高考化学钠及其化合物综合题汇编附答案解析一、高中化学钠及其化合物1．某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应，推测活泼金属钠也能与CO2发生反应，因此兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。
已知：常温下，CO能使一些化合物中的金属离子还原例如：PdCl2 + CO + H2O＝Pd↓+ CO2+2HCl 。
反应生成黑色的金属钯，此反应也可用来检测微量CO的存在。
请回答下列问题：(1)通常实验室制取CO2气体的离子方程式是_______________________________，为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，上图A处应选用的装置是_____(填写“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
若要制取干燥、纯净的CO2气体，装置B中应盛放的试剂是____________溶液，装置C中应盛放的试剂是______________。
(2)观察实验装置图可知Na与CO2反应的条件是_____________。
检查装置的气密性完好并装入药品后，在点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是____________________。
待装置______(填写字母)中出现____________________现象时，再点燃酒精喷灯，这步操作的目的是______________________________________。
(3)假设CO2气体为足量，在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况，请分析并回答问题：①若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是_______________________。
②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是__________________________。
(4)请用文字简要说明你判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐或酸式盐的理由。
_________________________________。
【答案】CaCO3 + 2H+＝ Ca2++ H2O + CO2↑Ⅲ饱和NaHCO3浓H2SO4高温(或强热) 扭开装置Ⅲ中导气管活塞 E 澄清的石灰水变浑浊排出该装置中的空气 4Na +3CO22Na2CO3+ C 2Na + 2CO2Na2CO3+ CO 生成正盐。
因为根据质量守恒定律可知，反应物共有三种元素，没有氢元素，因此不能生成酸式盐。
【解析】【分析】(1)实验室通常用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，大理石和石灰石的主要成分是碳酸钙，能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；Ⅲ装置能使反应随时进行或停止，原理是：关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行；(2)高温条件下，钠能和氧气反应；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；(3)根据提供的信息可以判断反应进行情况；(4)化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后元素种类、原子种类和总个数都不变．【详解】(1)通常实验室制取CO2气体的化学方程式是：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；Ⅲ装置能使反应随时进行或停止，原理是：关闭开关时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止；打开开关时，气体导出，试管中的气体减少，压强减小，液体和固体混合，反应进行；若要制取干燥、纯净的CO2气体，装置B中应盛放的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，这是因为饱和碳酸氢钠溶液不能和二氧化碳反应，能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，从而可以除去二氧化碳中的氯化氢气体；装置C中应盛放的试剂是浓硫酸，用来除去二氧化碳中的水蒸气；(2)观察实验装置图可知Na与CO2反应的条件是高温；检查装置的气密性完好并装入药品后，在点燃酒精喷灯前，必须进行的操作是通入一会儿二氧化碳气体，待装置E中出现浑浊现象时，再点燃酒精喷灯，这步操作的目的是防止钠和空气中的氧气反应；(3)①若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，说明反应生成了碳酸钠，则钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳，反应的化学方程式是：3CO2+4Na2Na2CO3+C；②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，说明反应生成了一氧化碳，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，说明反应生成了碳酸钠，则钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和一氧化碳，反应的化学方程式是：2CO2+2Na Na2CO3+CO；(4)②中D装置生成固体的成分是钠的正盐的理由是：反应物中不含有氢元素，因此生成物中不含有氢元素，即生成的固体不可能是碳酸氢钠。
2．某兴趣小组的学生根据Mg与CO2反应原理推测钠也能在CO2中燃烧,为了确定其产物并进行试验论证,某同学设计了下列装置进行试验(已知PdCl2能被CO还原为Pd),请回答下列问题：（1）上图装置2中应盛放__________溶液.（2）为了使反应随开随用,随关随停,上图方框内应选用_____装置(填上图字母代号).（3）检查装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前,应先进行1装置的操作,待装置______(填数字编号)中出现_______________现象时,再点燃酒精灯.（4）①若装置6中有黑色沉淀(Pd)生成,装置4中残留固体(只有一种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_________.②若装置6中溶液无明显现象,装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸后有能澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为_____________.【答案】饱和碳酸氢钠 C 5 澄清石灰水变浑浊的 2Na+2CO2Na2CO3+CO4Na+3CO22Na2CO3+C【解析】【分析】【详解】（1）根据二氧化碳的实验室制法可知二氧化碳中可能含有HCl气体，所以应除去HCl，则装置B中盛放的溶液是饱和碳酸氢钠溶液；答案为：饱和碳酸氢钠；（2）为了使反应随开随用,随关随停,上图方框内应选用C装置，因为C装置可以达到固液分离的目的，起到随开随用,随关随停的作用；答案为：C；（3）因为该实验是验证二氧化碳与Na的反应，所以应排除空气中的氧气，所以先通入二氧化碳使5中澄清石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯；答案为：澄清石灰水变浑浊的；5；（4）①若装置6中有黑色沉淀(Pd)生成,装置4中残留固体(只有一种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,说明该固体是碳酸钠，则Na与二氧化碳反应生成CO和碳酸钠，化学方程式是2Na+2CO2Na2CO3+CO；答案为： 2Na+2CO2Na2CO3+CO；②若装置6中溶液无明显现象,说明无CO生成，装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸后有能澄清石灰水变浑浊的气体放出,则一种固体为碳酸钠，另一种是C单质，化学方程式是4Na+3CO22Na2CO3+C。
答案为：4Na+3CO22Na2CO3+C；3．往100mL的NaOH溶液中通入2CO充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。
通入的2CO的体积V（标准状况）与M的质量W的关系如下图所示。
试解答下列问题：（1）A点时，白色固体M的化学式为_________，通入的2CO的体积为_________mL（标准状况下，下同）。
（2）C点时，白色固体M的化学式为__________，通入的2CO的体积为__________mL。
（3）B点时M的组成成分为_________，物质的量之比为_________，通入的2CO的体积为__________mL。
（4）该NaOH溶液的物质的量浓度为_________。
【答案】Na2CO3 1120 NaHCO3 2240 Na2CO3、NaHCO3 1：3 1792 1mol/L【解析】【分析】由图知NaOH质量为4 g，物质的量为0.1 mol，完全转化为Na2CO3时，Na2CO3质量为0.1mol×12×106g/mol＝5.3 g，完全转化为NaHCO3时，NaHCO3质量为0.1mol×84g/mol＝8.4g，故A点白色固体M为Na2CO3，C点白色固体M为NaHCO3，根据碳原子守恒可得n(CO2)，根据V＝nV m计算二氧化碳体积；图B点时M的质量为7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na2CO3和NaHCO3组成，设在B点时Na2CO3物质的量为x，NaHCO3物质的量为y，根据钠离子守恒、二者质量之和列方程计算x、y的值，根据V＝nV m计算二氧化碳体积；根据c＝nV计算NaOH溶液的物质的量浓度。
【详解】由图知NaOH质量为4 g，物质的量为0.1 mol，完全转化为Na2CO3时，Na2CO3质量为0.1mol×12×106g/mol＝5.3 g，完全转化为NaHCO3时，NaHCO3质量为0.1mol×84g/mol＝8.4g，故A点白色固体M为Na2CO3，C点白色固体M为NaHCO3；(1)由上述分析可知，A点白色固体M为Na2CO3，需CO2体积为0.1 mol×12×22.4L•mol−1＝1.12L＝1120 mL，故答案为：Na2CO3；1120；(2)由上述分析可知，C点白色固体M为NaHCO3，需CO2体积为0.1 mol×22.4L•mol−1＝2.24L＝2240 mL，故答案为：NaHCO3；2240；(3)图B点时M的质量为7.16 g，5.3＜7.16＜8.4，知M由Na2CO3和NaHCO3组成；设在B点时Na2CO3物质的量为xmol，NaHCO3物质的量为ymol，则：2x＋y＝0.1，106x＋84y＝7.16，解得x＝0.02，y＝0.06，n(Na2CO3)：n(NaHCO3)= 0.02mol：0.06mol=1：3，故V(CO2)＝(0.02 mol＋0.06 mol)×22.4L•mol−1＝1.792L＝1792 mL，故答案为：Na2CO3、NaHCO3；1：3；1792；(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为0.1mol0.1L＝1mol/L，故答案为：1mol/L。
【点睛】本题根据图像判断出开始时氢氧化钠的质量及利用假设法判断A、C两点白色固体的成分是解题关键。