酸反应。（1）一定条件下，m克的H2、CO的混合气体在足量的氧气中充分燃烧，产物与过量的过氧化钠完全反应，过氧化钠固体增重_克。（2）常温下，将14.0克的Na2O和Na2O2的混合物放入水中，得到400mLpH=14的溶液，则产生的气体标准状况下

8、体积为_L。（3）在200mLAl2（SO4）3和MgSO4的混合液中，加入一定量的Na2O2充分反应，至沉淀质量不再减少时，测得沉淀质量为5.8克。此时生成标准状况下气体体积为5.6L。则原混合液中c（SO42-）=_mol/L。（4）取17.88gNaHCO3和Na2O2的固体混合物，在密闭容器中加热到250，经充分反应后排出气体，冷却后称得固体质量为15.92g。请列式计算：求原混合物中Na2O2的质量B_；若要将反应后的固体反应完，需要1mol/L盐酸的体积为多少毫升_？【答案】m 1.12 2 7.8g 200mLV320mL 【解析】【分析】(1)利用差量法，根据化学方程式分析：C

9、O与H2在氧气中完全燃烧，生成CO2和H2O，生成的CO2和H2O再与Na2O2反应；2CO+O22CO2，一氧化碳与二氧化碳物质的量相等，Na2O2与CO2反应2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2，质量增重m为2Na2CO32Na2O22CO，可知，反应后固体质量增加量为CO的质量；2H2+O22H2O，生成的水与氢气物质的量相等，Na2O2与H2O反应2H2O+2Na2O24NaOH+O2，质量增重m为2H2OO22H2，可知，反应后固体增加的质量为氢气质量；(2)氧化钠、过氧化钠与水反应后的溶质为氢氧化钠，根据n计算出氢氧化钠的物质的量，再根据质量守恒、钠原子守恒列式计算出氧化钠、

10、过氧化钠的物质的量，最后根据c计算出氢氧根离子的物质的量、根据过氧化钠与水的反应方程式计算出生成的标况下氧气的体积；(3)生成标准状况下气体体积为5.6L，物质的量为：0.25mol，所以过氧化钠的物质的量为0.5mol，所以氢氧化钠的物质的量为：0.5mol21mol，沉淀质量为5.8克，即氢氧化镁的质量为5.8克，所以氢氧化镁的物质的量为：0.1mol，生成氢氧化镁消耗氢氧根离子的物质的量为0.120.2mol，则铝离子转化为偏铝酸根离子消耗氢氧根的物质的量为0.8，所以铝离子的物质的量为0.2mol，所以溶液中硫酸根离子的物质的量为：0.3+0.10.4mol，则c2mol/L；(4)结

11、合发生的反应2Na2O2+4NaHCO34Na2CO3+2H2O+O2和2Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+2NaOH+O2计算；反应后固体为0.08mol的NaOH和0.12mol的Na2CO3，再结合反应原理计算。【详解】(1)CO和H2的混合气体燃烧的方程式：2CO+O22CO2，2H2+O22H2O，与Na2O2反应的方程式：2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2，2H2O+2Na2O24NaOH+O2，通过方程式可以看出，固体质量的增加量就是原混合气体的质量为mg；(2)设14.0g混合物中含有氧化钠xmol，含有过氧化钠ymol，则62x+78y14，最后得到的溶质为N

12、aOH，得到400mL pH14的溶液，氢氧化钠的物质的量为：0.410.4mol，根据钠原子守恒可得：2x+2y0.4，联合解得：x0.1、y0.1，所以0.1mol的过氧化钠生成0.05mol的氧气，标况下生成的氧气的体积为：V(O2)22.4L/mol0.05mol1.12L；(3)生成标准状况下气体体积为5.6L，物质的量为：0.25mol，所以过氧化钠的物质的量为0.5mol，所以氢氧化钠的物质的量为：0.5mol21mol，沉淀质量为5.8克，即氢氧化镁的质量为5.8克，所以氢氧化镁的物质的量为：0.1mol，生成氢氧化镁消耗氢氧根离子的物质的量为0.120.2mol，则铝离子转化

13、为偏铝酸根离子消耗氢氧根的物质的量为0.8，所以铝离子的物质的量为0.2mol，所以溶液中硫酸根离子的物质的量为：0.3+0.10.4mol，则c2mol/L，故答案为：2；(4)设Na2O2 和NaHCO3的物质的量分别为x，y； 15.4115.9216.11 说明两个反应都发生，所以：78x+84y17.88、106y+(2xy)4015.92，解之得：x0.1mol、y0.12mol，故m(Na2O2)7.8g；反应后固体为0.08mol的NaOH和0.12mol的Na2CO3，当反应后溶质为NaCl、NaHCO3时，则需盐酸体积为200mL；当反应后溶质只有NaCl时，则需盐酸体积为

14、320mL，故盐酸体积为200mLV320mL。【点睛】本题考查有关物质的量的计算、混合物的计算，注意掌握有关物质的量的计算方法，明确质量守恒定律、极值法在化学计算中的应用，试题有利于提高学生的化学计算能力。3现有下列物质：KCl CH4 NH4NO3 I2 Na2O2 HClO4 N2 CO SO2 金刚石 CH3CH2OH MgO MgCl2 KOH HCl Al2O3请回答下列问题。(1)两性氧化物是_（填序号），其电子式为_。(2)最简单的有机化合物是_（填序号），用电子式表示其形成过程：_。(3)属于共价化合物的是_（填序号），含有共价键的离子化合物是_（填序号）。(4)由两种元素组

15、成，且含有离子键和共价键的化合物为_（填序号），这两种元素的单质反应生成该化合物的化学方程式为_。【答案】 2Na+O2Na2O2 【解析】【分析】(1)两性氧化物指的是能与碱和酸反应生成盐和水的氧化物；(2)最简单的有机化合物是CH4，甲烷为共价化合物；(3) 一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，含有离子键的化合物为离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，只含共价键的化合物为共价化合物；(4)由两种元素组成，且离子键、共价键都含有的是Na2O2。【详解】(1)两性氧化物指的是能与碱和酸反应生成盐和水的氧化物，这里只有Al2O3，Al2O3是离子化合

16、物，其电子式为：，故答案为：；(2)最简单的有机化合物是CH4，甲烷为共价化合物，用电子式表示其形成过程为：，故答案为：；(3)只含共价键的化合物为共价化合物，CH4、HClO4、CO、SO2、CH3CH2OH、HCl中只含共价键，属于共价化合物；含有共价键的离子化合物有：NH4NO3、Na2O2、KOH，故答案为： ； ；(4)由两种元素组成，且离子键、共价键都含有的是Na2O2，钠和氧气反应生成过氧化钠的化学方程式：2Na+O2Na2O2，故答案为：；2Na+O2Na2O2。【点睛】一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，不同非金属元素之间易形成极性

17、键，同种非金属元素之间易形成非极性键，含有离子键的化合物为离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，只含共价键的化合物为共价化合物。4（）现有一包固体粉末，其中可能含有如下五种物质：、。已知难溶于水，溶液呈蓝色。现进行如下实验：溶于水得无色溶液；向溶液中加入溶液生成白色沉淀，再加盐酸时沉淀消失。根据上述实验现象推断：（1）一定不存在的物质是（填写化学式）_；（2）一定存在的物质是（填写化学式）_；（3）可能存在的物质是（填写化学式）_；（4）检验可能存在的物质所用试剂名称为：_；（）（5）钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液。钠钾合金溶

18、于水生成氢气。确定该钠-钾合金的组成（用的形式表示）：_；如果所得溶液的体积仍为，则溶液的物质的量浓度为_。【答案】CaCO3、Na2SO4、CuSO4 Na2CO3 NaCl 稀硝酸、硝酸银溶液 NaK2 0.2mol/L 【解析】【分析】（）由溶于水得无色溶液，可知一定不含CuSO4、CaCO3；由向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加盐酸时沉淀消失，可知白色沉淀为碳酸钡，则一定含Na2CO3，不含Na2SO4，不能确定是否含NaCl，以此来解答；（II）根据发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2、2K+2H2O=2KOH+H2，根据氢气体积、金属质量列方程计算Na、K物质的量

19、；根据计算可得。【详解】由溶于水得无色溶液，可知一定不含CuSO4、CaCO3；由向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加盐酸时沉淀消失，可知白色沉淀为碳酸钡，则一定含Na2CO3，不含Na2SO4，不能确定是否含NaCl；（1）一定不存在的物质是CaCO3、Na2SO4、CuSO4，故答案为：CaCO3、Na2SO4、CuSO4；（2）一定存在的物质是Na2CO3，故答案为：Na2CO3；（3）可能存在的物质是NaCl，故答案为：NaCl：（4）由氯离子的检验方法可知，检验可能存在的物质所用试剂为稀硝酸、硝酸银溶液，故答案为：稀硝酸、硝酸银溶液。（5）设钠、钾的物质的量分别为amol、b

20、mol，则0.5a+0.5b=0.15，23a+39b=10.1，计算可得：a=0.10，b=0.20，n（Na）：n（K）=1：2，该钠-钾合金化学式为NaK2，c(NaOH)=，故答案为：NaK2；0.2mol/L。5如图为碳元素的价类二维图，结合图中的物质部分转化关系，完成下列问题：（1）下列说法正确的是 _ a.要实现反应一定要与氧化剂作用b.要实现反应一定要与还原剂作用c.在一定条件下木炭与浓硝酸能实现 反应转化d.反应属于非氧化还原反应（2）下列有关碳及其化合物类别及性质说法不正确的是_a.CO不属于酸性氧化物，具有还原性 b.CO2属于酸性氧化物，可以与碱反应生成碳酸盐c.NaH

21、CO3属于弱酸的酸式盐，既能与硫酸反应又能与NaOH反应d.金刚石和石墨互为同素异形体，其物理性质和化学性质均相同（3）高炉炼铁的过程是将铁矿石（Fe2O3）还原成金属铁的过程，实现了反应的转化，请写出其反应的化学方程式，并用“双线桥”表示电子的得失情况_ 。（4）化学活动课上，两组同学分别用如图所示甲、乙两装置探究“Na2CO3、NaHCO3与稀盐酸的反应”。按下表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中（装置的气密性已检查）。请回答：两组反应开始时，装置_(填“甲”或“乙”)中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是_。当试管中不再有气体生成时，两组实验出现不同

22、现象。试剂用量实验现象分析原因第A组0.84gNaHCO31.06gNa2CO36ml 4molL-1盐酸甲中气球与乙中气球的体积相等甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)= n(Na2CO3)V(CO2)甲=V(CO2)乙第B组1.2gNaHCO31.2gNa2CO36ml 2molL-1盐酸甲中气球比乙中气球的体积大片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变按上表第A组原因分析方法，分析第B组实验甲中气球为比乙中气球体积大的原因_。用离子方程式表示第B组乙中气球又缩小的原因：_。【答案】A C D 甲 H+HCO3CO2H2O 甲、乙盐酸均不足，消耗的n(NaHCO3)n(Na2CO3)

23、，V(CO2)甲V(CO2)乙 CO32+CO2+H2O=2HCO3 【解析】【分析】（1）根据氧化还原反应的有关规律判断；（2）a. CO不属于酸性氧化物，C元素化合价为+2价，具有还原性，故a正确；b. CO2属于酸性氧化物，可以与碱反应生成碳酸盐，故b正确；c. NaHCO3属于弱酸的酸式盐，既能与硫酸反应生成二氧化碳和水，又能与NaOH反应生成碳酸钠，故c正确；d. 金刚石和石墨互为同素异形体，其化学性质相似，物理性质有很大差异，故d错误；（3）Fe2O3在高温下可以被CO还原成Fe单质，Fe元素由+3价下降到0价，得到3个电子；（4）碳酸氢钠和盐酸反应的速率更快；按上表第A组原因分析

24、方法，分析第B组实验中反应物之间的数量关系，二氧化碳可以溶于碳酸钠溶液中。【详解】（1）a.C CO2，C化合价升高作为还原剂，需要加入氧化剂才能实现，故a正确；b.C CO，C化合价升高作为还原剂，需要加入氧化剂才能实现，故b错误；c.木炭与浓硝酸在加热的条件下可以生成二氧化碳，可以实现反应转化，故c正确；d. 反应中C化合价变化，属于氧化还原反应，故d错误；正确答案是ac；（2）a. CO不属于酸性氧化物，C元素化合价为+2价，具有还原性，故a正确；b. CO2属于酸性氧化物，可以与碱反应生成碳酸盐，故b正确；c. NaHCO3属于弱酸的酸式盐，既能与硫酸反应生成二氧化碳和水，又能与NaO

25、H反应生成碳酸钠，故c正确；d. 金刚石和石墨互为同素异形体，其化学性质相似，物理性质有很大差异，故d错误；题目要求选错的，故选d；（3）Fe2O3在高温下可以被CO还原成Fe单质，Fe元素由+3价下降到0价，得到3个电子，用“双线桥”表示电子的得失情况为：（4）碳酸钠和盐酸的反应可以分成两步：第一步Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，第二步NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2，而碳酸氢钠只进行第二步反应，所以更快一些，故装置甲中的气球体积先变大，甲中发生的离子方程式是：H+HCO3CO2H2O；根据化学方程式计算可知A组中NaHCO3和Na2CO3都已完全反应。B组中，n

26、(Na2CO3)= =0.011mol，n(NaHCO3)= =0.014mol，n(HCl)=0.012mol，根据反应NaHCO3+HCl =NaCl + CO2+H2O和Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O可知，Na2CO3、NaHCO3都过量，NaHCO3产生的CO2较Na2CO3的多。因为气体收集于气球中，乙中CO2又与过量的Na2CO3溶液反应，故甲中气球比乙中气球的体积大片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变，分析原因为：甲、乙盐酸均不足，消耗的n(NaHCO3)n(Na2CO3) ，V(CO2)甲V(CO2)乙；CO2与过量的Na2CO3溶液反应为：CO3

27、2+CO2+H2O=2HCO3。6纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如下：（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中SO42-、Ca2+离子，依次加入的试剂及其用量是_、_、过滤、_。（2）已知：几种盐的溶解度NaClNH4HCO3NaHCO3NH4Cl溶解度（20C，100gH2O时）36.021.79.637.2写出装置I中反应的化学方程式_。写出装置II中发生反应的化学方程式_。（3）该流程中可循环利用的物质是_。（4）若制出的纯碱中只含有杂质NaCl。检验用该纯碱配制的溶液中含有Cl的方法是_。向m克纯碱样

28、品中加入足量CaCl2溶液，沉淀经过滤、洗涤、干燥，称其质量为b g，则该纯碱的纯度（质量分数）为_（用m、b来表示）。【答案】过量BaCl2溶液 过量Na2CO3溶液 适量（过量）稀盐酸 NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 CO2 取少量纯碱样品，加入足量的稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则说明含有氯离子。 100 【解析】【分析】（1）工业上除去SO42-用含有Ba2+的可溶性盐、除去Ca2+用含有CO32-的可溶性盐；（2）NaCl、CO2、NH3、H2O发生反应生成NaHCO3和NH4Cl；受热条件下，碳酸氢

29、钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；（3）装置II中得到二氧化碳，装置I中需要二氧化碳；（4）Cl-的检验常用硝酸酸化的硝酸银溶液，生成不溶于稀硝酸的AgCl沉淀；向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液反应生成碳酸钙，则最后得到的bg为碳酸钙的质量，根据碳原子守恒由碳酸钙的物质的量可得到碳酸钠的物质的量，在求算出理论上碳酸钠的质量，进而求算纯碱的纯度。【详解】（1）除去饱和食盐水的中SO42-要用BaCl2溶液，除去饱和食盐水的中Ca2+要用Na2CO3溶液，并且除杂时试剂应该过量，最后用稀盐酸调节pH=7，故答案为：足量BaCl2溶液、足量Na2CO3溶液、适量稀盐酸；（2）先向食盐水中通入NH3使溶液呈碱性，CO2、NH3和H2O反应生成NH4HCO3，由于溶解度小NaHCO3，所以NaCl和NH4HCO3反应生成NaHCO3和NH4Cl，即NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl，故答案为：NaCl+CO2+NH3+H2