高考化学 元素及其化合物必练 专题05 钠及其化合物.docx
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高考化学元素及其化合物必练专题05钠及其化合物
专题五钠及其化合物
1．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A．Fe
Fe2O3
FeCl3（aq）B．N2
NH3
NO
C．SiO2
H2SiO3
Na2SiO3（aq）D．Al2O3
Al（OH）3
AlCl3（aq）
【答案】B
2．下列说法不正确的是（）
A．钠燃烧产物为过氧化钠B．锂燃烧产物为氧化锂
C．Na2O和Na2O2均属于碱性氧化物D．Na2O和Na2O2均与CO2反应
【答案】C
【解析】钠燃烧的产物为过氧化钠，常温下与氧气反应生成氧化钠，A正确；锂的金属性弱于钠，燃烧产物为氧化锂，B正确；Na2O属于碱性氧化物，Na2O2不属于碱性氧化物，C错误；Na2O与CO2反应生成碳酸钠，Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，D正确。
3．下列有关物质的性质与用途不正确的是
A．明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al（OH）3，故明矾可作净水剂
B．Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中的供氧剂
C．用热的纯碱洗去油污是因为Na2CO3可直接与油污反应
D．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料
【答案】C
【解析】明矾净水的原理是：
Al3++3H2O
Al（OH）3（胶体）+3H+，利用Al（OH）3（胶体）的吸附性进行净水，A正确；过氧化钠用作潜水艇中的供氧剂是因为过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气，B正确；
碳酸钠水解呈碱性，加热促进水解，有利于油脂的水解，碳酸钠与油脂不反应，C错误；氧化铝为离子化合物，熔点高，可用于耐高温材料，D正确。
4．下列说法正确的是
A．制硝基苯时将浓硝酸沿着内壁慢慢注入盛有浓硫酸的烧怀中，并不断搅拌
B．根据火焰所呈现的特征焰色，可以检验金属或金属离子的存在
C．实验室中少量金属钠常保存在煤油中，实验时多余的钠不能放回原瓶中
D．用玻璃棒在过滤器上搅拌以加速硫酸钡沉淀的洗涤
【答案】B
5．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．NaHCO3（s）
Na2CO3（s）
NaOH（aq）
B．Al（s）
NaAlO2（aq）
Al（OH）3（s）
C．AgNO3（aq）
[Ag（NH3）2]（aq）
Ag（s）
D．Fe2O3（s）
Fe（s）
FeCl3（aq）
【答案】A
【解析】NaHCO3（s）加热分解生成Na2CO3（s），碳酸钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和NaOH，该转化关系均能实现，A正确；NaAlO2（aq）与过量盐酸反应生成氯化铝和水，不会得到Al（OH）3（s），B错误；[Ag（NH3）2]+（aq）与盐酸反应不能生成银析出，应该生成氯化银沉淀，C错误；Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，不会得到FeCl3（aq），D错误。
6．下列操作或装置能达到实验目的是（ ）
A．
验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性B．
分离Fe（OH）3胶体
C．
称取一定量的NaOHD．
制取NaHCO3
【答案】D
7．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现；Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现；AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，第二步反应不能实现；物质间转化均能实现的是A项。
8．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料
D．CaO能与水反应，可用作食品干燥剂
【答案】D
【解析】NaHCO3能与HCl反应，NaHCO3用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系；SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系；Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系；CaO能与水反应，用于食品干燥剂，CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系。
9．下列实验方案中不能达到相应实验目的的是
选项
A
B
C
D
方案
目的
探究浓度对化学反应速率的影响
探究催化剂对H2O2分解速率的影响
室温下比较NaHCO3和Na2CO3的溶解度
探究温度对化学平衡的影响
【答案】B
10．下列实验的现象及相应的结论都正确的是
【答案】B
11．化学与社会、生活密切相关，下列说法正确的是（）
A．可以利用化学氧化（铬酸做氧化剂）的方法使铝制品表面的氧化膜产生美丽的颜色。
B．将单质铜制成“纳米铜”时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧，说明“纳米铜”的还原性比铜片更强
C．直馏汽油、裂化汽油、植物油均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D．高压钠灯发出透雾性能力强的淡紫色光，常做路灯
【答案】A
【解析】经过化学或电化学抛光后的铝及铝合金制件，进行阳极氧化处理后，可得到光洁、光亮、透明度较高的氧化膜层，再经染色，可得到各种色彩鲜艳夺目的表面，A正确；“纳米铜”和铜片是同一种物质，还原性相同，由于纳米铜颗粒较小，反应速率较快，B错误；直馏汽油属于饱和烃，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，裂化汽油、植物油中均含有不饱和键（碳碳双键），能够与溴发生加成反应，导致溴的四氯化碳溶液褪色，C错误；高压钠灯能发出透雾能力强的黄色光，D错误。
12．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠
两种物质均受热分解
B
向SO2水榕液中通入H2S气体，有淡黄色沉淀产生
SO2具有氧化性
C
向无水乙醇中加入浓硫酸，加热，将产生的气体通入酸性
KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色
产生的气体是乙烯
D
取少量食盐溶于水，加稀硫酸酸化，再滴入淀粉溶液，溶液未呈蓝色
该食盐中不含有KIO3
【答案】B
13．在给定条件下，下列选项所示的物质转化均能实现的是
A．S
SO2
CaSO4
B．Si
SiO2
SiCl4
C．Fe
Fe2O3
Fe（OH）3
D．Na
NaOH（aq）
NaHCO3（aq）
【答案】D
【解析】二氧化硫与氧化钙反应生成CaSO3，A错误；二氧化硅是酸性氧化物与盐酸不反应，所以二氧化硅无法与盐酸反应转化为四氯化硅，B错误；Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成Fe3O4，Fe2O3与H2O不反应，不能生成Fe（OH）3，C错误；Na与H2O反应生成NaOH和H2，NaOH和足量CO2反应生成NaHCO3，D正确。
点睛：
Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。
14．由下列实验操作和现象所得结论正确的是
操作
现象
结论
A
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
该溶液一定是钠盐溶液
B
将湿润的KI-淀粉试纸置于集满某气体的集气瓶口
试纸变蓝
该气体为Cl2
C
向等物质的量浓度的NaNO3溶液和NaSiO3溶液中分别滴加3滴酚酞溶液
NaNO3溶液为无色，Na2SiO3溶液变成红色
非金属性:
N>Si
D
將Fe（NO3）2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液
溶液变红
Fe（NO3）2样品中一定含有Fe3+
【答案】C
15．实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料锰酸锂（LiMn2O4）的一种流程如下：
（1）废旧电池可能残留有单质锂，拆解不当易爆炸、着火，为了安全，对拆解环境的要求是_________。
（2）“酸浸”时采用HNO3和H2O2的混合液体，可将难溶的LiMn2O4转化为Mn（NO3）2、LiNO3等产物。
请写出该反应离子方程式_________。
如果采用盐酸溶解，从反应产物的角度分析，以盐酸代替HNO3和H2O2混合物的缺点是_________。
（3）“过滤2”时，洗涤Li2CO3沉淀的操作是_________。
（4）把分析纯碳酸锂与二氧化锰两种粉末，按物质的量1：
4混合均匀加热可重新生成LiMn2O4，升温到515℃时，开始有CO2产生，同时生成固体A，比预计碳酸锂的分解温度（723℃）低很多，可能的原因是________。
（5）制备高纯MnCO3固体：
已知MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn（OH）2开始沉淀的pH=7.7。
请补充由上述过程中，制得的Mn（OH）2制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂：
H2SO4、Na2CO3、C2H5OH]：
向Mn（OH）2中边搅拌边加入_________。
【答案】隔绝空气和水分反应生成Cl2，污染环境沿着玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出，重复操作2~3次
【解析】
（1）废旧电池可能残留有单质锂，锂化学性质活泼，锂可与空气中的O2和H2O反应，对拆解的要求是：
隔绝空气和水分
（2）“酸浸”时采用HNO3和H2O2的混合液体，可将难溶的LiMn2O4转化为Mn（NO3）2、LiNO3等产物，LiMn2O4被还原成Mn（NO3）2，则H2O2被氧化成O2，反应中1molLiMn2O4参与反应得到3mol电子，1molH2O2失去2mol电子，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2LiMn2O4+10HNO3+3H2O2=2LiNO3+4Mn（NO3）2+3O2↑+8H2O，反应的离子方程式为2LiMn2O4+10H++3H2O2=2Li++4Mn2++3O2↑+8H2O。
若采用盐酸溶解，盐酸作还原剂被氧化成Cl2，以盐酸代替HNO3和H2O2混合物的缺点是：
反应生成Cl2，污染环境。
（3）“过滤2”时，洗涤Li2CO3沉淀的操作是：
沿着玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出，重复操作2~3次。
（4）将分析纯碳酸锂与MnO2按物质的量1:
4混合均匀升温到515℃时，开始有CO2产生，比预计的碳酸锂的分解温度低很多，可能的原因是：
MnO2作为催化剂，降低了碳酸锂的分解温度。
（5）根据题目提供的试剂分析，制备MnCO3的原理为：
Mn（OH）2+H2SO4=MnSO4+2H2O、MnSO4+Na2CO3=MnCO3↓+Na2SO4，pH=7.7时开始形成Mn（OH）2沉淀，加入Na2CO3沉淀Mn2+时控制pH
7.7；制备MnCO3的步骤为：
向Mn（OH）2中加入H2SO4，固体溶解转化为MnSO4溶液，向MnSO4溶液中加入Na2CO3控制pH
7.7获得MnCO3沉淀；由于“MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解”，所以为了减少MnCO3的氧化变质和分解、以及溶解损失，过滤分离出MnCO3后，用乙醇洗涤，在低于100℃真空干燥。
由Mn（OH）2制备高纯MnCO3的操作步骤为：
向Mn（OH）2中边搅拌边加入H2SO4溶液，固体溶解，加入Na2CO3，并控制溶液pH＜7.7，过滤，用少量的乙醇洗涤，低于100℃真空干燥。
16．CO、CO2是化石燃料燃烧的主要产物。
（1）将含0.02molCO2和0.01molCO的混合气体通入有足量Na2O2固体的密闭容器中，同时不断地用电火花点燃，充分反应后，固体质量增加_________g。
（2）已知：
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ·mol-1，键能Eo=o为499.0kJ·mol-1。
①反应：
CO（g）+O2（g）
CO2（g）+O（g）的△H=_________kJ·mol-1。
②已知1500℃时，在密闭容器中发生反应：
CO2（g）
CO（g）+O（g）。
反应过程中O（g）的物质的量浓度随时间的变化如图1所示，则0~2min内，CO2的平均反应速率υ（CO2）=_________。
（3）在某密闭容器中发生反应：
2CO2（g）
2CO（g）+O2（g），1molCO2在不同温度下的平衡分解量如图2所示。
①恒温恒容条件下，能表示该可逆反应达到平衡状态的有_________（填字母）。
A．CO的体积分数保持不变
B．容器内混合气体的密度保持不变
C．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．单位时间内，消耗CO的浓度等于生成CO2的浓度
②分析图2，若1500℃时反应达到平衡状态，且容器体积为1L，则此时反应的平衡常数K=_________（计算结果保留1位小数）。
③向恒容密闭容器中充入2molCO2（g），发生反应：
2CO2（g）
2CO（g）+O2（g），测得温度为T℃时，容器内O2的物质的量浓度随时间的变化如曲线II所示。
图中曲线I是相对于曲线II仅改变一种反应条件后c（O2）随时间的变化，则改变的条件是_________；a、b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为υa（CO）_________（填“>”“<”或“=”）υb（CO）。
【答案】0.84g-33.53×10-7mol·L-1·min-1AC3.2×10-8mol·L-1升温<
ΔH=-499.0kJ/mol（I式）；2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）ΔH=-566.0kJ/mol（II式），应用盖斯定律，II式
-I式
得，CO（g）+O2（g）
CO2（g）+O（g）ΔH=（-566.0kJ/mol）
-（-499.0kJ/mol）
=-33.5kJ/mol。
②根据图像υ（O）=
=
=3
10-7mol/（L·min），根据同一反应中不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，则υ（CO2）=υ（O）=3
10-7mol/（L·min）。
（3）①A项，CO的体积分数保持不变能说明反应达到平衡状态；B项，根据质量守恒定律，容器中混合气体的质量始终不变，该容器为恒容容器，混合气体的密度始终不变，混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态；C项，根据质量守恒定律，容器中混合气体的质量始终不变，该反应的正反应为气体分子数增加的反应，建立平衡的过程中，气体分子物质的量增加，混合气体的平均摩尔质量减小，达到平衡时气体分子物质的量不变，混合气体的平均摩尔质量不变，混合气体的平均摩尔质量不变能说明反应达到平衡状态；D项，单位时间内消耗CO的浓度等于生成CO2的浓度仅表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态；能表明反应达到平衡状态的是AC，答案选AC。
②根据图像1500℃，反应达到平衡时O2的体积分数为0.2%，设平衡时O2浓度为xmol/L，用三段式
2CO2（g）
2CO（g）+O2（g）
c（起始）（mol/L）100
c（转化）（mol/L）2x2xx
c（平衡）（mol/L）1-2x2xx
则
=0.2%，解得x=0.002，平衡时CO2、CO、O2的浓度依次为0.996mol/L、0.004mol/L、0.002mol/L，反应的平衡常数K=
=
=3.2
10-8mol/L。
③该反应的正反应是气体分子数增大的吸热反应；曲线I相对于曲线II先出现拐点，曲线I的反应速率比曲线II快；曲线I达到平衡时O2的浓度比曲线II平衡时大；即改变的条件既能加快反应速率又能使平衡向正反应方向移动，曲线I是相对于曲线II改变的条件为升高温度。
a点处于曲线II上，b点处于曲线I上，b点温度高于a点，温度越高化学反应速率越快，则υa（CO）
υb（CO）。
17．某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下：
Ⅰ.分别向盛有0.5gNa2CO3固体、0.5gNaHCO3固体的烧杯中加入10mL水（20℃），搅拌，测量温度为T1；
Ⅱ.静置恒温后测量温度为T2；
Ⅲ.分别加入10mL密度约为1.1g·mL－120%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度T3。
得到下表1的数据：
回答下列问题：
（1）Na2CO3溶于水显碱性，其原因是______________________（用离子方程式表示）。
（2）根据试题后的附表判断：
步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解____________________________________。
（3）分析表1的数据得出：
Na2CO3固体溶于水________，NaHCO3固体溶于水________（填“放热”或“吸热”）。
（4）甲同学分析上述数据得出：
Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。
乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：
向盛有10mL水（20℃）的烧杯中加入10mL________，搅拌，测量温度为22.2℃。
（5）结合上述探究，下列说法正确的是________。
A．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
B．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
C．Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
（6）丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度，称取m1g混合物，加热至质量不变时，称其质量为m2g，则原混合物中NaHCO3的质量分数为________（用代数式表示）。
附表：
溶解度表
.
【答案】CO
＋H2O
HCO
＋OH－Na2CO3和NaHCO3固体都是全部溶解放热吸热密度约为1.1g·mL－120%的盐酸（20℃）AC
×100%
（3）分析表1的数据得出：
T1/℃，Na2CO3固体溶于水温度从20℃升高到23.3℃，放热，NaHCO3固体溶于水温度从20℃升高到18.5℃，吸热；
（4）强酸溶于水放热，盐酸为强酸，所以需增加探究盐酸溶于水温度的变化，即10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸搅拌，测量温度为22.2℃；
（5）A．盐酸溶于水放热，测量温度为22.2℃，T1/℃，NaHCO3固体溶于水温度从20℃升高到18.5℃，吸热，两者反应恒温后测量温度T3为20.8℃低于22.2℃，所以NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应，A正确；B．用稀盐酸鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液，反应较快的为NaHCO3，能鉴别，B错误；C．从上述温度变化数值可判别Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关，C正确；
（6）设样品中碳酸氢钠的质量为x．
2NaHCO3
Na2CO3+H2O↑+CO2↑固体质量减少
168 106 168-106=62
x m1-m2
样品中碳酸氢钠的质量分数
。
18．NaClO2是一种漂白、消毒剂,广泛应用于纸浆、棉纺等物质漂白。
一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下图所示：
已知:
①纯净的ClO2因易分解而发生爆炸。
②NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体;高于38℃时析出
NaClO2晶体;高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。
试回答下列问题：
（1）向发生器中鼓入足量空气,其目的是____（选填序号）。
a.将SO2氧化成SO3,以增强酸性
b.稀释CO2气体,以防止发生爆炸
c.将发生器中气体全部吹出,以减少ClO2损失
（2）吸收塔中反应的离子方程式为___
（3）ClO2发生器中反应的化学方程式为___________
（4）从吸收塔中可获得NaClO2溶液,从NaClO2溶液到NaCO2产品,经过的操作步骤依次为:
①______℃下减压蒸发结晶;②________；③洗涤;④低温干燥,得到成品。
（5）“电解”中阳极的电极反应式是_________，阴极反应的主要产物是_________。
【答案】bc2ClO2＋H2O2＋2OH－=2ClO2－＋O2＋2H2O2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO438℃～60℃过滤2Clˉ－2eˉ=Cl2↑ClO2－（或NaClO2）
2ClO2＋2NaHSO4；（4）根据题给信息：
NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体；高于38℃时析出；NaClO2晶体高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl可知：
从吸收塔中可获得NaClO2溶液，从NaClO2溶液到NaCO2产品，经过的操作步骤依次为：
①控温38℃～60℃下减压蒸发结晶；②过滤；③洗涤；④低温干燥，得到成品；（5）电解饱和食盐水，阳极产生氯气，阳极的电极反应式是2Clˉ－2eˉ=Cl2↑；ClO2在阴极得电子还原为ClO2－（或NaClO2）。
19．已知：
NOx能与Na2O2反应；NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉ和Mn2+。
I.用下图所示装置（略去夹持仪器）可制得少量亚硝酸钠（2NO+Na2O2=2NaNO2）。
（1）B、D的仪器名称是________，D的作用是________。
（2）通NO前，需先通一段时间N2，目的是________，
（3）E中主要反应的离子方程式为________，
（4）常温下，测得实验前后C的质量差值为0.30g，则制得NaNO2________g。
Ⅱ.NO2和Na2O2都有较强氧化性，为探究NO2与Na2O2反应的产物，提出如下假设：
假设i.NO2氧化Na2O2；假设ii.Na2O2氧化NO2。
甲同学设计如图所示实验装置：
请回答下列问题：
（5）单向阀在实现气体单向流通的同时，还有一个作用是___________。
（6）待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃，甲同学据此认为假设i正确。
乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，应在F、G之间增加一个M装置，M中应盛装__________（可供选择的试剂：
碱石灰，浓硫酸饱和氯化钠溶液）；乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失，带火星的木条未复燃。
得到结论：
假设ⅱ正确。
请做出正确判断，写出NO2和Na2O2反应的化学方程式__________
【答案】（球形） 干燥管防止水蒸气进入C装置排出装置中的空气4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O0.69g防止倒吸浓硫酸2NO2 + Na2O2=2NaNO3
【解析】本实验分两部分，I的实验目的是制取少量亚硝酸钠，根据反应：
2NO+Na2O2=2NaNO2，Na2O2可
（5）单向阀在G和H之间，单向阀内部有一个关键的圆锥状结构，实现气体单向流通的同时，还有一个作用是可以阻隔液体，防止倒吸；（6）待试管G中收集满气体，向试管G中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内
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