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时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每题7分，共70分)
1．下列解释实验现象的反应方程式正确的是( )
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2===Na2O2
B．钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中，产生无色气体与红褐色沉淀：6Na＋2Fe3＋＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋6Na＋＋3H2↑
C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
答案 B
解析 Na在空气中与O2反应生成Na2O，A项错；钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中，先与H2O反应：①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成无色气体，NaOH与FeCl3反应；②3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl，生成红褐色沉淀，将①②联立得离子方程式：6Na＋2Fe3＋＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋6Na＋＋3H2↑，B项正确；Na2O2在潮湿空气中吸水，生成NaOH，C项错；澄清石灰水过量，则CO不可能以离子形式存在，D项错。
2．下列实验装置不能达到实验目的的是 ( )
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答案 D
解析 A中反应放热导致大试管中气体压强增大，红墨水柱右侧上升；B中胶头滴管中为NaOH浓溶液，能吸收较多的CO2使圆底烧瓶中气体压强减小；焰色反应可用光洁无锈的铁丝、镍丝、钨丝等代替铂丝；D中应将NaHCO3 置于小试管中，Na2CO3置于大试管中，加热时右边烧杯中澄清石灰水变浑浊，左侧烧杯中澄清石灰水不变浑浊，说明热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。
3．[2016·江西联考]如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是( )
A．反应③最多能产生0.05 mol O2
B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
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C．Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶1
D．①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：①>②>③
答案 A
解析 0.1 mol Na2O2与100 g H2O反应，H2O过量，反应③最多能产生0.05 mol O2，选项A正确；反应①的离子方程式应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，选项B错误；Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶2，选项C错误；①、②、③充分反应后所得溶液中溶质(NaOH)的质量分数从大到小：③＝②>①，选项D错误。
4．一定量Na2O2和NaHCO3均匀混合物分成质量相等的甲乙两份。将甲投入100 mL稀盐酸，固体完全溶解，收集到标准状况下的干燥气体2.24 L。再将生成的气体全部导入装有乙的干燥管中，充分吸收后，收集到一种单质气体，标准状况下体积为2.016 L。根据以上信息，下列有关推断不正确的是( )
A．甲乙两份混合物中均含Na2O2 0.16 mol
B．甲乙两份混合物中均含NaHCO3 0.02 mol
C．原混合物中Na2O2与NaHCO3物质的量之比无法确定
D．盐酸物质的量浓度可能为3.4 mol/L
答案 C
解析 标准状况下，2.24 L混合气体为CO2与O2，共0.1 mol，2.016 L单质气体为O2 0.09 mol。则有：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δn
2 1 1
n(CO2) 0.1 mol－0.09 mol
＝0.01 mol
所以混合气体中n(CO2)＝0.02 mol，n(O2)＝0.08 mol。甲份完全溶解发生反应：2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。可以得到n(Na2O2)＝2n(O2)＝0.16 mol，n(NaHCO3)＝n(CO2)＝0.02 mol，参加反应的盐酸n(HCl)＝4n(O2)＋n(CO2)＝0.34 mol，若盐酸完全反应时，有c(HCl)＝＝3.4
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mol/L。故A项、B项、D项正确，C项错误。
5．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是( )
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③ C．②④ D．②③
答案 A
解析 图Ⅰ中，加入HCl立即有CO2生成，说明溶质只有NaHCO3，①正确；图Ⅱ中，0～1段发生反应：CO＋H＋===HCO，1～3段发生反应：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，可知溶质为Na2CO3与NaHCO3，二者的物质的量之比为1∶1，②正确；图Ⅲ中，0～2段发生反应CO＋H＋===HCO，2～4段发生反应：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，可知溶质为Na2CO3，③错误；图Ⅳ中，0～2段发生反应：OH－＋H＋===H2O，CO
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＋H＋===HCO，2～3段发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，可知溶质为NaOH与Na2CO3，二者的物质的量之比为1∶1，④错误。
6．[2017·郑州一中高三联考]在一密闭容器中有甲醛、氧气、氢气共16.5 g，用电火花反复引燃，使其燃烧，再将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收，Na2O2增重8.5 g，则原混合气体中O2的物质的量是( )
A．0.25 mol B．0.50 mol
C．0.27 mol D．0.52 mol
答案 A
解析 HCHO、O2、H2混合物燃烧生成CO2、H2O，CO2、H2O与Na2O2反应的化学方程式为：
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2①
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑②
甲醛可以表示为CO·H2，反应①相当于CO与Na2O2反应生成Na2CO3，因此相当于甲醛中的碳、氧按CO比例进入Na2CO3；反应②相当于H2进入NaOH中，即混合物中甲醛的H和H2进入NaOH中，故只考虑净反应，则HCHO、O2、H2中的O2的质量即为剩余气体的质量，即16.5 g－8.5 g＝8 g，共0.25 mol，A项正确。
7．[2016·南通模拟]如表所示，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃病
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对，Ⅱ对，有
B
向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对，Ⅱ错，无
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对，Ⅱ对，有
D
过氧化钠可为航天员供氧
Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2
Ⅰ对，Ⅱ对，有
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答案 D
解析 A项，陈述Ⅰ错误，Na2CO3溶液碱性较强，不能用于治疗胃病；B项陈述Ⅰ不全面，应先变红后褪色；C项二者之间没有因果关系；D项，Na2O2可与CO2和H2O反应生成O2，可用于为航天员供氧，正确。
8．[2017·山东重点中学联考]某溶液含有①NO、②HCO、③SO、④CO、⑤SO五种阴离子。向其中加入少量的Na2O2固体后，溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积变化)( )
A．① B．①⑤ C．①④⑤ D．①③④⑤
答案 A
解析 过氧化钠具有强氧化性，可将SO氧化为SO，故加入过氧化钠后SO、SO浓度均发生变化；过氧化钠溶于水生成NaOH，OH－与HCO反应生成CO，导致溶液中HCO和CO浓度发生变化，故只有NO浓度基本保持不变。
9．[2017·石家庄高三质检]某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是( )
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液，取10.00 mL，加入甲基橙，用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应，使生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增重
C
重量法
将样品放入烧杯中，置于天平上，加入足量盐酸
减轻的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气
排出水的体积
答案 A
解析
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用甲基橙作指示剂，盐酸滴定样品溶液发生的反应为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，根据消耗标准盐酸的体积确定n(HCl)，再结合反应计算n(Na2CO3)及m(Na2CO3)，从而确定纯碱中碳酸钠的质量分数，A正确；样品与盐酸反应产生的CO2中含有水蒸气，均被碱石灰吸收，导致测定结果偏高，且测量碱石灰增重不属于量气法，B错误；CO2逸出带出水蒸气，质量差变大，导致测定结果偏高，C错误；CO2能溶于水，不能用排水法收集，可用排饱和NaHCO3溶液的方法收集CO2，D错误。
10．将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入HCl气体6.72 L(标准状况)，若忽略反应过程中溶液的体积变化，则下列判断正确的是( )
A．最终得到7.8 g的沉淀
B．反应过程中得到6.72 L(标准状况)的气体
C．最终得到的溶液中c(NaCl)＝3 mol·L－1
D．最终得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)
答案 A
解析 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，n(NaOH)＝2n(Na2O2)＝＝0.4 mol，n(Al)＝＝0.2 mol，n(HCl)＝＝0.3 mol。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，n(AlO)＝n(Al)＝0.2 mol，反应中消耗 0.2 mol NaOH，剩余0.2 mol NaOH。向该溶液中通入HCl气体后，0.2 mol HCl先与0.2 mol NaOH反应，剩余的0.1 mol HCl与NaAlO2反应：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，生成0.1 mol Al(OH)3，即最终可得到7.8 g沉淀，A项正确；反应过程中共产生0.1 mol O2和0.3 mol H2，在标准状况下气体的体积为8.96 L，B项错误；最终得到的溶液中c(NaCl)＝＝1.5 mol·L－1，由电荷守恒知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(AlO)，C、D项错误。
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二、非选择题(共30分)
11．[2016·太原模拟](15分)烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。
(1)利用如图装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。
①若将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____________________。
②若其他操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是______________________________________________。
(2)向100 mL 1 mol·L－1烧碱溶液中通入一定量CO2充分反应后，将溶液在低温下蒸干得到白色固体X，X的组成可能有四种情况，按出现的先后顺序分别是：
Ⅰ.NaOH、Na2CO3，Ⅱ.____________________________________ __________________________________，
Ⅲ.Na2CO3、NaHCO3，Ⅳ._________________________________ _______________________________________。
①常温下，将得到的固体X重新溶于水，在所得溶液中加入盐酸，使溶液的pH＝7，再将溶液蒸干，得到固体的质量为________g。
②若要验证白色固体X是第Ⅰ种组成，依次加入的试剂为________(填字母序号)。
a．盐酸 b．MgCl2溶液
c．BaCl2溶液 d．Ba(OH)2溶液
在验证的过程中，一定需要进行的操作是________(填字母序号)。
a．萃取 b．洗涤 c．过滤 d．分馏
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答案 (1)①水沿导管由广口瓶进入烧瓶
②广口瓶中的长导管口有气泡产生
(2)Na2CO3 NaHCO3
①5.85 ②cb c
解析 (1)将A与B连接，CO2与NaOH溶液发生反应，引起气体压强减小，导致水沿导管由广口瓶进入烧瓶；若A与C连接，由于气体压强减小，空气由长导管进入，长导管口有气泡产生。
(2)CO2与NaOH反应时，若CO2不足，会得到NaOH、Na2CO3，若CO2与NaOH恰好反应会生成Na2CO3，当CO2过量时会生成Na2CO3、NaHCO3混合物，当CO2完全过量时会生成NaHCO3。
①中溶液的pH＝7，说明是NaCl溶液，依据钠元素守恒可得NaCl质量为0.1 L×1 mol/L×58.5 g/mol＝5.85 g。
②若验证白色固体X是NaOH、Na2CO3，需要检验OH－、CO，先利用BaCl2检验CO，再利用MgCl2检验OH－，故选c、b。
12．[2017·长春七校高三联考](15分)某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ.制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用下图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
(1)装置丙中反应的化学方程式为__________________ ____________________________。
(2)装置乙的作用是__________________________
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______________________________。为防止污染空气，尾气中的________需要进行吸收处理。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有________、________、________。
Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度
(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择下列装置设计实验，并完成下表：
选择的装置(填编号)
实验现象
实验结论
样品中含NaHCO3
(5)测定该纯碱样品的纯度：称取m1 g样品，置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2 g。则该纯碱样品的纯度为 ________________________。
答案 (1)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
(2)除去CO2中的HCl气体 氨气(NH3)
(3)过滤 洗涤 灼烧
(4)A、B B中溶液变浑浊(或A、C C中物质变蓝或A、C、B C中物质变蓝，B中溶液变浑浊)
(5)%
解析 (1) NaHCO3的溶解度不大，在氨化的饱和食盐水中通入过量CO2可析出NaHCO3沉淀。
(2)用装置甲和相应药品制得的CO2中混有HCl，用装置乙可以除去HCl。氨化的饱和食盐水可挥发出污染环境的NH3，尾气应进行处理。
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(3)装置丙中产生了NaHCO3沉淀，将过滤后得到的NaHCO3进行洗涤，然后灼烧即可得到纯碱。
(4)用酒精灯加热时，Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解可生成CO2、H2O和Na2CO3，加热纯碱样品，只要能检验出有CO2或H2O生成即可说明纯碱样品中含有NaHCO3。
(5)实验所得沉淀为CaCO3，n(Na2CO3)＝n(CaCO3)＝ mol，m(Na2CO3)＝ g，纯碱样品的纯度为×100%＝%。
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