全国通用版2022版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物1钠及其重要化合物课时作业含解析

这是一份全国通用版2022版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物1钠及其重要化合物课时作业含解析，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题包括10小题,每题6分,共60分)
1.下列化学实验事实及其解释不正确的是( )
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
B.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
【解析】选A。对NaHCO3溶液微热,HC水解程度增大,溶液碱性增强,A错误;钠保存在煤油中,B正确;CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应,C正确;钠长期暴露在空气中,最终产物是Na2CO3,D正确。
2.事实上,许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应,且反应极有规律,如Na2O2+SO2Na2SO4、2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2。下列化学方程式中正确的是
( )
A.2Na2O2+2N2O44NaNO3
B.Na2O2+2NO22NaNO2+O2
C.2Na2O2+2N2O34NaNO2+O2
D.2Na2O2+2Mn2O74Na2MnO4+O2↑
【解析】选A。Na2O2具有氧化性,可与还原性物质发生氧化还原反应,Na2O2还可与最高价氧化物反应生成相应的盐和氧气。N2O4中的N为+4价,因此和Na2O2反应生成+5价N,即生成NaNO3,A正确;Na2O2可把NO2氧化为NaNO3,B错误;Na2O2可把N2O3氧化为NaNO3,C错误;化学方程式中原子不守恒,应为2Na2O2+2Mn2O74NaMnO4+O2↑,D错误。
【加固训练】
有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述错误的是( )
A.相同温度下,等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性比较,前者更强
B.常温时水溶性:Na2CO3>NaHCO3
C.在酒精灯加热的条件下,前者不分解,后者分解
D.将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者产生沉淀,后者无明显现象
【解析】选D。将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,都会生成CaCO3沉淀,反应为Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH和NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+NaOH+H2O,D错误。
3.下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是
( )
①过量Na2O2投入FeCl2溶液中;②过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合;③少量
Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中;④Na2SiO3溶液中通入过量CO2;⑤CaCl2与NaOH的混合溶液中通入过量CO2
A.全部B.①⑤
C.②③④D.②③④⑤
【解析】选C。①二者发生氧化还原反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀;②过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合,二者反应生成硫酸钡白色沉淀;③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中,二者反应生成碳酸钙白色沉淀;④向Na2SiO3溶液中通入过量CO2,二者反应生成白色不溶物硅酸;⑤CaCl2与NaOH的混合溶液中通入少量CO2,生成碳酸钙白色沉淀,当二氧化碳过量时碳酸钙转化为可溶性的碳酸氢钙。
4.下列操作或实验现象的解释(方程式)正确的是( )
A.除去Na2CO3溶液中的Na2SO4,加入适量Ba(OH)2溶液后,过滤:
Ba2++SBaSO4↓
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++6H2O2Fe(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+2CO22Na2CO3+O2
D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,出现白色沉淀:
2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+C+2H2O
【解析】选B。Na2CO3与Ba(OH)2也反应,且还会引入OH-,A错误; 钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中,先与H2O反应:①2Na+2H2O2NaOH+H2↑,生成无色气体,NaOH与FeCl3反应;②3NaOH+FeCl3Fe(OH)3↓+3NaCl,生成红褐色沉淀,将①②联立得离子方程式:6Na+2Fe3++6H2O2Fe(OH)3↓+6Na++3H2↑,B正确;Na2O2在潮湿的空气中吸水,生成NaOH,C项错误;澄清石灰水过量,则发生反应:HC+Ca2++
OH-CaCO3↓+H2O,D错误。
5.向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况,且(2)(3)(4)图中分别有OAAB,则下列分析与判断不正确的是( )
A.M中只有一种溶质的有(1)和(3)
B.M中有两种溶质的有(2)和(4)
C.(2)图显示M中c(NaHCO3)D.(4)图显示M中的溶质为NaOH和Na2CO3
【解析】选C。发生的反应为NaOH+HClNaCl+H2O,Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,
NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,由方程式可知Na2CO3转化为NaHCO3消耗盐酸与NaHCO3反应消耗盐酸体积相等。图(1)中加入盐酸即有CO2生成,说明溶质只有一种为NaHCO3,图(3)中OA=AB,说明溶质只有Na2CO3,A正确;图(2)中OAAB,说明含有NaOH和Na2CO3两种溶质,B、D正确;图(2)中OA【加固训练】
在密闭容器中,加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中的固体剩余物是( )
A.Na2CO3和Na2O2
B.Na2CO3和NaOH
C.NaOH和Na2O2
D.NaOH、Na2O2和Na2CO3
【解析】选B。根据反应方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,加热条件下NaHCO3分解后存在如下关系:2NaHCO3～CO2～H2O,Na2O2与CO2、H2O反应的关系分别为Na2O2～CO2～Na2CO3,
Na2O2～H2O～2NaOH。故加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中的固体剩余物是Na2CO3和NaOH。
6.有8 g Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与200 g质量分数为3.65%的盐酸恰好反应,蒸干溶液,最终得固体质量为( )
A.8 gB.15.5 g
C.11.7 gD.无法计算
【解析】选C。n(HCl)==0.2 ml,由题意知,所得溶液中的溶质只有NaCl,根据电荷守恒得:n(Na+)=0.2 ml,则n(NaCl)=0.2 ml,所以蒸干溶液后最终得固体质量为0.2 ml×58.5 g·ml-1=11.7 g,选C。
7.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 ml,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 ml O2
B.反应①的离子方程式为Na+2H2ONa++2OH-+H2↑
C.钠在化学反应中常常失去电子被氧化,作氧化剂,故Na+具有强氧化性
D.①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数:①>②>③
【解析】选A。0.1 ml Na2O2与100 g H2O反应,H2O过量,反应③最多能产生
0.05 ml O2,A正确;反应①的离子方程式应为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑,B错误;在化学反应中钠易失去电子作还原剂,Na+具有弱氧化性,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,D错误。
8.某溶液含有①N、②HC、③S、④C、⑤S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
【解析】选A。过氧化钠具有强氧化性,能将S氧化为S;所得溶液为碱性溶液,HC将转化为C,只有N的浓度基本不变。
9.(2018·武汉模拟)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( )
【解析】选D。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,可为航天员供氧,正确。
10.(能力挑战题)实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取 1.59 g样品,溶于水配成250.00 mL溶液,取出25.00 mL该溶液用 0.1 ml·L-1盐酸进行滴定,得到如下曲线。以下说法或操作正确的是
( )
A.第一个计量点之前发生反应的离子方程式: HC+H+H2O+CO2↑
B.第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl-、HC
C.此样品中n(NaHCO3)=(28.1-2×11.9)×10-3 ml
D.使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量,将会得到1个计量点
【解析】选C。用盐酸滴定Na2CO3和NaHCO3的混合溶液会出现两个计量点:第一个计量点之前发生的反应为C+H+HC,第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为HC+H+CO2↑+H2O,A错误;第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl-,无大量HC存在,B错误; 根据两个计量点得样品中n(NaHCO3)=(28.1-2×11.9)×10-3 ml,C正确;使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量,将会得到三个计量点,发生的反应分别是H++OH-H2O、C+H+HC、HC+H+CO2↑+H2O,D错误。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(10分)如图所示,下列各项变化的未知物焰色反应均呈黄色,E为淡黄色粉末。
回答下列问题:
(1)写出A→B的化学方程式________________。
(2)写出C→D的离子方程式_______________________。
(3)在B→C的变化中,所得C的溶液往往不纯,其中的杂质(不包括水)可能是________,主要原因是__________________;还可能是______________,主要原因是______________________________。
【解析】由于物质的焰色反应均呈黄色,从而确定各物质中均含有钠元素。又由于E为淡黄色粉末从而确定E为Na2O2。然后根据框图关系,可知A为Na,B为NaOH,C为Na2CO3,D为NaCl,F为NaHCO3。
答案:(1)2Na+2H2O2NaOH+H 2↑
(2)C+2H+CO2↑+H2O
(3)NaOH 通入CO2的量不足
NaHCO3 通入的CO2过量
【加固训练】
金属钠的熔点为97.81 ℃,沸点为882.9 ℃;钛的沸点为1 675 ℃,相对原子质量为48,钛的氯化物(TiClx)的沸点为136.4 ℃,镁的熔点为651 ℃,请探讨下列问题:
(1)你认为下列制钛的方法中,________(填序号)是肯定不可行的,其理由是___________________________。
①钠与TiClx的水溶液反应
②钠与TiClx在气相中反应
③用熔融的镁在稀有气体中还原TiClx
(2)如用钠与TiClx反应制取钛,其反应的化学方程式为_______________。
(3)如果钠与TiClx反应时,每转移2 ml电子就生成24 g金属钛,则x为________。
(4)向100 mL 1 ml·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
【解析】(1)钠与TiClx的水溶液反应时,钠先与水反应。
(2)钠与TiClx反应制取钛属于置换反应。
(3)钠与TiClx反应时,每转移2 ml电子就生成24 g金属钛,钛相对原子质量是48,24 g Ti的物质的量为0.5 ml,因转移了2 ml电子,所以钛是由+4价到0价的,因此x为4。
(4)CO2与NaOH反应时,CO2不足,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 ml·L-1×58.5 g·ml-1=5.85 g。
②若验证白色固体X是NaOH、Na2CO3,需要检验OH-、C,先利用BaCl2检验C,再利用MgCl2检验OH-,选c、b。因最终都生成沉淀,故一定需要过滤操作。
答案:(1)① 钠首先与水反应
(2)TiClx+xNaTi+xNaCl
(3)4 (4)Na2CO3 NaHCO3
①5.85 ②cb c
12.(14分)化学兴趣小组的同学,为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数,进行了以下实验,完成下列问题:
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应,仪器b的名称是________,洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,此浓硫酸的作用是___________________。
(2)乙同学用图2所示装置,取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若b下端玻璃管中的________,则装置气密性良好。
②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验:
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。
②丙同学测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为________。
【解析】(1)NaCl不与稀硫酸反应,Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)。
(2)①将针筒活塞向内推压,增大了容器中的压强,故若b下端玻璃管中的液面上升,则装置气密性良好。
②CO2是气体,能直接测得的数据是CO2的体积。
(3)①生成沉淀,故操作Ⅰ需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。
②经过计算,样品中Na2CO3质量分数的计算式为。
答案:(1)Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸气
(2)①液面上升 ②体积
(3)①过滤 称量 ②
13.(16分)(能力挑战题)某研究性学习小组在网上收集到信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
【实验】将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O
假设2:白色物质是Na2CO3
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物
【设计实验方案·验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是 __。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为________。
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中,________成立。你的理由是__ __。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 __。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠,你是否同意丙同学的观点,并简述理由: __。
【解析】(1)Na2O、Na2CO3溶于水所得溶液均呈碱性,因此不能通过加入无色酚酞试液后溶液变红判断白色物质为Na2O。
(2)～(3)方案2中①中产生白色沉淀,说明白色物质中有Na2CO3,②中滴加无色酚酞试液溶液不变红色,说明白色物质中无Na2O,因此白色物质为Na2CO3。
(4)根据Na转化为Na2CO3可知,Na作还原剂,则CO2作氧化剂转化为C,化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。
(5)丙同学的观点不正确,因为反应物为Na、CO2,不含氢元素,故不可能生成NaOH。
答案:(1)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红
(2)Na2CO3
(3)假设2 方案2的①中出现了白色沉淀,说明有C,②中加酚酞无明显现象,说明无Na2O
(4)4Na+3CO22Na2CO3+C
(5)不同意,因为反应体系中无氢元素(或其他合理答案)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
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象