2026人教版高中化学必修第一册练习--第二章 第一节 第2课时 钠的化合物 焰色试验（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026人教版高中化学必修第一册练习--第二章 第一节 第2课时 钠的化合物 焰色试验（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 664.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-01 09:54:44 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2026人教版高中化学必修第一册
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的化合物 焰色试验
基础过关练
题组一 氧化钠与过氧化钠
1.(2025广东深圳期中)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是 ( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,且都是化合反应
②Na2O2可作供氧剂,而Na2O不能
③Na2O2、Na2O在空气中久置都会发生变质,最后变为Na2CO3粉末
④Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比分别为1∶2、1∶1
A.①③ B.①② C.②③ D.①④
2.(2025河南郑州一中期中)某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应(已知Na2O2在溶液中可反应生成H2O2),下列说法中正确的是 ( )
A.②中的大量气泡中可能含有氢气
B.③中溶液变红,说明反应中有酸性物质生成
C.④中红色褪去,说明溶液中含有漂白性物质
D.⑤中较多气泡,是因为MnO2降低了氧气的溶解度
题组二 碳酸钠与碳酸氢钠
3.(教材习题改编)碳酸钠俗称纯碱,某小组同学在实验室探究Na2CO3的性质,下列叙述中不正确的是 ( )
A.Na2CO3属于盐,在一定条件下可能与碱反应
B.向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加2滴酚酞溶液后变成浅红色
C.向盛有Na2CO3溶液的试管中,逐滴加入盐酸立即产生气泡
D.向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加CaCl2溶液产生白色沉淀
4.(2025江苏无锡期中)有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述中正确的是 ( )
A.相同条件下,在水中的溶解性:NaHCO3>Na2CO3
B.鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液可以用澄清石灰水
C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸充分反应时,Na2CO3生成的CO2多
D.NaHCO3可用于治疗胃酸过多,但Na2CO3不能
5.(2024北京日坛中学期中)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是 ( )
A.CO2气体(HCl):饱和NaHCO3溶液
B.Na2CO3固体(NaHCO3):加热至不再产生气体
C.NaHCO3溶液(Na2CO3):通过量CO2
D.Na2CO3溶液(Na2SO4):加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
6.(2025湖南湘西期中)下列是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。请观察如图实验装置并分析实验原理,判断下列说法错误的是 ( )
A.Na2CO3热稳定性小于NaHCO3
B.甲为NaHCO3,乙为Na2CO3
C.要证明物质受热能产生水,可在两支试管内塞上蘸有无水硫酸铜粉末的棉花球
D.整个实验过程中可以看到丙试管中澄清石灰水不变浑浊
题组三 焰色试验
7.(2025山东济宁一中期中)某同学想检验碳酸钠溶液中是否存在碳酸钾,操作如下:把熔嵌在玻璃棒上的铜丝放在酒精灯外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同时为止。然后蘸取该溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。发现火焰呈现黄色,证明溶液不含碳酸钾,实验结束后用硝酸洗净,放回原处。实验中存在的错误有几处 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2025黑龙江大庆铁人中学月考)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾元素焰色的观察操作如图所示。下列叙述中正确的是 ( )
铂丝的清洗和灼烧 观察钾元素的焰色
A.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色试验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中含有钠元素而不含钾元素
B.可以用光洁无锈的铁丝代替铂丝进行焰色试验
C.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
D.可用焰色试验鉴别Na2CO3与KHCO3溶液,是利用了Na2CO3与KHCO3化学性质的不同
题组四 钠及其化合物之间的转化
9.(2025湖南长沙一中期中)以不同类别物质间的转化(如图)为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是 ( )
A.反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3
B.反应⑤、⑥表明Na2O2是碱性氧化物
C.反应⑥表明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
10.(2025宁夏吴忠中学期中)A~H为中学化学中常见的物质,转化关系如图所示,其中圆圈内的物质是化合物,方框内的物质是单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体。
(1)反应①②③④中 (填序号)属于氧化还原反应。
(2)写出下列反应的化学方程式:
A→B+C+D: ;
F+C: 。
(3)写出下列反应的离子方程式:
A+H: 。
(4)A与D的混合物4.2 g充分加热后剩余固体3.58 g,则原混合物中A与D的质量比为 。
(5)检验H溶液中金属阳离子的具体实验操作与现象是: 。
能力提升练
题组一 过氧化钠的特性及相关的计算
1.(2025山东淄博期中)向含Fe2+、Na+、S的溶液中加入一定量的Na2O2固体,下列说法错误的是 ( )
A.反应后静置,上层溶液可能为无色
B.反应后溶液中的溶质可能只有一种
C.发生的反应包括置换反应和复分解反应
D.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶2
2.(2025北京第二中学期中)许多非金属氧化物能与Na2O2反应,且反应有规律,如Na2O2+SO2 Na2SO4,又如2Na2O2+2SO3(g) 2Na2SO4+O2。据此,你认为下列化学方程式中正确的是 ( )
A.2Na2O2+2Mn2O7 4Na2MnO4+O2↑
B.Na2O2+2NO2 2NaNO2+O2
C.2Na2O2+2N2O3 4NaNO2+O2
D.2N2O5(g)+2Na2O2 4NaNO3+O2
3.(2024天津塘沽第一中学期中)密闭容器中,6.6 g CO2与一定量的Na2O2固体充分反应后,气体变为3.8 g。下列说法正确的是 ( )
A.3.8 g气体全部是O2
B.3.8 g气体通过足量NaOH溶液后,减少2.2 g
C.O2是该反应的还原产物
D.反应后的固体是混合物
题组二 实验探究钠的化合物的性质
4.(2025四川名校期中联考)如图所示,将碳酸钙与包裹有Na2O2的棉花放入底部有洞的试管中,
然后将试管底部浸没在稀盐酸中,观察到棉花着火燃烧。下列有关说法错误的是 ( )
A.Na2O2在参与的反应中只作氧化剂
B.Na2O2与CO2反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
C.上述实验中,生成的O2有助燃的作用
D.CaCO3与盐酸反应的离子方程式:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O
5.(2025江西部分学校期末)实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,反应原理为NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl(NH3极易溶于水)。下列说法正确的是 ( )
A.装置C中稀盐酸可用稀硫酸代替
B.装置B中X溶液为饱和Na2CO3溶液,主要作用是吸收混合气体中的HCl
C.装置C中发生反应的离子方程式为C+2H+ CO2↑+H2O
D.利用锥形瓶中所得物质制备Na2CO3固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
6.(创新题·新考法)(2025四川成都联考)某实验小组欲探究NaHCO3的相关性质,设计了如下实验,并用CO2传感器测容器内CO2的分压变化。
实验①:在锥形瓶内装入新配制的饱和NaHCO3溶液,测得密闭容器内CO2的分压如图1;
实验②:在锥形瓶内加入水,再依次加入碳酸氢钠固体、氯化钙固体,测得密闭容器内CO2的分压如图2。
图1
图2
下列有关说法错误的是 ( )
A.实验①中,温度升高CO2的分压急剧增大,说明NaHCO3不稳定
B.实验①中,加入酚酞指示剂,加热至50 ℃时,溶液红色变浅
C.实验①②中,均发生了化学变化
D.实验②中,常温下CO2的分压增大,说明NaHCO3与CaCl2反应生成了CO2
7.(2025陕西宝鸡中学期中)某化学小组在实验室制取Na2O2。查阅资料可知,钠与空气在453~473 K可生成Na2O,迅速提高温度到573~673 K可生成Na2O2,若温度提高到733~873 K Na2O2可分解。Na不与空气中的氮气反应。甲组设计如图装置制取Na2O2。
(1)使用该装置制取的Na2O2中可能含有的杂质为 (填字母)。
A.Na3N B.Na2CO3 C.Na2O
D.NaOH E.NaHCO3
(2)该小组为测定制得的Na2O2样品的纯度,设计装置如图:
A B C
D E
①从上图中选择合适的装置完成该实验,装置的连接顺序为a→ (用小写字母表示)。
②烧瓶中Na2O2发生反应的离子方程式为 。
③D装置的作用为 。
④如何检验E装置中收集到的气体 。
乙组同学根据所学知识分析,Na2O2和酸反应过程中可能有中间产物H2O2生成。为证明其分析的正确性,设计实验方案如表所示:
实验方案 产生的现象
Ⅰ.取烧瓶中的反应液加入少量MnO2粉末 有大量气泡逸出
Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2~3滴酚酞溶液,然后加入少量的反应液 溶液先变红后褪色
Ⅲ.向反应液中加入2~3滴酚酞溶液,充分振荡,然后逐滴加入过量的NaOH稀溶液 开始无明显现象→变红→褪色
(3)若该反应存在中间产物H2O2,会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)在上述实验中,能够证明乙组分析正确的最佳方案是 (填实验序号)。根据上述实验可知,反应溶液中存在的中间产物H2O2与酚酞作用的条件是 。
(5)丙组根据上述提供的有关信息,设计了一个方案可准确测定样品的纯度。请简述相关实验操作: 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,Na2O+H2O 2NaOH,化合反应;2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,不是化合反应,①错误;Na2O2能与水或CO2反应产生O2,可作供氧剂,而Na2O不能,②正确;Na2O2、Na2O在空气中久置都会发生变质,最后变为Na2CO3粉末,③正确;一个Na2O由2个Na+和1个O2-构成,阴、阳离子个数比为1∶2,一个Na2O2由2个Na+和1个构成,阴、阳离子个数比为1∶2,④错误;故选C。
2.C Na2O2与H2O反应有O2生成,A错误;Na2O2与H2O反应生成了NaOH,加入酚酞溶液,溶液变红,B错误;Na2O2与H2O反应可生成H2O2,H2O2具有漂白性,能够使溶液褪色,C正确;H2O2在MnO2催化作用下发生了分解反应生成O2,因此产生较多气泡,D错误。
反思升华 根据题述实验现象可推知Na2O2与水反应的原理为Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2、2H2O2 2H2O+O2↑。
3.C Na2CO3能与Ba(OH)2、Ca(OH)2等碱反应生成沉淀,A正确;Na2CO3溶液呈碱性,滴加酚酞溶液后变成浅红色,B正确;Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,刚开始无明显现象,一段时间后产生气泡,C错误;向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加CaCl2溶液,有CaCO3白色沉淀生成,D正确。
名师点睛 向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,依次发生反应①Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl、②NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O,而向NaHCO3溶液中滴入盐酸立即产生气泡。可用图像表示为
Ⅰ表示Na2CO3与盐酸反应,OA、AB段发生反应的化学方程式分别为①、②,且两段消耗盐酸的体积相同。
Ⅱ表示NaHCO3与盐酸反应,且C点时NaHCO3完全反应。
4.D 相同条件下,在水中的溶解性:NaHCO35.D Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2溶液反应,故D项错误。
名师点睛 试剂除杂一般要遵循以下原则:
①不增——在除去杂质时,不引入新的杂质;②不减——不能减少被提纯的物质;③易分——操作简便、易于分离;④易复原——如果在除杂过程中被提纯物发生了变化,应能够容易地恢复到原来的状态。
6.A 大试管直接加热,温度高于小试管,甲为碳酸氢钠,乙为碳酸钠,丁试管中澄清石灰水变浑浊,丙试管中澄清石灰水不变浑浊,碳酸氢钠在小试管中分解,大试管中碳酸钠未分解,说明Na2CO3热稳定性大于NaHCO3,A错误,B、D正确;无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验生成的水,C正确。
7.C 实验操作中的错误有:①铜元素的焰色为绿色,不能用铜丝蘸取样品;②观察K元素的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,不能直接观察;③实验结束后不能用硝酸洗净,应该用盐酸洗净,共有3处错误,故选C。
8.B 用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色试验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中含有钠元素,不能判断是否含钾元素,A错误;铁元素的焰色几乎无色,可以用光洁无锈的铁丝代替铂丝进行焰色试验,B正确;硫酸盐不易挥发,不能用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝,C错误;可用焰色试验鉴别Na2CO3与KHCO3溶液,是利用了Na与K的焰色不同,焰色试验中金属元素呈现特殊焰色是物理变化,D错误。
名师点睛 ①观察钾元素的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光。②焰色体现的是元素的性质,与元素的存在形式无关,因此无论是单质还是化合物,只要含有相同元素,焰色相同。③焰色试验中金属元素呈现特殊焰色是物理变化,不是化学变化。④金属氯化物在灼烧时易挥发,金属的硫酸盐的沸点一般比氯化物高,因此铂丝用盐酸洗涤,不用硫酸洗涤。
9.B NaHCO3受热分解生成Na2CO3,则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3,A正确;Na2O2不是碱性氧化物,B错误;反应⑥:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,有氧气生成,可用于潜水艇中氧气的供给,C正确;④是分解反应、①是化合反应、②是置换反应,则题述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应,D正确。
10.答案 (1)②③
(2)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(3)HC+H2O
(4)2∶3
(5)用一根洁净的铂丝蘸取H溶液,在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,证明含钠元素
解析 化合物G为淡黄色固体,化合物C在通常状况下为无色液体,二者反应生成单质E与化合物H,则G是Na2O2,C是H2O,H为NaOH,E是O2,由反应②可知单质F为Na,根据反应④可知D中含有Na元素,A是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂,加热分解生成水、B及含Na元素的化合物D,可推知A是NaHCO3,B为CO2,D为Na2CO3,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,符合转化关系。(1)反应①为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,无元素化合价的变化,不是氧化还原反应;反应②是2Na+O2 Na2O2,有元素化合价的变化,是氧化还原反应;反应③是2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,有元素化合价的变化,是氧化还原反应;反应④是CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,无元素化合价的变化,不是氧化还原反应,因此属于氧化还原反应的是②③。(2)A是NaHCO3,受热易分解生成CO2、Na2CO3和水,A→B+C+D反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑;F是Na、C是H2O,Na和H2O反应生成NaOH和H2,反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。(3)A为NaHCO3,H为NaOH,A和H反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为HC+H2O。(4)设碳酸氢钠质量为x。
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
168 g 106 g (168-106) g=62 g
x 4.2 g-3.58 g=0.62 g
,解得x=1.68 g,Na2CO3的质量为4.2 g-1.68 g=2.52 g,NaHCO3与Na2CO3的质量比为1.68∶2.52=2∶3。(5)H为NaOH,可用焰色试验检验Na+,实验操作为用一根洁净的铂丝蘸取H溶液,在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,证明含钠元素。
能力提升练
1.C 向含Fe2+、Na+、S的溶液中加入一定量的Na2O2固体,可认为Na2O2先和水反应生成NaOH和氧气,然后Fe2+与O2、NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,Na+和S仍然存在溶液中,A、B正确;发生的反应类型有氧化还原反应、复分解反应,没有置换反应,C错误;1个Na2O2中含有2个Na+和1个,阴、阳离子的个数比为1∶2,D正确。
2.D 由题给信息可知,Na2O2可与某些非金属元素的最高价氧化物反应,生成该元素的最高价态的含氧酸盐和O2,反应中过氧化钠表现氧化性、还原性;当过氧化钠与较低价态的非金属氧化物反应时,生成该元素的最高价态的含氧酸盐,反应中过氧化钠表现强氧化性。Mn2O7中锰元素化合价是最高价+7价,Na2O2与其反应生成NaMnO4和O2,化学方程式为2Na2O2+2Mn2O7 4NaMnO4+O2↑,A错误;NO2中氮元素为+4价,N2O3中氮元素为+3价,均不是氮元素的最高价态,Na2O2与它们反应生成NaNO3,B、C错误;N2O5中氮元素化合价是最高价+5价,Na2O2与其反应生成NaNO3和O2,化学方程式为2N2O5(g)+2Na2O2 4NaNO3+O2,D正确。
3.B 设参加反应的CO2的质量为a,生成的O2的质量为b,则根据
2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 Δm
88 g 32 g (88-32) g=56 g
a b 6.6 g-3.8 g=2.8 g
解得a=4.4 g,b=1.6 g,故所得气体中m(O2)=1.6 g,m(CO2)=6.6 g-4.4 g=2.2 g,A错误;3.8 g气体通过足量NaOH溶液时,CO2完全反应,即气体减少2.2 g,B正确;该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,其中O2是氧化产物,C错误;该反应中CO2过量,说明Na2O2已反应完全,反应后固体只有Na2CO3,D错误。
4.A Na2O2与CO2、H2O、HCl均发生反应,三个反应中,Na2O2均既作氧化剂又作还原剂,A错误;Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,B正确;O2可以助燃,C正确;CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑,D正确。
装置分析 碳酸钙与稀盐酸反应产生CO2,CO2中混有H2O(g)和HCl,混合气体与Na2O2发生反应:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2↑。
5.D
装置 发生反应的化学方程式
C CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O
B NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O
A NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl
稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,包裹在碳酸钙的表面,阻止反应的进行,因此不能用稀硫酸代替稀盐酸,A错误;X溶液应为饱和NaHCO3溶液,B错误;根据装置C中反应可写出其离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O,C错误;NaHCO3固体受热分解得到Na2CO3固体,故利用锥形瓶中所得物质制备Na2CO3固体时,需进行过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程,D正确。
6.B 实验①中,温度升高CO2的分压急剧增大,说明NaHCO3不稳定,分解生成了二氧化碳气体,A正确;实验①中加入酚酞指示剂,升温至50 ℃时,NaHCO3分解转化为Na2CO3,溶液碱性增强,溶液红色变深,B错误;实验①②中均出现了CO2的分压急剧增大,说明有二氧化碳气体生成,均发生了化学变化,C正确;实验②中,常温下NaHCO3不分解,CO2的分压急剧增大说明NaHCO3与CaCl2反应生成了CO2,D正确。
7.答案 (1)BCD
(2)①e→d→f→g→h ②2Na2O2+4H+ 4Na++O2↑+2H2O ③检验CO2是否吸收完全 ④取出量筒后,将带火星的木条伸入量筒中,木条复燃,说明收集到的气体是氧气
(3)偏小
(4)Ⅰ 碱性条件
(5)称取一定质量的样品,加热到733~873 K使之分解,测定生成氧气的体积
解析 乙组同学根据所学知识分析,Na2O2和酸反应过程中可能有中间产物H2O2生成。实验Ⅰ中加入MnO2,有大量气泡产生,表明溶液中含有大量的H2O2;实验Ⅱ中,向NaOH稀溶液中加入2~3滴酚酞溶液,溶液变红色,然后加入少量的反应液,溶液褪色,可能是反应液中硫酸过量,不能证明含有H2O2;实验Ⅲ中,起初加入的NaOH用于中和过量硫酸,之后加入的NaOH使酚酞变红,最后加入过量NaOH,溶液红色褪去,表明碱性条件下H2O2与酚酞作用。
(1)使用题述装置制取Na2O2时,钠与空气中的O2、水蒸气、CO2发生反应,可能生成Na2O2、Na2O、NaOH、Na2CO3,Na与N2不反应,故选BCD。
(2)①A装置为反应装置,C装置用于吸收气体中的CO2,D装置用于检验CO2是否吸收完全,E装置用于收集氧气。检验Na2O2样品的纯度时,选择的合适装置为A、C、D、E,装置的连接顺序为a→e→d→f→g→h。
②烧瓶中Na2O2与稀硫酸反应的离子方程式为2Na2O2+4H+ 4Na++O2↑+2H2O。
③D装置的作用为检验CO2是否吸收完全。
④E装置中收集到的气体为O2,可使用带火星的木条检验。
(3)若该反应存在中间产物H2O2,则生成O2体积偏小,会导致测定结果偏小。
(4)实验Ⅰ比实验Ⅲ操作简单,则能够证明乙组分析正确的最佳方案是Ⅰ。根据实验Ⅲ可知,反应溶液中存在的中间产物H2O2与酚酞作用的条件是碱性条件。
(5)题中信息“若温度提高到733~873 K Na2O2可分解”,则可将样品加热到733~873 K,然后测定生成O2的体积。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2026人教版高中化学必修第一册
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的化合物 焰色试验
基础过关练
题组一 氧化钠与过氧化钠
1.(2025广东深圳期中)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是 ( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,且都是化合反应
②Na2O2可作供氧剂,而Na2O不能
③Na2O2、Na2O在空气中久置都会发生变质,最后变为Na2CO3粉末
④Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比分别为1∶2、1∶1
A.①③ B.①② C.②③ D.①④
2.(2025河南郑州一中期中)某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应(已知Na2O2在溶液中可反应生成H2O2),下列说法中正确的是 ( )
A.②中的大量气泡中可能含有氢气
B.③中溶液变红,说明反应中有酸性物质生成
C.④中红色褪去,说明溶液中含有漂白性物质
D.⑤中较多气泡,是因为MnO2降低了氧气的溶解度
题组二 碳酸钠与碳酸氢钠
3.(教材习题改编)碳酸钠俗称纯碱,某小组同学在实验室探究Na2CO3的性质,下列叙述中不正确的是 ( )
A.Na2CO3属于盐,在一定条件下可能与碱反应
B.向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加2滴酚酞溶液后变成浅红色
C.向盛有Na2CO3溶液的试管中,逐滴加入盐酸立即产生气泡
D.向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加CaCl2溶液产生白色沉淀
4.(2025江苏无锡期中)有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述中正确的是 ( )
A.相同条件下,在水中的溶解性:NaHCO3>Na2CO3
B.鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液可以用澄清石灰水
C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸充分反应时,Na2CO3生成的CO2多
D.NaHCO3可用于治疗胃酸过多,但Na2CO3不能
5.(2024北京日坛中学期中)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是 ( )
A.CO2气体(HCl):饱和NaHCO3溶液
B.Na2CO3固体(NaHCO3):加热至不再产生气体
C.NaHCO3溶液(Na2CO3):通过量CO2
D.Na2CO3溶液(Na2SO4):加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
6.(2025湖南湘西期中)下列是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。请观察如图实验装置并分析实验原理,判断下列说法错误的是 ( )
A.Na2CO3热稳定性小于NaHCO3
B.甲为NaHCO3,乙为Na2CO3
C.要证明物质受热能产生水,可在两支试管内塞上蘸有无水硫酸铜粉末的棉花球
D.整个实验过程中可以看到丙试管中澄清石灰水不变浑浊
题组三 焰色试验
7.(2025山东济宁一中期中)某同学想检验碳酸钠溶液中是否存在碳酸钾,操作如下:把熔嵌在玻璃棒上的铜丝放在酒精灯外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同时为止。然后蘸取该溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。发现火焰呈现黄色,证明溶液不含碳酸钾,实验结束后用硝酸洗净,放回原处。实验中存在的错误有几处 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2025黑龙江大庆铁人中学月考)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾元素焰色的观察操作如图所示。下列叙述中正确的是 ( )
铂丝的清洗和灼烧 观察钾元素的焰色
A.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色试验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中含有钠元素而不含钾元素
B.可以用光洁无锈的铁丝代替铂丝进行焰色试验
C.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
D.可用焰色试验鉴别Na2CO3与KHCO3溶液,是利用了Na2CO3与KHCO3化学性质的不同
题组四 钠及其化合物之间的转化
9.(2025湖南长沙一中期中)以不同类别物质间的转化(如图)为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是 ( )
A.反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3
B.反应⑤、⑥表明Na2O2是碱性氧化物
C.反应⑥表明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
10.(2025宁夏吴忠中学期中)A~H为中学化学中常见的物质,转化关系如图所示,其中圆圈内的物质是化合物,方框内的物质是单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体。
(1)反应①②③④中 (填序号)属于氧化还原反应。
(2)写出下列反应的化学方程式:
A→B+C+D: ;
F+C: 。
(3)写出下列反应的离子方程式:
A+H: 。
(4)A与D的混合物4.2 g充分加热后剩余固体3.58 g,则原混合物中A与D的质量比为 。
(5)检验H溶液中金属阳离子的具体实验操作与现象是: 。
能力提升练
题组一 过氧化钠的特性及相关的计算
1.(2025山东淄博期中)向含Fe2+、Na+、S的溶液中加入一定量的Na2O2固体,下列说法错误的是 ( )
A.反应后静置,上层溶液可能为无色
B.反应后溶液中的溶质可能只有一种
C.发生的反应包括置换反应和复分解反应
D.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶2
2.(2025北京第二中学期中)许多非金属氧化物能与Na2O2反应,且反应有规律,如Na2O2+SO2 Na2SO4,又如2Na2O2+2SO3(g) 2Na2SO4+O2。据此,你认为下列化学方程式中正确的是 ( )
A.2Na2O2+2Mn2O7 4Na2MnO4+O2↑
B.Na2O2+2NO2 2NaNO2+O2
C.2Na2O2+2N2O3 4NaNO2+O2
D.2N2O5(g)+2Na2O2 4NaNO3+O2
3.(2024天津塘沽第一中学期中)密闭容器中,6.6 g CO2与一定量的Na2O2固体充分反应后,气体变为3.8 g。下列说法正确的是 ( )
A.3.8 g气体全部是O2
B.3.8 g气体通过足量NaOH溶液后,减少2.2 g
C.O2是该反应的还原产物
D.反应后的固体是混合物
题组二 实验探究钠的化合物的性质
4.(2025四川名校期中联考)如图所示,将碳酸钙与包裹有Na2O2的棉花放入底部有洞的试管中,
然后将试管底部浸没在稀盐酸中,观察到棉花着火燃烧。下列有关说法错误的是 ( )
A.Na2O2在参与的反应中只作氧化剂
B.Na2O2与CO2反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
C.上述实验中,生成的O2有助燃的作用
D.CaCO3与盐酸反应的离子方程式:CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O
5.(2025江西部分学校期末)实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,反应原理为NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl(NH3极易溶于水)。下列说法正确的是 ( )
A.装置C中稀盐酸可用稀硫酸代替
B.装置B中X溶液为饱和Na2CO3溶液,主要作用是吸收混合气体中的HCl
C.装置C中发生反应的离子方程式为C+2H+ CO2↑+H2O
D.利用锥形瓶中所得物质制备Na2CO3固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
6.(创新题·新考法)(2025四川成都联考)某实验小组欲探究NaHCO3的相关性质,设计了如下实验,并用CO2传感器测容器内CO2的分压变化。
实验①:在锥形瓶内装入新配制的饱和NaHCO3溶液,测得密闭容器内CO2的分压如图1;
实验②:在锥形瓶内加入水,再依次加入碳酸氢钠固体、氯化钙固体,测得密闭容器内CO2的分压如图2。
图1
图2
下列有关说法错误的是 ( )
A.实验①中,温度升高CO2的分压急剧增大,说明NaHCO3不稳定
B.实验①中,加入酚酞指示剂,加热至50 ℃时,溶液红色变浅
C.实验①②中,均发生了化学变化
D.实验②中,常温下CO2的分压增大,说明NaHCO3与CaCl2反应生成了CO2
7.(2025陕西宝鸡中学期中)某化学小组在实验室制取Na2O2。查阅资料可知,钠与空气在453~473 K可生成Na2O,迅速提高温度到573~673 K可生成Na2O2,若温度提高到733~873 K Na2O2可分解。Na不与空气中的氮气反应。甲组设计如图装置制取Na2O2。
(1)使用该装置制取的Na2O2中可能含有的杂质为 (填字母)。
A.Na3N B.Na2CO3 C.Na2O
D.NaOH E.NaHCO3
(2)该小组为测定制得的Na2O2样品的纯度,设计装置如图:
A B C
D E
①从上图中选择合适的装置完成该实验,装置的连接顺序为a→ (用小写字母表示)。
②烧瓶中Na2O2发生反应的离子方程式为 。
③D装置的作用为 。
④如何检验E装置中收集到的气体 。
乙组同学根据所学知识分析,Na2O2和酸反应过程中可能有中间产物H2O2生成。为证明其分析的正确性,设计实验方案如表所示:
实验方案 产生的现象
Ⅰ.取烧瓶中的反应液加入少量MnO2粉末 有大量气泡逸出
Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2~3滴酚酞溶液,然后加入少量的反应液 溶液先变红后褪色
Ⅲ.向反应液中加入2~3滴酚酞溶液,充分振荡,然后逐滴加入过量的NaOH稀溶液 开始无明显现象→变红→褪色
(3)若该反应存在中间产物H2O2,会导致测定结果 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)在上述实验中,能够证明乙组分析正确的最佳方案是 (填实验序号)。根据上述实验可知,反应溶液中存在的中间产物H2O2与酚酞作用的条件是 。
(5)丙组根据上述提供的有关信息,设计了一个方案可准确测定样品的纯度。请简述相关实验操作: 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,Na2O+H2O 2NaOH,化合反应;2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,不是化合反应,①错误;Na2O2能与水或CO2反应产生O2,可作供氧剂,而Na2O不能,②正确;Na2O2、Na2O在空气中久置都会发生变质,最后变为Na2CO3粉末,③正确;一个Na2O由2个Na+和1个O2-构成,阴、阳离子个数比为1∶2,一个Na2O2由2个Na+和1个构成,阴、阳离子个数比为1∶2,④错误;故选C。
2.C Na2O2与H2O反应有O2生成,A错误;Na2O2与H2O反应生成了NaOH,加入酚酞溶液,溶液变红,B错误;Na2O2与H2O反应可生成H2O2,H2O2具有漂白性,能够使溶液褪色,C正确;H2O2在MnO2催化作用下发生了分解反应生成O2,因此产生较多气泡,D错误。
反思升华 根据题述实验现象可推知Na2O2与水反应的原理为Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2、2H2O2 2H2O+O2↑。
3.C Na2CO3能与Ba(OH)2、Ca(OH)2等碱反应生成沉淀,A正确;Na2CO3溶液呈碱性,滴加酚酞溶液后变成浅红色,B正确;Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,刚开始无明显现象,一段时间后产生气泡,C错误;向盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加CaCl2溶液,有CaCO3白色沉淀生成,D正确。
名师点睛 向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,依次发生反应①Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl、②NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O,而向NaHCO3溶液中滴入盐酸立即产生气泡。可用图像表示为
Ⅰ表示Na2CO3与盐酸反应,OA、AB段发生反应的化学方程式分别为①、②,且两段消耗盐酸的体积相同。
Ⅱ表示NaHCO3与盐酸反应,且C点时NaHCO3完全反应。
4.D 相同条件下,在水中的溶解性:NaHCO3
名师点睛 试剂除杂一般要遵循以下原则:
①不增——在除去杂质时,不引入新的杂质;②不减——不能减少被提纯的物质;③易分——操作简便、易于分离;④易复原——如果在除杂过程中被提纯物发生了变化,应能够容易地恢复到原来的状态。
6.A 大试管直接加热,温度高于小试管,甲为碳酸氢钠,乙为碳酸钠,丁试管中澄清石灰水变浑浊,丙试管中澄清石灰水不变浑浊,碳酸氢钠在小试管中分解,大试管中碳酸钠未分解,说明Na2CO3热稳定性大于NaHCO3,A错误,B、D正确;无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验生成的水,C正确。
7.C 实验操作中的错误有:①铜元素的焰色为绿色,不能用铜丝蘸取样品;②观察K元素的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,不能直接观察;③实验结束后不能用硝酸洗净,应该用盐酸洗净,共有3处错误,故选C。
8.B 用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色试验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中含有钠元素,不能判断是否含钾元素,A错误;铁元素的焰色几乎无色,可以用光洁无锈的铁丝代替铂丝进行焰色试验,B正确;硫酸盐不易挥发,不能用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝,C错误;可用焰色试验鉴别Na2CO3与KHCO3溶液,是利用了Na与K的焰色不同,焰色试验中金属元素呈现特殊焰色是物理变化,D错误。
名师点睛 ①观察钾元素的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光。②焰色体现的是元素的性质,与元素的存在形式无关,因此无论是单质还是化合物,只要含有相同元素,焰色相同。③焰色试验中金属元素呈现特殊焰色是物理变化,不是化学变化。④金属氯化物在灼烧时易挥发,金属的硫酸盐的沸点一般比氯化物高,因此铂丝用盐酸洗涤,不用硫酸洗涤。
9.B NaHCO3受热分解生成Na2CO3,则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3,A正确;Na2O2不是碱性氧化物,B错误;反应⑥:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,有氧气生成,可用于潜水艇中氧气的供给,C正确;④是分解反应、①是化合反应、②是置换反应,则题述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应,D正确。
10.答案 (1)②③
(2)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(3)HC+H2O
(4)2∶3
(5)用一根洁净的铂丝蘸取H溶液,在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,证明含钠元素
解析 化合物G为淡黄色固体,化合物C在通常状况下为无色液体,二者反应生成单质E与化合物H,则G是Na2O2,C是H2O,H为NaOH,E是O2,由反应②可知单质F为Na,根据反应④可知D中含有Na元素,A是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂,加热分解生成水、B及含Na元素的化合物D,可推知A是NaHCO3,B为CO2,D为Na2CO3,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,符合转化关系。(1)反应①为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,无元素化合价的变化,不是氧化还原反应;反应②是2Na+O2 Na2O2,有元素化合价的变化,是氧化还原反应;反应③是2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,有元素化合价的变化,是氧化还原反应;反应④是CO2+2NaOH Na2CO3+H2O,无元素化合价的变化,不是氧化还原反应,因此属于氧化还原反应的是②③。(2)A是NaHCO3,受热易分解生成CO2、Na2CO3和水,A→B+C+D反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑;F是Na、C是H2O,Na和H2O反应生成NaOH和H2,反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。(3)A为NaHCO3,H为NaOH,A和H反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为HC+H2O。(4)设碳酸氢钠质量为x。
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
168 g 106 g (168-106) g=62 g
x 4.2 g-3.58 g=0.62 g
,解得x=1.68 g,Na2CO3的质量为4.2 g-1.68 g=2.52 g,NaHCO3与Na2CO3的质量比为1.68∶2.52=2∶3。(5)H为NaOH,可用焰色试验检验Na+,实验操作为用一根洁净的铂丝蘸取H溶液,在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,证明含钠元素。
能力提升练
1.C 向含Fe2+、Na+、S的溶液中加入一定量的Na2O2固体,可认为Na2O2先和水反应生成NaOH和氧气,然后Fe2+与O2、NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,Na+和S仍然存在溶液中,A、B正确;发生的反应类型有氧化还原反应、复分解反应,没有置换反应,C错误;1个Na2O2中含有2个Na+和1个,阴、阳离子的个数比为1∶2,D正确。
2.D 由题给信息可知,Na2O2可与某些非金属元素的最高价氧化物反应,生成该元素的最高价态的含氧酸盐和O2,反应中过氧化钠表现氧化性、还原性;当过氧化钠与较低价态的非金属氧化物反应时,生成该元素的最高价态的含氧酸盐,反应中过氧化钠表现强氧化性。Mn2O7中锰元素化合价是最高价+7价,Na2O2与其反应生成NaMnO4和O2,化学方程式为2Na2O2+2Mn2O7 4NaMnO4+O2↑,A错误;NO2中氮元素为+4价,N2O3中氮元素为+3价,均不是氮元素的最高价态,Na2O2与它们反应生成NaNO3,B、C错误;N2O5中氮元素化合价是最高价+5价,Na2O2与其反应生成NaNO3和O2,化学方程式为2N2O5(g)+2Na2O2 4NaNO3+O2,D正确。
3.B 设参加反应的CO2的质量为a,生成的O2的质量为b,则根据
2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 Δm
88 g 32 g (88-32) g=56 g
a b 6.6 g-3.8 g=2.8 g
解得a=4.4 g,b=1.6 g,故所得气体中m(O2)=1.6 g,m(CO2)=6.6 g-4.4 g=2.2 g,A错误;3.8 g气体通过足量NaOH溶液时,CO2完全反应,即气体减少2.2 g,B正确;该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,其中O2是氧化产物,C错误;该反应中CO2过量,说明Na2O2已反应完全,反应后固体只有Na2CO3,D错误。
4.A Na2O2与CO2、H2O、HCl均发生反应,三个反应中,Na2O2均既作氧化剂又作还原剂,A错误;Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,B正确;O2可以助燃,C正确;CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑,D正确。
装置分析 碳酸钙与稀盐酸反应产生CO2,CO2中混有H2O(g)和HCl,混合气体与Na2O2发生反应:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、2Na2O2+4HCl 4NaCl+2H2O+O2↑。
5.D
装置 发生反应的化学方程式
C CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O
B NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O
A NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl
稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,包裹在碳酸钙的表面,阻止反应的进行,因此不能用稀硫酸代替稀盐酸,A错误;X溶液应为饱和NaHCO3溶液,B错误;根据装置C中反应可写出其离子方程式为CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O,C错误;NaHCO3固体受热分解得到Na2CO3固体,故利用锥形瓶中所得物质制备Na2CO3固体时,需进行过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程,D正确。
6.B 实验①中,温度升高CO2的分压急剧增大,说明NaHCO3不稳定,分解生成了二氧化碳气体,A正确;实验①中加入酚酞指示剂,升温至50 ℃时,NaHCO3分解转化为Na2CO3,溶液碱性增强,溶液红色变深,B错误;实验①②中均出现了CO2的分压急剧增大,说明有二氧化碳气体生成,均发生了化学变化,C正确;实验②中,常温下NaHCO3不分解,CO2的分压急剧增大说明NaHCO3与CaCl2反应生成了CO2,D正确。
7.答案 (1)BCD
(2)①e→d→f→g→h ②2Na2O2+4H+ 4Na++O2↑+2H2O ③检验CO2是否吸收完全 ④取出量筒后,将带火星的木条伸入量筒中,木条复燃,说明收集到的气体是氧气
(3)偏小
(4)Ⅰ 碱性条件
(5)称取一定质量的样品,加热到733~873 K使之分解,测定生成氧气的体积
解析 乙组同学根据所学知识分析,Na2O2和酸反应过程中可能有中间产物H2O2生成。实验Ⅰ中加入MnO2,有大量气泡产生,表明溶液中含有大量的H2O2;实验Ⅱ中,向NaOH稀溶液中加入2~3滴酚酞溶液,溶液变红色,然后加入少量的反应液,溶液褪色,可能是反应液中硫酸过量,不能证明含有H2O2;实验Ⅲ中,起初加入的NaOH用于中和过量硫酸,之后加入的NaOH使酚酞变红,最后加入过量NaOH,溶液红色褪去,表明碱性条件下H2O2与酚酞作用。
(1)使用题述装置制取Na2O2时,钠与空气中的O2、水蒸气、CO2发生反应,可能生成Na2O2、Na2O、NaOH、Na2CO3,Na与N2不反应,故选BCD。
(2)①A装置为反应装置,C装置用于吸收气体中的CO2,D装置用于检验CO2是否吸收完全,E装置用于收集氧气。检验Na2O2样品的纯度时,选择的合适装置为A、C、D、E,装置的连接顺序为a→e→d→f→g→h。
②烧瓶中Na2O2与稀硫酸反应的离子方程式为2Na2O2+4H+ 4Na++O2↑+2H2O。
③D装置的作用为检验CO2是否吸收完全。
④E装置中收集到的气体为O2,可使用带火星的木条检验。
(3)若该反应存在中间产物H2O2,则生成O2体积偏小,会导致测定结果偏小。
(4)实验Ⅰ比实验Ⅲ操作简单,则能够证明乙组分析正确的最佳方案是Ⅰ。根据实验Ⅲ可知,反应溶液中存在的中间产物H2O2与酚酞作用的条件是碱性条件。
(5)题中信息“若温度提高到733~873 K Na2O2可分解”,则可将样品加热到733~873 K,然后测定生成O2的体积。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)