第一部分 钠的重要实验——2024届高考化学攻破实验专项训练
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某学习小组设计如图所示装置改进钠与氯气反应的实验。下列说法正确的是( )
A.可用代替固体 B.先点燃酒精灯再滴加浓盐酸
C.钠在氯气中剧烈燃烧产生白烟 D.实验过程会出现倒吸现象
2．以下操作不能达到实验目的的是( )
A B C D
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠 钠的燃烧 验证Na和水反应是否为放热反应 观察纯碱中是否含有
A.A B.B C.C D.D
3．研究金属钠的性质，实验如下（钠的大小相同）：
实验装置 液体 现象
蒸馏水 Ⅰ.钠浮在水面，剧烈反应，有少量白雾
盐酸 Ⅱ.钠浮在液面，反应比Ⅰ剧烈，有白雾产生
浓盐酸 Ⅲ.钠浮在液面，反应比Ⅰ缓慢，产生大量白雾，底部有白色固体
无水乙醇 Ⅳ.钠沉入底部，反应比Ⅰ缓慢得多，未见有固体生成
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中反应的离子方程式为
B.随着增大，钠与盐酸反应的剧烈程度增大
C.对比实验Ⅰ、Ⅳ可知羟基极性：
D.推测Ⅲ中溶液中的以及生成的固体对反应剧烈程度有影响
4．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A Na投入水中会熔成光亮的小球 Na与水反应放热且钠的熔点低
B 取某固体试样溶于盐酸，滴加KSCN溶液不变红 该固体中一定不存在
C 向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色 X溶液中一定含有
D 向0.1mol/L溶液中滴加0.1mol/L溶液，溶液褪色 具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
5．如图，甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有100g蒸馏水，然后分别放入2.3gNa、6.2g、7.8g、4.0gNaOH，待固体完全溶解，则四个烧杯中溶液的溶质的质量分数的大小顺序为( )
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙 C.甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙
6．向如图所示溶液X中投入一小块钠，下列说法错误的是( )
A.若X为溶液，则有红褐色沉淀生成
B.若X为稀盐酸，则反应后溶液的pH增大
C.若X为溶液，则有红色沉淀生成
D.若X为NaOH饱和溶液，则恢复至室温后有白色固体析出
7．按如图所示进行相应实验，下列有关它们反应现象的分析错误的是( )
A.均有可燃性气体生成 B.钠均浮在液面上反应，并四处游动
C.丙中钠能置换出单质铜 D.反应剧烈程度：乙>甲
8．如图所示，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法错误的是（是一常数，数值为）
A.上述反应的化学方程式为
B.上述反应中钠表现了还原性
C.上述反应中若有钠参与反应，则转移个电子
D.若将钠投入硫酸铜稀溶液中，也有红色物质生成
9．学习小组探究与水反应。取粉末加入到40mL水中，充分反应得溶液A（溶液体积几乎无变化），进行以下实验。
下列说法错误的是( )
A.由实验ⅰ、ⅲ中现象可推知，中加发生反应：
B.由实验ⅱ、ⅲ、iv可知，实验ⅱ中溶液褪色与有关
C.由实验iv、ⅴ可知，实验iv中溶液褪色的原因是较大
D.向褪色后的实验ⅱ溶液中，滴加少量的盐酸，溶液最终变成红色
10．通过测定混合气中含量可计算已变质的(含)纯度，实验装置如图(Q为弹性良好的气囊)。
下列分析错误的是( )
A.应先关闭、，打开,量筒Ⅰ测定的是气体总体积
B.读完气体总体积后，应关闭，缓缓打开，可观察到Q气囊慢慢缩小
C.干燥管b中装入碱石灰，量筒Ⅱ用于测氧气的量
D.导管a的作用是导气和平衡压强，便于液体顺利流下，去掉导管a对气体体积测量没有影响
11．（四氢铝钠）是一种重要的还原剂和供氢剂，在有机合成中广泛应用。实验室制备原理为（在乙醚中进行，乙醚沸点：34.5℃）。某实验小组选择下列装置制备（装置可以重复使用，遇水蒸气剧烈反应）。下列叙述错误的是( )
A.装置连接顺序为
B.不能用浓硫酸、硝酸替代装置Ⅰ中的稀硫酸
C.实验中观察到装置Ⅳ中产生黑色沉淀
D.实验室制备的装置要保持干燥
12．小组探究和与碱的反应，实验过程及结果如下。
实验装置 试剂X 实验结果
Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀 ②烧杯中溶液pH变化如下
蒸馏水 溶液 溶液
已知：pH越大，越大，溶液碱性越强。下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ是空白实验，排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响
B.Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合，说明与不反应，Ⅱ中发生反应：
C.Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低，说明与反应，Ⅲ中初期发生反应：
D. Ⅲ中石灰水恰好完全反应时，溶液
13．实验小组研究Na与的反应，装置、步骤和现象如下：
实验步骤和现象：
i.先向硬质玻璃管中加一定量钠，再迅速通入至澄清石灰水浑浊，然后点燃酒精灯。
ii.一段时间后，硬质玻璃管中有白色物质产生，管壁上有黑色物质出现。检验CO的试剂未见明显变化。
iii.将硬质玻璃管中的固体溶于水，未见气泡产生；过滤，向滤液中加入过量溶液，产生白色沉淀：再次过滤，滤液呈碱性；取白色沉淀加入盐酸，产生气体。
iv.将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热，生成能使品红溶液褪色的气体。
下列说法不正确的是( )
A.实验证明Na与的反应的氧化产物为，还原产物为C
B.步骤iii证明Na与也可以发生类似于Mg与的反应
C.步骤iv发生反应的化学方程式为
D.根据以上实验推测：与金属K也可以发生反应并被还原
二、实验题
14．某学习小组根据侯氏制碱原理（）制备少量的流程如下：
回答下列问题：
（1）流程中涉及的食盐水、二氧化碳和碳酸钠，其中属于电解质的有___________种。该流程中由制的化学方程式为___________。
（2）取过滤、洗涤、干燥后得到的和煅烧得到的各0.9g分别放入如图所示的装置中。
①某同学忘记贴上标签，如果采用下列实验，可以判断出装置中物质的实验有___________（填字母）。
a.用针筒分别打入滴有酚酞的3mL水，用力振荡
b.用针筒分别打入少量的氢氧化钡溶液
②用针筒先分别滴入10mL的水，溶解后再分别滴入少量的稀盐酸，装置A和B中发生反应的离子方程式分别是___________；在相同的温度和压强下，若分别加入过量的稀盐酸，则两装置中气球体积较大的是___________（填序号）。
15．用如图装置模拟侯氏制碱法，根据所学知识回答下列问题：
（1）仪器a的名称为______；仪器b的作用为______。
（2）装置B中装的试剂为______。装置C中反应的离子方程式为______。
（3）通过对粗盐（含有、、杂质，杂质在实际生产中还容易造成设备堵塞）进行精制可制得饱和NaCl溶液，涉及步骤如下：
①加入过量溶液
②加入过量NaOH溶液
③加入足量盐酸
④过滤
⑤蒸发浓缩
⑥加入过量溶液
正确的操作顺序为___________（填标号）。
A．①④⑥④②④③⑤ B.⑥①②④③⑤
B．②⑥①④③⑤ D.⑥①②③④⑤
（4）实验室模拟侯氏制碱法首先制得的是，然后将其在___________（填仪器名称）中，进一步制得纯碱。
（5）在实际生产中为了得到更多的产品，经常加入适量的食盐促进产品的析出，这会导致所得的产品中混有少量NaCl。为了确定加热后固体的组成，某化学兴趣小组准确称取25.0g产品，配制成200mL溶液，向所得溶液中加入溶液，所得气体体积（已折算为标准状况）与加入盐酸体积的关系如图所示。
①由已知条件及图像分析，产品中的杂质为___________（填化学式）。
②图中x=___________；若每制得25.0g该样品平均消耗标准状况下11.2L，则在合成时的转化率为___________（保留两位小数）%。
16．为测定产品中的质量分数（杂质为），设计了下列三种实验方案。
方案I：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算的质量分数。
（1）下列可用来加热样品的仪器是_____（写仪器名称）。
方案Ⅱ：通过加热分解得到的质量进行计算。实验装置示意图如下：
（2）A中反应的化学方程式为_____，若装置C中碱石灰增重。则混合样品中碳酸钠的质量分数为_____。
方案Ⅲ：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图：
该实验的操作步骤：
①_____；
②取一定量样品装入广口瓶中；
③打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟；
④关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量；
⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；
⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量。
（3）操作①为_____。
（4）NaOH溶液（足量）中发生反应的离子方程式为_____。
（5）装置中有两支盛放碱石灰的干燥管（图中A和B），若只保留干燥管A将会使碳酸钠的质量分数的计算结果_____（填“偏大”或“偏小”）。原因是_____。
参考答案
1．答案：C
解析：A.与浓盐酸反应制取绿气需要加热，故不能用代替，A错误；
B.先滴加浓盐酸，产生一段时间的氣气，排除装置内的空气，再加热酒精灯，B错误；
C.钠在氯气中剧烈燃烧生成白色固体氯化钠，所以现象为产生白烟，C正确；D.因为前面装置中一直产生气体，所以实验过程中不会出现倒吸现象，D错误；
故选C。
2．答案：D
解析：A.碳酸氢钠受热分解生成使澄清石灰水变浑浊的气体，碳酸钠受热不分解，可以鉴别，A不选；
B.在坩埚中加热使钠燃烧，可以达到目的，B不选；
C.钠与水反应放热，使U形管中红墨水左低右高，该装置可验证钠和水反应是否为放热反应，C不选；
D.钾元素的焰色试验需要通过蓝色的钴玻璃观察，D选；
故选D。
3．答案：D
解析：D.实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，可说明浓盐酸的以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响，故D正确。
4．答案：A
解析：A.钠与水反应放热，钠的熔点低，则钠熔化为小球，操作、现象合理，故A正确；
B.若固体中含Fe，可与铁离子反应生成亚铁离子，由实验操作和现象，不能证明固体中一定不存在，故B错误；
C.若溶液中本身就含有，加入少量KSCN溶液，溶液仍然变为红色，故C错误；
D.向0.1mol/L溶液中滴加0.1mol/L溶液，溶液氧化，溶液褪色，表现氧化性，表现还原性，故D错误；
故答案选A。
5．答案：B
解析：2.3gNa、6.2g、7.8g、4.0gNaOH的物质的量均为0.1mol。由题意知甲、乙、丙烧杯中发生的反应及烧杯中液体质量的变化情况如下：，甲中液体增加的质量；，乙中液体增加的质量；，丙中液体增加的质量；丁中液体增加的质量为。根据钠原子守恒知，0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为：0.1mol、0.2mol、0.2mol，0.1mol，质量分别为4g、8g、8g、4g，则0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠分别溶于水所得氢氧化钠溶液的质量分数分别为：×100%、×100%、×100%、×100%，所以甲、乙、丙、丁所得溶液中溶质的质量分数大小的顺序是：丁<甲<乙=丙，故选B。
6．答案：C
解析：若X为溶液，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和氯化铁反应生成红褐色氢氧化铁沉淀和氯化钠，A项正确；若X为稀盐酸，钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气，反应过程中消耗盐酸，反应后溶液的pH增大，B项正确；若X为硫酸铜溶液，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，C项错误；若X为氢氧化钠饱和溶液，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，水的质量减少，氢氧化钠质量增加，所以恢复至室温后有氢氧化钠固体析出，D项正确。
7．答案：C
解析：A.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气，钠和硫酸铜溶液反应生成硫酸钠、氢氧化铜、氢气，反应均有可燃性气体生成，故A正确；
B.钠的密度比水小，反应放出气体，所以钠均浮在液面上反应，并四处游动，故B正确；
C.钠放入硫酸铜溶液中，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，丙中钠不能置换出单质铜，故C错误；
D.乙中氢离子浓度大于甲，所以反应剧烈程度乙>甲，故D正确；
选C。
8．答案：D
解析：A.由题意钠与CuSO4反应有铜生成，反应的方程式为，选项A正确；
B.反应中Na由0价升高到+1价，钠作还原剂，表现了还原性，选项B正确；
C.，在反应中一个Na失去一个电子，则个Na参加反应转移个电子，选项C正确；
D.若将钠投入溶液中，钠先与水发生置换反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成沉淀，无红色物质生成，选项D错误；
答案选D。
9．答案：D
解析：A.实验ⅰ溶液变红，说明与水反应生成了碱性物质，20s后溶液褪色，说明生成了具有漂白性的物质，实验ⅲ加入后产生了，说明与水反应生成了，因此中加发生反应：，故A正确；
B.由ii、iii、iv反应现象分析可知，i中溶液红色褪去的主要原因是生成了过氧化氢具有氧化性，不是氢氧根离子浓度的关系，故B正确；
C.由iv、v可知，在碱溶液中酚酞变红色和氢氧根离子浓度有关，1mol/L的氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液变红色，10分钟后溶液褪色，再滴入盐酸反应后氢氧根离子浓度减小，溶液变红色，说明iv中溶液红色褪去是因为大，故C正确；
D.实验ⅱ中溶液红色褪去的主要原因是生成了过氧化氢具有氧化性，把有色物质氧化为无色物质，向ii中褪色后的溶液中滴加盐酸，溶液最终不会变成红色，故D错误；
故答案选D。
10．答案：D
解析：实验前关闭、，打开，打开分液漏斗旋塞，过氧化钠和硫酸反应放出氧气，碳酸钠和硫酸反应放出二氧化碳气体，气球Q膨胀，用排水量气法测定反应生成气体的总体积；读完气体总体积后，关闭，缓缓打开，Q中的气体通过b，二氧化碳被b中碱石灰吸收，可观察到Q气囊慢慢缩小，量筒Ⅱ收集到的气体为氧气，量筒Ⅱ用于测氧气的量。
A.关闭、，打开，气球Q膨胀，把广口瓶中的空气排入量气装置，用排水量气法测定反应生成气体的总体积，量筒I中收集到水的体积即为气体总体积，故A正确；
B.读完气体总体积后，关闭，缓缓打开，Q中的气体排入左侧装置，可观察到Q气囊慢慢缩小，故C正确；
C.量筒Ⅰ用于测气体总体积，干燥管b中装入碱石灰吸收二氧化碳，量筒Ⅱ用于测氧气的量，故C正确；
D.导管还能消除液体体积对气体体积的影响，去掉导管a对气体体积测量有影响，故D错误。
11．答案：A
解析：装置连接顺序为制氢、净化、干燥、合成、吸水、收集氢气，装置Ⅱ可使用两次，第一次干燥氢气，第二次吸收水槽中挥发出来的水蒸气，连接顺序为，A项错误；锌与浓硫酸反应生成，锌与稀硝酸反应生成，与浓硝酸反应生成，均不生成，故不能用浓硫酸、硝酸替代装置Ⅰ中的稀硫酸，B项正确；锌粒中含，则产生的中混有，用硫酸铜溶液吸收，发生反应：，产生黑色沉淀，C项正确；、均能够与水蒸气反应，D项正确。
12．答案：D
解析：A.由分析可知，Ⅰ是空白实验，设计实验的目的是排除因体积变化对Ⅱ和Ⅲ溶液pH的影响，A正确；
B.由分析可知，Ⅰ和Ⅱ的曲线基本重合，说明加入的碳酸根只与石灰水中的钙离子反应，不与氢氧根离子反应，反应的离子方程式为，B正确；
C。由分析可知，Ⅲ比的ⅡpH曲线降低，说明反应开始时，少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀氨氧化钠和水，反应的离子方程式为，C正确；
D，由分析可知，石灰水恰好完全反应时，碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，D错误；
故选D。
13．答案：A
解析：A.由上述分析可知，硬质玻璃管反应后生成了C和、，说明Na与的反应的氧化产物为和，还原产物为C，故A错误；
B.实验iii说明Na与的反应生成了，故Na与的反应类似于Mg与的反应；故B正确；
C.步骤iv反应为C和浓硫酸反应生成，化学方程式为：；故C正确；
D.K与Na同主族，故可以推测与金属K也可以发生反应并被还原为C，故D正确。
答案选A。
14．答案：（1）1；
（2）①a
②、；B
解析：（1）酸、碱、盐是电解质，碳酸钠为盐，为电解质；二氧化碳是非电解质；食盐水是混合物，既不是电解质也不是非电解质。由制的化学方程式为；
（2）①a.向饱和溶液中滴加酚献试液，颜色为红色，向饱和溶液中滴加酚献试液，颜色为浅红色，颜色有区别，a可判断；
b.氢氧化钢和碳酸钠、碳酸氢钠反应都能生成碳酸沉淀，b不可以判断。
15．答案：（1）分液漏斗；防止倒吸
（2）饱和碳酸氢钠溶液；
（3）BC
（4）坩埚
（5）、NaCl；4.704；82.00
解析：（1）从图中可以看出，仪器a的名称为分液漏斗；仪器b连接氨气溶于水的导管，氨气极易溶于水，易产生倒吸，则其作用为：防止倒吸。
（2）装置B用于除去气体中混入的HCl，则装的试剂为：饱和碳酸氢钠溶液。装置C中，发生反应，反应的离子方程式为。
（3）对粗盐（含有、、杂质，杂质在实际生产中还容易造成设备堵塞）进行精制时，需除去、、，同时注意试剂的加入顺序，因为过量的需要使用除去，所以⑥一定要在①的前面，另外，杂质离子沉淀后，操作顺序应为④③⑤，至于NaOH所加入的位置，只需保证在过滤之前完成，由此得出正确的操作顺序为⑥①②④③⑤或②⑥①④③⑤，故选BC。
（4）实验室模拟侯氏制碱法首先制得的是，然后将其灼烧，需在坩埚中进一步制得纯碱。
（5）图中信息显示，加入200mL盐酸时，发生反应，又加入210mL盐酸时，发生反应，则10mL盐酸用于与未分解的发生反应。
①题中信息显示，所得的产品中混有少量NaCl，图象信息显示，有少量未分解，所以产品中的杂质为、NaCl。
②图中，后加入的210mL盐酸与发生反应，则x=0.21L×1mol/L×22.4L/mol=4.704L。25.0g产品中，含有的物质的量为0.01L×1mol/L=0.01mol，的物质的量为0.20L×1mol/L=0.2mol，则发生分解的的物质的量为0.4mol，共生成的物质的量为0.41mol。若每制得25.0g该样品平均消耗标准状况下11.2L，则在合成时的转化率为=82.00%。
16．答案：（1）坩埚、试管
（2）；
（3）检查装置气密性
（4）
（5）偏小；没有干燥管B，外界空气中水蒸气和气体被吸收，导致干燥管A质量增加的多，就会推算出样品中碳酸氢钠质量多，碳酸钠质量少，导致样品中碳酸钠质量分数结果偏小
解析：（1）加热碳酸氢钠固体分解，加热样品所选用的仪器是坩埚、试管；
（2）A中发生的是碳酸氢钠受热分解，反应的方程式为；
（3）连接好实验装置第一步应该是检查装置气密性，保证装置气密性良好才能做后续实验。
