2020-2021全国高考化学钠及其化合物的综合高考模拟和真题分类汇总附详细答案

2020-2021全国高考化学钠及其化合物的综合高考模拟和真题分类汇总附详细
答案
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．某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。

已知：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O
任务1：利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。

（1）A和E中制取NH3的装置为____，所用试剂为_____。

装置中制取NO2的化学方程式是_________________。

（2）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_________。

（3）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。

该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是
①NH3还原性较弱，不能将NO2还原；
②在此条件下，NO2的转化率极低；
③_________________。

（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是________。

任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。

（5）实验前，该小组同学提出三种假设。

假设1：两者不反应；
假设2：NO2能被Na2O2氧化；
假设3：_______________。

（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置(如图所示)，重新组装，进行实验。

①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)_____________。

②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。

经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。

推测B装置中反应的化学方程式为__________。

【答案】A 浓氨水和CaO(合理即可) Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 混合气体颜色变浅在此条件下，该反应的化学反应速率极慢缺少尾气吸收装置 NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可) EDBDF 2NO2＋Na2O2=2NaNO3
【解析】
【分析】
(1)干燥氨气不能用无水氯化钙，因而A为氨气发生装置；固液反应制取氨气，要用浓氨水
与生石灰或氢氧化钠固体；铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；
(2)若红棕色的NO2能够被NH3还原，反应时混合气体的颜色将变浅；
(3)实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象，说明此条件下，二氧化氮与氨气不能反应，或者二氧化氮的转化率较低，或者是反应速率极慢；
(4)氮氧化物为有毒气体，不能直接排放到空气中；
(5)Na2O2中氧元素为中间价—1价，既有氧化性又有还原性，NO2中的氮元素为中间价＋4价，既可能表现氧化性，也可能表现还原性；
(6)①验证假设2，首先要用E装置制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，实验时要除去水的干扰，装置B前后都必须有吸水装置，为防止过量气体污染环境，要连接F咋进行尾气处理；
②由过氧化钠变成白色固体且产物为纯净物，说明过氧化钠和二氧化氮发生化合反应生成硝酸钠。

【详解】
(1)干燥氨气不能用无水氯化钙，因而A为氨气发生装置，E为二氧化氮发生装置；固液反应制取氨气，要用浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体；实验室用浓硝酸与铜反应制备二氧化氮，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)= Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，故答案为：A；浓氨水和CaO(合理即可)；Cu＋4HNO3(浓)=
Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
(2)若红棕色的NO2能够被NH3还原，反应时混合气体的颜色将变浅，故答案为：混合气体颜色变浅；
(3)实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象，说明此条件下，二氧化氮与氨气不能反应，或者二氧化氮的转化率较低，或者是反应速率极慢，现象不明显，故答案为：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢；
(4)氮氧化物为有毒气体，不能直接排放到空气中，否则会污染环境，则该装置的缺陷是缺少尾气吸收装置，故答案为：缺少尾气吸收装置；
(5)Na2O2中氧元素为中间价—1价，既有氧化性又有还原性，NO2中的氮元素为中间价＋4价，既可能表现氧化性，也可能表现还原性，则NO2与Na2O2可能不发生氧化还原反应，或过氧化钠做氧化剂，将NO2氧化，或或过氧化钠做还原剂，将NO2还原，故答案为：NO2能被Na2O2还原；
(6)①验证假设2，首先要用E装置制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，实验时要除去水的干扰，装置B前、后都必须有吸水装置，为防止过量气体污染环境，要连接F咋进行尾气处理，故答案为：EDBDF；
②由过氧化钠变成白色固体且产物为纯净物，说明过氧化钠和二氧化氮发生化合反应生成硝酸钠，反应的化学方程式为2NO2＋Na2O2=2NaNO3，故答案为：。

【点睛】
水能和过氧化钠反应，实验时要除去水的干扰，装置B前、后都必须有吸水装置是解答关键，也是易忽略的易错点。

3．2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。

锂离子
电池的广泛应用使锂的需求量大增，自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。

（1）i.为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈_______，可以认为存在锂元素。

A．紫红色 B．绿色 C．黄色 D．紫色（需透过蓝色钴玻璃）
ii锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。

采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源，部分流程如图：
查阅资料，部分物质的溶解度(s)，单位g，如下表所示：
（2）将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理，筛分后获得正极片。

下列分析你认为合理的是___ 。

A．废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，残余的能量会集中释放，可能会造成安全隐患。

B．预放电时电池中的锂离子移向负极，不利于提高正极片中锂元素的回收率。

C．热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。

（3）工业上为了最终获得一种常用金属，向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸，请写出此时硫酸参与反应的所有离子方程式 ____________
（4）有人提出在―酸浸时，用H2O2代替HNO3效果会更好。

请写出用双氧水代替硝酸时主要反应的化学方程式__________________
（5）若滤液②中c(Li+)=4mol/L加入等体积的Na2CO3后，沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%，计算滤液③中c(CO32-)___________。

（K sp(LiCO)=1.62×10－3）
（6）综合考虑，最后流程中对―滤渣③‖洗涤时，常选用下列________（填字母）洗涤。

A．热水 B．冷水 C．酒精
原因是_______________________
（7）工业上将回收的Li2CO3和滤渣②中FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4，实现了物质的循环利用，更好的节省了资源，保护了环境。

请写出反应的化学方程式：___________________________ 。

【答案】A AC H++ OH-=H2O、H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓ 2LiFePO4
+H2O2+4H2SO4=Li2SO4+Fe2(SO4)3+2 H2O+2H3PO4 0.2mol/L A 碳酸锂的溶解度随温度的升高而减小，用热水洗涤会减少沉淀的溶解，同时热水成本比酒精低 Li2CO3+ 2FePO4+2C=
2LiFePO4+3CO
【解析】
【分析】
废旧电池正极片（磷酸亚铁锂、炭黑和铝箔等）放电拆解后加入氢氧化钠溶液碱浸，过滤得到滤液中偏铝酸钠溶液，滤渣酸浸过滤得到炭黑和硫酸锂、硫酸亚铁的溶液，加入硫酸、硝酸氧化亚铁滤渣生成铁离子，调节溶液pH生成磷酸铁沉淀，过滤后的滤液中加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂，经过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸锂，以此解答该题。

(1)根据锂的焰色反应回答；
(2)将回收的废旧锂离子电池进行预放电，
A．从锂的性质分析；
B．放电是原电池，从离子的移动方向考虑；
C．从有机物与碳的性质分析；
(3)碱溶一步所得滤液中含有偏铝酸钠和氢氧化钠，加入硫酸，首先发生的是酸碱中和，然后是偏铝酸根与氢离子的反应；
(4)LiFePO4在硫酸和过氧化氢同时存在的条件下生成Li2SO4，Fe2（SO4）3，2 H2O和
2H3PO4，从环保和价格的角度分析；
(5)利用溶度积进行计算；
(6)碳酸锂的溶解度随温度的变化分析；
(7)根据题目所给信息写出化学方程式；
【详解】
(1)根据焰色反应原理，锂矿石含有锂元素，锂的焰色反应为紫红色；
(2)A．废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电，由于锂是很活泼的金属，容易和氧气，水蒸气发生反应，可能会造成安全隐患，故A正确；
B．放电时，阳离子移向正极，故放电时电池中的锂离子移向正极，故B错误；
C．难溶有机物的沸点一般较低，碳粉也可以被氧化，通过热处理可以除去有机物和碳粉，故C正确；
(3)向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸，先发生酸碱中和，向偏铝酸钠溶液中加入酸，由于要得到金属，酸的量必须控制，故离子反应为：H++ OH-=H2O，H++AlO2-
+H2O=Al(OH)3↓；
(4)H2O2和HNO3都具有强氧化性，由于硝酸见光分解，成本较高，故可以利用过氧化氢代替硝酸，过氧化氢被还原的产物是水，对环境没有污染，化学方程式为2LiFePO4
+H2O2+4H2SO4=Li2SO4+Fe2(SO4)3+2H2O+2H3PO4；
(5)碳酸锂是沉淀，存在难溶电解质的溶解平衡，设两溶液体积为V，滤液②中
c(Li+)=4mol/L，沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%，则沉淀后溶液中锂离子的浓度为
()4mol /L V 195.V
%25⨯⨯-=0.09mol/L ，故K sp (Li 2CO 3)=c (Li +)2c (CO 32-)，故c (CO 3)= ()()
232Ksp Li CO c Li =()3
21.62100.09⨯－=0.2mol/L ； (6)碳酸锂的溶解度随温度的升高而减小，用热水洗涤会减少沉淀的溶解，同时热水成本比
酒精低； (7)工业上将回收的Li 2CO 3和滤渣②中FePO 4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备 LiFePO 4，反应方程式为Li 2CO 3+ 2FePO 4+2C= 2LiFePO 4+3CO 。

4．（Ⅰ）现有一包固体粉末，其中可能含有如下五种物质：3CaCO 、23Na CO 、24Na SO 、NaCl 、4CuSO 。

已知3CaCO 难溶于水，4Cu SO 溶液呈蓝色。

现进行如下实验：
①溶于水得无色溶液；②向溶液中加入2BaCl 溶液生成白色沉淀，再加盐酸时沉淀消失。

根据上述实验现象推断：
（1）一定不存在的物质是（填写化学式）_________________________；
（2）一定存在的物质是（填写化学式）_________________________；
（3）可能存在的物质是（填写化学式）_________________________；
（4）检验可能存在的物质所用试剂名称为：_________________________；
（Ⅱ）（5）钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。

钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液。

10.1g 钠钾合金溶于500mL 水生成0.15mol 氢气。

确定该钠-钾合金的组成（用x y Na K 的形式表示）：__________；如果所得溶液的体积仍为500mL ，则NaOH 溶液的物质的量浓度为___________________。

【答案】CaCO 3、Na 2SO 4、CuSO 4 Na 2CO 3 NaCl 稀硝酸、硝酸银溶液 NaK 2 0.2mol /L
【解析】
【分析】
（Ⅰ）由①溶于水得无色溶液，可知一定不含CuSO 4、CaCO 3；由②向溶液中加入BaCl 2溶液生成白色沉淀，再加盐酸时沉淀消失，可知白色沉淀为碳酸钡，则一定含Na 2CO 3，不含Na 2SO 4，不能确定是否含NaCl ，以此来解答；（II ）根据发生反应：
2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑、2K +2H 2O =2KOH +H 2↑，根据氢气体积、金属质量列方程计算Na 、K 物质的量；根据n c=
V
计算可得。

【详解】
由①溶于水得无色溶液，可知一定不含CuSO 4、CaCO 3；由②向溶液中加入BaCl 2溶液生成白色沉淀，再加盐酸时沉淀消失，可知白色沉淀为碳酸钡，则一定含Na 2CO 3，不含Na 2SO 4，不能确定是否含NaCl ；
（1）一定不存在的物质是CaCO 3、Na 2SO 4、CuSO 4，故答案为：CaCO 3、Na 2SO 4、CuSO 4； （2）一定存在的物质是Na 2CO 3，故答案为：Na 2CO 3；
（3）可能存在的物质是NaCl ，故答案为：NaCl ：
（4）由氯离子的检验方法可知，检验可能存在的物质所用试剂为稀硝酸、硝酸银溶液，故答案为：稀硝酸、硝酸银溶液。

（5）设钠、钾的物质的量分别为amol 、bmol ，则
222Na +2H O =2N 21a a +H a
OH 0.5↑
222K +2H O =2K 21b +H b
OH 0.5↑
0.5a +0.5b =0.15，23a +39b =10.1，计算可得：a =0.10，b =0.20，n （Na ）：n （K ）=1：2，该钠-钾合金化学式为NaK 2，c (NaOH )=n(NaOH)
0.1mol ==0.2mol/L V 0.5L ，故答案为：NaK 2；0.2mol /L 。

5．向200mL 某物质的量浓度的NaOH 溶液中缓慢通入一定量的CO 2，充分反应，测得最后溶液的pH>7。

（1）此时溶液的溶质如果是单一成分，可能是___；如果是多种成分，可能是___。

（2）在上述所得溶液中，逐滴缓慢滴加2mol·
L -1的盐酸，所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：
①加入盐酸200mL 之前，无气体产生，写出OA 段发生反应的离子方程式___。

②B 点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是__ (溶液体积的变化忽略不计)。

（3）将标准状况下的2.24LCO 2通入150mL1mol·
L -1NaOH 溶液中，c(HCO 3-)与c(CO 32-)的关系是___。

【答案】Na 2CO 3或NaHCO 3 NaOH 和Na 2CO 3或Na 2CO 3和NaHCO 3 OH −+H +═H 2O 、CO 32−+H +═HCO 3− 1.2mol/L c(HCO 3−)>c(CO 32−) 【解析】
【详解】
（1）CO 2与NaOH 反应可生成Na 2CO 3或NaHCO 3，二者溶液都呈碱性，则如果是单一成分，可能是Na 2CO 3或NaHCO 3，如果是多种成分，若1<()()
2n NaOH n CO <2，溶质是NaHCO 3、Na 2CO 3，若()()
2n NaOH n CO >2，溶质是Na 2CO 3、NaOH ，故答案为：Na 2CO 3或NaHCO 3；NaOH
和Na 2CO 3或Na 2CO 3和NaHCO 3；
（2）①加入盐酸200mL 时开始生成气体，当加入盐酸300mL 时不再产生气体，A→B 段发生NaHCO 3+HCl ═NaCl+H 2O+CO 2↑，而O−A 段消耗的盐酸为A→B 的二倍，应为NaOH 和Na 2CO 3的混合物，都可与盐酸反应，反应的离子方程式分别为：OH −+H +═H 2O 、CO 32−+H +═HCO 3−，故答案为：OH −+H +═H 2O 、CO 32−+H +═HCO 3−；
②B 点时，反应所得溶液中溶质为NaCl ，由盐酸的物质的量可知为0.3L×2mol/L=0.6mol ，则的物质的量浓度是0.2L 0.6mol +0.3L
=1.2mol/L ，故答案为：1.2mol/L ； （3）标准状况下，2.24LCO 2的物质的量为： 2.24L =0.1mol 22.4L/mol
，150mL1mol/LNaOH 溶液中含0.15molNaOH ，二者发生反应2CO 2+3NaOH=Na 2CO 3+NaHCO 3+H 2O ，生成等浓度的Na 2CO 3、NaHCO 3，HCO 3−、CO 32−部分水解，由于CO 32−水解程度大于HCO 3−，则
c(HCO 3−)>c(CO 32−)，故答案为：则c(HCO 3−)>c(CO 32−)。

【点睛】
本题易错点在于（3），通过计算分析溶液中溶质组成，但不能忽略溶液中存在的水解反应，根据水解程度比较离子浓度。

6．为测定氢氧化钠和碳酸钠固体混合物样品中碳酸钠的质量分数，甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案：
Ⅰ.甲同学的方案是：将m g 样品溶解，加过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干，称得固体为n g 。

(1)混合物中碳酸钠的质量分数为_____(用m 、n 表示)，甲同学洗涤沉淀的具体操作是_____。

(2)Ca 2＋、Ba 2＋都可以使CO 32-沉淀完全，但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度，原因是①________；②BaCO 3的摩尔质量比CaCO 3的大，与等质量的Na 2CO 3反应，Ba 2＋产生沉淀的质量大，称量误差小。

Ⅱ.乙同学的方案的实验装置如图所示：
(1)盛有浓硫酸的装置的作用是______。

(2)乙同学的方案的装置中存在一定的缺陷，请你提出改进的方法：______(简单叙述做法，不必画图)。

【答案】106n 197m?
×100% 向沉淀中加入蒸馏水至刚好没过沉淀，静置，待水自然流下后，再重复2-3次 反应生成的Ca(OH)2微溶于水，会使沉淀的质量变大，且碳酸钙的相对分子量小于碳酸钡，会导致称量误差偏大 吸收二氧化碳气体中的水蒸气(或干燥二氧化碳) 在
气体发生装置前加一个经过碱液处理的通入空气的装置；在碱石灰装置后再连接一个装有碱石灰的装置
【解析】
【分析】
I.(1)混合物中碳酸钠的质量分数=碳酸钠的质量
样品质量
×100%，混合物的质量为m g，碳酸钠的
质量可根据碳酸钡的质量n g来求出；根据沉淀洗涤方法分析；
(2)若用氯化钙的话，反应生成的氢氧化钙微溶于水，会使沉淀的质量变大；
II.(1)根据浓硫酸的吸水性分析；
(2)反应后的装置中会有残留的二氧化碳气体，碱石灰会吸收外面空气中的水和二氧化碳。

【详解】
I.(1)设碳酸钠的质量为x，根据反应方程式：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl可知：每有106 g Na2CO3反应，会产生197 g BaCO3沉淀，则反应产生n g BaCO3沉淀，反应的Na2CO3质量
x=106
ng
197
=
106n
197
g，所以样品中Na2CO3的质量分数为
106n
g
197
mg
×100%=
106n
197m
×100%；
甲同学洗涤沉淀的具体操作是：向沉淀中加入蒸馏水至刚好没过沉淀，静置，待水自然流下后，再重复2-3次；
(2)若用氯化钙，反应生成的Ca(OH)2微溶于水，会使沉淀的质量变大，且碳酸钙的相对分子量小于碳酸钡，会导致称量误差偏大；
II.(1)浓硫酸具有吸水性，盛有浓硫酸的装置的作用是吸收二氧化碳气体中的水蒸气；(2)该方案中没有除去装置中的空气，空气中含有二氧化碳会影响测定结果，另外反应后的装置中也有残留的二氧化碳气体；碱石灰也会吸收外面空气中的水和二氧化碳。

改进方法是在气体发生装置前加一个经过碱液处理的通入空气的装置，在实验前先通入空气，排除装置中空气中CO2的干扰，实验结束再通入空气，将反应产生的CO2赶出，全部被碱石灰吸收；在碱石灰装置后再连接一个碱石灰装置，以防吸收空气中的水和二氧化碳。

【点睛】
本题考查了碳酸钠的性质、化学实验基本操作、化学实验方案的设计与评价，注意掌握碳酸钠的性质，明确实验方案的设计与评价方法，试题有利于提高学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。

7．现有下列几种物质：①盐酸；②Na2O；③Na2O2；④Al(OH)3；⑤Na2CO3；⑥H2O；
⑦CO2；⑧乙醇；⑨Cu；⑩NaOH溶液。

（1）其中属于电解质的有___________（填写序号，下同），属于碱性氧化物的有
_______。

（2）④与⑩反应的离子方程式为______________________________________。

（3）Na2O2因能发生下列反应被用作供氧剂：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，该反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为：______。

（4）如用超氧化钾（KO2）作供氧剂，写出它和CO2反应的化学方程式，并标出电子转移
的方向和数目______________________________________________________。

【答案】②③④⑤⑥② Al(OH)3 + OH－ = AlO2－+2H2O 1:1 或
【解析】
【分析】
(1)①盐酸为混合物，不属于电解质；
②Na2O为离子化合物，属于电解质、碱性氧化物；
③Na2O2为离子化合物，属于电解质，过氧化物；
④Al(OH)3为离子化合物，属于电解质；
⑤Na2CO3为离子化合物，属于电解质；
⑥H2O属于电解质、氧化物；
⑦CO2不属于电解质，为氧化物；
⑧乙醇属于非电解质；
⑨Cu为单质，不属于电解质；
⑩NaOH溶液为混合物，不属于电解质；
(2)NaOH与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水；
(3)过氧化钠中部分氧原子化合价升高为0价，部分降低为-2价，则过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂，且物质的量之比为1：1；
(4)超氧化钾（KO2）中O2-平均价态为-0.5价，部分氧原子化合价升高为0价，部分降低为-2价，则升高的氧原子数目为降低氧原子数目的3倍。

【详解】
(1)①盐酸为混合物，不属于电解质；
②Na2O为离子化合物，属于电解质、碱性氧化物；
③Na2O2为离子化合物，属于电解质，过氧化物；
④Al(OH)3为离子化合物，属于电解质；
⑤Na2CO3为离子化合物，属于电解质；
⑥H2O属于电解质、氧化物；
⑦CO2不属于电解质，为氧化物；
⑧乙醇属于非电解质；
⑨Cu为单质，不属于电解质；
⑩NaOH溶液为混合物，不属于电解质；
综上所述，属于电解质的为②③④⑤⑥；碱性氧化物的为②；
(2)NaOH与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al(OH)3 + OH－ = AlO2－+2H2O；
(3)过氧化钠中部分氧原子化合价升高为0价，部分降低为-2价，则过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂，且物质的量之比为1：1；
(4)超氧化钾（KO2）中O2-平均价态为-0.5价，部分氧原子化合价升高为0价，部分降低为-2价，则升高的氧原子数目为降低氧原子数目的3倍，则单线桥法为
或。

8．纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。

某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如下：
（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中SO42-、Ca2+离子，依次加入的试剂及其用量是______________、_______________、过滤、_______________。

（2）已知：几种盐的溶解度
NaCl NH4HCO3NaHCO3NH4Cl
溶解度（20°C，100gH2O时）36.021.79.637.2
①写出装置I中反应的化学方程式_____________________________________。

②写出装置II中发生反应的化学方程式________________________________。

（3）该流程中可循环利用的物质是__________________。

（4）若制出的纯碱中只含有杂质NaCl。

①检验用该纯碱配制的溶液中含有Cl―的方法是_________________________。

②向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液，沉淀经过滤、洗涤、干燥，称其质量为b g，则该纯碱的纯度（质量分数）为__________（用m、b来表示）。

【答案】过量BaCl2溶液过量Na2CO3溶液适量（过量）稀盐酸
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3=V Na2CO3+H2O+CO2↑ CO2取少量纯碱样品，加入足量的稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则说明含有氯离子。

53b
×100％
50m
【解析】
【分析】
（1）工业上除去SO42-用含有Ba2+的可溶性盐、除去Ca2+用含有CO32-的可溶性盐；
（2）①NaCl、CO2、NH3、H2O发生反应生成NaHCO3和NH4Cl；
②受热条件下，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水；
（3）装置II中得到二氧化碳，装置I中需要二氧化碳；
（4）①Cl-的检验常用硝酸酸化的硝酸银溶液，生成不溶于稀硝酸的AgCl沉淀；
②向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液反应生成碳酸钙，则最后得到的bg为碳酸钙的质量，根据碳原子守恒由碳酸钙的物质的量可得到碳酸钠的物质的量，在求算出理论上碳酸钠的质量，进而求算纯碱的纯度。

【详解】
（1）除去饱和食盐水的中SO42-要用BaCl2溶液，除去饱和食盐水的中Ca2+要用Na2CO3溶液，并且除杂时试剂应该过量，最后用稀盐酸调节pH=7，
故答案为：足量BaCl2溶液、足量Na2CO3溶液、适量稀盐酸；
（2）①先向食盐水中通入NH3使溶液呈碱性，CO2、NH3和H2O反应生成NH4HCO3，由于溶解度小NaHCO3，所以NaCl和NH4HCO3反应生成NaHCO3和NH4Cl，即
NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl，
故答案为：NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；
②NaHCO3对热不稳定，受热易分解生成Na2CO3、H2O、CO2，化学方程式为2NaHCO3=V
Na2CO3+H2 O+CO2↑，
故答案为：2NaHCO3=V Na2CO3+H2O+CO2↑；
（3）装置II中得到二氧化碳，装置I中需要二氧化碳，所以能循环利用的是二氧化碳，故答案为：CO2；
（4）①Cl-的检验常用硝酸酸化的硝酸银溶液，方法为：取少量纯碱样品溶于水，加入足量的稀硝酸，再加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则说明其中含有氯离子；
故答案为：取少量纯碱样品溶于水，加入足量的稀硝酸，在加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，则说明其中含有Cl-；
②向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液反应生成碳酸钙，则最后得到的bg为碳酸钙的质
量，则根据碳原子守恒，碳酸钠的物质的量=碳酸钙的物质的量=
bg
100g/mol
=
b
mol
100
，
则碳酸钠的质量=nM=
b
mol
100
×106g/mol=
53b
50
g，则该纯碱的纯度=
53b
g
50
mg
×100％
=53b
50m
×100％；
答案为：53b
50m
×100％。

【点睛】
易错点在于第（1）中，除杂提纯时，除杂试剂要过量，碳酸钠一定加在氯化钡溶液的后面，才能够除去多余的钡离子。

9．（1）将金属钠置于空气中加热，可以观察到有淡黄色固体生成，试写出该反应的方程。