高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物精品同步测试题
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2.1钠及其化合物同步练习(标准)人教版( 2019)高中化学必修第一册
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 下列叙述中正确的是( )
①Na2O和Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2CO3和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀
③钠在常温下容易被氧化
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
⑤除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3,将混合物加热至质量不再发生变化
⑥可用玻璃棒蘸取少量待测物质的浓溶液做焰色反应实验.
A. ③④⑤ B. ②④⑥ C. ②③④ D. ①②⑥
2. 关于钠及其化合物性质的叙述,不正确的是( )
A. 金属钠易与氧气、水反应,可保存在煤油中
B. 过氧化钠是淡黄色固体,可用于呼吸面具中作为氧气的来源
C. 碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠,可用加热的方法除去碳酸氢钠
D. 质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应,前者产生气体多
3. 下列各组中的两种物质作用时,当反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度等)改变时,不会引起产物改变的是( )
①Na2O2和CO2 ②NaOH和CO2 ③Na和O2 ④Na2CO3和HCl
⑤AlCl3和NaOH ⑥NaAlO2和CO2 ⑦Fe和HCl ⑧Ca(OH)2和NaHCO3
A. ①⑥⑦⑧ B. ①⑥ C. ①⑦ D. ①④⑦
4. 下列说法正确的是( )
①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色;
②质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与相同浓度盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量相等;
③取ag Na2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bg,能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数;
④区别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液;
⑤NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,金属钠起火可以用它来灭火;
⑥NaHCO3粉末中混有Na2CO3,可配制成溶液通入过量的CO2,再低温结晶提纯得到。
A. ②④ B. ②⑤ C. ①⑥ D. ③④
5. 下列各组中的两种物质相互作用时,反应条件(温度、反应物用量比)改变,不会引起产物改变的是( )
A. Na和O2 B. NaOH和CO2 C. Na2O2和CO2 D. Cu和HNO3
6. 下列有关钠的化合物的叙述中不正确的是( )
A. 等质量的钠无论生成氧化钠、过氧化钠还是它们的混合物,转移的电子数均相同
B. 可用澄清石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3
C. 金属钠着火时,不可用水来灭火
D. Na、Na2O、Na2O2、NaOH长期放置在空气中,最终都将变为Na2CO3
7. 下列实验操作正确的是
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,切下黄豆大小钠,小心放入装满水的烧杯中
B
检验NaHCO3溶液与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是放热反应
Na2O2用棉花包裹放入充满CO2的集气瓶,棉花燃烧,说明该反应是放热反应
D
检验Na2CO3溶液与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
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A. 验证Na和水反应是否放热
B. 检验Na2O2与H2O反应是否有O2生成
C. 观察纯碱的焰色试验
D. 比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
9. 下列各组中的两种物质作用时,当反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度等)改变时,不会引起产物改变的是 ( )
①Na2O2和CO2 ②NaOH和CO2 ③ Na和O2 ④Na2CO3和HCl
和NaOH ⑥ NaAlO2和CO2 ⑦Fe和 ⑧Ca(OH)2和NaHCO3
A. ③④⑤ B. ②⑧ C. ①⑦ D. ①⑥⑦
10. 现有A,B,C,D,E五种物质的焰色试验都呈黄色,它们发生如下反应:
①A+Q→C+X↑ ②B+Q→C+Y↑ ③X+Y→Q
④C+E(适量)→D+Q ⑤C+乙(过量)→E ⑥ED+Q+乙↑
已知:X和Y是单质,常温下均为气体,且相对分子质量:Y>X;Q常温下为液体;乙气体形成的固体可作人工降雨。下列有关说法不正确的是( )
A. 反应④的离子反应方程式:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
B. E是细小白色晶体,加水能溶解,并伴随着放热现象
C. D,E的溶液均显碱性,可用作食用碱或工业用碱
D. B可在潜水艇中作为O2的来源
二、填空题(本大题共4小题,共32.0分)
11. 判断:Na及其化合物
(1)金属钠露置在空气中最终变成碳酸钠( )
(2)金属钠着火后,应立即用水灭火( )
(3)金属钠与水的反应实质是与水电离产生的H+反应( )
(4)将1 mol金属钠投入到足量CuSO4溶液中,反应后溶液质量减少( )
(5)电解饱和食盐水可以制取金属钠( )
(6)Na2O和Na2O2都是碱性氧化物( )
(7)Na2O2晶体中阳离子与阴离子个数比为1∶1( )
(8)当Na2O2与CO2和H2O反应时,Na2O2只作氧化剂( )
(9)利用澄清石灰水可鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液( )
(10)焰色反应是化学变化( )
12. 判断下列说法的正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)碳酸钠可用于去除餐具的油污( )
(2)Na2O2可与CO2反应放出氧气,可用于制作呼吸面具( )
(3)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性( )
(4)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,CO2具有氧化性( )
(5)除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠,滴加适量盐酸或滴加适量氯化钙溶液、过滤( )
(6)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火( )
(7)用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液,溶液中一定不含K+( )
(8)向过氧化钠样品中滴加过量的盐酸,将生成的气体通入CaCl2溶液,无白色沉淀产生,样品未变质( )
13. 下面是有关钠及其化合物性质的探究实验.
(1)金属钠的密度比水________(填“大”或“小”),实验室中金属钠通常保存在________中,取一小块金属钠投入水中,写出该反应的化学方程式________。
(2)取Na2O2固体放入试管中,加适量水,有无色无味气体放出,写出该反应的化学方程式 ,继续向上述试管中滴入1〜2滴酚酞溶液,可观察到的现象是________。
(3)—块钠露置于空气中,可观察到如下现象:
银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体最终产物白色固体属于________(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”),写出银白色变成灰暗色的化学方程式 。
14. 判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火。( )
(2)过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA。( )
(3)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA。( )
(4)灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+。( )
(5)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解。( )
三、实验题(本大题共2小题,共20.0分)
15. 探究钠及其化合物的性质,请按要求填空:
(1)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置空气中最终都是变为_______(填化学式);
(2)Na投入MgCl2溶液中发生反应的化学方程式有_____________________________,______________________________。
(3)常温常压下制取100 mL纯净的CO2,将其通入装有Na2O2粉末的两通玻璃管中。
①反应的化学方程式为____________________________________。
②若反应后收集的气体体积为65 mL,则反应消耗CO2的体积是_______mL。
(4)现有一种以NaHCO3为主要成分的膨松剂,由于膨松剂存放时间较长,部分分解成Na2CO3粉末。为测定混合样品中NaHCO3的质量分数,按如图所示连接装置(装置的气密性良好,各装置中的试剂皆为足量)
已知:碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙组成的混合物。
实验过程:将样品m1g装入样品管B,测定实验前D的质量m2g;打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,以除去装置中的二氧化碳;然后关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
拆下装置,再次称量D的质量m3g
① E处干燥管中盛放碱石灰的作用是_________________________。
② 混合物中NaHCO3的质量分数为____________________________(用含m1、m2、m3的代数式表示)。
16. 根据钠及其化合物的性质回答下列问题:
(1)将一小块金属钠投入水中,发生反应的离子方程式是________。
(2)向一定体积一定物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应后,得到含有溶质M和N的溶液,则M和N不可能是________(填序号)。
a.NaOH和Na2CO3 b.NaOH和NaHCO3 c.Na2CO3和NaHCO3
(3)200℃时,11.6gCO2和H2O的混合气体与足量的Na2O2反应,反应后固体增加了3.6g,则原混合气体的平均摩尔质量为________g⋅mol−1。
(4)某同学为探究金属Na与CO2的反应情况设计了如下实验,其实验操作和现象记录如下:
实验Ⅰ
实验Ⅱ
操作
将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中
将实验Ⅰ的集气瓶内壁用水冲洗,过滤,取黑色滤渣灼烧,向滤液中依次滴加酚酞和氯化钡溶液
现象
①火焰呈黄色
②底部有黑色固体,瓶壁上附有白色固体
①黑色滤渣可燃
②滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成
据此分析,实验Ⅰ所得白色固体中一定含有________(填化学式)。
四、推断题(本大题共1小题,共10.0分)
17. 中学化学常见物质A~I的转化关系如框图所示,其中A为淡黄色化合物,B为常见金属单质,H的焰色反应为黄色,Y不使品红溶液褪色。(部分反应条件、溶剂及产物已略去)
(1)反应①、②的离子方程式_______________、_____________________。
(2)现有含0.10 mol H的溶液,要使其转化成含0.10 mol F的溶液,则:
①若只能加入0.050 mol的某物质,该物质可能是 __________ (填化学式,写1种)。
②若只能加入0.10 mol的某物质,该物质可能是 ________ (填化学式,写1种)。
五、计算题(本大题共1小题,共8.0分)
18. 钠有多种化合物,如氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等等,这些物质在实际生活中有广泛的应用,一定条件下相互间能进行转化。
完成下列计算:
(1)将7.8gNa2O2完全溶解于93.8g水中,所得溶液的质量百分比浓度为_____。
(2)将11.6g二氧化碳和水蒸汽的混合物与足量的Na2O2充分反应,固体质量增加了3.6g,则原混合气体的平均分子量为 。
(3)向100 mL NaOH溶液中通入CO2充分反应后,在减压和较低温度下,小心地将溶液蒸干,得到白色固体M(不含结晶水)。通入二氧化碳的体积V(标准状况下)与M的质量W的关系如下图所示。
①推断b点时M的组成成份(写出计算过程) 。
②若向b点的盐溶液中只加入0.03mol某钠的化合物,充分反应后,减压低温蒸发得到无水Na2CO38.48g,则加入的物质可以是 。
(4)将31g NaOH和NaHCO3的固体混合物,在密闭密器中加热到250℃,经充分反应后排出气体、冷却,称得剩余固体的质量为N g,试分析不同N值时,剩余固体的组成成份(已知NaHCO3的分解温度低于250℃)。N>26.5时,剩余固体为NaOH和Na2CO3的混合物;N≤26.5时,剩余固体为Na2CO3
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了元素化合物知识,熟悉钠及其化合物的性质是解题关键,注意碱性氧化物的概念,注意焰色试验的注意问题,题目难度不大。
【解答】
①Na2O和水反应只生成碱,是碱性氧化物,Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,不是碱性氧化物,故①错误;
②Na2CO3能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀,碳酸氢钠与氯化钙不反应,故②错误;
③钠在常温下易被氧化生成氧化钠,故③正确;
④过氧化钠与二氧化碳、水反应均生成氧气,可做供氧剂,氧化钠没有此性质,故④正确;
⑤碳酸氢钠不稳定,受热分解生成碳酸钠,可以用加热方法除去碳酸钠中的碳酸氢钠,故⑤正确;
⑥焰色试验可以使用铁丝、铂丝,玻璃棒中含有Na等元素,不能用于焰色反应实验,故⑥错误;
故选A。
2.【答案】D
【解析】解:A、金属钠易与氧气、水反应,要用煤油液封保存,故A正确;
B、过氧化钠是淡黄色固体,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,所以过氧化钠能作氧气来源,故B正确;
C.碳酸氢钠不稳定,在加热条件下易分解2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,所以碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠,可用加热的方法除去,故C正确;
D.相等质量的碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸钠的物质的量小于碳酸氢钠,根据碳原子守恒知,碳酸氢钠产生的二氧化碳的量多,故D错误;
故选:D。
A、钠易和氧气、水反应,和煤油不反应,且密度大于煤油;
B、过氧化钠是淡黄色固体,能和二氧化碳、水反应生成氧气;
C.碳酸氢钠不稳定,在加热条件下易分解;
D.相等质量的碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸钠的物质的量小于碳酸氢钠,根据碳原子守恒判断生成气体的量。
本题考查了常见钠及其化合物碳酸氢钠、碳酸钠、过氧化钠、钠的性质,知道碳酸钠和碳酸氢钠之间的转化方法,易错选项是D,题目难度不大。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了常见的金属及其化合物的化学性质,注意结合物质的化学性质以及反应条件进行分析解答,难度一般。
【解答】
①Na2O2和CO2生成碳酸钠和氧气,反应产物与反应条件无关,故正确;
②NaOH和CO2反应产物与二氧化碳用量有关,二氧化碳少量时反应生成碳酸钠,二氧化碳过量时反应生成碳酸氢钠,故错误;
③Na和O2反应的产物与反应条件有关,常温下生成氧化钠,加热生成过氧化钠,故错误;
④Na2CO3和HCl反应产物与盐酸用量有关,盐酸少量时生成碳酸氢钠,盐酸过量时生成水、二氧化碳、氯化钠,故错误;
⑤AlCl3和NaOH反应产物与氢氧化钠用量有关,氢氧化钠少量时生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量时生成偏铝酸钠,故错误;
⑥NaAlO2和CO2反应产物与二氧化碳用量有关,二氧化碳少量时生成氢氧化铝和碳酸钠,二氧化碳过量时生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,故错误;
⑦Fe和HCl反应生成氯化亚铁和氢气,产物与反应条件无关,故正确;
⑧Ca(OH)2和NaHCO3反应产物与碳酸氢钠用量有关,碳酸氢钠少量时反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,碳酸氢钠过量时生成碳酸钙、碳酸钠和水,故错误;
故选C。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了钠及其化合物的性质,为高考高频考点,侧重于学生的分析能基础知识的综合运用,注意把握氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等物质的性质,题目难度一般。
【解答】
①Na2O2投入到紫色石蕊试液中,发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,溶液显碱性,能使紫色石蕊试液变蓝色,过氧化钠具有漂白性,能使溶液褪色,故正确;
②质量相等的NaHCO3与Na2CO3,NaHCO3的相对分子质量小,则它们分别与相同浓度盐酸完全反应时,NaHCO3产生CO2的质量多,故错误;
③取agNa2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bg,由于碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气,所以bg质量是二氧化碳和水蒸气的质量,只知道固体混合物的质量,二氧化碳的质量不知道,不能计算Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数,故错误;
④NaHCO3与Na2CO3溶液均能与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀,现象相同,所以不能用Ca(OH)2溶液鉴别,故错误;
⑤NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,受热分解生成二氧化碳,钠在空气中燃烧生成过氧化钠,二氧化碳能与过氧化钠反应反应生成氧气,氧气助燃,金属钠起火不能用它来灭火,故错误;
⑥碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,所以NaHCO3粉末中混有Na2CO3,可配制成溶液通入过量的CO2,再低温结晶得到提纯,故正确;
故选:C。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查物质之间反应物量的不同导致的结果不同的考查,解题的关键是掌握物质的性质,难度不大。
【解答】
A.钠和氧气反应,常温条件下生成氧化钠,点燃条件下生成过氧化钠,反应条件改变,会引起产物的种类改变,故A错误;
B.氢氧化钠与二氧化碳反应,二氧化碳不足时生成碳酸钠,二氧化碳过量时生成碳酸氢钠,反应物用量比改变,会引起产物的种类改变,故B错误;
C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,和反应条件无关,故C正确;
D.铜与浓硝酸反应生成NO2,铜与稀硝酸反应生成NO,反应物浓度改变,会引起产物的种类改变,故D错误。
故选C。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查Na及其化合物的化学性质,难度一般,掌握物质的性质和变化即可解答。
【解析】
A. 每个Na原子转移1个电子,故只要钠的质量一定,则钠原子数目一定,无论生成什么物质,转移电子数目一定,故A正确;
B. 澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3均产生白色沉淀,现象一致,无法鉴别,故B错误;
C. 金属钠着火时,不可用水来灭火,因为钠着火生成过氧化钠,可与水反应生成氧气,且钠与水反应生成氢气,故C正确;
D. Na、Na2O、Na2O2、NaOH长期放置在空气中,会在O2、H2O、CO2作用下发生变化,最终都将变为Na2CO3 ,故D正确;
故选B。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查的是化学实验方案的评价,解题需应用的知识有:钠与水反应的实验;碳酸钠与碳酸氢钠性质的不同点;过氧化钠与二氧化碳反应的产物;焰色反应。
【解答】
A.应用滤纸擦干表面的煤油,放入有少量水的烧杯中,故A错误;
B.二者均能和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,故不能检验,故B错误;
C.该操作能验证过氧化钠和二氧化碳为放热反应,故C正确;
D.由于钾元素的焰色反应颜色紫色被黄色掩盖,需要通过蓝色钴玻璃观察,故D错误。
故选C。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了化学实验方案的设计与评价、钠及其化合物的相关知识,试题难度一般
【解答】
A.在大试管中存有一定量的空气,若Na与水的反应放热,放出的热量使空气膨胀,导致U形管中的红墨水左边液面下降,右边液面上升,正确;
B.Na2O2与H2O反应生成的O2能使带火星的木条复燃,正确;
C.进行焰色试验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,就证明在纯碱中含有钠元素,正确;
D.比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性,应该把NaHCO3放在小试管,把Na2CO3放在大试管,若观察到与小试管连接的澄清石灰水变浑浊,而与大试管连接的澄清石灰水无明显变化就证明稳定性Na2CO3>NaHCO3,错误。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了常见的金属及其化合物的化学性质,注意结合物质的化学性质以及反应条件进行分析解答,难度一般。
【解答】
①Na2O2和CO2生成碳酸钠和氧气,反应产物与反应条件无关,故正确;
②NaOH和CO2反应产物与二氧化碳用量有关,二氧化碳少量时反应生成碳酸钠,二氧化碳过量时反应生成碳酸氢钠,故错误;
③Na和O2反应的产物与反应条件有关,常温下生成氧化钠,加热生成过氧化钠,故错误;
④Na2CO3和HCl反应产物与盐酸用量有关,盐酸少量时生成碳酸氢钠,盐酸过量时生成水、二氧化碳、氯化钠,故错误;
⑤AlCl3和NaOH反应产物与氢氧化钠用量有关,氢氧化钠少量时生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量时生成偏铝酸钠,故错误;
⑥NaAlO2和CO2反应产物与二氧化碳用量有关,二氧化碳少量时生成氢氧化铝和碳酸钠,二氧化碳过量时生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,故错误;
⑦Fe和HCl反应生成氯化亚铁和氢气,产物与反应条件无关,故正确;
⑧Ca(OH)2和NaHCO3反应产物与碳酸氢钠用量有关,碳酸氢钠少量时反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,碳酸氢钠过量时生成碳酸钙、碳酸钠和水,故错误;
故选C。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查无机物的推断,涉及Na元素单质及其化合物的性质与转化,焰色试验、物质状态等是推断突破口,难度不大,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
【解答】
A、B、C、D、E五种物质的焰色试验都呈黄色,均含有钠元素。X和Y是单质,常温下均为气体,二者反应生成的Q常温下为液体,则Q为H2O,相对分子质量:Y>X,故X是H2、Y是O2。由C+乙(过量)→ED+Q+乙↑,乙气体形成的固体可作人工降雨,推出C是NaOH,乙是CO2,E是NaHCO3,D是Na2CO3,由A+Q→C+X↑可知A为Na,由B+Q→C+Y↑推知B为Na2O2,氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠与水,符合④中转化。
由上述分析可知,A、B、C、D、E、Q、X、Y、乙分别是Na、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3、H2O、H2、O2、CO2据此分析:
A.④的反应为NaOH与NaHCO3反应,离子方程式为:HCO3−+OH−=CO32−+H2O,故A正确;
B.NaHCO3是细小白色晶体,加水能溶解,并伴随着吸热现象,故B错误;
C.Na2CO3、NaHCO3的溶液均显碱性,可用作食用碱或工业用碱,故C正确;
D.Na2O2可与水、二氧化碳反应产生氧气,可以作为潜水艇氧气来源,故D正确。
11.【答案】(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
(8)× (9)× (10)×
【解析】略
12.【答案】(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√(7)×(8)×
【解析】略
13.【答案】(1)小;煤油;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;先变红后褪色;
(3)盐;4Na+O2=2Na2O
【解析】
【分析】
本题考查钠及其化合物的性质,学生对钠及其化合物的性质的记忆和掌握,难度不大。
【解答】
(1)金属钠的密度比水小,钠性质活泼,易被空气氧化易与水反应,所以实验室中金属钠通常保存在煤油中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,
故答案为:小;煤油;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)取Na2O2固体放入试管中,加适量水,有无色无味气体放出,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,该反应的化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,溶液呈碱性,所以滴入1〜2滴酚酞溶液变红,但是过氧化钠又具有漂白性,所以可观察到的现象是先变红后褪色,
故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;先变红后褪色;
(3)—块钠露置于空气中,可观察到如下现象:钠:银白色→氧化钠:变灰暗→氢氧化钠:变白色→氢氧化钠潮解:出现液滴→碳酸钠:白色固体,最终产物白色固体属于盐,银白色变成灰暗色的化学方程式 4Na+O2=2Na2O,
故答案为:盐;4Na+O2=2Na2O。
14.【答案】(1)√
(2)√
(3)√
(4)×
(5)×
【解析】
【分析】本题主要考查常见物质的化学性质,掌握物质的性质是解答本题的关键。
【解答】(1)过氧化钠、过氧化钾与二氧化碳反应,镁可在二氧化碳中燃烧,则钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火,也不能使用干粉灭火器灭火,一般可用沙子扑灭,故正确;
(2)过氧化钠与水反应为歧化反应,生成1mol氧气转移2mol电子,所以生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA,故正确;
(3)23gNa的物质的量为1mol,1molNa完全反应,无论生成氧化钠还是过氧化钠,产物中钠的化合价都是+1价,则反应生成电子为1mol,转移电子数为NA,故正确;
(4)灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中含有Na+,无法判断是否含有K+,因为观察钾离子的火焰颜色需要通过蓝色钴玻璃,故错误;
(5)NaHCO3不稳定,加热易分解,碳酸钠受热稳定,加热不分解,故错误。
15.【答案】(1)Na2CO3
(2)2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑;2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2↓ + 2NaCl
(3) ① 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
② 70
(4) 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
①防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果
②
【解析】
【分析】
本题考查钠及其化合物知识,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注重基础知识的夯实,题目难度不大。
【解答】
(1)空气中含有二氧化碳和水蒸气,在空气中的转化过程:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3⋅10H2O→Na2CO3,Na2O→NaOH→Na2CO3⋅10H2O→Na2CO3,Na2O2→NaOH→Na2CO3⋅10H2O→Na2CO3,NaOH→Na2CO3⋅10H2O→Na2CO3,所以久置空气中最终都是变为Na2CO3;
故答案为:Na2CO3;
(2)Na投入到氯化镁溶液中发生的反应是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠,其相应方程式为:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ ;2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2↓ + 2NaCl ;
(3)①过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ;
②2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ΔV
2mL 1mL
x 100mL−65mL
故x=70mL;
(4)装置B中碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、水和二氧化碳,即2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;
① E处干燥管中盛放碱石灰的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果;
②D中质量变化量为产生二氧化碳气体质量,产生二氧化碳物质的量=m3−m244mol,消耗碳酸氢钠质量=m3−m244×2×84g,混合物中NaHCO3的质量分数为。
16.【答案】(1)2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑
(2)b
(3)23.2
(4)Na2CO3
【解析】
【分析】
本题以钠及其化合物为情境,考查钠及其化合物的性质、化学计算等知识,意在考查考生判断、分析、推理、计算能力,证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的核心素养。
【解答】
(1)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑;
(2)向NaOH溶液中通入一定量的CO2,可能生成Na2CO3或NaHCO3,得到的溶液中溶质可能是NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3,因此若溶液中有两种溶质,则可能是NaOH和Na2CO3或Na2CO3和NaHCO3,故选b;
(3)由反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,可知参加反应的CO2和H2O与生成O2的物质的量之比都是2:1,m(增重)=m(吸收)−m(放出),即11.6g−m(O2)=3.68,m(O2)=11.6g−3.6g=8.0g,所以n(O2)=mM=8.0g32g⋅mol−1=0.25mool,则n(CO2)+n(H2O)=0.5mol,原混合气体的平均摩尔质量M=mn=11.6g0.5mol=23.2g⋅mol−1。
(4)碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红,与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀,则瓶壁上附有的白色固体中含有碳酸钠。
17.【答案】(1)2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑;AlO2−+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3−
(2)①Na2O或Na2O2
②NaOH或Na
【解析】
【分析】
本题考查元素化合物的推断,解答这类问题应熟练掌握元素化合物之间的转化关系,试题难度一般。
【解答】
由于H的焰色反应为黄色,所以H中含有钠离子,根据转化关系分析可知A中含有钠元素,又因A为化合物,且能够与液体x反应产生溶液D和气体C,推测A为过氧化钠,则D为氢氧化钠,C为氧气;y不使品红溶液褪色,且能够与氢氧化钠反应,所以y为二氧化碳;F为碳酸钠,H为碳酸氢钠,又因B为金属单质,能够与氧气反应产生E,E能够与氢氧化钠溶液反应,所以B为金属铝,E为氧化铝,G为偏铝酸钠,I为氢氧化铝。
(1)过氧化钠与水反应的离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑;偏铝酸钠与足量的二氧化碳反应的离子方程式为:AlO2−+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3−;
(2)①含0.10mol H的溶液,转化成含0.10mol F的溶液,可以加入0.1mol的氢氧化钠,欲得到0.1mol的NaOH,可以通过氧化钠或过氧化钠与水反应得到,因此需加入0.05mol的Na2O或Na2O2;
②含0.10mol H的溶液,转化成含0.10mol F的溶液,可以加入0.1mol的氢氧化钠或钠。
18.【答案】(1)8%;(2)23.3;(3)①由图知NaOH质量为4 g,物质的量为0.1 mol,完全转化为Na
2CO3时,Na2CO3质量为0.1mol× 1 2 ×106g/mol=5.3 g,完全转化为NaHCO3时,NaHCO3质量为0.1mol×84g/mol=8.4 g,故A点白色固体M为Na2CO3,C点白色固体M为NaHCO3.
图b点时M的质量为7.16 g,5.3<7.16<8.4,知M由Na2CO3和NaHCO3组成,故答案为:Na2CO3、NaHCO3的混合物;② Na2O或 Na2O2;(4)N>26.5时,剩余固体为NaOH和Na2CO3的混合物;N≤26.5时,剩余固体为Na2CO3。
【解析】
【分析】
本题以钠及其化合物的性质以及图象形式考查化学计算,难度中等,抓住有关钠及其化合物之间的反应是解题关键,注意基本反应方程式的积累。
【解答】
(1)过氧化钠与水反应:
2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑
156 160 32
7.8g m(NaOH) m(O2) 解得:m(NaOH)=8g,m(O2)=1.6g
溶液的溶质的质量分数:8g 7.8g+93.8g−1.6g ×100%=8%;
故答案为:8%;
(2)CO2和水蒸气的混合物与足量的Na2O2充分反应,反应方程式分别为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中固体质量增加的量相当于CO、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中固体质量增加的量相当于H2,
设二氧化碳、水蒸气的物质的量分别是xmol、ymol,根据二氧化碳和水蒸气质量、CO和氢气质量得44x+18y=11.628x+2y=3.6,
解得x=0.1y=0.4,所以原来混合气体的物质的量=(0.1+0.4)mol=0.5mol,
原来混合气体平均摩尔质量M = m n = 11.6g 0.5mol =23.2g/mol,故答案为:23.2;
(3)①由图知NaOH质量为4 g,物质的量为0.1 mol,完全转化为Na
2CO3时,Na2CO3质量为0.1mol× 1 2 ×106g/mol=5.3 g,完全转化为NaHCO3时,NaHCO3质量为0.1mol×84g/mol=8.4 g,故A点白色固体M为Na2CO3,C点白色固体M为NaHCO3.
图b点时M的质量为7.16 g,5.3<7.16<8.4,知M由Na2CO3和NaHCO3组成,故答案为:Na2CO3、NaHCO3的混合物;
②7.16 g盐为Na2CO3为0.02 mol,NaHCO3为0.06 mol.要得到纯净的8.48g Na2CO3固体,即要将0.06mol NaHCO3变为0.06 mol Na2CO3,
“某种物质”需满足3个条件:a.显碱性或能生成碱,b.需加入Na元素,c.不能带来其它杂质.
①中根据Na原子守恒,0.03 mol物质中需有0.06mol Na原子,故符合条件的只有Na2O或Na2O2,
故答案为:Na2O;Na2O2;
(4)由31g NaOH和NaHCO3的固体混合物,在密闭密器中加热到250℃发生反应:①NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O,若碳酸氢钠过量,还发生反应:②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,若NaOH、NaHCO3恰好按1:1反应,固体减少质量为水的质量,根据方程式可知,生成水的质量=31g× 18 124 =4.5g,实际固体质量减少(31−N) g,所以当(31−N) g<4.5g,即N>26.5时说明氢氧化钠过量只发生反应①,最终还剩NaOH和Na2CO3的混合物,当(31−N) g≥4.5g,即N≤26.5时说明氢氧化钠少量发生反应①和②,最终只剩Na2CO3,故答案为:N>26.5时,剩余固体为NaOH和Na2CO3的混合物;N≤26.5时,剩余固体为Na2CO3 。
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