2021-2022学年新教材高中化学练习三钠及其化合物含解析新人教版必修1

培优强化练(三)钠及其化合物学习理解共45分一、选择题(本题共7小题，每小题5分，共35分)1．(2021·广州高一检测)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是()A．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样B．钠比铜活泼，能与CuSO4溶液发生置换反应生成CuC．钠易与空气和水发生反应，实验室中钠通常保存在煤油中D．Na2O2与H2O的反应中有O2生成，H2O是还原剂【解析】选C。钠在空气中的缓慢氧化生成氧化钠，其在空气中点燃的产物是过氧化钠，产物不同，A错误；钠比铜活泼，但钠极易和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，不能置换出Cu，B错误；钠是活泼的金属，易与空气和水发生反应，因此实验室中钠通常保存在煤油中，C正确；Na2O2与H2O的反应中有O2生成，过氧化钠既是氧化剂也是还原剂，H2O不是氧化剂也不是还原剂，D错误。2．(2021·聊城高一检测)为高空或海底作业提供氧气的物质是()A．KClO3 B．KMnO4C．Na2O2 D．H2O【解析】选C。氯酸钾、高锰酸钾制备氧气需要加热，操作复杂；电解水生成氧气需要提供电源，操作不方便；过氧化钠与二氧化碳反应2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，生成碳酸钠和氧气，过氧化钠与水反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，生成氢氧化钠和氧气，制备氧气操作简单且能够利用人呼出的二氧化碳和水蒸气；故选C。3．(2021·长春高一检测)节日燃放的五彩缤纷的烟花的颜色都与焰色试验有关。下列有关焰色试验叙述正确的是()A．氯化钠在火焰上灼烧时，火焰呈黄色B．焰色试验是金属单质的特性C．连续做两个样品时，应将铂丝用硫酸洗净并灼烧至无色D．某溶液灼烧时焰色为黄色，该物质一定是钠盐溶液【解析】选A。钠元素的焰色为黄色，氯化钠在火焰上灼烧时，火焰呈黄色，故A正确；焰色试验是金属元素的特性，不论该金属元素是游离态还是化合态，在火焰上灼烧时颜色是相同的，故B错误；做焰色试验的铂丝在每次实验后应用盐酸洗干净，氯化氢易挥发，不用硫酸，因为硫酸难挥发，故C错误；某溶液灼烧时焰色为黄色，只能说明含有钠元素，也可能是氢氧化钠溶液，故D错误。4．(原创)某化学小组为了探究钠与水的反应，设计了如下实验。如图a所示，可以看到钠块浮在水面上，与水发生剧烈反应，反应放出的热量使钠熔成小球，甚至会使钠和生成的氢气都发生燃烧。如图b所示，同样与水发生剧烈的反应，但不发生燃烧。下列叙述中不正确的是()A．由两个现象可知钠的密度大于煤油的密度，小于水的密度B．在第二个实验中，钠也与水发生反应，但不发生燃烧，是因为钠不与空气接触，缺乏燃烧条件C．上述实验中反应的化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑D．若将图a中的蒸馏水改为硫酸铜溶液，会产生红色固体【解析】选D。钠浮在水面上，说明钠的密度小于水的密度，钠悬浮在煤油和水的界面上，说明钠的密度大于煤油的密度，A正确；根据燃烧的条件可知，钠不燃烧的原因是煤油将钠与空气隔绝，B正确；钠与水反应的化学方程式为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，C正确；金属钠投入硫酸铜溶液中，钠首先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应，总反应的化学方程式为2Na＋CuSO4＋2H2O=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑，D错误。【补偿训练】在盛有食盐水、盐酸、硫酸铜溶液的烧杯中分别投入少量等质量的金属Na，下列有关说法正确的是()A．三个烧杯中一定都会发生：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．钠与硫酸铜溶液反应，有单质铜生成C．三个烧杯中反应的剧烈程度相同D．三个烧杯中生成H2的量相同【解析】选D。少量钠与盐酸反应只发生：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，A项错误；钠与硫酸铜溶液反应，首先发生2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，再发生2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4，不会生成单质铜，B项错误；钠与水或酸反应，实质都是钠被H＋氧化，三种溶液中H＋浓度不同，所以反应的剧烈程度不同，C项错误；根据得失电子守恒，相同质量的钠失去电子数相同，生成氢气的量相同，D项正确。5．(2021·肇庆高一检测)关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是()A．热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3B．在水中的溶解性：NaHCO3＜Na2CO3C．与盐酸反应的速率：NaHCO3＜Na2CO3D．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2质量不同【解析】选C。Na2CO3加热不分解，NaHCO3加热可分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，A项正确；相同条件下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，B项正确；NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快，C项错误；由反应Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑可知，当Na2CO3、NaHCO3质量相同时，与足量盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多，D项正确。6．(2020·北京北师大高一检测)下列变化中，不属于氧化还原反应的是()A．金属钠露置在空气中迅速变暗B．将锌片投入稀盐酸溶液中有气泡产生C．露置在空气中的过氧化钠固体变白D．将碳酸钙粉末投入稀盐酸溶液中有气泡产生【解析】选D。金属钠露置在空气中迅速变暗生成氧化钠是由于Na被氧气氧化，故A不符合题意；将锌片投入稀盐酸溶液中，稀盐酸被还原生成氢气，故B不符合题意；露置在空气中的过氧化钠固体变白是由于和空气中的水或二氧化碳发生反应，该过程中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，故C不符合题意；将碳酸钙粉末投入稀盐酸溶液中生成二氧化碳气体，该反应为非氧化还原反应，故D符合题意。【补偿训练】下列物质露置在空气中，质量会减小的是()A．NaOH B．Na2O2C．无水CaCl2 D．Na2CO3·10H2O【解析】选D。NaOH和Na2O2都会转化为Na2CO3，质量增大；无水CaCl2会吸收水蒸气质量增大；Na2CO3·10H2O会失去结晶水，质量减小。7．(2021·广州高一检测)某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。下列说法不正确的是()A．②中的大量气泡主要成分是氧气B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成C．④中现象可能是由于振荡时溶液与空气中二氧化碳反应造成的D．⑤中气体是H2O2分解产生的O2【解析】选C。Na2O2中加水，发生反应生成NaOH和O2，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，A正确；酚酞遇酸不变色，遇碱变红色，所以③中溶液变红，说明有碱性物质生成，B正确；因为空气中CO2的含量很小，且溶解比较缓慢，所以④中现象不可能是与空气中二氧化碳反应造成的，而应是含有强氧化性的物质，将酚酞氧化而使其褪色，C不正确；MnO2是H2O2分解的催化剂，H2O2可能来自Na2O2与水的反应，所以⑤中气体是H2O2分解产生的O2，D正确。二、非选择题(本题共1小题，共10分)8．某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再进行性质实验探究。(1)分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为________________________________________。(2)称取两种固体各2g，分别加入两支试管中，再各加10mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论____________________________________________________。②同学们在实验中还观察到以下现象。其中属于盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象的是____(填字母序号)。A．溶液温度降低B．溶液温度升高C．滴入酚酞溶液后呈无色D．滴入酚酞溶液后呈红色(3)如图所示，在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。①两试管中均产生气体，________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。②反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温，下列说法正确的是________。A．装置Ⅰ的气球体积较大B．装置Ⅱ的气球体积较大C．Na2CO3和NaHCO3的质量相同，所以装置Ⅰ和装置Ⅱ的气球体积一样大D．气球体积的大小可由生成气体的质量判断【解析】(1)Na2CO3热稳定性强，受热不易分解；NaHCO3热稳定性差，受热易分解，故A为NaHCO3。(2)②Na2CO3溶于水放热，溶液温度升高；Na2CO3溶液呈碱性，滴入酚酞溶液后呈红色。(3)①将气球内的固体同时倒入试管中，发生反应：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，相同条件下，Na2CO3与盐酸反应产生CO2比NaHCO3慢，所以Ⅰ的反应程度更为剧烈。②气球的体积根据生成气体的质量判断，生成气体的质量应根据Na2CO3和NaHCO3的质量计算。答案：(1)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O(2)①相同温度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水②BD(3)①Ⅰ②AD应用实践共35分一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)9．相同个数的Na2O2和Na2O的比较中，不正确的是()A．Na与O2反应生成等数量的Na2O2和Na2O时，转移的电子数相同B．两种物质中阴离子的个数之比为2∶1C．两种物质与足量的CO2反应，消耗气体的质量比为1∶1D．两种物质中阳离子的个数之比为1∶1【解析】选B。等数量的Na2O2和Na2O生成时，转移电子数相等，阳离子个数之比为1∶1，故A、D正确；Na2O2中阴离子为Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))，故两种物质中阴离子的个数之比为1∶1，B错误；两种物质与CO2反应的化学方程式分别为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；Na2O＋CO2=Na2CO3，当Na2O2和Na2O个数相同时，消耗CO2的质量比为1∶1，C正确。10．(2021·安庆高一检测)下列实验操作正确的是()选项实验操作A观察Na与H2O反应的现象用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装有水的烧杯中B证明Na2O2与CO2是放热反应Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应C检验NaHCO3与Na2CO3溶液用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水D检验NaCl溶液中是否混有Na2CO3取少量待测液于试管中，再滴入盐酸【解析】选B。用镊子从煤油中取出金属钠，用滤纸吸去表面煤油，切下绿豆大小的钠，小心放入装有水的烧杯中，观察Na与H2O反应的现象，故A错误；可燃物燃烧的条件之一是温度达到着火点以上，Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧，说明过氧化钠和二氧化碳反应放出热量导致棉花的温度达到着火点以上而燃烧，故B正确；碳酸氢钠和碳酸钠都与氢氧化钙反应生成不溶性的碳酸钙，现象相同，所以不能用澄清石灰水鉴别碳酸氢钠和碳酸钠，故C错误；若NaCl溶液中混有碳酸氢钠，滴入盐酸也产生二氧化碳气体，故D错误。11．(2021·汕尾高一检测)如表所示，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间有无因果关系的判断都正确的是()选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断ANa2O2可为航天员供氧Na2O2能与CO2和水反应生成O2Ⅰ对，Ⅱ对，有BNaHCO3可用于治疗胃酸过多NaHCO3可与盐酸反应Ⅰ对，Ⅱ对，无C向滴有酚酞的水中投入一定量的Na2O2，溶液变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠Ⅰ对，Ⅱ错，无D金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光Ⅰ对，Ⅱ对，有【解析】选A。Na2O2能与CO2和水反应生成O2，所以可为航天员供氧，两者有因果关系，判断正确，故A符合题意；胃酸主要成分为盐酸，碳酸氢钠可以与盐酸反应，且碱性较弱，可以用于治疗胃酸过多，二者有因果关系，判断错误，故B不符合题意；Na2O2与水反应生成氢氧化钠是对的，且二者有因果关系，判断错误，故C不符合题意；两句陈述都是对的，但二者没有因果关系，判断错误，故D不符合题意。12．(2020·西安高一检测)木炭、铝粉等还原性物质遇过氧化钠时可燃烧。下列有关说法不正确的是()A．Na2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂B．木炭、铝粉与过氧化钠反应时，过氧化钠均表现出强氧化性C．在滴有酚酞溶液的水中加入过氧化钠，酚酞溶液有可能褪色D．过氧化钠必须与还原剂分开保存【解析】选A。Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，A项错误；木炭、铝粉等还原性物质遇Na2O2时可燃烧，说明Na2O2具有强氧化性，B项正确；Na2O2具有强氧化性，可将酚酞氧化而使其褪色，C项正确；Na2O2具有强氧化性，易与还原剂发生氧化还原反应，故过氧化钠必须与还原剂分开保存，D项正确。二、非选择题(本题共1小题，共15分)13．某化学课外小组欲制取纯净的Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有A．大理石 B．盐酸C．氢氧化钠溶液 D．澄清石灰水三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下：甲：NaOH溶液eq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3溶液乙：NaOH溶液eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(①))NaHCO3溶液eq\o(→,\s\up7(加热蒸干灼烧),\s\do5(②))Na2CO3固体eq\o(→,\s\up7(H2O))Na2CO3溶液丙：NaOH溶液eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(③))NaHCO3溶液eq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(④))Na2CO3溶液请回答下列问题：(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点：甲方案：___________________________________________________。乙方案：___________________________________________________。(2)假设反应③所得的NaHCO3溶液中含有Na2CO3，现要用A～D四种试剂证明Na2CO3的存在，你所选择的试剂有____________________________________，请简单描述实验方法________________________________________________。【解析】(1)NaOH与CO2反应时两者量不同，产物不同，2OH－＋CO2=COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2O，OH－＋CO2=HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，甲不能控制通入CO2的物质的量，也就不能控制产物为纯净的Na2CO3。乙的操作程序复杂。丙应将NaOH溶液分成两等份，一份通入足量CO2，加热赶出其中溶解的CO2，再将另一份NaOH溶液与NaHCO3溶液混合即可得到纯净的Na2CO3溶液。(2)检验NaHCO3溶液中含有Na2CO3，应向溶液中加入BaCl2或CaCl2，所以应选盐酸和澄清石灰水，二者生成CaCl2再检验。答案：(1)由于难以控制CO2的量，故很难得到纯净的Na2CO3原料利用率低，程序复杂(2)BD将盐酸与澄清石灰水混合制得CaCl2，再加入反应③得到的溶液中，观察现象(合理即可)迁移创新共20分非选择题(本题共1小题，共20分)14．钠、碳及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，NaN3迅速分解产生N2和Na，同时放出大量的热。N2使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。①Fe2O3可处理产生的Na，反应为6Na＋Fe2O3=3Na2O＋2Fe，反应中Na作___________(填“还原剂”或“氧化剂”)。②NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解，其分解的化学方程式是______________________________________。(2)Na2O2可用作呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。某实验小组利用如图装置探究Na2O2与CO2的反应。请回答下列问题：①根据实验目的，将虚线框中的装置补充完整并标出所用的试剂____________。②装置C中观察到的现象是________________________________________