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人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物巩固练习
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物巩固练习,共12页。试卷主要包含了CO2,g-40等内容,欢迎下载使用。
第1课时 活泼的金属单质——钠
1.下列关于钠的描述正确的是 ( )
A.钠在自然界中既有游离态又有化合态
B.钠是银白色金属,密度比煤油小
C. Na在自然界中主要以NaCl形式存在
D.钠在空气中燃烧,主要产物是Na2O
2.下列关于钠的说法不正确的是 ( )
A.实验室应将钠保存在煤油中
B.实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶
C.实验室也可用CCl4溶液保存金属钠
D.实验室取用金属钠至少需要4种用品
3.(2019吉林延边二中高一上期中)金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是 ( )
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火
4.(2018宁夏银川二中高一上期中)取一块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列对实验现象的描述正确的是( )
①金属钠先熔化②在空气中燃烧,火花四溅③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体
A.仅①② B.仅①②③
C.仅①④⑤ D.仅④⑤
5.等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是 ( )
A.第一块钠失去电子数多
B.两块钠失去电子数相同
C.两块钠的反应产物的颜色相同
D.两块钠所得反应产物的质量相等
6.2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧气氧化后得到3.5 g固体,由此判断其产物是 ( )
A.只有Na2O B.只有Na2O2
C.Na2O和Na2O2Na的混合物 D.无法确定
7.A、B、C是中学化学中常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的化学式为________ ,A→C反应的化学方程式为____。
(2)若A是一种非金属,其常见单质为黑色固体,C是最主要的温室气体,则C的分子式为____ ,B→C反应的化学方程式为________。
A和C是否能反应?____(填“能”或“不能”),若能,写出反应的化学方程式:____________(若不能,此空不填)。
8.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠,可能观察到的现象是下图中的 ( )
A B
C D
9.(2019山东德州一中高一上模块检测)将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可观察到下列现象,其中正确的有 ( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面
②钠立即与水反应,并有气体产生
③反应后溶液变红
④钠熔化成闪亮的小球
⑤小球在水面上四处游动
⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
能力提升
1.(★★☆)一小块金属钠长时间放置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是 ( )
①变成白色粉末 ②变暗
③变成白色固体 ④变成液体
A.①②③④ B.②③④①
C.②③①④ D.③②④①
2.(疑难1,★★☆)如图所示,在坩埚中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4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。据此判断下列说法中不正确的是 ( )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应放出热量
C.上述反应中CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
3.(2019黑龙江鹤岗一中高一上月考,★★★)某同学类比镁在二氧化碳中的燃烧反应,认为钠和二氧化碳也可以发生反应,他在实验室中选择以下装置对该反应能否发生进行了实验探究。依据要求回答问题:
(1)二氧化碳的发生装置中反应的离子方程式为__________________。
(2)为达到实验目的,选择图中的装置,其连接顺序为:二氧化碳的发生装置→___________。
(按气流方向,用小写字母表示)
(3)检查装置气密性良好,装好药品后,打开弹簧夹,待装置中的空气排净后才能点燃酒精灯,能说明装置中空气已经排净的现象是_______________。
(4)该同学在制取CO2的过程中,向装置B中加入某酸后,发现固体与酸没有接触,为使反应顺利进行,下列可再加入的试剂是___________。
A.稀硝酸 B.H2SO4溶液
C.苯 D.CCl4溶液
(5)若反应过程中CO2足量,反应结束后,该同学对硬质玻璃管中生成的固体提出了以下猜想:
①生成的固体物质为Na₂CO₃
②生成的固体物质为Na₂CO₃和C的混合物
③生成的固体物质为Na₂CO₃和Na2O的混合物
④生成的固体物质为Na2O和C的混合物
报告给老师后,老师认为可以排除其中的_______________种情况(填序号),则钠与足量CO₂反应的化学方程式为__________________。
(6)该同学觉得该装置仍有缺陷,查阅资料后得知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd,于是他在装置后加装一个盛装PdCl2溶液的装置做吸收装置,该装置中发生反应的化学方程式为_________________。
4.(★★★)如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验,为收集、检验气体产物,某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙,请根据要求回答下列问题。
(1)写出钠与水反应的离子方程式:_____________。
(2)按乙装置实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是_________ 。(填字母)
A.钠块始终保持在a处,直至完全消失
B.钠沉到U形管b处而后又慢慢浮到a处
C.钠处于煤油和水的交界处上下浮动
D.随反应的进行煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升
E.最终钠块在煤油中燃烧起来
(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_____________。
(4)用乙装置实验,点燃气体产物时,是否需要检验纯度 _________(填“是”或“否”)。
(5)按图丙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_________(填字母)。
①用扎有小孔的铝箔包住钠
②用扎有小孔的铜箔包住钠
已知:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
a.二者收集气体一样多 b.①收集气体体积较大 c.②收集气体体积较大
答案
第1课时活泼的金属单质——钠
基础过关练
1.C 钠性质活泼,能够与空气中的水、氧气反应,在自然界中主要以化合态的NaCI形式存在,A错误,C正确;钠能沉在煤油底部,密度比煤油的大,B错误;钠在空气中燃烧生成Na₂O₂,D错误。
2.C钠能和氧气、水反应,故应隔绝空气保存,且钠的密度比煤油的密度大,故可以保存在煤油中,A正确;为了节约药品,防止发生意外,实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶,B正确;CCI4密度大于钠,不能用来保存金属钠,C错误;取用金属钠需要用镊子夹取,并将其放置在玻璃片上,用滤纸吸干煤油,用小刀切割,所用的实验用品至少有4种,D正确。
3.C钠硬度小,可以用小刀切割,A错误;钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成白色的氧化钠,B错误;钠燃烧时发出黄色火焰,C正确;钠能与二氧化碳反应,钠着火时不能用泡沫灭火器灭火,可以用干燥的沙土灭火,D错误。
4.C加热时,钠先受热熔化成闪亮的小球,然后燃烧,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成淡黄色的过氧化钠固体。
5.B Na与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,Na的化合价变化相同,则两块钠失去的电子数相同。
6.C若2.3 g钠全部生成Na2O,质量为3.1 g;若2.3 g钠全部生成Na2O2,质量为3.9 g,因为3.1g<3.5g<3.9 g,所以其产物应为Na2O和Na2O2的混合物。
7.答案(1)Na2O 2Na+O2Na2O2
(2) CO2 2CO+O22CO2 能 C+CO22CO
解析(1)根据C为淡黄色固体,推知C为Na2O2,则B为Na2O,A为Na.A→C的反应为2Na+O2Na2O2。(2)根据C是最主要的温室气体,推知C为CO2,则A为C,B为CO,A与C能反应,化学方程式为C+CO22CO。
8.A钠的密度比煤油的大,比水的小,故钠在水和煤油的交界处与水发生反应生成氢气,从而可看到气泡。
9.C钠的密度小于水,所以钠投入水中,不会沉入水底,故①错误;2Na+2H2O =2NaOH+H2↑,钠立即与水反应,并有气体产生,故②正确;生成的氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变蓝,则反应后溶液变蓝,故③错误;钠熔点低,反应放热,钠熔化成闪亮的小球,故④正确;在氢气的推动下,小球在水面上四处游动,故⑤正确;氢气在钠块与水之间的缝隙中逸出,有“嘶嘶”的响声发出,故⑥正确。
能力提升练
1.B钠在空气中发生如下转化:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3.10H2O→Na₂CO₃,现象为钠由银白色变暗,之后变成白色固体(NaOH),白色固体潮解变成液体,与空气中的CO2、H2O结合形成白色晶体( Na2CO3.10H2O),最后白色晶体风化,变成白色粉末(Na2CO3)。
2.C钠与无水CuSO4接触产生火花,反应放热;有红色物质生成说明有铜产生,则表明熔融的钠与无水CuSO4粉末发生了置换反应,钠表现出还原性。
3.答案(1) CaCO3+2H⁺= Ca²⁺+H2O+CO2↑
(2)f→g→d→e→a(b)=b(a)→h→i
(3)E中澄清石灰水变浑浊
(4)AD
△
(5)②、③、④ 2Na+2CO2=Na2CO3+CO2↑
(6) CO+PdCI2+H2O=Pd↓+CO2+2HCI
解析(1)实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应。(2)实验目的是探究钠和二氧化碳也可以发生反应,首先选择装置B制取二氧化碳,选择D除去二氧化碳中的氯化氢,选择C干燥气体,然后选择A探究钠和二氧化碳的反应。(3)通过检验二氧化碳是否存在判断装置中空气是否已经排净,能说明装置中空气已经排净的现象是E中澄清石灰水变浑浊。(4)应选择能增大溶液体积,且不影响二氧化碳制备的液体。硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面,阻止酸进一步与碳酸钙反应,影响二氧化碳的制备,故B不选;笨的密度小于水,加入苯,虽能增大溶液体积,但上层的苯与碳酸钙不反应,不能制备二氧化碳,放C不选。(5)二氧化碳与单质碳反应生成一氧化碳,氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,所以②、③、④错误;钠与CO2,反应生成碳酸钠和一氧化碳,反应的化学方程式为2Na+
2CO2Na2CO₃+CO。(6) PdCl2溶液吸收CO,同时得到黑色的Pd,Pd化合价降低,则C的化合价升高,生成二氧化碳,根据得失电子守恒以及原子守恒,反应方程式为CO + PdCI2 +H2O=Pd↓+CO2+2HCl。
4.答案(1) 2Na+2H2O=2Na⁺+20H¯+H2↑(2)CD(3)储存反应过程中排出的水(4)否(5)b
解析 (2)因钠的密度比水小,比煤油大,钠与水接触时反应产生氢气,生成的气体将钠块带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,反应过程中没有氧气,钠不可能燃烧,所以钠处于煤油和水的交界处,上下浮动。(4)液体充满U形管,反应过程
中只产生氢气,不可能含有氧气,点燃时不会发生爆炸,因而不需要检验氢气的纯度。(5) Na和Hz0反应产生H2的同时产生NaOH,NaOH可以和Al发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑故①产生的H2的体积较大。
第2课时 钠的几种化合物 焰色试验
1.(2019山东德州一中高一上模块检测)下面是对Na2O2和Na2O性质异同点的有关叙述,其中错误的是 ( )
A.Na₂O₂和Na₂O长期置于空气中,最终产物相同
B.Na₂O₂和Na2O都能与CO2、H2O发生反应
C.Na₂O₂和Na2O分别与H2O反应都有NaOH生成
D.等份数的Na₂O₂与Na2O阴、阳离子的微粒总数不同
2.下面关于Na2O2和Na2O2性质的叙述,其中正确的是( )
A.Na2O能继续被氧化成Na2O2,Na2O2比Na2O稳定
B.Na2O和Na2O2中氧元素的化合价相同
C.Na2O和Na2O2组成元素相同,二者分别与CO2反应的产物也相同
D.Na2O和Na₂O₂都能使湿润的石蕊试纸最终变成蓝色
3.对于反应:2Na₂O₂+2H2O=4NaOH+O2↑,下列说法中正确的是( )
A.Na₂O₂是氧化剂,H2O是还原剂
B.Na₂O₂既是氧化剂,又是还原剂
C.该反应中生成1个02转移4个电子
D.每有18 g H2O与足量Na₂O₂反应,则固体增重4g
4.向紫色石蕊溶液中加入过量Na₂O₂粉末,振荡,下列叙述正确的是( )
A.最后溶液变蓝色
B.溶液先变蓝色最后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
5.在一定温度下,向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原温度,下列说法正确的是( )
A.溶液中有固体析出,Na⁺数目减少
B.溶液中有气体逸出,Na⁺数目增加
C.溶质的质量分数增大
D.溶液中Na⁺数目减少,溶质的质量分数减小
6.(2019山东栖霞二中高一上月考)A、B、C是由H、O、Na三种元素中的两种或三种组成的化合物。甲、乙、丙是三种单质,分别由上述元素组成。上述单质和化合物之间存在如下反应关系:
回答下列问题:
(1)B的分子式为_________________。
(2)写出甲+B→C+丙的化学方程式:_____________________。
(3)用脱脂棉包住约0.2 g A的粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧。
①由实验现象所得出的有关A和H2O反应的结论是___________(填代号)。
a.反应放热
b.脱脂棉在空气中可以自燃
c.有O2生成
d.A在空气中可以自燃
②写出A和B反应的化学方程式:______________________。
7.(2019河北衡水武邑中学高一上月考)下列有关Na₂CO₃和NaHCO3的比较中,正确的是( )
A.碳酸氢钠的热稳定性比碳酸钠强
B.可用澄清石灰水鉴别两种物质的溶液
C.过量的Na2CO3、NaHCO3分别与等量的盐酸反应,后者产生的CO2多
D.等质量的Na₂CO₃、NaHCO3分别与足量盐酸反应,前者产生的CO2多
8.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO4),应通入过量的CO2气体
C.Na2CO3固体(NaHCO3),将混合物在空气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba( OH)2溶液,过滤
9.(2019浙江嘉兴一中高一上期中)下列离子方程式正确的是( )
A.氢氧化钠溶液中通入足量二氧化碳:CO2+2OH¯=CO+H2O
B.石灰石与醋酸反应:CaCO3+2H⁺=Ca²⁺+H2O+CO2↑
C.钠与水反应:Na+2H2O=Na⁺+2OH¯+H2 ↑
D.向少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca²⁺+OH¯+HCO= CaCO3↓+H2O
10.按如图所示装置进行实验,填写有关现象及化学方程式。
(1)A中现象是_______________。
(2)B中浓硫酸的作用是________。
(3)C中发生反应的化学方程式为________________。
(4)D中可能的现象是________。
(5)E中收集到的气体是________________(填名称)。
11.下列对焰色试验操作注意事项的说明,正确的是( )
①钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察
②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次试验后,要用盐酸把铂丝洗净
④试验时最好选择本身颜色较微弱的火焰
⑤没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确D.全对
12.根据已有知识,下列各组物质的溶液只能用焰色试验来鉴别的是( )
A.NaCl、KCl B.Na2 CO3、KCl
C.CaCl2、NaCl D.K2CO3、CaCl2
13.(2019江苏七校联盟高一上期中)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
14.(2019北京西城高一上期末)阅读短文,回答问题。
燃放烟花爆竹是我国的传统习俗,烟花爆竹的主要成分有黑火药、特效药剂等。
黑火药由硝酸钾( KNO3)、硫黄(S)和木炭组成,燃烧时,瞬间产生大量气体,同时释放大量热,在有限的空间里,气体受热迅速膨胀引起爆炸。特效药剂常含一些金属元素,燃烧时会产生五彩缤纷的火焰。
下表为几种金属元素的焰色:
然而,传统的烟花爆竹不仅会污染环境,还可能造成火灾。为了改善传统烟花爆竹的不足,又能为人们的佳节助兴,电子鞭炮应运而生。目前,常见的电子鞭炮有三种形式。
第一,雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,而且还能发出闪光,以假乱真。无火药、无污染,不会引发火灾。能重复使用,大大减少经济支出。其局限性是需要使用家用电源,不方便移动。
第二,电子鞭炮机,是一种使用煤气和氧气混合气体作为燃料的设备,声响大,听起来与火药鞭炮无异,但缺陷是点燃混合气体时存在一定的安全隐患。
第三,录音鞭炮,通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音大小与功率有关。这种鞭炮的优点是纯电能、可移动、造价低廉。缺点是氛围感稍差。
新型电子鞭炮正在不断地被研发出来,更好地促进民俗与科技的融合。
(1)若燃放烟花的火焰呈现黄绿色,则烟花中可能含有__________元素。
(2)雷电式仿真电子鞭炮的优点有_______(填序号)。
A.无火药、无污染
B.不会引发火灾
C.能重复使用,减少经济支出
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①燃放烟花爆竹时产生不同颜色的火焰,是因为药剂中含有不同的金属元素。_______
②燃放烟花爆竹后会闻到刺激性的气味,是因为生成了二氧化碳。_______
③电子鞭炮机在点燃混合气体时存在一定的安全隐患。_______
④录音鞭炮的声音大小与功率无关。_______
能力提升
1.(2019黑龙江哈尔滨六中高一上月考,疑难2,★★☆)将适量的过氧化钠分别投入到下列溶液中,有气体放出且溶液质量减轻的是( )
A.稀硫酸 B.氯化铁溶液
C.碳酸氢钠溶液D.氯化钠溶液
2.(★★☆)下列实验操作正确的是( )
3.(2019浙江嘉兴一中高一上期中,疑难3,★★☆)下列分离或提纯物质的方法中,正确的是( )
A.除去KCl中的K2CO3,可先加入过量的BaCl2溶液,待沉淀完全后再过滤、洗涤,取滤液蒸发即可
B.用溶解、过滤的方法提纯含有少量BaSO4的BaCO3
C.用冷却结晶的方法提纯含有少量KCl的KNO3
D.除去Na2CO3溶液中的NaHCO3可向溶液中加入过量的盐酸
4.(★★☆)下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A.验证Na和水反应是放热反映
B.检验Na202与H20反应有02生成
C.观察纯碱的焰色
D.比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
5.(★★☆)下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A.a先通人CO2,然后b通人NH3,c中放碱石灰
B.a先通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
C.b先通人NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰
D.b先通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
6.(★★☆)某研究小组欲探究Na2O2与水的反应,可供使用的试剂有:Na2O2、蒸馏水、酸性KMnO4溶液、MnO2。Na2O2.样品与过量水反应,待完全反应不再产生氧气后,得溶液X。经查阅资料知,Na2O2与水反应还可生成H2O2。
(1)写出Na2O2与水反应生成O2的化学方程式:_________________。
(2)Na2O2与水反应生成H2O2的反应是否属于氧化还原反应____(填“是”或“否”)。
(3)若已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同时放出氧气,完成并配平该反应的离子方程式:________MnO+_____H2O2+____H⁺=Mn²⁺+__________O2↑+_______。
(4)取40 g Na2O2固体与一定量二氧化碳反应后,固体质量变为47 g,则该反应中消耗Na2O2固体的质量是_________g。
7.(★★★)为测定已部分变质的过氧化钠(假定杂质全部为碳酸钠)的纯度,设计了如下图所示的实验。图中Q为一具有良好弹性的气球(气球不参与反应,也不会被腐蚀),称取一定量的样品放入其中,按图安装实验装置并打开分液漏斗的活塞,将稀硫酸滴入气球中。
请回答下列问题:
(1)Q内发生反应生成了两种气体,这两种气体的分子式为O2、CO2,写出反应的离子方程式:________________。
(2)导管a的作用是____________________________。
(3)为测定反应生成气体的总体积,滴稀硫酸前必须关闭_______(填“K1”“K2”或“K3”,下同),打开____。
(4)当上述反应停止后将K1、K2、K3处于关闭状态,然后先打开K2,再缓缓打开K1,这时可观察到的现象是___________________。
(5)b中装的固体试剂是________。
第2课时钠的几种化合物 焰色试验
基础过关练
1.D Na₂O₂和Na2O长期置于空气中最终都生成Na2CO3,A正确;Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生反应.B正确;Na2O2和H2O反应生成NaOH和O2,Na20和H2O反应生成NaOH,C正确;Na2O2由Na+和O一构成,其中阴、阳离子个数之比为1:2,Na2O由Na+和O²¯
构成,其中阴、阳离子个数之比也是1:2,D错误。
2.A Na2O中O 为-2价,Na2O2中0为-1价,B错误;Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO,反应生成Na2CO3和O2,C错误;Na2O2能使湿润的石蕊试纸先变蓝再褪色,D错误。
3.B 在Na2O2与H2O的反应中,Na202中-1价氧元素之间发生电子的转移,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,生成1个,O2转移2个电子。根据原子守恒,固体增重的质量等于参加反应的水中氢元素的质量,即18 g H2O参加反应,固体增重2g。
4.B紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,Na2O2先与水反应生成NaOH和O2,生成的NaOH使紫色石蕊溶液变蓝;由于反应过程中会生成H2O2,H2O2具有强氧化性会将有机色素氧化为无色物质,所以最后溶液变为无色。
5.A溶液中有固体析出,溶液的质量减少,Na+数目减少,A正确,B错误;因变化前后两溶液均为饱和溶液,溶质的质量分数不变,C、D错误。
6.答案(1)H2O(2) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(3)①ac②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
解析 甲点燃生成A,A、甲均与B反应生成C,所以甲是钠,A是过氧化钠,B是水,C是氢氧化钠,丙是氢气,乙是氧气。(3)①脱脂棉剧烈燃烧,说明反应放热,a正确;脱脂棉在空气中不自燃,b错误;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,c正确;过氧化钠在空气中不可以自燃,d错误。②Na2O2与H2O反应的化学方程式为2Na2O₂+2H2O=4NaOH+O2↑
7.C 碳酸氢钠受热易分解,碳酸钠热稳定性强,A错误;向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钙溶液,都会生成碳酸钙沉淀,无法鉴别,B错误;过量碳酸钠与盐酸反应,得到碳酸氢钠,不会有气体生成,而盐酸和碳酸氢钠反应一定有二氧化碳生成,C正确;等质量的Na₂CO₃、NaHCO3分别与足量盐酸反应,后者产生的CO2多,D错误。
8.D Na2CO3和Na2SO4均能与Ba( OH)2反应,不能达到除杂的目的。
9 D氢氧化钠溶液中通入足量二氧化碳,应生成碳酸氢钠,离子方程式为CO2+OH¯= HCO3,故A错误;醋酸不能拆分,离子方程式为CaCO3+2CH3 COOH =Ca²⁺+H2O+CO2↑+2CH3COO¯,故B错误;C项电荷不守恒,离子方程式应为2Na+2H2O=2Na⁺+2OH¯+H2↑,故C错误;D正确。
10.答案(1)试管口有水珠(2)干燥二氧化碳(3)2CO2↑+2Na2O2=2Na2CO3+O2 (4)澄清石灰水变浑浊(5)氧气
解析 NaHCO3受热分解生成的水蒸气在A中的试管口冷凝为水珠,而CO2通过浓硫酸干燥后与C中的Na2O2反应生成O2,若CO2未反应完,则会使澄清石灰水变浑浊。
11.D①是为了滤去黄光;②、③是为了除去铂丝上的杂质;④本身颜色越微弱的火焰在试验时干扰越小,被检验物质的火焰颜色越明显;⑤焰色试验除用铂丝外,还可用光洁无锈的铁丝。
12.A NaCI、KCl的阴离子均为氯离子,故只能通过阳离子来鉴别,而钠离子和钾离子只能利用焰色试验鉴别,A项正确;Na2CO3、KCI的阴离子不同,可以通过阴离子的不同来鉴别两者,B项错误;CaCI2、NaCI的阳离子不同,但钙离子和钠离子不一定非得通过焰色试验鉴别,还可以通过加入Na2CO3溶液来鉴别,C项错误;K2CO3、CaCI2的阴离子、阳离子均不同,鉴别方法较多,D项错误
13.C蓝色钴玻璃具有滤光作用,可以滤去黄光,所以透过蓝包钻玻璃,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。
14.答案(1)钡(2)ABC (3)①对②错③对④错
解析 (2)雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,而且能随着响声发出闪光,以假乱真,无火药、无污染,不会造成火灾,能重复使用,大大减少经济支出。(3)①烟花中添加含钾、钠、钙、铜等某些金属元素的化合物,燃放时发生焰色反应而呈现绚丽缤纷的颜色,①正确;②燃放烟花爆竹时,会产生一种刺激性气味的气体,是因为烟花爆竹中的硫燃烧生成二氧化硫,②错误;③电子鞭炮机是一种使用煤气和氧气混合气体作为燃料的设备,声响大,听起来与火药鞭炮无异,但缺陷是点燃混合气体存在一定的安全隐患,③正确;④录音鞭炮通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音大小与功率有关,④错误。
能力提升练
1.B将过氧化钠投入到溶液中,首先发生的反应为2Na2O₂+2H2O=4NaOH+O2↑,增加的质量相当于Na2O的质量,再考虑NaOH是否与溶质反应。稀硫酸中2NaOH+H2SO4 =Na2SO4+2H2O,无沉淀析出,溶液质量增加,A错误;氯化铁溶液中FeCl3+3NaOH =
Fe( OH)3↓+3NaCl,生成红褐色沉淀且析出沉淀的质量大于氧化钠的质量,溶液质量减小,B正确;碳酸氢钠溶液中NaHCO3+NaH =Na₂CO₃+H2O,无沉淀析出,溶液质量增加,C错误;氯化钠溶液中,NaOH与NaCI不反应无沉淀析出,溶液质量增加,D错误。
2.C A项,应用滤纸吸去金属钠表面的煤油,钠与水反应剧烈,水的量也不应太多,错误;B项,碳酸氢钠和碳酸钠都与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,现象相同无法区分,错误;C项,棉花燃烧,说明过氧化钠和二氧化碳反应放出热量导致棉花的温度达到着火点而燃烧,
正确;D项,进行焰色试验时,观察钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃,错误。
3.C A项,加入过量的BaCl2溶液,引入新杂质,可直接加入盐酸除杂,错误;B项,二者都不溶于水,不能用溶解、过滤的方法除杂,错误:C项,氯化钾、硝酸钾的溶解度随温度变化不同,可用冷却结品的方法提纯含有少量KCI的KNO3,正确;D项,Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应,错误。
4.D A项,在大试管中存在一定量的空气,若Na与水的反应是放热反应,放出的热量使空气膨胀,导致管中的红墨水左侧液面下降,右侧液面上升,正确;B项,Na₂O₂与H2O反应生成的O2能使带火星的木条复燃,正确;C项,进行焰色试验时,可以用光洁无锈的铁丝或铂丝蘸取待测溶液,然后在酒精灯的外焰上灼烧,若观察到火焰呈黄色,则证明在纯碱中含有钠元素,正确;D项,比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,应该把NaHCO3放在小试管内,把Na2CO3,放在大试管内,若观察到与小试管连接的澄清石灰水变浑浊,就证明稳定性:Na2 CO3 >NaHCO3,错误。
5.B “侯氏制碱法”制取NaHCO3的原理是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,而得到NaHCO3,为防止倒吸,a管通NH3,b管通CO2:由于CO2在水中的溶解度较小,而NH3的溶解度较大,所以要先通NH3,再通CO2,否则CO2通入后会从水中逸出,等再通NH3时溶液中CO2的量就很少了,这样得到的产品也很少,氨气是碱性气体,可以用蘸稀硫酸的脱脂棉吸收,防止污染空气,故选B。
6.答案(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(2)否(3)2 5 6 2 5 8H2O (4)19.5
解析 (1) Na2O2与水反应生成O2的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。(2) Na2O2与水反应生成H2O2的化学方程式为Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,反应前后元素的化合价没有发生变化,Na2O2与水反应生成H2O2的反应不是氧化还原反应。(3)反应中,Mn的化合价由+7价降至+2价,O的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平,离子方程式为2MnO+5H2O2+6H⁺=2Mn²⁺5O2↑ +8H2O。
(4)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 △m(增重)
2x78 g 2x106 g 2x106 g-2x78 g= 56 g
m( Na₂O₂) 47 g-40 g=7 g
,解得m( Na2O2)=19.5 g,该反应中消耗Na2O2的质量是19.5 g。
7答案(1) 2Na2O2+4H⁺= 4Na⁺+2H2O+O2↑、CO +2H⁺=H2O+CO2↑(2)平衡分液漏斗内的压强,使稀硫酸顺利滴下
(3)K1、K2,K3,(4)气球Q慢慢缩小,量筒Ⅱ内液面下降(5)碱石灰(或生石灰或氢氧化钠)
解析(1)变质的过氧化钠中含有碳酸钠,加入酸后Q内发生反应:2Na2O2+2H2S4=2Na2SO4+2H2O+O2 ↑、Na2CO3 +H2SO4=Na2O4+H2O+CO2↑,这两个反应的离子方程式为2Na2CO3+4H⁺-4Na⁺+2H2O+O2↑、CO2+2H⁺= H2O+CO2。(2)为使分液漏斗
内液体顺利流下,应使分液漏斗内外压强相等。(3)反应产生的CO2、O2使气球变大,将广口瓶中气体排出,水进入量筒Ⅰ中,所以量筒Ⅰ中水的体积为产生的CO2、O2的体积,故滴稀硫酸前必须关闭K1、K2,打开K3。(4)反应停止,打开K2,再缓缓打开K1,广口瓶内外相通,气球Q慢慢缩小,量筒Ⅱ内液面下降。(5)想要收集到纯净O2需要把混合气体中的CO2除去,故将混合气体通过碱石灰(或生石灰或氢氧化钠)吸收CO2。
金属元素
纳
钙
钡
铜
焰色
黄色
砖红色
黄绿色
绿色
选项
实验
操作
A
观察钠与水反应的现象
用镊子从煤油中取出金属钠,切下黄豆大小的钠,小心放人装满水的烧杯中
B
检验NaHCO3与Na₂CO₃溶液
用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
C
证明Na₂O₂与CO2反应是放热反应
Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热反应
D
检验Na2CO3与K2CO3溶液
用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色
第1课时 活泼的金属单质——钠
1.下列关于钠的描述正确的是 ( )
A.钠在自然界中既有游离态又有化合态
B.钠是银白色金属,密度比煤油小
C. Na在自然界中主要以NaCl形式存在
D.钠在空气中燃烧,主要产物是Na2O
2.下列关于钠的说法不正确的是 ( )
A.实验室应将钠保存在煤油中
B.实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶
C.实验室也可用CCl4溶液保存金属钠
D.实验室取用金属钠至少需要4种用品
3.(2019吉林延边二中高一上期中)金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是 ( )
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠
C.在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰
D.金属钠着火可以用泡沫灭火器或用干燥的沙土灭火
4.(2018宁夏银川二中高一上期中)取一块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列对实验现象的描述正确的是( )
①金属钠先熔化②在空气中燃烧,火花四溅③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体
A.仅①② B.仅①②③
C.仅①④⑤ D.仅④⑤
5.等质量的两块钠,第一块在加热条件下与足量氧气充分反应,第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是 ( )
A.第一块钠失去电子数多
B.两块钠失去电子数相同
C.两块钠的反应产物的颜色相同
D.两块钠所得反应产物的质量相等
6.2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧气氧化后得到3.5 g固体,由此判断其产物是 ( )
A.只有Na2O B.只有Na2O2
C.Na2O和Na2O2Na的混合物 D.无法确定
7.A、B、C是中学化学中常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的化学式为________ ,A→C反应的化学方程式为____。
(2)若A是一种非金属,其常见单质为黑色固体,C是最主要的温室气体,则C的分子式为____ ,B→C反应的化学方程式为________。
A和C是否能反应?____(填“能”或“不能”),若能,写出反应的化学方程式:____________(若不能,此空不填)。
8.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠,可能观察到的现象是下图中的 ( )
A B
C D
9.(2019山东德州一中高一上模块检测)将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可观察到下列现象,其中正确的有 ( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面
②钠立即与水反应,并有气体产生
③反应后溶液变红
④钠熔化成闪亮的小球
⑤小球在水面上四处游动
⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
能力提升
1.(★★☆)一小块金属钠长时间放置于空气中,可能有下列现象,这些现象出现的先后顺序是 ( )
①变成白色粉末 ②变暗
③变成白色固体 ④变成液体
A.①②③④ B.②③④①
C.②③①④ D.③②④①
2.(疑难1,★★☆)如图所示,在坩埚中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4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。据此判断下列说法中不正确的是 ( )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应放出热量
C.上述反应中CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
3.(2019黑龙江鹤岗一中高一上月考,★★★)某同学类比镁在二氧化碳中的燃烧反应,认为钠和二氧化碳也可以发生反应,他在实验室中选择以下装置对该反应能否发生进行了实验探究。依据要求回答问题:
(1)二氧化碳的发生装置中反应的离子方程式为__________________。
(2)为达到实验目的,选择图中的装置,其连接顺序为:二氧化碳的发生装置→___________。
(按气流方向,用小写字母表示)
(3)检查装置气密性良好,装好药品后,打开弹簧夹,待装置中的空气排净后才能点燃酒精灯,能说明装置中空气已经排净的现象是_______________。
(4)该同学在制取CO2的过程中,向装置B中加入某酸后,发现固体与酸没有接触,为使反应顺利进行,下列可再加入的试剂是___________。
A.稀硝酸 B.H2SO4溶液
C.苯 D.CCl4溶液
(5)若反应过程中CO2足量,反应结束后,该同学对硬质玻璃管中生成的固体提出了以下猜想:
①生成的固体物质为Na₂CO₃
②生成的固体物质为Na₂CO₃和C的混合物
③生成的固体物质为Na₂CO₃和Na2O的混合物
④生成的固体物质为Na2O和C的混合物
报告给老师后,老师认为可以排除其中的_______________种情况(填序号),则钠与足量CO₂反应的化学方程式为__________________。
(6)该同学觉得该装置仍有缺陷,查阅资料后得知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd,于是他在装置后加装一个盛装PdCl2溶液的装置做吸收装置,该装置中发生反应的化学方程式为_________________。
4.(★★★)如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验,为收集、检验气体产物,某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙,请根据要求回答下列问题。
(1)写出钠与水反应的离子方程式:_____________。
(2)按乙装置实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是_________ 。(填字母)
A.钠块始终保持在a处,直至完全消失
B.钠沉到U形管b处而后又慢慢浮到a处
C.钠处于煤油和水的交界处上下浮动
D.随反应的进行煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升
E.最终钠块在煤油中燃烧起来
(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_____________。
(4)用乙装置实验,点燃气体产物时,是否需要检验纯度 _________(填“是”或“否”)。
(5)按图丙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_________(填字母)。
①用扎有小孔的铝箔包住钠
②用扎有小孔的铜箔包住钠
已知:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
a.二者收集气体一样多 b.①收集气体体积较大 c.②收集气体体积较大
答案
第1课时活泼的金属单质——钠
基础过关练
1.C 钠性质活泼,能够与空气中的水、氧气反应,在自然界中主要以化合态的NaCI形式存在,A错误,C正确;钠能沉在煤油底部,密度比煤油的大,B错误;钠在空气中燃烧生成Na₂O₂,D错误。
2.C钠能和氧气、水反应,故应隔绝空气保存,且钠的密度比煤油的密度大,故可以保存在煤油中,A正确;为了节约药品,防止发生意外,实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶,B正确;CCI4密度大于钠,不能用来保存金属钠,C错误;取用金属钠需要用镊子夹取,并将其放置在玻璃片上,用滤纸吸干煤油,用小刀切割,所用的实验用品至少有4种,D正确。
3.C钠硬度小,可以用小刀切割,A错误;钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成白色的氧化钠,B错误;钠燃烧时发出黄色火焰,C正确;钠能与二氧化碳反应,钠着火时不能用泡沫灭火器灭火,可以用干燥的沙土灭火,D错误。
4.C加热时,钠先受热熔化成闪亮的小球,然后燃烧,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成淡黄色的过氧化钠固体。
5.B Na与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2,Na的化合价变化相同,则两块钠失去的电子数相同。
6.C若2.3 g钠全部生成Na2O,质量为3.1 g;若2.3 g钠全部生成Na2O2,质量为3.9 g,因为3.1g<3.5g<3.9 g,所以其产物应为Na2O和Na2O2的混合物。
7.答案(1)Na2O 2Na+O2Na2O2
(2) CO2 2CO+O22CO2 能 C+CO22CO
解析(1)根据C为淡黄色固体,推知C为Na2O2,则B为Na2O,A为Na.A→C的反应为2Na+O2Na2O2。(2)根据C是最主要的温室气体,推知C为CO2,则A为C,B为CO,A与C能反应,化学方程式为C+CO22CO。
8.A钠的密度比煤油的大,比水的小,故钠在水和煤油的交界处与水发生反应生成氢气,从而可看到气泡。
9.C钠的密度小于水,所以钠投入水中,不会沉入水底,故①错误;2Na+2H2O =2NaOH+H2↑,钠立即与水反应,并有气体产生,故②正确;生成的氢氧化钠能使紫色石蕊溶液变蓝,则反应后溶液变蓝,故③错误;钠熔点低,反应放热,钠熔化成闪亮的小球,故④正确;在氢气的推动下,小球在水面上四处游动,故⑤正确;氢气在钠块与水之间的缝隙中逸出,有“嘶嘶”的响声发出,故⑥正确。
能力提升练
1.B钠在空气中发生如下转化:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3.10H2O→Na₂CO₃,现象为钠由银白色变暗,之后变成白色固体(NaOH),白色固体潮解变成液体,与空气中的CO2、H2O结合形成白色晶体( Na2CO3.10H2O),最后白色晶体风化,变成白色粉末(Na2CO3)。
2.C钠与无水CuSO4接触产生火花,反应放热;有红色物质生成说明有铜产生,则表明熔融的钠与无水CuSO4粉末发生了置换反应,钠表现出还原性。
3.答案(1) CaCO3+2H⁺= Ca²⁺+H2O+CO2↑
(2)f→g→d→e→a(b)=b(a)→h→i
(3)E中澄清石灰水变浑浊
(4)AD
△
(5)②、③、④ 2Na+2CO2=Na2CO3+CO2↑
(6) CO+PdCI2+H2O=Pd↓+CO2+2HCI
解析(1)实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应。(2)实验目的是探究钠和二氧化碳也可以发生反应,首先选择装置B制取二氧化碳,选择D除去二氧化碳中的氯化氢,选择C干燥气体,然后选择A探究钠和二氧化碳的反应。(3)通过检验二氧化碳是否存在判断装置中空气是否已经排净,能说明装置中空气已经排净的现象是E中澄清石灰水变浑浊。(4)应选择能增大溶液体积,且不影响二氧化碳制备的液体。硫酸与碳酸钙反应生成微溶的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面,阻止酸进一步与碳酸钙反应,影响二氧化碳的制备,故B不选;笨的密度小于水,加入苯,虽能增大溶液体积,但上层的苯与碳酸钙不反应,不能制备二氧化碳,放C不选。(5)二氧化碳与单质碳反应生成一氧化碳,氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,所以②、③、④错误;钠与CO2,反应生成碳酸钠和一氧化碳,反应的化学方程式为2Na+
2CO2Na2CO₃+CO。(6) PdCl2溶液吸收CO,同时得到黑色的Pd,Pd化合价降低,则C的化合价升高,生成二氧化碳,根据得失电子守恒以及原子守恒,反应方程式为CO + PdCI2 +H2O=Pd↓+CO2+2HCl。
4.答案(1) 2Na+2H2O=2Na⁺+20H¯+H2↑(2)CD(3)储存反应过程中排出的水(4)否(5)b
解析 (2)因钠的密度比水小,比煤油大,钠与水接触时反应产生氢气,生成的气体将钠块带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,反应过程中没有氧气,钠不可能燃烧,所以钠处于煤油和水的交界处,上下浮动。(4)液体充满U形管,反应过程
中只产生氢气,不可能含有氧气,点燃时不会发生爆炸,因而不需要检验氢气的纯度。(5) Na和Hz0反应产生H2的同时产生NaOH,NaOH可以和Al发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑故①产生的H2的体积较大。
第2课时 钠的几种化合物 焰色试验
1.(2019山东德州一中高一上模块检测)下面是对Na2O2和Na2O性质异同点的有关叙述,其中错误的是 ( )
A.Na₂O₂和Na₂O长期置于空气中,最终产物相同
B.Na₂O₂和Na2O都能与CO2、H2O发生反应
C.Na₂O₂和Na2O分别与H2O反应都有NaOH生成
D.等份数的Na₂O₂与Na2O阴、阳离子的微粒总数不同
2.下面关于Na2O2和Na2O2性质的叙述,其中正确的是( )
A.Na2O能继续被氧化成Na2O2,Na2O2比Na2O稳定
B.Na2O和Na2O2中氧元素的化合价相同
C.Na2O和Na2O2组成元素相同,二者分别与CO2反应的产物也相同
D.Na2O和Na₂O₂都能使湿润的石蕊试纸最终变成蓝色
3.对于反应:2Na₂O₂+2H2O=4NaOH+O2↑,下列说法中正确的是( )
A.Na₂O₂是氧化剂,H2O是还原剂
B.Na₂O₂既是氧化剂,又是还原剂
C.该反应中生成1个02转移4个电子
D.每有18 g H2O与足量Na₂O₂反应,则固体增重4g
4.向紫色石蕊溶液中加入过量Na₂O₂粉末,振荡,下列叙述正确的是( )
A.最后溶液变蓝色
B.溶液先变蓝色最后褪色
C.溶液仍为紫色
D.因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
5.在一定温度下,向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原温度,下列说法正确的是( )
A.溶液中有固体析出,Na⁺数目减少
B.溶液中有气体逸出,Na⁺数目增加
C.溶质的质量分数增大
D.溶液中Na⁺数目减少,溶质的质量分数减小
6.(2019山东栖霞二中高一上月考)A、B、C是由H、O、Na三种元素中的两种或三种组成的化合物。甲、乙、丙是三种单质,分别由上述元素组成。上述单质和化合物之间存在如下反应关系:
回答下列问题:
(1)B的分子式为_________________。
(2)写出甲+B→C+丙的化学方程式:_____________________。
(3)用脱脂棉包住约0.2 g A的粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧。
①由实验现象所得出的有关A和H2O反应的结论是___________(填代号)。
a.反应放热
b.脱脂棉在空气中可以自燃
c.有O2生成
d.A在空气中可以自燃
②写出A和B反应的化学方程式:______________________。
7.(2019河北衡水武邑中学高一上月考)下列有关Na₂CO₃和NaHCO3的比较中,正确的是( )
A.碳酸氢钠的热稳定性比碳酸钠强
B.可用澄清石灰水鉴别两种物质的溶液
C.过量的Na2CO3、NaHCO3分别与等量的盐酸反应,后者产生的CO2多
D.等质量的Na₂CO₃、NaHCO3分别与足量盐酸反应,前者产生的CO2多
8.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO4),应通入过量的CO2气体
C.Na2CO3固体(NaHCO3),将混合物在空气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba( OH)2溶液,过滤
9.(2019浙江嘉兴一中高一上期中)下列离子方程式正确的是( )
A.氢氧化钠溶液中通入足量二氧化碳:CO2+2OH¯=CO+H2O
B.石灰石与醋酸反应:CaCO3+2H⁺=Ca²⁺+H2O+CO2↑
C.钠与水反应:Na+2H2O=Na⁺+2OH¯+H2 ↑
D.向少量碳酸氢钠溶液中滴加足量澄清石灰水:Ca²⁺+OH¯+HCO= CaCO3↓+H2O
10.按如图所示装置进行实验,填写有关现象及化学方程式。
(1)A中现象是_______________。
(2)B中浓硫酸的作用是________。
(3)C中发生反应的化学方程式为________________。
(4)D中可能的现象是________。
(5)E中收集到的气体是________________(填名称)。
11.下列对焰色试验操作注意事项的说明,正确的是( )
①钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察
②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次试验后,要用盐酸把铂丝洗净
④试验时最好选择本身颜色较微弱的火焰
⑤没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确D.全对
12.根据已有知识,下列各组物质的溶液只能用焰色试验来鉴别的是( )
A.NaCl、KCl B.Na2 CO3、KCl
C.CaCl2、NaCl D.K2CO3、CaCl2
13.(2019江苏七校联盟高一上期中)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
14.(2019北京西城高一上期末)阅读短文,回答问题。
燃放烟花爆竹是我国的传统习俗,烟花爆竹的主要成分有黑火药、特效药剂等。
黑火药由硝酸钾( KNO3)、硫黄(S)和木炭组成,燃烧时,瞬间产生大量气体,同时释放大量热,在有限的空间里,气体受热迅速膨胀引起爆炸。特效药剂常含一些金属元素,燃烧时会产生五彩缤纷的火焰。
下表为几种金属元素的焰色:
然而,传统的烟花爆竹不仅会污染环境,还可能造成火灾。为了改善传统烟花爆竹的不足,又能为人们的佳节助兴,电子鞭炮应运而生。目前,常见的电子鞭炮有三种形式。
第一,雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,而且还能发出闪光,以假乱真。无火药、无污染,不会引发火灾。能重复使用,大大减少经济支出。其局限性是需要使用家用电源,不方便移动。
第二,电子鞭炮机,是一种使用煤气和氧气混合气体作为燃料的设备,声响大,听起来与火药鞭炮无异,但缺陷是点燃混合气体时存在一定的安全隐患。
第三,录音鞭炮,通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音大小与功率有关。这种鞭炮的优点是纯电能、可移动、造价低廉。缺点是氛围感稍差。
新型电子鞭炮正在不断地被研发出来,更好地促进民俗与科技的融合。
(1)若燃放烟花的火焰呈现黄绿色,则烟花中可能含有__________元素。
(2)雷电式仿真电子鞭炮的优点有_______(填序号)。
A.无火药、无污染
B.不会引发火灾
C.能重复使用,减少经济支出
(3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①燃放烟花爆竹时产生不同颜色的火焰,是因为药剂中含有不同的金属元素。_______
②燃放烟花爆竹后会闻到刺激性的气味,是因为生成了二氧化碳。_______
③电子鞭炮机在点燃混合气体时存在一定的安全隐患。_______
④录音鞭炮的声音大小与功率无关。_______
能力提升
1.(2019黑龙江哈尔滨六中高一上月考,疑难2,★★☆)将适量的过氧化钠分别投入到下列溶液中,有气体放出且溶液质量减轻的是( )
A.稀硫酸 B.氯化铁溶液
C.碳酸氢钠溶液D.氯化钠溶液
2.(★★☆)下列实验操作正确的是( )
3.(2019浙江嘉兴一中高一上期中,疑难3,★★☆)下列分离或提纯物质的方法中,正确的是( )
A.除去KCl中的K2CO3,可先加入过量的BaCl2溶液,待沉淀完全后再过滤、洗涤,取滤液蒸发即可
B.用溶解、过滤的方法提纯含有少量BaSO4的BaCO3
C.用冷却结晶的方法提纯含有少量KCl的KNO3
D.除去Na2CO3溶液中的NaHCO3可向溶液中加入过量的盐酸
4.(★★☆)下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A.验证Na和水反应是放热反映
B.检验Na202与H20反应有02生成
C.观察纯碱的焰色
D.比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
5.(★★☆)下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A.a先通人CO2,然后b通人NH3,c中放碱石灰
B.a先通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
C.b先通人NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰
D.b先通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
6.(★★☆)某研究小组欲探究Na2O2与水的反应,可供使用的试剂有:Na2O2、蒸馏水、酸性KMnO4溶液、MnO2。Na2O2.样品与过量水反应,待完全反应不再产生氧气后,得溶液X。经查阅资料知,Na2O2与水反应还可生成H2O2。
(1)写出Na2O2与水反应生成O2的化学方程式:_________________。
(2)Na2O2与水反应生成H2O2的反应是否属于氧化还原反应____(填“是”或“否”)。
(3)若已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同时放出氧气,完成并配平该反应的离子方程式:________MnO+_____H2O2+____H⁺=Mn²⁺+__________O2↑+_______。
(4)取40 g Na2O2固体与一定量二氧化碳反应后,固体质量变为47 g,则该反应中消耗Na2O2固体的质量是_________g。
7.(★★★)为测定已部分变质的过氧化钠(假定杂质全部为碳酸钠)的纯度,设计了如下图所示的实验。图中Q为一具有良好弹性的气球(气球不参与反应,也不会被腐蚀),称取一定量的样品放入其中,按图安装实验装置并打开分液漏斗的活塞,将稀硫酸滴入气球中。
请回答下列问题:
(1)Q内发生反应生成了两种气体,这两种气体的分子式为O2、CO2,写出反应的离子方程式:________________。
(2)导管a的作用是____________________________。
(3)为测定反应生成气体的总体积,滴稀硫酸前必须关闭_______(填“K1”“K2”或“K3”,下同),打开____。
(4)当上述反应停止后将K1、K2、K3处于关闭状态,然后先打开K2,再缓缓打开K1,这时可观察到的现象是___________________。
(5)b中装的固体试剂是________。
第2课时钠的几种化合物 焰色试验
基础过关练
1.D Na₂O₂和Na2O长期置于空气中最终都生成Na2CO3,A正确;Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生反应.B正确;Na2O2和H2O反应生成NaOH和O2,Na20和H2O反应生成NaOH,C正确;Na2O2由Na+和O一构成,其中阴、阳离子个数之比为1:2,Na2O由Na+和O²¯
构成,其中阴、阳离子个数之比也是1:2,D错误。
2.A Na2O中O 为-2价,Na2O2中0为-1价,B错误;Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO,反应生成Na2CO3和O2,C错误;Na2O2能使湿润的石蕊试纸先变蓝再褪色,D错误。
3.B 在Na2O2与H2O的反应中,Na202中-1价氧元素之间发生电子的转移,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,生成1个,O2转移2个电子。根据原子守恒,固体增重的质量等于参加反应的水中氢元素的质量,即18 g H2O参加反应,固体增重2g。
4.B紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末,Na2O2先与水反应生成NaOH和O2,生成的NaOH使紫色石蕊溶液变蓝;由于反应过程中会生成H2O2,H2O2具有强氧化性会将有机色素氧化为无色物质,所以最后溶液变为无色。
5.A溶液中有固体析出,溶液的质量减少,Na+数目减少,A正确,B错误;因变化前后两溶液均为饱和溶液,溶质的质量分数不变,C、D错误。
6.答案(1)H2O(2) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑(3)①ac②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
解析 甲点燃生成A,A、甲均与B反应生成C,所以甲是钠,A是过氧化钠,B是水,C是氢氧化钠,丙是氢气,乙是氧气。(3)①脱脂棉剧烈燃烧,说明反应放热,a正确;脱脂棉在空气中不自燃,b错误;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,c正确;过氧化钠在空气中不可以自燃,d错误。②Na2O2与H2O反应的化学方程式为2Na2O₂+2H2O=4NaOH+O2↑
7.C 碳酸氢钠受热易分解,碳酸钠热稳定性强,A错误;向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钙溶液,都会生成碳酸钙沉淀,无法鉴别,B错误;过量碳酸钠与盐酸反应,得到碳酸氢钠,不会有气体生成,而盐酸和碳酸氢钠反应一定有二氧化碳生成,C正确;等质量的Na₂CO₃、NaHCO3分别与足量盐酸反应,后者产生的CO2多,D错误。
8.D Na2CO3和Na2SO4均能与Ba( OH)2反应,不能达到除杂的目的。
9 D氢氧化钠溶液中通入足量二氧化碳,应生成碳酸氢钠,离子方程式为CO2+OH¯= HCO3,故A错误;醋酸不能拆分,离子方程式为CaCO3+2CH3 COOH =Ca²⁺+H2O+CO2↑+2CH3COO¯,故B错误;C项电荷不守恒,离子方程式应为2Na+2H2O=2Na⁺+2OH¯+H2↑,故C错误;D正确。
10.答案(1)试管口有水珠(2)干燥二氧化碳(3)2CO2↑+2Na2O2=2Na2CO3+O2 (4)澄清石灰水变浑浊(5)氧气
解析 NaHCO3受热分解生成的水蒸气在A中的试管口冷凝为水珠,而CO2通过浓硫酸干燥后与C中的Na2O2反应生成O2,若CO2未反应完,则会使澄清石灰水变浑浊。
11.D①是为了滤去黄光;②、③是为了除去铂丝上的杂质;④本身颜色越微弱的火焰在试验时干扰越小,被检验物质的火焰颜色越明显;⑤焰色试验除用铂丝外,还可用光洁无锈的铁丝。
12.A NaCI、KCl的阴离子均为氯离子,故只能通过阳离子来鉴别,而钠离子和钾离子只能利用焰色试验鉴别,A项正确;Na2CO3、KCI的阴离子不同,可以通过阴离子的不同来鉴别两者,B项错误;CaCI2、NaCI的阳离子不同,但钙离子和钠离子不一定非得通过焰色试验鉴别,还可以通过加入Na2CO3溶液来鉴别,C项错误;K2CO3、CaCI2的阴离子、阳离子均不同,鉴别方法较多,D项错误
13.C蓝色钴玻璃具有滤光作用,可以滤去黄光,所以透过蓝包钻玻璃,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。
14.答案(1)钡(2)ABC (3)①对②错③对④错
解析 (2)雷电式仿真电子鞭炮,不仅能发出普通鞭炮的模拟声,而且能随着响声发出闪光,以假乱真,无火药、无污染,不会造成火灾,能重复使用,大大减少经济支出。(3)①烟花中添加含钾、钠、钙、铜等某些金属元素的化合物,燃放时发生焰色反应而呈现绚丽缤纷的颜色,①正确;②燃放烟花爆竹时,会产生一种刺激性气味的气体,是因为烟花爆竹中的硫燃烧生成二氧化硫,②错误;③电子鞭炮机是一种使用煤气和氧气混合气体作为燃料的设备,声响大,听起来与火药鞭炮无异,但缺陷是点燃混合气体存在一定的安全隐患,③正确;④录音鞭炮通过音频解码播放存储于芯片中的鞭炮录音,声音大小与功率有关,④错误。
能力提升练
1.B将过氧化钠投入到溶液中,首先发生的反应为2Na2O₂+2H2O=4NaOH+O2↑,增加的质量相当于Na2O的质量,再考虑NaOH是否与溶质反应。稀硫酸中2NaOH+H2SO4 =Na2SO4+2H2O,无沉淀析出,溶液质量增加,A错误;氯化铁溶液中FeCl3+3NaOH =
Fe( OH)3↓+3NaCl,生成红褐色沉淀且析出沉淀的质量大于氧化钠的质量,溶液质量减小,B正确;碳酸氢钠溶液中NaHCO3+NaH =Na₂CO₃+H2O,无沉淀析出,溶液质量增加,C错误;氯化钠溶液中,NaOH与NaCI不反应无沉淀析出,溶液质量增加,D错误。
2.C A项,应用滤纸吸去金属钠表面的煤油,钠与水反应剧烈,水的量也不应太多,错误;B项,碳酸氢钠和碳酸钠都与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,现象相同无法区分,错误;C项,棉花燃烧,说明过氧化钠和二氧化碳反应放出热量导致棉花的温度达到着火点而燃烧,
正确;D项,进行焰色试验时,观察钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃,错误。
3.C A项,加入过量的BaCl2溶液,引入新杂质,可直接加入盐酸除杂,错误;B项,二者都不溶于水,不能用溶解、过滤的方法除杂,错误:C项,氯化钾、硝酸钾的溶解度随温度变化不同,可用冷却结品的方法提纯含有少量KCI的KNO3,正确;D项,Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应,错误。
4.D A项,在大试管中存在一定量的空气,若Na与水的反应是放热反应,放出的热量使空气膨胀,导致管中的红墨水左侧液面下降,右侧液面上升,正确;B项,Na₂O₂与H2O反应生成的O2能使带火星的木条复燃,正确;C项,进行焰色试验时,可以用光洁无锈的铁丝或铂丝蘸取待测溶液,然后在酒精灯的外焰上灼烧,若观察到火焰呈黄色,则证明在纯碱中含有钠元素,正确;D项,比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,应该把NaHCO3放在小试管内,把Na2CO3,放在大试管内,若观察到与小试管连接的澄清石灰水变浑浊,就证明稳定性:Na2 CO3 >NaHCO3,错误。
5.B “侯氏制碱法”制取NaHCO3的原理是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,而得到NaHCO3,为防止倒吸,a管通NH3,b管通CO2:由于CO2在水中的溶解度较小,而NH3的溶解度较大,所以要先通NH3,再通CO2,否则CO2通入后会从水中逸出,等再通NH3时溶液中CO2的量就很少了,这样得到的产品也很少,氨气是碱性气体,可以用蘸稀硫酸的脱脂棉吸收,防止污染空气,故选B。
6.答案(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(2)否(3)2 5 6 2 5 8H2O (4)19.5
解析 (1) Na2O2与水反应生成O2的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。(2) Na2O2与水反应生成H2O2的化学方程式为Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,反应前后元素的化合价没有发生变化,Na2O2与水反应生成H2O2的反应不是氧化还原反应。(3)反应中,Mn的化合价由+7价降至+2价,O的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平,离子方程式为2MnO+5H2O2+6H⁺=2Mn²⁺5O2↑ +8H2O。
(4)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 △m(增重)
2x78 g 2x106 g 2x106 g-2x78 g= 56 g
m( Na₂O₂) 47 g-40 g=7 g
,解得m( Na2O2)=19.5 g,该反应中消耗Na2O2的质量是19.5 g。
7答案(1) 2Na2O2+4H⁺= 4Na⁺+2H2O+O2↑、CO +2H⁺=H2O+CO2↑(2)平衡分液漏斗内的压强,使稀硫酸顺利滴下
(3)K1、K2,K3,(4)气球Q慢慢缩小,量筒Ⅱ内液面下降(5)碱石灰(或生石灰或氢氧化钠)
解析(1)变质的过氧化钠中含有碳酸钠,加入酸后Q内发生反应:2Na2O2+2H2S4=2Na2SO4+2H2O+O2 ↑、Na2CO3 +H2SO4=Na2O4+H2O+CO2↑,这两个反应的离子方程式为2Na2CO3+4H⁺-4Na⁺+2H2O+O2↑、CO2+2H⁺= H2O+CO2。(2)为使分液漏斗
内液体顺利流下,应使分液漏斗内外压强相等。(3)反应产生的CO2、O2使气球变大,将广口瓶中气体排出,水进入量筒Ⅰ中,所以量筒Ⅰ中水的体积为产生的CO2、O2的体积,故滴稀硫酸前必须关闭K1、K2,打开K3。(4)反应停止,打开K2,再缓缓打开K1,广口瓶内外相通,气球Q慢慢缩小,量筒Ⅱ内液面下降。(5)想要收集到纯净O2需要把混合气体中的CO2除去,故将混合气体通过碱石灰(或生石灰或氢氧化钠)吸收CO2。
金属元素
纳
钙
钡
铜
焰色
黄色
砖红色
黄绿色
绿色
选项
实验
操作
A
观察钠与水反应的现象
用镊子从煤油中取出金属钠,切下黄豆大小的钠,小心放人装满水的烧杯中
B
检验NaHCO3与Na₂CO₃溶液
用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
C
证明Na₂O₂与CO2反应是放热反应
Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热反应
D
检验Na2CO3与K2CO3溶液
用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色