钠及其化合物专题讲座

第4讲钠及其化合物

1.将一小粒钠投入下列溶液中,能产生气体和沉淀的是( )

A.NaCl

B.BaCl2

C.H2SO4

D.CuCl2

解析:钠投入水中发生反应2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑,产生的NaOH与CuCl2反

应:CuCl2+2NaOH＝Cu(OH)2↓+2NaCl,产生H2气体和Cu(OH)2沉淀,答案为D?

答案:D

2.下列关于Na+的叙述正确的是( )

A.不能独立存在

B.比钠原子活泼

C.要保存在煤油中

D.具有强还原性

解析:根据整体溶液显电中性可知,有Na+肯定有阴离子,不能独立存在?单质钠具有强还原性,保存在煤油中?

答案:A

3.(2010·江西模拟)将

4.3 g钠与1.6 g硫粉迅速混合起来,并放在石棉网上加热,反应后生成的固体是( )

A.白色固体

B.硫与硫化钠

C.过氧化钠与硫化钠

D.氧化钠与硫化钠

解析:在加热条件下,钠既能与硫化合生成Na2S,也能与空气中的氧气反应生成Na2O2,而钠又是过量的,所以除生成Na2S外还有Na2O2生成,故答案为C?

答案:C

4.如图所示装置,试管b中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有浅红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口?实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中,下列叙述的现象正确的是( )

A.U形管内红水褪色

B.试管内溶液变红

C.气球a被吹大膨胀

D.U形管水位不变

解析:Na2O2抖落到试管b的水中后发生以下反应:2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑?该反应产生的O2使气球a膨胀,放出的热量使锥形瓶中气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升?

答案:C

5.下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中,正确的是( )

A.热稳定性:Na2CO3

B.常温时在水中的溶解度:Na 2CO 3

C.等质量的NaHCO 3和Na 2CO 3与足量稀盐酸反应产生CO 2的量:Na 2CO 3

D.等物质的量的NaHCO 3和Na 2CO 3与足量稀盐酸反应,NaHCO 3放出的CO 2多 答案:C

6.在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5 g 溶于水,所得溶液恰好能被80 mL 浓度为0.50 mol/L 的HCl 溶液中和,则该生成物的成分是( )

A.Na 2O

B.Na 2O 2

C.Na 2O 和Na 2O 2

D.Na 2O 2和NaO 2

解析:根据题给条件n(Na)=n(NaOH)=n(HCl)=80×10-3

L×0.50 mol/L=0.04 mol,若生成物为Na 2O,其质量为

12×0.04 mol×62 g/mol=1.24 g,若生成物为Na 2O 2,其质量为1

2

×0.04 mol×78 g/mol=1.56 g,而实际生成物的质量为1.5 g,故应该是Na 2O 和Na 2O 2的混合物,应选

C ?

答案:C

[点评] 本题主要考查考生的计算分析推断能力?

7.现有25 mL 2 mol·L -1Na 2CO 3溶液和75 mL 1 mol·L -1

稀盐酸 (1)将Na 2CO 3溶液逐滴滴入稀盐酸中; (2)将稀盐酸逐滴滴入Na 2CO 3溶液中?

两操作的现象及结果(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(Na 2CO 3):n(HCl)=25×2:75×1=2:3>1:2?对(1)开始就产生CO 2,且HCl 中的H +

全变为H 2CO 3,则n(CO 2)=

1

2

n(HCl)=0.037 5 mol ?对(2),开始不产生CO 2,当Na 2CO 3全部转化为NaHCO 3时,再加HCl 产生CO 2,n(CO 2)=(0.075-0.025×2) mol=0.025 mol ?

答案:D

8.(2010·四川威远中学月考)“NaCl+CO 2+NH 3+H 2O ＝NaHCO 3↓+NH 4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应?下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解?其中不正确的是( )

解析:碳酸氢钠析出后的溶液为饱和碳酸氢钠溶液?固体溶质只能从饱和溶液中析出? 答案:C

9.在溶液中加入足量Na 2O 2后仍能大量共存的离子组是( )

A.4NH +?Ba 2+

?Cl -?3NO -

B.K +

?2AlO -

?Cl -?SO 2-

4

C.Ca 2+

?Mg 2+

?33

NO HCO --、

D.Na +?Cl -?CO 2-3?SO 2-

3

解析:在溶液中加入Na 2O 2固体,Na 2O 2首先和水反应生成NaOH 和O 2?A 中4NH +

和OH -

因发

生反应生成NH 3·H 2O 而不共存,C 中Ca 2+

?Mg 2+

?3HCO -和OH -都不能大量共存,D 中SO 2-

3具有还

原性,和Na 2O 2?O 2都会发生氧化还原反应,因此答案为B ?

答案:B

10.下列叙述中正确的是( )

A.向含有CaCO 3沉淀的水中通入CO 2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO 3饱和溶液,又有CaCO 3沉淀生成

B.向Na 2CO 3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO 2与原Na 2CO 3的物质的量之比为1:2

C.等质量的NaHCO 3和Na 2CO 3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO 2体积相同

D.向Na 2CO 3饱和溶液中通入CO 2,有NaHCO 3结晶析出

解析:向含有CaCO 3沉淀的水中通入CO 2至沉淀恰好溶解,溶液为Ca(HCO 3)2,与加入的NaHCO 3饱和溶液不反应,不能生成CaCO 3沉淀,A 错;向Na 2CO 3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成了NaHCO 3,不会放出CO 2,B 错;等质量的NaHCO 3和Na 2CO 3,n(NaHCO 3)>n(Na 2CO 3),分别与足量盐酸反应,在同温同压下,NaHCO 3生成的CO 2体积大,C 错;同温度下,NaHCO 3的溶解度小于Na 2CO 3的溶解度,所以将CO 2通入饱和Na 2CO 3溶液时,NaHCO 3会结晶析出?

答案:D

11.(2010·上海卷)将0.4 g NaOH 和1.06 g Na 2CO 3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol ?L -1

稀盐酸?下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO 2的物质的量的关系的是( )

解析:本题考查NaOH 、Na 2CO 3的性质,意在考查考生对无机反应原理的分析和图象数据的

处理能力?向NaOH 和Na 2CO 3混合溶液中滴加盐酸,发生反应:OH -+H +＝H 2O ?CO 2-3+H +

＝

3HCO -

、3HCO - +H +＝H 2O+CO 2↑,则开始产生CO 2时消耗的

n(HCl)=n(NaOH)+n(Na 2CO 3)=

0.4 1.0640106+ =0.02(mol),V(HCl)=1

0.020.1mol

moloL - =0.2 L,产生CO 2

的最大物质的量为n(CO2)=n(Na2CO3)=1.06

106

=0.01(mol),当NaOH、Na2CO3完全反应时,继续滴

加盐酸不再产生CO2,总共消耗的

n(HCl)=n(NaOH)+2n(Na2CO3)=0.03(mol),V(HCl)=

0.03

0.1/

mol

mol L

=0.3 L,C项正确?

答案:C

12.(2010·广西桂林市高三期末摸底考试)把一定量的Na2O2和NaHCO3混合粉末分为两等份,将其中一份加入到100 mL稀盐酸中恰好完全反应,生成干燥的气体2.24 L(标准状况),再将此气体通入到另一份混合物中,充分反应后,气体减少为2.016 L(标准状况),则原混合223

解析:由题目数据知,CO2?O2共为0.1 mol,通过固体混合物后气体减少为0.09 mol,由反应2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2可求得n(CO2)=0.02 mol,则0.1 mol混合气体中含有0.08 mol O2,n(NaHCO3)=n(CO2)=0.02 mol,由2Na2O2~O2知,n(Na2O2)=0.16 mol,n(Na2O2):n(NaHCO3)=0.16 mol:0.02 mol=8:1?

答案:A

13.(2010·江西省赣州市高三教学质量检测)工业以NaCl?NH3?CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱?有关反应的化学方程式为:

NH3+CO2+H2O＝NH4HCO3;

NH4HCO3+NaCl＝NaHCO3↓+NH4Cl;

2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O?

(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是________(填字母标号)?

a.碳酸氢钠难溶于水

b.碳酸氢钠受热易分解

c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出

d.碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠

(2)某活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验?

①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持?固定用的仪器未画出)?

试回答下列有关问题:

(Ⅰ)乙装置中的试剂是________,其作用是____________________

____________________ ?

(Ⅱ)丁装置中稀硫酸的作用是____________________ ?

(Ⅲ)实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是

________(填分离操作的名称),该操作所需要的玻璃仪器有____________________ ?

②另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行实验?

(Ⅰ)实验时,须先从a管通入________,说明原因

____________________ ?

(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是____________________ ?

(3)碳酸氢钠受热所得固体12.28 g与足量的石灰水充分反应,所得沉淀经洗涤?干燥质量为12.00 g,则所得固体中碳酸钠的质量分数为________?

(4)请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:____________________ ?

解析:(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,相互交换离子,由于NaHCO3的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶析出?(2)①(Ⅰ)乙装置的作用是净化CO2,选择饱和碳酸氢钠溶液除去HCl?(Ⅱ)丁装置中稀硫酸的作用是吸收丙中未反应完而挥发出的NH3?(Ⅲ)由于NaHCO3的溶解度小,从溶液中析出,因此采用过滤的方法分离,需要用到的玻璃仪器为漏斗?玻璃棒?烧杯等?

②(Ⅰ)实验前应先通入NH3,因为NH3的溶解度较大,且碱性溶液有利于CO2的吸收?(Ⅱ)将CO2通过多孔球泡,能使CO2气体与溶液充分接触,提高吸收率?(3)设固体中NaHCO3、Na2CO3的物

质的量分别为x mol、y mol,则84x+106y=12.28,x+y=12.00

100

,解得x=0.02,y=0.1,故碳酸钠

的质量分数为0.1106

12.28

×100%=86.3%?(4)根据题给信息,制取碳酸氢钠可以利用碳酸氢铵

与饱和食盐水反应,也可以利用饱和碳酸钠溶液与CO2反应等?

答案:(1)c

(2)①(Ⅰ)饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体

(Ⅱ)吸收未反应完的NH3

(Ⅲ)过滤玻璃棒?漏斗?烧杯

②(Ⅰ)氨气氨气极易溶解于水,能形成较高浓度的溶液,有利于二氧化碳的吸收,生成更多的碳酸氢铵(Ⅱ)增大气体与溶液的接触面积,提高CO2的吸收率

(3)86.3%(或0.863)

(4)用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应(或往烧碱溶液中通入过量CO 2;往饱和Na 2CO 3溶液中通入过量CO 2等?其他合理方法均可;化学方程式也可?)

14.某小苏打溶液中含NaHCO 3 16.8 g,加入一定质量的不同类型物质X,恰好使溶液中溶质只有Na 2CO 3,请你填写出X 的化学式和质量?

(1)X 为________时,质量为____________________ ? (2)X 为________时,质量为____________________ ? (3)X 为________时,质量为____________________ ? (4)X 为________时,质量为____________________ ?

解析:n(NaHCO 3)=

1

16.884g

gomol

=0.2 mol NaHCO 3+NaOH ＝Na 2CO 3+H 2O 0.2 mol 0.2 mol

m(NaOH)=0.2 mol×40 g?mol -1

=8 g 若NaOH 由Na 提供: 2Na+2H 2O ＝2NaOH+H 2↑ 0.2 mol 0.2 mol

m(Na)=0.2 mol×23 g?mol -1

=4.6 g 若NaOH 由Na 2O 提供: Na 2O+H 2O ＝2NaOH 0.1 mol 0.2 mol

m(Na 2O)=0.1 mo l×62 g?mol -1

=6.2 g 若NaOH 由Na 2O 2提供: 2Na 2O 2+2H 2O ＝4NaOH+O 2↑ 0.1 mol 0.2 mol

m(Na 2O 2)=0.1 mol×78 g?mol -1

=7.8 g ? 答案:(1)Na 4.6 g (2)Na 2O 6.2 g (3)Na 2O 2 7.8 g (4)NaOH 8 g 15.将5.0 g 碳酸钠?碳酸氢钠和氢氧化钠固体混合物完全溶解于水,配成溶液,然后向该溶液中逐滴加入1.0 mol/L 的硫酸,所加入硫酸的体积与产生CO 2的体积(标准状况)关系如图所示:

(1)写出从开始加入硫酸到A 点所发生反应的离子方程式____________________ ? (2)当加入35 mL 硫酸时,产生二氧化碳的物质的量为________mol ?

(3)计算原混合物中氢氧化钠的质量分数________?

解析:(1)向碳酸钠?碳酸氢钠和氢氧化钠组成的溶液中逐滴加入硫酸时,首先是NaOH 与

H 2SO 4发生中和反应:2NaOH+H 2SO 4＝Na 2SO 4+2H 2O,离子方程式为:OH -+H +

＝H 2O,然后是Na 2CO 3与

H 2SO 4反应生成NaHCO 3,离子方程式为:CO 2-3+H +

＝3,HCO -

A~B 段发生的反应是NaHCO 3与H 2SO 4

反应生成CO 2气体,离子方程式为:3HCO - +H +

＝CO 2↑+H 2O ?

(2)从25~35 mL 加入H 2SO 4 10 mL,所含H +的物质的量为:10×10-3

L×1.0 mol/L×2=0.02

mol,由反应HCO ^-_3+H +

＝CO 2↑+H 2O 知,生成CO 2的物质的量为0.02 mol ?

(3)设混合物中Na 2CO 3?NaHCO 3?NaOH 的物质的量分别为x 、y 、z,由题意得:

106/84/40/ 5.00.04,0.05g molx g moly g molz g x y mol

x z mol ++=??

+=??+=?

解得0.020.020.03x mol y mol z mol =??

=??=?

即原混合物中NaOH 的质量分数为

0.0340/5.0mol g mol

g

?×100%=24.0%?

答案:(1)OH -+H +

＝H 2O CO 2-3+H +

＝3HCO -

(2)0.02 (3)24.0%