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2019年高中化學 第三章 金屬及其化合物 第二節(jié) 第1課時《鈉的重要化合物》基礎提升練習 新人教版必修1
【基礎篇】
題組一 Na2O和Na2O2的性質
1.下列敘述正確的是( )
①Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿,它們都是堿性氧化物
②Na2O與CO2發(fā)生化合反應生成Na2CO3,Na2O2與CO2發(fā)生置換反應生成O2
③Na2O是淡黃色物質,Na2O2是白色物質
④Na2O2可作供氧劑,而Na2O不可
⑤Na2O2和Na2O焰色反應均為黃色
A.都正確 B.②③④⑤
C.②③⑤ D.④⑤
答案 D
解析 Na2O2不是堿性氧化物,故①錯;Na2O2與CO2反應不屬于置換反應,故②錯;Na2O是白色固體,Na2O2為淡黃色固體,故③錯;④⑤正確。
2.如下圖裝置,試管中盛有水,氣球a中盛有干燥的Na2O2顆粒。U形管中注有淺紅色的水。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。實驗時將氣球中的Na2O2抖落到試管b的水中,將出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )
A.U形管內紅水褪色 B.試管內溶液變紅
C.氣球a被吹大 D.U形管水位:d
c。
3.對于反應:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,下列說法中正確的是( )
A.Na2O2是氧化劑,H2O是還原劑
B.Na2O2既是氧化劑,又是還原劑
C.該反應中電子轉移的數(shù)目為4e-
D.每有18 g H2O與足量Na2O2反應,則固體增重4 g
答案 B
解析 在Na2O2與H2O的反應中,Na2O2中-1價氧元素原子之間發(fā)生電子轉移,Na2O2既是氧化劑又是還原劑;電子轉移的數(shù)目為2e-;根據原子守恒,固體增重質量等于參加反應水中氫原子的質量,即18 g H2O參加反應,固體增重2 g。
題組二 Na2CO3、NaHCO3的性質比較
4.下列關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中,不正確的是( )
A.二者在水中的溶解度不同,碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉
B.二者熱穩(wěn)定性不同,碳酸鈉的熱穩(wěn)定性大于碳酸氫鈉
C.二者都能與鹽酸反應放出二氧化碳氣體,等質量時生成CO2量一樣多
D.二者在一定條件下可以相互轉化
答案 C
解析 Na2CO3的熱穩(wěn)定性更強;等質量的Na2CO3與NaHCO3,其物質的量不同,與足量鹽酸反應產生CO2的量不同,相同質量時,NaHCO3產生的CO2量多。
5.為確定碳酸氫鈉固體中是否含有碳酸鈉,下列實驗操作及判斷正確的是( )
A.觀察加熱時能否放出氣體
B.觀察滴加鹽酸時能否放出氣體
C.溶于水中,滴加澄清石灰水,觀察是否有沉淀生成
D.溶于水中,滴加少量氯化鋇溶液,觀察是否有白色沉淀生成
答案 D
解析 無論是否含有碳酸鈉,加熱時,碳酸氫鈉分解都產生氣體,不能確定是否含有碳酸鈉,A錯誤;碳酸鈉和碳酸氫鈉加入鹽酸都生成二氧化碳氣體,不能確定是否含有碳酸鈉,B錯誤;碳酸鈉和碳酸氫鈉溶于水中,滴加澄清石灰水,都產生碳酸鈣沉淀,不能確定是否含有碳酸鈉,C錯誤;溶于水中,滴加少量氯化鋇溶液,只有碳酸鈉產生沉淀,如能觀察到白色沉淀生成,說明含有碳酸鈉,D正確。
6.下列敘述中正確的是( )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3飽和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質的量的稀鹽酸,生成的CO2與原Na2CO3的物質的量之比為1∶1
C.等質量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應,在同溫同壓下,生成的CO2體積不相同
D.分別向NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中加入Ca(OH)2溶液,只有Na2CO3溶液產生沉淀
答案 C
解析 CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2,加入NaHCO3沒有CaCO3沉淀生成,A項不正確;Na2CO3與HCl等物質的量時,發(fā)生反應:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,無CO2氣體放出,B項不正確;等質量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應,NaHCO3放出的CO2多,C項正確;NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中加入足量石灰水,分別發(fā)生反應:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O,Ca2++CO===CaCO3↓,兩溶液中均產生白色沉淀,D項不正確。
7.純堿和小蘇打都是白色晶體,在日常生活中都可以找到。若要在家中將它們區(qū)分開來,下面的方法中可行的是( )
A.分別放在炒鍋中加熱,觀察是否有殘留物
B.分別用干凈鐵絲蘸取樣品在煤氣爐的火焰上灼燒,觀察火焰顏色
C.將樣品溶解,分別加入澄清石灰水,觀察是否有白色沉淀
D.在水杯中各盛相同質量的樣品,分別加入等體積、等濃度的白醋,觀察反應的劇烈程度
答案 D
解析 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,Na2CO3加熱不分解,兩者都有固體殘留物,A不可行;Na2CO3和NaHCO3的焰色反應均為黃色火焰,B不可行;Na2CO3和NaHCO3溶液中加入澄清石灰水,均有白色沉淀CaCO3生成,C不可行;兩水杯中均有氣體CO2生成,但Na2CO3不如NaHCO3反應快,D正確。
8.為了檢驗某含有NaHCO3雜質的Na2CO3樣品的純度,現(xiàn)將w1 g樣品加熱,其質量變?yōu)閣2 g,則該樣品的純度(質量分數(shù))是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 根據NaHCO3受熱分解的化學方程式,結合反應前后固體的質量差可列式求解:
2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ Δm
284 g 106 g 18 g 44 g 62 g
m(NaHCO3) (w1-w2) g
求出m(NaHCO3),即可得出樣品的純度。
9.將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 molL-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是( )
答案 C
解析 0.01 mol NaOH先與0.01 mol H+中和,0.01 mol CO再與0.01 mol H+生成0.01 mol HCO,又消耗0.01 mol H+,最后0.01 mol HCO與H+反應生成0.01 mol CO2。
題組三 焰色反應
10.小明同學用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液,在無色火焰上灼燒,火焰呈黃色,通過該實驗現(xiàn)象,下列四位同學對該溶液中存在的金屬離子的判斷正確的是( )
答案 D
解析 鈉的焰色是黃色,K的焰色是紫色,觀察K的焰色時需要透過藍色鈷玻璃,以濾去黃色光的干擾,該實驗中沒有透過藍色鈷玻璃觀察說明一定含Na+,不能確定是否含K+。
【提升篇】
11.某課外活動小組設計以下裝置進行實驗:
(1)按如圖所示裝置進行實驗,填寫有關現(xiàn)象及化學方程式。
①B中濃硫酸的作用是__________________________________。
②C中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________________
________________________________________________________________________。
③D中的現(xiàn)象是___________________________________________。
④E中收集的氣體是________。
(2)用如下圖所示裝置制取純凈的O2。
①若C是一種淡黃色固體,則燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式是______________________。
②若C是一種黑色粉末,則B物質是________,C物質的作用是__________________。
③洗氣瓶(廣口瓶)中裝的試劑D是________,其作用是________________。所制得的氣體用________法收集。
答案 (1)①干燥二氧化碳 ②2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2?、凼宜儨啙帷、苎鯕?
(2)①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
②H2O2 催化劑
③濃硫酸 除去O2中的水蒸氣 向上排空氣
解析 (1)NaHCO3受熱分解生成CO2和水蒸氣,而CO2通過濃H2SO4干燥后與C中的Na2O2反應產生O2,未完全反應的CO2會使石灰水變渾濁。(2)可用淡黃色固體(Na2O2)與水反應制得O2,也可由黑色固體(MnO2)和液體(H2O2)作用制得。由于上述方法制得的氧氣都是在水溶液中制得的,所以要得到干燥、純凈的O2則應干燥后再收集。
12.A、B、C、D、F五種物質的焰色反應均為黃色,A、B、C、D與鹽酸反應均生成E,此外B還生成一種可燃性氣體。而C、D還生成一種無色無味氣體H,該氣體能使澄清石灰水變渾濁。D和A可反應生成C,F(xiàn)和H也可反應生成C和另一種無色無味氣體。請回答下列問題:
(1)寫出A、C、F的化學式:
A:________________________________________________________________________;
C:________________________________________________________________________;
F:________________________________________________________________________。
寫出F和H反應的化學方程式:______________________________________________。
(2)寫出下列反應的離子方程式:
①D+鹽酸:_________________________________________;
②B+水:__________________________________________。
答案 (1)NaOH Na2CO3 Na2O2
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(2)①HCO+H+===H2O+CO2↑
②2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
解析 由焰色反應為黃色,且A、B、C、D均與鹽酸反應生成E,知E為NaCl,B還生成一種可燃性氣體知B為Na,C、D還生成使澄清石灰水變渾濁的氣體H,知C、D為Na2CO3或NaHCO3,F(xiàn)和H(CO2)反應生成C和另一種氣體,則F為Na2O2、C為Na2CO3,因而D為NaHCO3,D和A反應可生成Na2CO3,則A為NaOH。
13.向濃度相等、體積均為50 mL的A、B兩份NaOH溶液中,分別通入一定量的CO2后,再稀釋到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶質的組成可能是①:________,②:________,③:________,④:________。
(2)在稀釋后的溶液中逐滴加入0.1 mol L-1的鹽酸,產生CO2的體積(標準狀況)與所加鹽酸的體積關系如下圖所示。
①A曲線表明,原溶液通入CO2后,所得溶質與鹽酸反應產生CO2的最大體積是________mL(標準狀況)。
②B曲線表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶質的化學式為________________________。
③原NaOH溶液的物質的量濃度為________________________________。
答案 (1)①NaOH、Na2CO3?、贜a2CO3?、跱a2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3
(2)①112?、贜aOH、Na2CO3?、?.150 molL-1
解析 (2)分析圖中曲線和各個量的關系,A中先加入的25 mL鹽酸,含有的氫離子的物質的量為0.1 molL-10.025 L=0.002 5 mol,此時發(fā)生的反應為CO+H+===HCO,所以可知溶液中含有的CO的物質的量為0.002 5 mol,后加的50 mL鹽酸和HCO反應生成CO2,因為后加的氫離子的物質的量為0.1 molL-10.050 L=0.005 mol,所以CO2的體積為0.005 mol22.4 Lmol-11 000 mLL-1=112 mL。在B中先加入的60 mL鹽酸開始沒有氣體生成,又加入15 mL鹽酸CO2完全放出,也就是說n(HCO)=0.1 molL-10.015 L=0.001 5 mol,則原溶液中只有0.001 5 mol CO,含有0.006 mol-0.001 5 mol=0.004 5 mol的OH-,即原溶液中的溶質是NaOH和Na2CO3。根據鈉原子守恒,可計算氫氧化鈉溶液的物質的量濃度。
14.某化學課外小組欲制取純凈的Na2CO3溶液并討論實驗過程中的相關問題??晒┻x擇的試劑有:
A.大理石 B.鹽酸
C.氫氧化鈉溶液 D.澄清石灰水
三名同學設計的制備實驗方案的反應流程分別如下:
甲:NaOH溶液Na2CO3溶液
乙:NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3固體Na2CO3溶液
丙:NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3溶液
請回答下列問題:
(1)請指出甲、乙兩方案的主要缺點:
甲方案:________________________________________________________________________。
乙方案:________________________________________________________________________。
(2)假設反應③所得的NaHCO3溶液中含有Na2CO3,現(xiàn)要用A~D四種試劑證明Na2CO3的存在,你所選擇的試劑有________________(填序號)。
(3)下列實驗方案中,不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數(shù)的是________(填序號)。
A.取a克混合物充分加熱,減重b克
B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應,加熱、蒸干、灼熱,得b克固體
C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應,逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應,過濾、洗滌、烘干,得b克固體
答案 (1)由于難以控制CO2的量,故很難得到純凈的Na2CO3 原料利用率低,程序復雜 (2)BD (3)C
解析 (1)NaOH與CO2反應時兩者量不同,產物不同,2OH-+CO2===CO+H2O,OH-+CO2===HCO,甲不能控制通入CO2的物質的量,也就不能控制產物為純凈的Na2CO3。乙的操作程序復雜。丙應將NaOH溶液分成兩等份,一份通入足量CO2,加熱趕出其中溶解的CO2,再將另一份NaOH溶液與NaHCO3溶液混合即可得到純凈的Na2CO3溶液。
(2)檢驗NaHCO3溶液中含有Na2CO3,應向溶液中加入BaCl2或CaCl2,所以應選鹽酸和澄清石灰水,二者生成CaCl2再檢驗。
(3)A選項采用差量法,減少的質量為碳酸氫鈉分解生成二氧化碳和水的質量,由此可求出碳酸氫鈉的質量,進而求出碳酸鈉的質量分數(shù);B選項中b克固體為生成的氯化鈉的質量,根據鈉原子守恒和混合物總質量可列式計算出碳酸鈉的質量,進而求出碳酸鈉的質量分數(shù);C選項中堿石灰增加的質量為鹽與酸反應生成的二氧化碳的質量及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質量,因此不能通過數(shù)據準確計算出碳酸鈉的質量分數(shù);D選項中沉淀的質量即為碳酸鋇的質量,根據碳酸鋇的質量和混合物總質量可以列式求出碳酸鈉的質量,進而求出碳酸鈉的質量分數(shù)。
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