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第二章 碱金属 课时作业4 钠及其化合物

时间：45分钟 满分：100分

一、选择题(15×4分＝60分) 1．下列关于钠的说法不正确的是

( )

A．金属钠与O2反应，条件不同，产物不同

B．钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂 C．钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中

D．将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后放入水中，两者放出的H2相等

【解析】 A项中，钠与O2在常温下反应，生成Na2O，在点燃或加热的条件下反应生成Na2O2；B项中，钠钾合金的熔点很低，是原子反应堆的良好导热剂；C项中，钠的密度小于CCl4的密度，有机溶剂起不到隔绝空气的作用；D项中，因2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住的钠产生H2的量多。

【答案】 CD

－

2．向0.1 mol·L1 NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是

( )

＋＋－2－

A．Na、CO3 B．Na、HCO3

－－＋－

C．HCO3、CO2 D．Na、OH 3

【解析】 本题考查NaOH与CO2的反应。随着二者相对量的不同，会发生不同的反应。CO2不足时，反应为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；CO2过量时，反应为NaOH＋

＋－

CO2===NaHCO3，此时溶液中存在的主要离子为Na、HCO3。

【答案】 B

3．将钠投入下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的是

( )

①水

②NaOH溶液

－

③0.1 mol·L1盐酸

－

④ 0.1 mol·L1硫酸铁溶液 A．④③②① B．④③①② C．③④①② D．①③④②

【解析】 此题主要考查钠与水反应的实质以及电解质的电离、盐的水解、水的离子积

＋－＋

等知识。钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑，实质为H得电子，反应的剧烈

＋＋

程度决定于溶液中c(H)，因c(H)大小顺序为：③>④>①>②，故反应剧烈程度由强到弱的顺序是③④①②。

【答案】 C

4．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于7.8g Na2O2固体的说法正确的是

( )

A．其中所含Na2O2分子的数目为0.1NA B．其中所含离子总数为0.4NA

C．与足量的H2O反应，生成O2的分子数为0.1NA D．与足量的CO2反应，电子转移数目为0.1NA 【答案】 D

5．(2010·厦门质量检测)石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)加入少量下列固体物质，可使Ca(OH)2的量减少的是

Ca2(aq)＋2OH(aq)。

＋

－

( )

A．Na2CO3 B．NaCl C．NaOH D．CaCl2

＋

【解析】 加入Na2CO3固体后，因生成难溶物CaCO3导致溶液中c(Ca2)减小，原平

－＋

衡右移，使Ca(OH)2的量减少；加入NaOH、CaCl2固体后，引起溶液中c(OH)、c(Ca2)增大，原平衡左移，使Ca(OH)2的量增多；加入NaCl固体对平衡无影响，溶液中Ca(OH)2的量不变。

【答案】 A 6．(2009·全国卷Ⅰ)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是

( )

84w2－53w184(w1－w2)A. B. 31w131w173w2－42w1115w2－84w1C. D.

31w131w1

【解析】 设样品中含NaHCO3 x g，

△

2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm 2×84 106 62 x w1－w2 84(w1－w2)x＝ (g)，

31

w1－x84w2－53w1

则Na2CO3的质量分数为：＝。

w131w1

【答案】 A 7．(2008·海南化学)与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( ) ．．．A．提高了原料的原子利用率 B．降低了生产成本 C．减少了环境污染 D．减轻了对设备的腐蚀

【解析】 联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐的利用率，缩短了生产流程，减少了对环境污染。

【答案】 D

8．在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中放入一定量的Na2O2，充分反应后恢复到原来的温度。下列说法正确的是

( )

－

A．溶液中OH总数不变，有O2放出

＋

B．溶液中Na物质的量浓度增大，有O2放出

＋

C．溶液中Na总数减少，有O2放出 D．溶液pH增大，有O2放出

【解析】 Na2O2与H2O反应产生O2，使饱和NaOH溶液中析出NaOH固体，剩余溶

＋－

液为饱和溶液，离子浓度保持不变，但Na、OH数目均减少。

【答案】 C 9．mg平均相对分子质量为7.2的CH2O与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加

( )

A．mg B．7.2mg C．7.2 g D．不可求

【解析】 本题考查CO、H2、烃及含氧衍生物等可燃物在O2中燃烧后，将其产物通过足量Na2O2后，Na2O2增重的问题。由：

点燃

2CO＋O2=====2CO2,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑； 连续反应，叠加方程式知：CO＋Na2O2===Na2CO3； 由2H2＋O2===2H2O,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 连续反应，叠加方程式可知： H2＋Na2O2===2NaOH

由此可知H2、CO、O2在Na2O2中不耗O2，固体增重为H2、CO的质量。显然，符合(CO)m(H2)n的烃的含氧衍生物在Na2O2中点燃后，不耗O2，且固体增重质量为可燃物质量，所以答案为A。常见烃的含氧衍生物：CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。

【答案】 A

－－－－＋2－

10．经测定，某溶液中含有NO3、HS、SO23、Cl、CO3和Na，加入足量的Na2O2，待反应完全后，再加入过量的盐酸。最后溶液中存在上述六种离子中的

( )

A．2种 B．3种 C．4种 D．5种

－－

【解析】 上述溶液中加入Na2O2后，溶液中的HS和SO23都将被氧化，前者可能被

－＋2－2－

氧化为S或SO24，后者被氧化为SO4，再向溶液中加入盐酸时，CO3将与H反应而转化

－－＋＋－

为CO2，所以最终溶液中存在的离子有Cl、NO3、Na、H、SO24，与原溶液相同的有3种。

【答案】 B

11．标准状况下，将40 mL NO和CO2的混合气体通过足量的Na2O2，气体体积变为20 mL，则原混合气体中CO2和NO的体积比可能是

( )

①11 ②21 ③12 ④52 ⑤31 A．①②③④ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．全部 【解析】 本题涉及的化学反应方程式为： 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 2NO＋O2===2NO2

将以上两方程式合并得：

CO2＋NO＋Na2O2===Na2CO3＋NO2

若V(CO2) V(NO)＝11，则气体体积恰好减少一半。

若V(CO2) V(NO)>11，过量的CO2与Na2O2进一步反应，气体体积也是减少一半。 若V(CO2) V(NO)<11，过量的NO与Na2O2不反应，气体体积减少不到一半。 因此上述体积关系中只有③不符合题意。 【答案】 B

12．含8.0 g NaOH的溶液中通入一定量H2S后，将得到的溶液小心蒸干，称得无水物7.9 g，则该无水物中一定含有的物质是

( )

A．Na2S B．NaHS C．Na2S和NaHS D．NaOH和NaHS

【解析】 在NaOH溶液中通入H2S，因H2S的量不同，其蒸干固体物质有以下几种可能：①NaOH和Na2S，②Na2S，③Na2S和NaHS，④NaHS。故排除D选项(NaOH和NaHS不能共存)。8.0 g NaOH为0.2 mol，由Na守恒可以计算得出：当NaOH完全变为Na2S时，生成0.1 mol Na2S，即7.8 g；当NaOH完全变为NaHS时，生成0.2 mol NaHS，即11.2 g。由7.8<7.9<8.0和7.8<7.9<11.2可知，7.9 g无水物可能为Na2S和NaOH的混合物，也可能为Na2S和NaHS的混合物，所以其中一定含有Na2S。

【答案】 A 13．(2009·北京卷)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。

下列推断不正确的是

( )

A．若X是Na2CO3，C为含极性键的非极性分子，则A一定是氯气，且D和E不反应

－－－

B．若A是单质，B和D的反应是OH＋HCO3===H2O＋CO2则E一定能还原Fe2O3 3，C．若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na2O2，其电子式是Na[∶O ∶O ∶]2

＋

······

－

Na

D．若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐

【解析】 A项，当A为NO2时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3与Na2CO3反应产生CO2：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，也符合框图；B项，由B和D的反应可知，B为强碱，则A为Na等非常活泼的金属，E为H2，X为CO2等酸性气体；C项，此时B为O2，X为C，C为CO2，CO2可与E(NaOH)反应；D项，短周期元素形成白色沉淀有Mg(OH)2、Al(OH)3，且A与D的摩尔质量相等，则由Al(OH)3为78 g/mol，推知A为Na2O2，B为NaOH，

－＋－＋－

X为铝盐：4OH＋Al3===AlO2＋2H2O，Al3＋3AlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓。

【答案】 A

14．Na3N与NaH均为离子化合物，都能与水反应放出气体。下列有关叙述正确的是

( )

＋

A．二者中Na半径都比阴离子大 B．与水反应时，水都作氧化剂

C．与水反应所得溶液均能使酚酞试液变红 D．二者与盐酸反应，都只有一种盐生成

＋－

【解析】 A项Na3N中Na、N3都是10电子的微粒，但由于钠离子质子数多于氮离子，所以钠离子半径小于氮离子，故A项错；NaH与水的反应为：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，水作氧化剂，Na3N与水的反应为：Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑，该反应是非氧化还原反应，所以B错；C项中二者和水反应都有NaOH生成，溶液显碱性，故C对；D项Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl两种盐，而NaH与盐酸反应只生成NaCl一种盐，故D错。

【答案】 C

－－

15．现有25 mL 2 mol·L1 Na2CO3溶液和75 mL 1 mol·L1稀盐酸 (1)将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中； (2)将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。 两操作的理解及结果(标准状况下)

( )

A．现象相同，所得气体的体积相等 B．现象相同，所得气体的体积不等 C．现象不同，所得气体的体积相等 D．现象不同，所得气体的体积不等 【解析】 n(Na2CO3n(HCl)＝25×275×1＝23>12。对(1)开始就产生CO2，且HCl

1＋

中的H全变为H2CO3，则n(CO2)＝ n(HCl)＝0.0375 mol。对(2)，开始不产生CO2，当Na2CO3

2

全部转化为NaHCO3时，再加HCl产生CO2，n(CO2)＝(0.075－0.025×2) mol＝0.025 mol。

【答案】 D

二、简答题(40分)

16．已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、X、Y、Z为常见的化合物。Y的摩尔质量数值比Z的小16，乙、丙的摩尔质量相同，B的摩尔质量比D的小2，B、X的摩尔质量相同。各物质转化关系如下：

＋

··

(1)写出丙的化学式________；B的电子式________。 (2)写出Y→Z的化学方程式________。

(3)实验室贮存Y溶液时易变质，请写出检验Y溶液是否变质所需试剂是________。

O2O2

【解析】 由Y的摩尔质量数值比Z的小16，可知丙单质可能为O2，甲――→A――→B，这样连续被氧化的单质有：Na、S、N2等。由乙、丙(O2)的摩尔质量相同，可知乙为S，甲、乙反应生成X，所以甲为钠。推出各物质后，最后再重新核对一遍，如果有一项不符合，应重新再推。

【答案】 (1)O2 Na

＋

······

OO

··

2－

Na

＋

(2)2Na2SO3＋O2===2Na2SO4

(3)稀盐酸和氯化钡溶液 17．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。

(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：__________。 (2)在表中空格处填写相应答案： 仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 B 饱和NaHCO3溶液 C D (3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：__________________________。 (4)试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：__________________________。 【答案】 (1)CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ (2)

仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 B 饱和NaHCO3溶液 除去CO2气体中混入的HCl C 过氧化钠 与CO2和水蒸气反应，产生O2 D NaOH溶液 吸收未反应的CO2气体 (3)2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 (4)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，说明过氧化钠可作供氧剂。

18．(2009·陕西西安)将一定量的NaOH和NaHCO3的混合物A，放在密闭容器中加热，充分反应后生成气体V1L(V1≠0)。将反应后的固体残渣B与过量的盐酸反应，又生成CO2V2L。(标准状况)

(1)B的成分是什么？

(2)A中的NaOH与NaHCO3共________mol, NaOH与NaHCO3物质的量之比为________。

【解析】 由于V1≠0，则NaHCO3过量，发生的反应有：

NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O①

△

2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑② Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑③

V1＋V2

所以B为Na2CO3。由碳元素守恒，可知NaHCO3的物质的量为mol。由钠元素

22.4

V1＋V2V2V2守恒知NaOH与NaHCO3共×2 mol。NaOH的物质的量为：×2 mol－ mol

22.422.422.4

V2－V1＝ mol。

22.4

【答案】 (1)Na2CO3 (2)V2/11.2 mol (V2－V1)/(V2＋V1)