2020-2021备战高考化学钠及其化合物综合经典题附详细答案

2020-2021备战高考化学钠及其化合物综合经典题附详细答案

一、高中化学 钠及其化合物

1．如图所示，“二氧化碳是否在有水存在时，才能与过氧化钠反应？”这个问题可通过以下实验加以证明。

（1）按图装置，在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应事先将活塞（K1、K2）关闭好，目的何在？____。

（2）试管I内的试剂X是__时，打开活塞K1、K2，加热试管Ⅲ约5分钟后，将带火星的小木条插入试管Ⅱ的液面上，可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化，则所得的结论是____。

（3）试管I内试剂为CO2饱和水溶液时，其他操作同（2），通过____的现象，可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。

（4）CO2与过氧化钠反应机理也可用示踪原子分析加以证明，请完成下列反应方程式： __Na2O2+____C18O2+____H218O→____。

【答案】以防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象 浓H2SO4 过氧化钠与干燥的CO2不反应 带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃，同时，Ⅲ内固体由淡黄色变为白色 2 2 2 ═2Na2C18O3+O2↑+2H2O 【解析】 【详解】

(1)本题旨在利用对比实验，探究Na2O2与CO2反应的环境，故实验步骤中，首先让Na2O2与干燥CO2反应，必须保证整个环境中不能有H2O，故通入反应装置前CO2必须干燥，故答案为以防止试管Ⅲ内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象；

(2)二氧化碳必须是干燥的，所以使用试剂X浓硫酸进行干燥；由带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且Ⅲ内淡黄色粉末未发生变化，说明干燥的 二氧化碳与过氧化钠没有发生反应，故答案为浓H2SO4；过氧化钠与干燥的CO2不反应；

(3)过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应会生成氧气，所以带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上会复燃；Ⅲ内固体由淡黄色变为白色，说明淡黄色的过氧化钠由于参加了反应生成了白色的碳酸钠，故答案为带火星的小木条在试管Ⅱ的液面上复燃，同时，Ⅲ内固体由淡黄色变为白色；

(4)过氧化钠与潮湿的二氧化碳反应的实质为：二氧化碳与水结合生成碳酸，碳酸电离的氢离子与过氧化钠反应，碳酸中18O完全存在于碳酸根离子中，生成的水中不含18O，反应的化学方程式为：2Na2O2+2C18O2+2H218O═2Na2C18O3+O2↑+2H2O，故答案为2；2；2；═2Na2C18O3+O2↑+2H2O。 【点睛】

本题考查了碱金属及其化合物的性质，该题是高考中的常见考点和题型，试题基础性强，旨在考查学生的逻辑推理能力。本题的易错点为(4)，碳酸电离的氢离子与过氧化钠反应，碳酸中18O完全存在于碳酸根离子中。

2．纯碱、烧碱等是重要的化工原料。

（1）利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是______。若其它操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是_______。

（2）向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2，结晶，得到9．3 g白色固体，该白色固体的组成是_______（写化学式）。设计实验确认该白色固体中存在的阴离子，试完成下列方案。 实验操作 ①取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液 ②过滤，取2 mL滤液于试管中，滴加酚酞 ______ ______ ______ ______ 实验现象 结论 （3）现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

已知NaHCO3在低温下溶解度较小。反应I为：NaCl+CO2+NH3+H2O理母液的两种方法如下。

NaHCO3↓+NH4Cl，处

①向母液中加入石灰乳，可将其中_____循环利用，同时得到融雪剂_____。

②向母液中通入NH3，加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH4Cl晶体。试写出通入NH3后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式：______________。

【答案】水沿导管由广口瓶进入烧瓶 广口瓶中的长导管口有气泡产生 NaOH和Na2CO3

产生白色沉淀 原白色固体中有CO32-存在 溶液变红 溶液中含有氢氧化钠 NH3 CaCl2 HCO3—＋NH3＝NH4+＋H2O 【解析】 【分析】

（1）CO2与NaOH反应生成Na2CO3，烧瓶内压强减小；

（2）先根据钠原子守恒，通过极值法确定白色固体的组成；根据题中所给试剂，要首先利用中性溶液BaCl2检验出碳酸钠，并将碳酸根离子全部沉淀，再通过检验溶于的pH来确定是否含有NaOH；

（3）①根据流程可知，母液中含有氯化铵，加入石灰乳后可以生成氨气；

②碳酸氢钠溶于水，母液为碳酸氢钠饱和溶液，向母液中通入氨气，氨气与碳酸氢钠反应碳酸钠和碳酸铵。 【详解】

（1）将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，二氧化碳与烧碱溶液发生了反应，引起压强减小，导致水沿导管由广口瓶进入烧瓶，若其它操作不变，若将A与C连接，外界气体进入进入集气瓶，可观察到的现象是广口瓶中的长导管口有气泡产生，故答案为：水沿导管由广口瓶进入烧瓶；广口瓶中的长导管口有气泡产生； （2）二氧化碳与氢氧化钠可以发生反应2OH-+CO2=CO32-+H2O、OH-+CO2=HCO3-，100 mL2 mol/L的NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.2mol，若氢氧化钠全部生成碳酸钠，碳酸钠固体的质量为0.2mol×1×106g/mol=10.6g，若全部生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的质量为20.2mol×84g/mol=16.8g，由得到9．3 g白色固体可知，氢氧化钠溶液过量，最后的固体可能为NaOH和Na2CO3；要检验NaOH和Na2CO3，可加足量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明含CO32￣；用无色酚酞检验氢氧化钠的存在，即 实验操作 ①取少量白色固体于试管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液 ②过滤，取2 mL滤液于试管中，滴加酚酞 溶液变红 溶液中含有氢氧化钠 产生白色沉淀 原白色固体中有CO32-存在 实验现象 结论 故答案为：Na2CO3和NaHCO3；产生白色沉淀；原白色固体中有CO32-存在；溶液变红；原白色固体中有CO32-存在；

（3）①根据流程可知，母液中含有氯化铵，加入石灰乳后，石灰乳与氯化铵共热反应生成氯化钙、氨气和水，氨气可以循环使用，氯化钙可以做融雪剂，故答案为：氨气；融雪剂；

②碳酸氢钠溶于水，母液为碳酸氢钠饱和溶液，向母液中通入氨气，氨气与碳酸氢钠反应碳酸钠和碳酸铵，加入细小的食盐颗粒并降温，会析出氯化铵晶体，氨气与碳酸氢钠反应的离子方程式为：HCO3—＋NH3＝NH4+＋H2O，故答案为：HCO3—＋NH3＝NH4+＋H2O。