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第7讲　Na及其化合物过关检测（二）
学习目标
1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。
2.了解钠及其重要化合物的制备方法。
巩固练习
1．Na2O2是中学化学常用试剂，下列说法错误的是(　　)
A．0.1molNa2O2与足量CO2反应转移的电子的物质的量为0.1mol
B．Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
C．等物质的量的Na2O2与Na2O溶于等质量水中得到的NaOH的物质的量浓度相同
D．等质量的Na2O2与Na2S晶体中含有相同数目的阴离子
答案　B
2．(2019·湖北黄石二中周测)有关碱金属的叙述正确的是(　　)
A．随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
B．碱金属单质的金属性很强，均易与Cl2、O2、N2等发生反应
C．Cs2CO3用酒精灯加热时不能分解为CO2和Cs2O
D．无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
答案　C
3．下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是(　　)
A．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
B．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
C．物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液
D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出
答案　D
解析　根据化学方程式Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，当碳酸钠和盐酸物质的量相等时，不会产生二氧化碳，A项错误；NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应，放出CO2的质量不相等，所以同温同压下，生成CO2的体积不一样，B项错误；在Na2CO3、NaHCO3溶液中，碳酸根离子和碳酸氢根离子均能水解，导致溶液呈碱性，但是碳酸根离子水解程度大，所以碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH，C项错误；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，常温下在相同的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶，所以会析出碳酸氢钠晶体，D项正确。
4．现有25mL2mol·L－1的Na2CO3溶液和75mL1mol·L－1的稀盐酸。(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。两操作的现象及结果(标准状况下)为(　　)
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
答案　D
解析　n(Na2CO3)＝0.05mol，n(HCl)＝0.075mol
(1)操作：Na2CO3＋　2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
0.05mol0.075mol　　　n(CO2)
n(CO2)＝×0.075mol；
(2)操作：Na2CO3＋　HCl===NaCl＋NaHCO3
0.05mol　0.05mol　　　0.05mol
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
0.05mol　0.025mol　　n(CO2)
n(CO2)＝0.025mol。
5．(2020·黄山高三模拟)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是(　　)
A．54.5% B．40% C．36% D．33.3%
答案　A
解析　CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是×100%≈54.5%。
6．某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温同压下测定)，若将原混合物粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是(　　)
A．粉末中一定有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3 B．粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C．粉末中一定不含有Na2O和NaCl D．无法确定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl
答案　D
解析　向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成O2)、Na2CO3或NaHCO3(生成CO2)，X通过NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2一定存在，Na2CO3和NaHCO3至少有一种存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使粉末质量减小，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O＋O22Na2O2；综上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。
7．有甲、乙两个完全相同的装置，分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，试管中各有10mL相同浓度的盐酸(如图)，同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中，下列叙述正确的是(　　)
A．甲装置的气球膨胀速率大
B．若最终两气球体积相同，则一定有c(HCl)≥2mol·L－1
C．若最终两气球体积不同，则一定有c(HCl)≤1mol·L－1
D．最终两溶液中Na＋、Cl－的物质的量相同
答案　B
解析　碳酸钠和盐酸的反应分步进行，先生成碳酸氢钠，后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳，所以甲装置的气球膨胀速率小，故A错误；1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3的物质的量相同，都是0.01mol，根据方程式NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑知，若最终两气球体积相同，说明酸的物质的量大于或等于0.02 mol，所以其浓度大于或等于2mol·L－1，故B正确；碳酸钠和盐酸反应的离子方程式为CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，碳酸氢钠和盐酸反应的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，若最终两气球体积不同，所需酸的物质的量范围是0＜n(HCl)＜0.02mol，故C错误；1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3的物质的量相同，都是0.01mol，所以Na2CO3和NaHCO3中钠离子的物质的量不同，故D错误。
8．某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是(　　)
A．必须在②③间添加吸收HCl的装置
B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度
C．通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D．称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
答案　A
解析　氢氧化钡足量，挥发出的HCl先被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，无需单独添加吸收HCl的装置，故A项错误；碱石灰可与二氧化碳反应、吸收水分，可防止空气中的气体影响实验的精确度，故B项正确；根据③中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通入空气，保证②中产生的二氧化碳完全转移到③中，被充分吸收，减小实验误差，故C项正确；③中产生的沉淀为碳酸钡，根据碳酸钡的质量可计算生成二氧化碳的质量，根据生成二氧化碳的质量计算样品中的碳酸钠质量，根据称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度，故D项正确。
9．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，下列分析错误的是(　　)
A．OA段所发生反应的离子方程式：H＋＋OH－===H2O
B．NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，其物质的量浓度之比为1∶1
C．产生的CO2体积(标准状况下)为0.056L
D．稀释液中NaOH的物质的量浓度为0.025mol·L－1
答案　A
解析　根据图像可知在A～B段发生反应：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑；则产生HCO的反应：CO＋H＋===HCO；二者反应消耗的酸的物质的量相等，由于产生气体体积达到最大消耗的盐酸是25mL，则产生的HCO的反应也消耗盐酸25mL，因此在O～A段发生的反应是H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO，A项错误；NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，根据消耗的HCl的物质的量的关系可知二者的物质的量之比是1∶1，由于溶质处于同一溶液，所以其物质的量浓度之比为1∶1，B项正确；n(CO2)＝n(HCl)＝0.1mol·L－1×0.025L＝0.0025mol，在标准状况下产生的CO2体积是V(CO2)＝0.0025mol×22.4 L·mol－1＝0.056 L，C项正确；HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，n(NaOH)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1
×0.025L＝0.0025mol；c(NaOH)·V(NaOH)＝n(NaOH)＝0.0025mol；c(NaOH)＝＝0.025mol·L－1，D项正确。
10．(2019·安徽淮南十校联考)工业上以粗盐(含Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质)为主要原料，采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是(　　)
A．饱和食盐水中先通入的气体为CO2
B．流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
C．如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
D．对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
答案　B
解析　A项，二氧化碳在水中溶解度较小，氨气在水中溶解度较大，故应先通入氨气，使溶液为碱性溶液，再通入二氧化碳，才可以达到实验目的，错误；B项，从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作，因此流程图中的“系列操作”中一定需要玻璃棒搅拌、引流等，正确；C项，Na2CO3加热不易分解，NaHCO3晶体加热容易分解，故小试管中盛放NaHCO3，大试管中盛放Na2CO3，错误；D项，除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO及泥沙，可以依次加过量BaCl2除去SO，然后加NaOH除去Mg2＋，用Na2CO3除去Ca2＋和过量的Ba2＋，盐酸要在最后加入，除去过量的NaOH和Na2CO3，错误。
11．“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如下：
下列叙述错误的是(　　)
A．实验时先点燃装置①的酒精灯，过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞
B．装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉，作用是吸收多余的NH3
C．向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温，可析出NH4Cl
D．用装置④加热碳酸氢钠可实现步骤Ⅱ的转化，所得CO2可循环使用
答案　D
解析　因为氨气极易溶于水，而二氧化碳在水中溶解度非常小，所以应该先通入氨气，故不选A；过量氨气扩散到空气中会造成污染，所以要进行尾气吸收，2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，故不选B；过滤碳酸氢钠晶体后，母液中含有氯化铵，在母液中通入氨气可以增大溶液中铵根离子的浓度，使NH4Cl以晶体的形式析出，故不选C；固体加热不可用烧杯，也实现不了二氧化碳的循环利用，故选D。
12．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与加入HCl的物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是(　　)
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且两者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且两者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③ C．②④ D．②③
答案　A
解析　图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且两者的物质的量之比为＝，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③错误；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH，④错误。
13．钠的化合物都有广泛的应用，其中Na2O2就是一种常见的氧化剂，某化学学习小组的同学欲通过以下实验探究炭粉与Na2O2反应的产物。
【实验装置与步骤】
Ⅰ.按如图组装实验装置
Ⅱ.将炭粉和Na2O2的混合物装入硬质试管，在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯(PdCl2)试纸(湿润PdCl2试纸遇CO变黑，可用于检验是否有CO生成)。
Ⅲ.用酒精灯微微加热试管底部。
【实验过程与现象】
给试管加热后，试管中发生剧烈反应并产生火花，PdCl2试纸未变黑，澄清石灰水未变浑浊。
请回答下列问题：
(1)实验装置组装完毕后，首先要检查装置的________。
(2)已知PdCl2溶液是无色的，则PdCl2试纸应为______色。
(3)装置C的作用是________。
(4)装置B的作用是________。
(5)试管中发生反应的化学方程式为_______________________________________________。
(6)CO在潮湿环境中可将PdCl2还原为黑色粉末状的钯(Pd)，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
反应中还原剂与还原产物的质量比为________。
答案　(1)气密性　(2)白　(3)检验气体中是否有CO2
(4)防止倒吸　(5)2Na2O2＋CNa2CO3＋Na2O
(6)PdCl2＋CO＋H2O===Pd＋CO2＋2HCl　14∶53
解析　(5)根据原子守恒可知过氧化钠和碳反应生成碳酸钠：Na2O2＋C―→Na2CO3，再根据质量守恒配平方程式：2Na2O2＋CNa2CO3＋Na2O。(6)由题意“CO在潮湿环境中可将PdCl2还原为黑色粉末状的钯(Pd)”，可知反应物为CO、PdCl2、H2O，CO把PdCl2还原为黑色粉末状的钯(Pd)，则PdCl2把CO氧化为二氧化碳，可知产物为CO2、Pd，然后根据质量守恒判断还有HCl生成；根据化合价变化可知，还原剂为CO，还原产物为Pd，二者质量比为28∶106＝14∶53。
14．(2019·河南周口模拟)四个化学小组的同学测定某Na2CO3固体样品(仅含NaCl杂质)的纯度，他们提出了各自的气体分析法。
(1)第一小组用图1所示装置，仪器A的名称为________________，将m1g混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的CO2气体的体积。实验开始时需检查该装置气密性，具体的操作方法是_________________________________________________________________________。
(2)第二小组用图2所示装置测定CO2的质量。该装置存在的明显缺陷是_________________
_____________________________________________________________________(填一处)。
(3)第三小组在第二小组装置的基础上，解决了第二小组装置的问题。所用到的装置如图3所示，则装置的连接顺序为a→______________________________(填接口字母，图中仪器可重复使用)。实验中取样品m1g，称得干燥管的质量为m2g，样品与足量稀硫酸反应后称得干燥管的质量为m3g，则Na2CO3的纯度表达式为________________________________________。
(4)第四小组设计用沉淀法来测定。方法是滴加沉淀剂使碳酸钠转化为沉淀，然后过滤、洗涤、干燥后称量沉淀质量。经讨论认为应用Ba(OH)2溶液代替澄清石灰水作沉淀剂，其原因是________(填字母)。
a．Ba(OH)2比Ca(OH)2便宜
b．Ba(OH)2的溶解度大于Ca(OH)2的，可以增大Ba(OH)2的浓度，无须加入过大体积的沉淀剂
c．相同条件下，CaCO3的溶解度明显小于BaCO3
d．吸收等量的CO2生成BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小
答案　(1)分液漏斗　关闭仪器A的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，若活塞能回到原位，证明该装置的气密性良好
(2)CO2气体中混有水蒸气(或空气中的CO2和水蒸气会进入干燥管中或装置中的CO2没有全部被碱石灰吸收)
(3)fgcbdede　×100%
(4)bd
解析　(3)样品m1g，称得干燥管质量为m2g，与足量稀硫酸反应后称得干燥管质量为m3g，干燥管增加的质量等于生成的CO2的质量为(m3－m2) g，依据碳元素守恒计算，碳酸钠的纯度为×100%＝×100%。
(4)Ca(OH)2比Ba(OH)2便宜，a项错误；相同条件下，CaCO3、BaCO3的溶解度相差不大，c项错误。
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