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跟蹤檢測（六） 鈉及其化合物 1．有關(guān)鈉的敘述正確的是(　　) A．2.3 g鈉與97.7 g水反應(yīng)后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于4% B．鈉和CuSO4溶液反應(yīng)生成的藍(lán)色沉淀上有時(shí)出現(xiàn)暗斑，這是析出了金屬銅 C．向金屬鈉與水反應(yīng)后的溶液中通入適量氯氣后，溶液中含有兩種溶質(zhì) D．鈉在空氣中的緩慢氧化與其在空氣中點(diǎn)燃所得的產(chǎn)物一樣 解析：選C　w＝100%≠4%，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na先與H2O反應(yīng)生成NaOH，并放出大量的熱，NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀，Cu(OH)2不穩(wěn)定，受熱分解為CuO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，C項(xiàng)正確；Na在空氣中緩慢氧化生成Na2O，Na在空氣中點(diǎn)燃生成Na2O2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．(2019婁底模擬)將一小塊金屬鈉長期露置于空氣中發(fā)生一系列變化，最終產(chǎn)物是(　　) A．NaOH　　　　　　　　　 B．Na2O C．Na2O2 D．Na2CO3 解析：選D　 Na的性質(zhì)活潑，易與空氣中氧氣反應(yīng)生成Na2O，Na2O易與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH吸收空氣中的水和CO2生成Na2CO3xH2O，Na2CO3xH2O風(fēng)化脫水生成Na2CO3。 3．中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的錢逸泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料，在700 ℃時(shí)反應(yīng)制造出納米級(jí)金剛石粉末和另一種化合物。該成果發(fā)表在世界權(quán)威的《科學(xué)》雜志上，被科學(xué)家們高度評(píng)價(jià)為“稻草變黃金”。同學(xué)們對(duì)此有以下“理解”，你認(rèn)為其中錯(cuò)誤的是(　　) A．另一種化合物是NaCl B．制造過程中元素種類沒有改變 C．該反應(yīng)可能在空氣中進(jìn)行 D．這個(gè)反應(yīng)是置換反應(yīng) 解析：選C　CCl4和金屬鈉反應(yīng)：4Na＋CCl4C＋4NaCl，生成金剛石(碳單質(zhì))和NaCl，故A正確；根據(jù)元素守恒定律可知制造過程中元素種類沒有改變，故B正確；該反應(yīng)如果在空氣中進(jìn)行，則Na、金剛石在700 ℃的溫度下會(huì)燃燒，故C錯(cuò)誤；4Na＋CCl4C＋4NaCl，單質(zhì)和化合物生成新的單質(zhì)和新的化合物，屬于置換反應(yīng)，故D正確。 4．(2019北京模擬)某同學(xué)結(jié)合所學(xué)知識(shí)探究Na2O2與H2能否反應(yīng)，設(shè)計(jì)裝置如圖。下列說法正確的是(　　) A．裝置甲氣密性的檢查方法：直接向長頸漏斗中加水，當(dāng)漏斗中液面高于試管中液面且高度不變說明氣密性良好 B．裝置乙中盛放硅膠，目的是除去甲中揮發(fā)出來的少量水蒸氣 C．裝置丙加熱前，用試管在干燥管管口處收集氣體點(diǎn)燃，通過聲音判斷氣體純度 D．裝置甲也可直接用于Cu與濃硫酸反應(yīng)制取SO2 解析：選C　裝置甲氣密性的檢查方法：先關(guān)閉K1，后直接向長頸漏斗中加水，當(dāng)漏斗中液面高于試管中液面且高度不變說明氣密性良好，故A錯(cuò)誤；甲裝置為Zn與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，鹽酸易揮發(fā)，則乙裝置中應(yīng)為堿石灰可除去HCl和水蒸氣，故B錯(cuò)誤；氫氣具有可燃性，不純時(shí)加熱易發(fā)生爆炸，則加熱試管前，應(yīng)先收集氣體并點(diǎn)燃，通過爆鳴聲判斷氣體的純度，故C正確；Cu與濃硫酸反應(yīng)制取SO2要加熱，故D錯(cuò)誤。 5．(2019順義區(qū)一模)為探究Na2O2與H2O的反應(yīng)，進(jìn)行了如圖實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ B．實(shí)驗(yàn)ⅲ中MnO2作H2O2分解反應(yīng)的催化劑 C．綜合實(shí)驗(yàn)ⅰ和?？梢哉f明Na2O2與H2O反應(yīng)有H2O2生成 D．綜合實(shí)驗(yàn)ⅱ和?？梢哉f明使酚酞褪色的是O2 解析：選D　Na2O2和H2O反應(yīng)生成NaOH和O2，化學(xué)方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，故A正確；2H2O22H2O＋O2↑，實(shí)驗(yàn)ⅲ中MnO2作H2O2分解反應(yīng)的催化劑，故B正確；Na2O2和H2O反應(yīng)生成H2O2和NaOH，H2O2分解生成H2O和O2，綜合實(shí)驗(yàn)ⅰ和?？梢哉f明Na2O2與H2O反應(yīng)有H2O2生成，故C正確；Na2O2、H2O2具有氧化性，可以使酚酞褪色，故D錯(cuò)誤。 6．一定量的Na2O2與CO2反應(yīng)得到固體物質(zhì)41.8 g，恰好與1 L 1 molL－1的稀鹽酸完全反應(yīng)。下列說法正確的是(　　) A．41.8 g固體物質(zhì)為Na2CO3 B．41.8 g固體物質(zhì)為0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物 C．一定量的Na2O2為78 g D．41.8 g固體物質(zhì)為31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物 解析：選B　如果41.8 g固體全為Na2CO3，其物質(zhì)的量為0.39 mol，則其不可能恰好與1 L 1 molL－1的稀鹽酸完全反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)41.8 g固體物質(zhì)中，含Na2CO3的物質(zhì)的量為x mol，Na2O2的物質(zhì)的量為y mol，則有106 gmol－1x mol＋78 gmol－1y mol＝41.8 g,2(x＋y)mol＝1 molL－11 L＝1 mol，解得x＝0.1，y＝0.4，B項(xiàng)正確；根據(jù)Na原子守恒，可知n(Na2O2)＝n(NaCl)＝n(HCl)＝0.5 mol，即原Na2O2的質(zhì)量為39 g，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2O2與CO2反應(yīng)不可能生成NaHCO3，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)及其解釋不正確的是(　　) A．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈淺紅色，微熱后紅色加深，是因?yàn)镹aHCO3分解生成了Na2CO3 B．鈉保存在煤油中，是因?yàn)槊河筒慌c鈉發(fā)生反應(yīng)，鈉比煤油密度大，煤油可以使鈉隔絕空氣和水蒸氣 C．用潔凈的玻璃管向包有Na2O2的脫脂棉吹氣，脫脂棉燃燒，說明CO2、H2O與Na2O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3，原因是鈉與氧氣反應(yīng)生成的Na2O與水和二氧化碳反應(yīng) 解析：選A　對(duì)NaHCO3溶液微熱，HCO水解程度增大，溶液堿性增強(qiáng)，故滴加酚酞的NaHCO3溶液微熱后紅色加深，故A錯(cuò)誤；鈉與煤油不反應(yīng)，且比煤油密度大，鈉沉在底部，煤油可以使鈉隔絕空氣和水蒸氣，防止鈉與O2、H2O反應(yīng)，故B正確；脫脂棉燃燒需要達(dá)到其著火點(diǎn)，應(yīng)由Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)提供熱量，說明CO2、H2O與Na2O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故C正確；鈉與O2反應(yīng)生成Na2O，Na2O與H2O反應(yīng)生成NaOH，NaOH潮解，NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3晶體，Na2CO3晶體風(fēng)化得到Na2CO3，故D正確。 8．純堿和小蘇打都是白色固體，在日常生活中都可以找到。若要在家中將它們區(qū)分開來，下面的方法中可行的是(　　) A．在水杯中各盛相同質(zhì)量的樣品，分別加入等體積的白醋，觀察反應(yīng)的劇烈程度 B．分別用干凈的鐵絲蘸取樣品在煤氣爐的火焰上灼燒，觀察火焰顏色 C．將樣品溶解，分別加入澄清石灰水，觀察是否有白色沉淀 D．分別放在炒鍋中加熱，觀察是否有殘留物 解析：選A　碳酸鈉與酸反應(yīng)分步進(jìn)行，首先反應(yīng)產(chǎn)生碳酸氫鈉和氯化鈉，然后是碳酸氫鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈉、二氧化碳和水，產(chǎn)生氣體，而碳酸氫鈉中加入酸馬上放出氣體，所以根據(jù)反應(yīng)放出氣體的快慢就可迅速得到判斷，A正確；純堿和小蘇打都是鈉鹽，焰色反應(yīng)火焰都為黃色，所以無法區(qū)別二者，B錯(cuò)誤；二者都能與氫氧化鈣溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣白色沉淀，無法區(qū)別它們，C錯(cuò)誤；碳酸鈉穩(wěn)定，受熱不分解，碳酸氫鈉不穩(wěn)定，受熱分解產(chǎn)生碳酸鈉、二氧化碳和水，也有固體殘留物，所以無法區(qū)分二者，D錯(cuò)誤。 9．2 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉的容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是(　　) A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 解析：選C　2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 1 mol　 1 mol　 1 mol 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 1 mol　 1 mol　 2 mol Na2O2恰好與NaHCO3分解生成的CO2和H2O反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)為2 mol Na2CO3、2 mol NaOH。 10.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀鹽酸，生成氣體的量隨鹽酸加入量的變化關(guān)系如圖所示。下列離子組在對(duì)應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Na＋、OH－、SO、NO B．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Al3＋、Fe3＋、NO、Cl－ C．c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Na＋、Ca2＋、NO、Cl－ D．d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中：Cl－、NO、Fe2＋、Na＋ 解析：選C　O～b段發(fā)生的反應(yīng)是Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中有HCO，OH－和HCO不能大量共存，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中有HCO，與Al3＋、Fe3＋發(fā)生強(qiáng)烈的相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，不能大量共存，B錯(cuò)誤；b～c段發(fā)生的反應(yīng)是NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中有Na＋、Cl－，Ca2＋、NO能大量共存，C正確；d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中有大量的H＋，在酸性條件下NO能將Fe2＋氧化，不能大量共存，D錯(cuò)誤。 11．為精確測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含少量NaCl)，準(zhǔn)確稱量W0 g樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)方法所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案和測量數(shù)據(jù)最合理(除W0外)的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)方案 測量數(shù)據(jù) A 滴定法 將樣品配成100 mL溶液，取10 mL，加入甲基橙，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定 消耗鹽酸的 體積 B 量氣法 將樣品與鹽酸反應(yīng)，生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增重 的質(zhì)量 C 重量法 樣品放入燒瓶中，置于天平上，加入足量鹽酸 減輕的質(zhì)量 D 量氣法 將樣品與鹽酸反應(yīng)，氣體通過排水量氣裝置量氣 排水體積 解析：選A　A項(xiàng)，用甲基橙作指示劑，發(fā)生反應(yīng)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，根據(jù)消耗HCl的物質(zhì)的量可確定Na2CO3的含量，正確；B項(xiàng)，CO2中含有水蒸氣，導(dǎo)致結(jié)果偏大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，CO2揮發(fā)帶出水蒸氣，導(dǎo)致結(jié)果偏大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，CO2能溶于水，不能用排水法收集，可用排飽和NaHCO3溶液的方法收集，錯(cuò)誤。 12．某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室制取Na2O2。查閱資料可知，鈉與空氣在453～473 K之間可生成Na2O，迅速提高溫度到573～673 K之間可生成Na2O2，若溫度提高到733～873 K之間Na2O2可分解。除Li外其他堿金屬不與N2反應(yīng)。 (1)甲組設(shè)計(jì)制取Na2O2裝置如圖。 ①使用該裝置制取的Na2O2中可能含有的雜質(zhì)為________。 A．Na3N　 B．Na2CO3　　C．Na2O D．NaOH E．NaHCO3 ②該小組為測定制得的Na2O2樣品的純度，設(shè)計(jì)裝置如圖： 燒瓶中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。分液漏斗和燒瓶用導(dǎo)管連接可使稀硫酸順利流下，也可防止產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差，若沒有該導(dǎo)管將導(dǎo)致測定結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。測定裝置的接口從左至右正確的連接順序是________________________________________________________________________。 (2)乙組從反應(yīng)歷程上分析該測定反應(yīng)存在中間產(chǎn)物，從而導(dǎo)致測定結(jié)果________(填“偏大”或“偏小”)。為證明其分析的正確性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如表所示： 實(shí)驗(yàn)方案 產(chǎn)生的現(xiàn)象 Ⅰ.取燒瓶中的反應(yīng)液加入少量MnO2粉末 有大量氣泡逸出 Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2～3滴酚酞溶液，然后加入少量的反應(yīng)液 溶液先變紅后褪色 Ⅲ.向反應(yīng)液中加入2～3滴酚酞溶液，充分振蕩，然后逐滴加入過量的NaOH稀溶液 開始無明顯現(xiàn)象，加NaOH溶液先變紅后褪色 在上述實(shí)驗(yàn)中，能夠證明乙組分析正確的最佳方案是____(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知，反應(yīng)溶液中存在的中間產(chǎn)物與酚酞作用的條件是______________。 (3)丙組根據(jù)上述提供的有關(guān)信息，設(shè)計(jì)了一個(gè)方案可準(zhǔn)確的測定樣品的純度。請(qǐng)簡述實(shí)驗(yàn)操作和需要測定的有關(guān)數(shù)據(jù)_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①由于空氣中含有少量的CO2和水蒸氣，因此鈉與空氣反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物中可能含有Na2CO3和NaOH，當(dāng)反應(yīng)溫度在453～473 K之間還有Na2O生成，故選BCD。②燒瓶中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O；若沒有該導(dǎo)管，由于硫酸的流入，會(huì)使得收集的氣體(含有部分空氣)體積偏大，導(dǎo)致測定結(jié)果偏大；根據(jù)①的分析，需要將生成的CO2除去后再收集O2，從左至右的連接順序?yàn)閍edfgh，增加澄清石灰水是檢驗(yàn)CO2是否除凈。(2)從反應(yīng)歷程上看，Na2O2與水反應(yīng)生成H2O2，如果H2O2沒有完全分解，將會(huì)導(dǎo)致放出的氧氣偏少，測定結(jié)果偏??；為了使H2O2分解，可以加入少量MnO2粉末作為催化劑，故選Ⅰ；根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知，H2O2與酚酞作用的條件是堿性條件。(3)根據(jù)鈉與空氣在453～473 K之間可生成Na2O，迅速提高溫度到573～673 K之間可生成Na2O2，若溫度提高到733～873 K之間Na2O2可分解，可以稱取一定質(zhì)量的樣品(m)，加熱到733～873 K使之分解，使用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積(V)，然后進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，也可以稱取一定質(zhì)量的樣品(m)，加入少量MnO2固體，再加入足量水并使用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積(V)，然后進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 答案：(1)①BCD?、?Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋O2↑＋2H2O　偏大　aedfgh (2)偏小?、瘛A性條件 (3)稱取一定質(zhì)量的樣品(m)，加熱到733～873 K使之分解，使用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積(V)，然后進(jìn)行有關(guān)計(jì)算[或稱取一定質(zhì)量的樣品(m)，加入少量MnO2固體，再加入足量水并使用量氣裝置測定常溫常壓下生成O2體積(V)，然后進(jìn)行有關(guān)計(jì)算] 13．制得的碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題： 方案一：把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液，將所得沉淀________(填操作名稱)、洗滌、烘干、稱量、計(jì)算。洗滌沉淀的具體操作是________________________。 方案二：把一定量的樣品與足量硫酸反應(yīng)后，用圖1所示裝置測定產(chǎn)生CO2的體積，為了確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，B中的溶液最好采用________。圖1裝置中實(shí)驗(yàn)儀器a的名稱是________。 方案三：利用圖2所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(鐵架臺(tái)、鐵夾等在圖中均已略去)。 實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①按圖連接裝置，并檢查氣密性； ②準(zhǔn)確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為83.4 g； ③準(zhǔn)確稱得6 g純堿樣品放入容器b中； ④打開分液漏斗a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止； ⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為85.6 g。 (1)若④⑤兩步的實(shí)驗(yàn)操作太快，則會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果______(填“偏大”或“偏小”)。 (2)裝置A中試劑X應(yīng)選用________。 (3)E裝置的作用是____________________________________________________。 (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。 解析：方案一：Na2CO3與過量CaCl2溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀，過濾后分離出沉淀，洗滌沉淀時(shí)，沿玻璃棒緩慢地向過濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀物，使水自然流下，重復(fù)操作2～3次。方案二：樣品中Na2CO3與足量硫酸反應(yīng)后產(chǎn)生CO2，用排液法測定生成CO2的體積，因CO2在飽和NaHCO3溶液中溶解度小，所以B中的溶液最好采用飽和NaHCO3溶液；由裝置圖可知，圖1裝置中a為圓底燒瓶。方案三：(1)反應(yīng)過快會(huì)使產(chǎn)生的CO2氣體不能完全被D裝置中堿石灰吸收；快速鼓入空氣，也會(huì)使裝置內(nèi)殘留CO2不能被D裝置中堿石灰完全吸收，則測得的CO2質(zhì)量偏小，測定結(jié)果偏小。(2)鼓入空氣，可把殘留在裝置B、C中的CO2趕出由D中堿石灰吸收，因?yàn)榭諝庵泻蠧O2，因此應(yīng)把鼓入空氣中的CO2吸收處理，所以裝置A應(yīng)放入NaOH溶液。(3)如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的H2O和CO2會(huì)對(duì)測定結(jié)果帶來影響，所以裝置E的作用是防止空氣中的H2O和CO2進(jìn)入裝置D中。(4)反應(yīng)中放出CO2氣體的質(zhì)量＝85.6 g－83.4 g＝2.2 g，若消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x， Na2CO3～CO2 106　　　44 x　　　　2.2 g 解得x＝5.3 g，純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝100%≈88.3%。 答案：方案一：過濾　沿玻璃棒緩慢地向過濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀物，使水自然流下，重復(fù)2～3次 方案二：飽和NaHCO3溶液　圓底燒瓶 方案三：(1)偏小　(2)NaOH溶液　(3)防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入D中　(4)88.3%