2023人教版高中化学必修第一册 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第2课时 钠的化合物 焰色试验 试卷

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第2课时　钠的化合物　焰色试验基础过关练题组一　氧化钠与过氧化钠1.下列关于Na2O和Na2O2的叙述中不正确的是(　　)A.都是钠的氧化物B.加入水中,溶液都呈碱性C.都能和二氧化碳反应生成纯碱D.都是强氧化剂2.(2022浙江绿谷高中联盟期中)下列关于Na2O和Na2O2的说法中,不正确的是(　　)A.Na2O与Na2O2中的阴、阳离子数之比均为1∶2B.Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源C.Na2O和Na2O2的颜色不同D.Na2O2与Na2O都能与水反应生成碱,都属于碱性氧化物3.(2021天津和平期中)向紫色石蕊试液中加入Na2O2粉末,充分振荡,可观察到的现象是(　　)A.溶液仍为紫色B.除最终溶液褪色外,无其他现象C.溶液最终变为蓝色D.溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色4.(2021广东佛山一中期中)某溶液中含有HC、C、Na+、N四种离子。若向其中加入Na2O2粉末,充分反应后(溶液体积变化忽略不计),溶液中离子数目基本保持不变的是(　　)A.N　　　　B.C、NC.HC、N　　　　D.C、N、Na+5.(2022河南开封五县期中联考)如图所示,甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有500 mL蒸馏水(密度为1 g/mL),然后分别放入2.3 g Na、6.2 g Na2O、7.8 g Na2O2、4.0 g NaOH,待固体完全溶解,则四个烧杯的溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序为(　　)A.甲=丁<乙=丙　　　　B.丁<甲<乙=丙C.丁<甲<乙<丙　　　　D.甲<乙<丙<丁6.(2022山东临沂期中)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。某同学选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。(1)A是制取CO2的装置,其装置中仪器a的名称是　　　　　　。 (2)B中的试剂是　　　　　　溶液,发生反应的离子方程式是　　　　　　　　。 (3)C中Na2O2与CO2反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。 (4)D中的试剂是NaOH溶液,其作用是　　　　　　　　　　。 (5)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是　　　　　　　　　　　　　　　　,说明过氧化钠可作供氧剂。 题组二　碳酸钠与碳酸氢钠7.(2021北京一○一实验学校期中)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法中,不正确的是(　　)A.均为白色固体,均可溶于水B.均与足量盐酸反应产生CO2C.受热均易分解D.其水溶液均能使酚酞溶液变红8.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的操作是(　　)A.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清的石灰水中B.分别测量两种固体溶于水时,溶液的温度变化C.分别在这两种固体中,逐滴加入同浓度的稀盐酸D.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清的石灰水9.(2022浙江新力量联盟期中)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是(　　)A.CO2气体(HCl):饱和NaHCO3溶液B.Na2CO3固体(NaHCO3):加热至不再产生气体C.NaHCO3溶液(Na2CO3):通过量CO2D.Na2CO3溶液(Na2SO4):加入适量Ba(OH)2溶液,过滤10.(2022广东深圳中学期中)下列有关物质的性质与用途有对应性且说法均正确的是(　　)A.苏打易溶于水,可用于去除物品表面的油污B.小苏打受热易分解,可用于制胃酸中和剂C.小苏打受热分解时生成二氧化碳气体,可用于制作膨松剂D.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良题组三　焰色试验11.(2021黑龙江省实验中学期中)下列有关焰色试验操作的描述正确的是(　　)A.在观察焰色时均要透过蓝色钴玻璃,以便排除钠元素的黄光的干扰B.取一根洁净的细铂丝,放在酒精灯上灼烧至与火焰颜色相同,再蘸取少量NaCl溶液,进行焰色试验C.铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的K2SO4溶液,重复以上实验D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则该溶液中一定有Na+,没有K+12.(2022山西大同期中)五彩缤纷的烟花与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列关于焰色试验的说法中错误的是(　　)A.焰色试验是化学变化B.钠的焰色为黄色C.钾的焰色应透过蓝色钴玻璃观察D.不能利用焰色试验区分NaOH与NaCl固体13.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,放在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,火焰的颜色呈紫色,下列说法正确的是(　　)A.该溶液中阳离子只有钾离子B.该溶液中一定含有钠离子C.该溶液中可能含有钠离子,但一定含有钾离子D.该溶液中可能含有钾离子,但一定含有钠离子 能力提升练题组一　钠的化合物性质的综合应用1.(2022山西朔州月考)过氧化钠与过量的碳酸氢钠混合后,在密闭容器中充分加热,排出气体后冷却,残留的固体物质是(　 　)A.NaOH、Na2CO3B.Na2CO3C.NaOHD.NaOH、Na2CO3、Na2O22.(2022河北石家庄期中)下表中,对陈述Ⅰ、陈述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纯碱可用于治疗胃酸过多症纯碱可与盐酸反应Ⅰ对,Ⅱ对,有B除去CO2中的少量HCl杂质可将气体通入饱和Na2CO3溶液中Na2CO3可与HCl反应Ⅰ对,Ⅱ错,无CNa2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质,可加入适量NaOH除去NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3Ⅰ对,Ⅱ对,有DNa2O2是淡黄色粉末Na2O2可用作供氧剂Ⅰ对,Ⅱ对,有3.(2021北京交大附中期中)下列有关钠及其化合物的叙述中不正确的是(　　)A.除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠,可将固体加热B.可用盐酸鉴别NaHCO3和Na2CO3两种物质的溶液C.金属钠着火时,可用水来灭火D.Na、Na2O、Na2O2、NaOH长期放置在空气中,最终都将变为Na2CO34.(2021安徽安庆一中期中)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数是(　　)A.33.3%　　B.40%　　C.36%　　D.54.5%题组二　钠及其化合物间的相互转化5.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析不正确的是(　　)A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3C.反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应等6.(2022山东临沂期中)元素的价类二维图指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为钠元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法不正确的是(　　)A.NaOH溶液可以与过量CO2反应实现转化关系①B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生C.向Na2CO3溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成NaClD.反应②只能通过加热才能实现物质转化7.(2021天津和平期中)某银白色金属单质A在空气中燃烧时发出黄色火焰,得到淡黄色固体B,B和酸性气体D反应能生成C,A露置在空气中足够长时间也会变为C,E与D反应也能生成C,A、B都能与水反应生成E。回答下列问题:(1)写出下列物质的化学式:A　　 　,B　　 　,C　　 　,D　　 　,E　　 　。 (2)写出下列反应的化学方程式(③写出离子方程式):①A生成B:　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ②B与水反应生成E:　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　; ③向C的溶液中通入足量的酸性气体D的离子方程式:　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 题组三　实验探究钠的化合物的性质8.(2022辽宁沈阳协作校期中)实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,下列说法错误的是(　　)(提示:浓氨水滴入生石灰中可制备NH3,且NH3极易溶于水)A.X溶液为饱和碳酸钠溶液,作用是吸收二氧化碳中的氯化氢B.装置中使用“多孔球泡”可增大NH3的吸收速率C.实验时,先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3,再通入足量CO2D.利用锥形瓶中所得物质制备Na2CO3固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程9.(2021安徽舒城中学期中)室温下,某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验,回答下列问题。(1)用如图装置制备纯净的CO2。丙装置中盛放无水CaCl2的仪器名称是　　　　,乙装置中溶液的作用是　　　　　　　　　　　　。 (2)按照如图装置进行实验(夹持装置略)。①先组装仪器,然后　　　　　　　　　,再用注射器1抽取100 mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末。 ②打开弹簧夹K1、K2,向右推动注射器1的活塞,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③实验过程中,需缓慢推入CO2,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 10.(2022江西新余一中期中)某小组通过实验探究NaHCO3和Na2CO3的性质。实验一:探究NaHCO3和Na2CO3的溶解性和水溶液的酸碱性。 步骤实验操作观察到的实验现象Na2CO3NaHCO3①在2支试管里分别加入1 g NaHCO3和1 g Na2CO3,各加入10 mL水,振荡全部溶解,得到透明溶液部分溶解,试管底部有少许固体②将步骤①的试管中溶液分别分成两份,其中1份溶液中各滴加2滴酚酞溶液溶液变红色溶液变浅红色③在步骤②的另两份溶液中各滴加2滴10%盐酸,振荡没有气泡产生产生少量气泡根据上述实验现象,回答下列问题:(1)常温下,NaHCO3的溶解度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)Na2CO3的溶解度。 (2)下列推断正确的是　　　　(填字母)。 A.碳酸钠溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈酸性B.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液都呈碱性C.碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液都呈酸性D.碳酸钠溶液呈碱性,碳酸氢钠溶液呈中性(3)Na2CO3溶液和少量盐酸反应生成NaHCO3,离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 实验二:探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性。观察到的实验现象如下表所示:物质装置B中现象装置C中现象Na2CO3无明显变化开始断断续续产生气泡,一会儿后,没有气泡,溶液保持澄清NaHCO3白色粉末变蓝色开始断断续续产生气泡,一会儿后,产生连续气泡,溶液变浑浊根据上述实验现象,回答下列问题:(4)加热Na2CO3时,装置C中产生气泡的原因是　　　　　　　　。 (5)实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)加热NaHCO3发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。答案全解全析基础过关练1.D2.D3.D4.A5.B7.C8.D9.D10.C11.B12.A13.C    1.D　Na2O和Na2O2都是钠的氧化物,A项正确;Na2O和Na2O2都能和水反应生成NaOH,故溶液呈碱性,B项正确;Na2O和Na2O2都能和CO2反应生成纯碱,C项正确;Na2O2是强氧化剂,而Na2O的氧化性很弱,D项错误。2.D　Na2O、Na2O2中阴离子分别为O2-和,阳离子均为Na+,即二者阴、阳离子数之比均为1∶2,A项正确;Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体,二者颜色不同,C项正确;Na2O与酸反应只生成盐和水,为碱性氧化物,而Na2O2与酸反应除了生成盐和水外,还生成O2,可用于供氧,不属于碱性氧化物,B项正确,D项错误。3.D　向紫色石蕊试液中加入Na2O2粉末,充分振荡,发生反应2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,生成氧气,Na2O2具有漂白性,可以使溶液变为无色,故可观察到的现象是溶液中有气泡产生,溶液最终变为无色。4.A　过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,溶液中钠离子数目增多,反应生成的OH-与溶液中的HC反应生成C和H2O,溶液中HC数目减少,C数目增多,溶液中N数目基本不变。5.B　甲中发生反应2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,2.3 g Na参加反应生成4.0 g NaOH,溶液增重为m(Na)-m(H2)=2.3 g-0.1 g=2.2 g;乙中发生反应Na2O+H2O 2NaOH,6.2 g Na2O参加反应生成8.0 g NaOH,溶液增重6.2 g;丙中发生反应2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,7.8 g Na2O2参加反应生成8.0 g NaOH,溶液增重为m(Na2O2)-m(O2)=7.8 g-1.6 g=6.2 g;丁中溶液增重4.0 g。乙、丙中生成的NaOH均为8.0 g,溶液增重相同,即溶液中NaOH的质量分数相同;甲、丁中生成的NaOH均为4.0 g,但甲中溶液质量较小,故溶液中NaOH的质量分数:甲>丁。结合上述分析可知四个烧杯的溶液中NaOH的质量分数:丁<甲<乙=丙,B项正确。方法指导　　解答本题时根据差量法计算溶液增重质量,再利用生成NaOH的质量比溶液的质量,计算溶液中NaOH的质量分数。6.答案　(1)分液漏斗(2)饱和NaHCO3　H++HC H2O+CO2↑(3)2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2(4)吸收二氧化碳气体(5)把试管F移出水面,将带火星的木条伸入试管,木条复燃解析　(2)装置B中盛放的是饱和NaHCO3溶液,其作用是除去CO2中的HCl杂质,其中HCl与饱和NaHCO3溶液反应的离子方程式为H++HC H2O+CO2↑。(3)C中Na2O2固体与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。(4)D中NaOH溶液的作用是吸收多余的CO2气体。(5)试管F中收集满气体(O2)后,为验证气体成分,应把试管F移出水面,将带火星的木条伸入试管,木条复燃,则证明有O2生成,说明Na2O2可作供氧剂。7.C　Na2CO3和NaHCO3均为白色固体,均可溶于水,A正确;盐酸足量,Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应产生CO2,B正确;碳酸氢钠受热易分解,碳酸钠受热不分解,C错误;Na2CO3和NaHCO3水溶液都呈碱性,均能使酚酞溶液变红,D正确。8.D　A项,加热有气体生成的是NaHCO3,且该气体能使澄清石灰水变浑浊;B项,溶液温度升高的是Na2CO3,温度降低的是NaHCO3;C项,两固体中加入盐酸立即生成气体的是NaHCO3,刚开始无明显现象,加入一段时间稀盐酸后生成气体的是Na2CO3;D项,两溶液均能与澄清石灰水反应生成沉淀,无法鉴别。9.D　Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2溶液反应,故D项错误。10.C　苏打是Na2CO3的俗称,用Na2CO3溶液可去除物品表面的油污,但除油污是利用碳酸钠溶液的碱性,与Na2CO3易溶于水无关,A项错误;小苏打是NaHCO3的俗称,NaHCO3能与胃酸发生反应从而消耗过多的胃酸,与其受热易分解无关,B项错误;Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3和NaOH,会加重土壤碱性,D项错误。11.B　在观测钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,其他元素不需要,A错误;取一根洁净的细铂丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取NaCl溶液,进行焰色试验,B正确;做焰色试验结束后铂丝要用稀盐酸洗涤,不能用稀硫酸洗涤,C错误;黄光能掩盖紫光,该实验只能说明该溶液中含有Na+,无法确定是否含有K+,D错误。12.A　焰色试验过程中并没有生成新物质,属于物理变化。13.C　蓝色钴玻璃可以滤去黄光,所以透过蓝色钴玻璃,火焰的颜色呈紫色,说明该溶液中一定含有钾离子,但不能确定是否含有钠离子。能力提升练1.B2.C3.C4.D5.B6.D8.A 1.B　NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O、CO2;H2O、CO2同时与过氧化钠反应时,可认为CO2优先与Na2O2反应,由于NaHCO3过量,生成的CO2也过量,CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,即冷却后所得固体为Na2CO3。2.C　A项,纯碱的碱性较强,不能用于治疗胃酸过多症,陈述Ⅰ错;B项,CO2、HCl均能与饱和Na2CO3溶液反应,陈述Ⅰ错;C项,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确,且二者有因果关系;D项,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确,但二者无因果关系。3.C　金属钠与水、氧气等物质反应,金属钠着火时,不能用水来灭火,一般用沙子盖灭,C错误。4.D　CO燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为2CO+O2 2CO2,二氧化碳与过氧化钠发生反应2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2,经整理可得CO+Na2O2 Na2CO3(该反应实际不能发生),固体增加的质量相当于CO的质量;氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为2H2+O2 2H2O,水与过氧化钠发生反应2H2O+2Na2O2 4NaOH+O2↑,经整理可得H2+Na2O2 2NaOH(该反应实际不能发生),固体增加的质量相当于H2的质量。则CO、H2、O2用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重的7.5 g就是原混合气体中CO、H2的质量之和,所以混合气体中氧气的质量为16.5 g-7.5 g=9 g,氧气的质量分数为×100%≈54.5%,D项正确。5.B　反应③的化学方程式为2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O,NaOH为碱,Na2CO3为盐,因此CO2具有酸性氧化物的性质,故A说法正确;反应④是2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,说明Na2CO3比NaHCO3稳定,故B说法错误;反应⑤⑥分别是2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,因此反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给,故C说法正确;反应④为分解反应,反应①为化合反应,反应②为置换反应,故D说法正确。6.D　NaOH溶液与过量CO2反应生成NaHCO3,即实现转化①,A项正确;反应④、⑤分别为2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,两反应均生成O2,B项正确;向Na2CO3溶液中不断滴加盐酸,依次发生反应③Na2CO3+HCl(少量) NaCl+NaHCO3和反应⑧NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,C项正确;反应②通过加热和加入NaOH溶液均能实现物质转化,其化学方程式分别为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O和NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O,D项错误。7.答案　(1)Na　Na2O2　Na2CO3　CO2　NaOH(2)①2Na+O2 Na2O2②2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑③C+H2O+CO2 2HC解析　某银白色金属单质A在空气中燃烧时发出黄色火焰,则A是Na,得到淡黄色固体B,钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠,则B是Na2O2,B和酸性气体D反应能生成C,A露置在空气中足够长时间也会变为C,则C为Na2CO3,E与D反应也能生成C,酸性气体D为CO2,钠、过氧化钠和水反应都生成氢氧化钠,则E是NaOH。8.A　结合图示装置可将实验流程简单梳理如下:,Na2CO3溶液与CO2、HCl均能发生反应,X溶液应为饱和NaHCO3溶液,A项错误;使用“多孔球泡”可增大气体与溶液的接触面积,加快NH3的吸收速率,B项正确;先通NH3使溶液呈碱性,利于CO2的吸收,C项正确;NaHCO3固体受热分解得Na2CO3固体,利用锥形瓶中所得NaHCO3制备Na2CO3固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程,D项正确。归纳提升　　结合NH3、CO2的溶解度,应先向饱和食盐水中通入NH3,使其呈碱性,再通入CO2。溶液中生成NaHCO3,经过滤、洗涤、干燥得到NaHCO3晶体;NaHCO3晶体受热分解即得到Na2CO3。涉及的化学方程式分别为NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。9.答案　(1)干燥管　除去CO2中混有的HCl(2)①检查装置气密性　②U形管中固体颜色逐渐由淡黄色变为白色,注射器2活塞外移　③2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2解析　用大理石与稀盐酸反应制取CO2,CO2中常混有HCl和水蒸气,它们都会对CO2与Na2O2的反应产生干扰,所以需将CO2气体进行净化,HCl用饱和NaHCO3溶液处理,水蒸气可以用浓硫酸或无水氯化钙进行处理。CO2与Na2O2反应时,需缓慢推动注射器,否则CO2反应量太少,同时可能将U形管内的固体冲出。(1)丙装置中盛放无水CaCl2的仪器名称是干燥管,乙装置用于除去CO2中混有的HCl气体。(2)①先组装仪器,然后检查装置气密性;②打开弹簧夹K1、K2,向右推动注射器1的活塞,此时U形管内Na2O2与CO2发生反应,同时气体进入注射器2,所以可观察到的现象是U形管中固体颜色逐渐由淡黄色变为白色,注射器2活塞外移;③实验过程中,Na2O2与CO2发生反应,生成Na2CO3和O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。10.答案　(1)小于(2)B(3)C+H+ HC(4)加热时排出了部分装置内的空气(5)Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强(6)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O解析　(1)根据实验步骤①中现象可知,相同条件下NaHCO3的溶解度较小。(2)根据实验步骤②可知,两溶液都能使酚酞溶液变红色,说明两溶液均显碱性,B项正确。(3)由实验步骤③可知少量盐酸与Na2CO3溶液反应的离子方程式为C+H+ HC。(4)根据“断断续续产生气泡”可知,气流成分是装置内的空气,加热时排出了部分装置内的空气。(5)根据加热时的实验现象可知NaHCO3受热分解,且生成CO2和水蒸气,而Na2CO3受热不分解,由此可判断Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。(6)NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。