2019高考化學總復習 第三章 金屬及其化合物 課時作業(yè)6 鈉及其化合物 新人教版.doc

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課時作業(yè)6　鈉及其化合物 一、選擇題 1．下列關于鈉與水反應的說法不正確的是(　　) ①將一小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中，反應后溶液變藍 ②將鈉投入稀鹽酸中，鈉先與水反應，后與鹽酸反應 ③鈉在水蒸氣中反應時因溫度高會燃燒 ④將兩小塊質量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另一塊用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，然后按入水中，兩者放出的氫氣質量相等 A．①② B．①②③ C．②③④ D．①②③④ 解析：①鈉與水反應產生氫氧化鈉使石蕊變藍，正確。②鈉與水的反應本質是鈉與H＋的反應，所以鈉先與鹽酸溶液中的H＋反應，錯誤。③鈉在水蒸氣中反應產生的是氫氣，盡管溫度高且反應放熱，因無氧氣所以不能燃燒，錯誤。④2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，因此，用鋁箔包住的鈉與水反應放出的H2多，錯誤。 答案：C 2．下列實驗操作正確的是(　　) 解析：應將鈉表面的煤油用濾紙吸干且燒杯中不能裝滿水，A錯誤；B項都有白色沉淀產生，錯誤；Na2O2與CO2反應生成氧氣，如果棉花燃燒說明達到了著火點，能證明是放熱反應，C正確；觀察鉀的焰色反應應該透過藍色鈷玻璃，D錯誤。 答案：C 3．下列關于鈉及其化合物的說法正確的是(　　) A．將金屬鈉投入水中，再經過一步轉化可得碳酸氫鈉 B．分別向Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加少量鹽酸，產生CO2較快的為NaHCO3 C．等物質的量的Na2O2、NaHCO3在密閉容器中加熱，反應后得到的產物為純凈物 D．鈉與O2反應時，由于O2的量不同，可分別生成Na2O或Na2O2 解析：選項A，Na―→NaOH―→Na2CO3―→NaHCO3，所以還需經過兩步轉化才能得到NaHCO3。選項B，Na2CO3與H＋反應，需兩步反應生成CO2，NaHCO3只需一步反應生成CO2，前者反應相對較慢，后者則相對較快。選項C，反應后得到NaOH、Na2CO3和O2的混合物。選項D，鈉與O2反應，由于反應條件不同，可分別生成Na2O或Na2O2。 答案：B 4．下列關于鈉的化合物的說法中，正確的是(　　) A．Na2CO3和NaHCO3均能與鹽酸和NaOH溶液反應 B．Na2CO3固體中含有的NaHCO3可用加熱的方法除去 C．Na2O2和Na2O均為白色固體，與CO2反應均放出O2 D．向Na2O2和Na2O與水反應后的溶液中立即滴入酚酞溶液現象相同 解析：碳酸鈉不能與氫氧化鈉反應，A項錯誤；碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉，可以用加熱的方法除去Na2CO3固體中含有的NaHCO3，B項正確；過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉與氧氣，而氧化鈉與二氧化碳反應只生成碳酸鈉，沒有氧氣生成，C項錯誤；過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉與氧氣，反應后的溶液中含有過氧化氫，過氧化氫具有強氧化性，立即滴入酚酞后，現象是溶液先變紅后褪色，氧化鈉與水反應只生成氫氧化鈉，滴入酚酞，溶液變?yōu)榧t色，現象不相同，D項錯誤。 答案：B 5．為鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體，有4位同學分別設計了下列四種不同的方法，其中不可行的是(　　) A．分別加入1 molL－1的鹽酸，看氣泡產生的快慢 B．分別取樣在試管中加熱，將可能產生的氣體通入澄清石灰水中，觀察有無白色渾濁 C．分別取樣配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，觀察有無白色沉淀 D．分別配成溶液，做焰色反應實驗，觀察火焰的顏色 解析：A項，因K2CO3與鹽酸反應分步進行，先生成碳酸氫鉀，鹽酸過量時才生成氣體，故可行；B項，K2CO3受熱不分解，NaHCO3受熱分解產生CO2，故可行；C項，二者與Ba(OH)2溶液反應都產生白色沉淀BaCO3，故不可行；D項，鉀的焰色反應為淺紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)，鈉的焰色反應為黃色，可行。 答案：C 6．已知：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2。在密閉容器中，將6.6 g CO2與一定量的Na2O2固體充分反應后，氣體變?yōu)?.8 g。下列說法正確的是(　　) A．3.8 g氣體全部是O2 B．3.8 g氣體通過足量NaOH溶液后，氣體減少2.2 g C．反應后的固體是混合物 D．生成Na2CO3的質量為15.9 g 解析：設反應的二氧化碳的質量為x，反應的過氧化鈉質量為y，生成碳酸鈉的質量為z，生成氧氣的質量為m，則根據方程式利用質量差減法可有：＝＝＝＝，解得：x＝4.4 g，y＝7.8 g，z＝10.6 g，m＝1.6 g。剩下的3.8 g氣體有二氧化碳2.2 g，氧氣1.6 g，A錯誤；將該氣體通過足量NaOH溶液后，二氧化碳被吸收，氣體減少2.2 g，B正確；反應中二氧化碳過量，Na2O2固體已反應完全，反應后的固體只有碳酸鈉，C錯誤；反應生成碳酸鈉的質量為10.6 g，D錯誤。 答案：B 7．一定量的Na2O2與CO2反應后的固體物質為41.8 g，恰好與1 L 1 molL－1的稀鹽酸完全反應，下列說法正確的是(　　) A．41.8 g固體物質為Na2CO3 B．41.8 g固體物質為0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物 C．41.8 g固體物質為31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物 D．一定量的Na2O2為78 g 解析：如果41.8 g固體全為Na2CO3，即0.39 mol，則其不可能恰好與1 L 1 molL－1的稀鹽酸完全反應，A錯誤；根據鈉離子守恒，知B符合題意；Na2O2與CO2反應不可能生成碳酸氫鈉，即C錯誤；根據鈉離子守恒，可求出一定量的Na2O2為0.5 mol，即39 g，所以D錯誤。 答案：B 8．下列敘述不正確的是(　　) A．切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮的表面逐漸變暗，發(fā)生的反應為2Na＋O2===Na2O2 B．4.6 g Na與O2完全反應，生成7 g產物時失去電子的物質的量為0.2 mol C．Na與稀H2SO4反應的離子方程式為2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑ D．將少量Na投入到CuSO4溶液中，既有沉淀生成又有氣體放出 解析：A項，常溫下切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮的表面逐漸變暗是因為生成Na2O，錯誤；B項，由題意知雖然生成Na2O2和Na2O的混合物，但是Na的物質的量為0.2 mol，故失去電子的物質的量仍為0.2 mol，正確；C項，Na與稀H2SO4反應的本質是與H＋的反應，H2SO4是強酸，正確；D項，Na與水反應放出氣體，生成的NaOH與CuSO4反應生成Cu(OH)2沉淀，正確。 答案：A 9．由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、NaCl中的某幾種組成的混合物，向其中加入足量的鹽酸，有氣體放出。將氣體通過足量的NaOH溶液，氣體體積減少。將上述混合物在空氣中加熱，有氣體放出且固體質量增加。下列判斷正確的是(　　) A．混合物中一定不含Na2CO3、NaCl B．混合物中一定有Na2O2、NaHCO3、Na2O C．無法確定混合物中是否含有NaHCO3 D．混合物中一定不含Na2O2、NaCl 解析：向混合物中加入足量鹽酸產生氣體，氣體通入NaOH溶液后，體積減少，可知氣體成分為CO2和O2，則混合物中一定有Na2O2，且至少有Na2CO3和NaHCO3中的一種；混合物在空氣中加熱，有氣體放出且固體質量增加，則混合物中一定有NaHCO3。NaHCO3受熱分解生成CO2和H2O，其與Na2O2反應的質量變化如下(假設混合物中有2 mol NaHCO3)：2 mol NaHCO31 mol O2，固體質量減少，而題給信息是固體質量增加，故混合物中一定含有Na2O，而Na2CO3和NaCl無法確定。 答案：B 10．一定量Na2O2和NaHCO3均勻混合物分成質量相等的甲、乙兩份。將甲投入100 mL稀鹽酸，固體完全溶解，收集到標準狀況下的干燥氣體2.24 L。再將生成的氣體全部導入裝有乙的干燥管中，充分吸收后，收集到一種單質氣體，標準狀況下體積為2.016 L。根據以上信息，下列有關推斷不正確的是(　　) A．甲乙兩份混合物中均含Na2O2 0.16 mol B．甲乙兩份混合物中均含NaHCO3 0.02 mol C．原混合物中Na2O2與NaHCO3物質的量之比無法確定 D．鹽酸物質的量濃度可能為3.4 molL－1 解析：裝有乙的干燥管中CO2與Na2O2發(fā)生反應(設參加反應的CO2的體積為x L，對應生成的O2的體積為y L)： 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　差值 2 1 1 x L y L 2.24 L－2.016 L＝0.224 L 由x－y＝0.224，x＝2y，得x＝0.448，y＝0.224。由題意可知裝有乙的干燥管中CO2完全反應，但不能確定Na2O2是否完全反應，因此不能通過上述反應確定混合物中Na2O2的含量?；旌衔锱c鹽酸反應時，由于不知道鹽酸的濃度，故不能通過鹽酸與NaHCO3的反應確定混合物中NaHCO3的含量，但可以通過Na2O2與鹽酸反應時生成的O2的量(2Na2O2～O2)來確定混合物中Na2O2的含量：n(Na2O2)＝2n(O2)＝＝0.16 mol，A項正確，B項錯誤，C項正確。若鹽酸完全反應，則有：4HCl＋2Na2O2===4NaCl＋2H2O＋O2↑，HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑，n(HCl)＝4n(O2)＋n(CO2)＝40.08 mol＋0.02 mol＝0.34 mol，故鹽酸的物質的量濃度可能為＝3.4 molL－1，D項正確。 答案：B 二、非選擇題 11．已知：A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，E、X為空氣中常見氣體，A、B、C、D含有相同的金屬離子，其轉化關系如下圖(部分產物已略去)。 請回答下列問題： (1)這種金屬離子的離子結構示意圖為________。 (2)X的電子式為________。 (3)B中所含化學鍵的類型是______________________________ __________________________________________。 常溫常壓下，7.8 g A與足量的水充分反應放出熱量a kJ，寫出該反應的熱化學方程式______________________________ __________________________________________。 (4)①C也可轉化為B，寫出該轉化的化學方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ②B與D反應的離子方程式為______________________________ __________________________________________________________________________________________________________________。 (5)將一定量的氣體X通入2 L B的溶液中，向所得溶液中邊逐滴加入稀鹽酸邊振蕩至過量，產生的氣體與鹽酸物質的量的關系如圖(忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā))。 請回答：a點溶液中所含溶質的化學式為________，a～b之間的反應的離子方程式是_____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 解析：A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，A為Na2O2，根據2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，E、X為空氣中常見氣體知E為O2，B為NaOH，C為Na2CO3，D為NaHCO3，X為CO2。(3)B為離子化合物NaOH，所含化學鍵的類型是極性共價鍵、離子鍵；利用7.8 g A與足量的水充分反應放出熱量a kJ，計算2 mol Na2O2與足量的水充分反應放出熱量20a kJ，該反應的熱化學方程式為2Na2O2(s)＋2H2O(l)===4NaOH(aq)＋O2(g)　ΔH＝－20a kJmol－1。(4)①C轉化為B，即Na2CO3轉化為NaOH，可以加Ca(OH)2或Ba(OH)2實現，化學方程式為Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH或Ba(OH)2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaOH；②B與D反應的離子方程式為OH－＋HCO===CO＋H2O。(5)根據Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑知，Na2CO3轉化為NaHCO3、NaHCO3轉化為NaCl需要的HCl的物質的量相等，實際上產生氣體之前消耗鹽酸與產生二氧化碳消耗鹽酸體積之比為3∶2，所以溶液中還存在NaOH，說明原溶液中溶質為NaOH、Na2CO3，結合方程式可知，溶液中n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶2，故a點時氫氧化鈉與鹽酸恰好完全反應，所以a點時溶液中的溶質是Na2CO3和NaCl，a～b的反應是Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，離子方程式是CO＋H＋===HCO。 答案：(1) (2)C (3)極性共價鍵、離子鍵　2Na2O2(s)＋2H2O(l)===4NaOH(aq)＋O2(g)　ΔH＝－20a kJmol－1 (4)①Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH或Ba(OH)2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaOH ②OH－＋HCO===CO＋H2O (5)Na2CO3、NaCl　CO＋H＋===HCO 12．分別取等物質的量濃度的氫氧化鈉溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，隨后分別各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 molL－1的鹽酸，在標準狀況下產生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關系如下圖(分A、B兩種情況)： (1)在A情況下，溶質是________________(填化學式)，其物質的量之比為________。 (2)在B情況下，溶質是________________(填化學式)，其物質的量之比為________。 (3)原氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為________。 解析：CO2通入NaOH溶液中進行反應時，據CO2量與NaOH量的相對多少，有這樣兩個階段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此時溶質可能為NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(剛好反應)；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此時溶質可能為Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；據圖分析：B情況最終生成的CO2(其實就是最初通入的與NaOH溶液反應的CO2)是A情況的2倍。(3)當加入150 mL鹽酸時，恰好完全反應，此時溶液中溶質為NaCl。據元素守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 molL－10.15 L＝0.03 mol，所以原氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為＝1.5 molL－1。 答案：(1)NaOH、Na2CO3　1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1 (3)1.5 molL－1 13．某實驗小組探究Na2CO3和NaHCO3的性質，發(fā)現實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標簽。于是，他們先對固體A、B進行鑒別，再通過實驗進行性質探究。 (1)分別加熱固體A、B，發(fā)現固體A受熱產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學方程式為______________________________________________________________________________________。 (2)稱取兩種固體各2 g，分別加入兩個小燒杯中，再各加10 mL蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，恢復到室溫，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。 ①發(fā)現Na2CO3固體完全溶解，而NaHCO3固體有剩余，由此得出結論：___________________________________________________ ___________________。 ②同學們在兩燒杯中還觀察到以下現象。其中，盛放Na2CO3的燒杯中出現的現象是________(填字母序號)。 a．溶液溫度下降　　　　　 b．溶液溫度升高 c．滴入酚酞后呈淺紅色 d．滴入酚酞后呈紅色 (3)如圖所示，在氣密性良好的裝置Ⅰ和Ⅱ中分別放入藥品，將氣球內的固體同時倒入試管中。 ①兩試管中均產生氣體，________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反應程度更為劇烈。 ②反應結束后，氣球均有膨脹，恢復至室溫，下列說法正確的是________(填字母序號)。 a．裝置Ⅰ的氣球體積較大 b．裝置Ⅱ的氣球體積較大 c．生成氣體的體積根據鹽酸計算 d．生成氣體的體積根據固體計算 (4)同學們將兩種固體分別配制成0.5 molL－1的溶液，設計如下方案并對反應現象做出預測： 實施實驗后，發(fā)現操作2的現象與預測有差異：產生白色沉淀和氣體，則該條件下，NaHCO3溶液與CaCl2溶液反應的離子方程式為________________________________________________________________________。 解析：本題以碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質為知識背景考查了實驗探究，意在考查考生運用所學知識分析問題并進行實驗探究的能力。(1)Na2CO3受熱不分解，而NaHCO3受熱易分解。(2)相同溫度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度。(3)①同質量的NaHCO3與Na2CO3固體與同濃度的鹽酸反應時，前者反應生成氣體的速率快。②裝置Ⅰ中n(NaHCO3)＝＝0.011 9 mol，裝置Ⅱ中n(Na2CO3)＝＝0.009 4 mol，兩試管中n(HCl)＝0.003 mol，兩試管中鹽酸均不足量，故生成氣體的體積均應根據鹽酸計算，c對；裝置Ⅰ中發(fā)生反應的離子方程式為HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，而裝置Ⅱ中發(fā)生反應的離子方程式為CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，故裝置Ⅰ中產生的氣體比裝置Ⅱ中產生的氣體多，a對。(4)根據題意可知，向NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液有白色沉淀和氣體生成，沉淀和氣體分別為CaCO3和CO2。 答案：(1)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (2)①相同溫度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水 ②b、d (3)①Ⅰ?、赼、c (4)Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O 14．燒堿、純堿等都是重要的化工原料。 (1)利用如圖裝置可以證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應。 ①若將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現象是_______________________________________ _________________________________________________________________________________________________________。 ②若其他操作不變，將A與C連接，可觀察到的現象是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)向100 mL 1 molL－1燒堿溶液中通入一定量CO2充分反應后，將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X，X的組成可能有四種情況，按出現的先后順序分別是 Ⅰ.NaOH、Na2CO3，Ⅱ.______________， Ⅲ.Na2CO3、NaHCO3，Ⅳ.______________。 ①常溫下，將得到的固體X重新溶于水，在所得溶液中加入鹽酸，使溶液的pH＝7，再將溶液蒸干，得到固體的質量為________g。 ②若要驗證白色固體X是第Ⅰ種組成，依次加入的試劑為________(填字母序號)。 a．鹽酸 b．MgCl2溶液 c．BaCl2溶液 d．Ba(OH)2溶液 ③若白色固體X為第Ⅲ種組成，下列實驗方案中不能測定其中NaHCO3質量分數的是________(填字母序號)。 a．取m g X與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾，洗滌，烘干得n g固體 b．取m g X與足量鹽酸充分反應，加熱，蒸干，灼燒得n g固體 c．取m g X充分加熱，減重n g d．取m g X與足量稀硫酸充分反應，逸出的氣體被足量堿石灰吸收，增重n g ④若白色固體X的質量為7.0 g，則X的組成為________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。 解析：(1)將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，由于二氧化碳易溶于氫氧化鈉溶液且與NaOH發(fā)生反應，使燒瓶內部壓強迅速減小，故廣口瓶中的水要沿導管進入燒瓶；將A與C連接，其他操作不變，導致外界壓強高于瓶內壓強，故廣口瓶中的長導管口會產生氣泡。 (2)③a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原混合物的總質量可以列式求出碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量分數，正確；b選項中n g固體為生成的氯化鈉的質量，根據鈉原子守恒和原混合物總質量可列式計算出碳酸氫鈉的質量分數，正確；c選項采用差量法，減少的質量為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質量，由此可求出碳酸氫鈉的質量，進而求出碳酸氫鈉的質量分數，正確；d選項中堿石灰增加的質量為鹽與酸反應生成的二氧化碳及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質量，因此不能通過數據準確計算出碳酸氫鈉的質量分數，不正確。④可采用極值法來判斷，若全部為Na2CO3，質量為5.3 g，若全部為NaHCO3，質量為8.4 g，固體X的質量為7.0 g，故其為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。 答案：(1)①水沿導管由廣口瓶進入燒瓶 ②廣口瓶中的長導管口有氣泡產生 (2)Na2CO3　NaHCO3?、?.85?、赾、b?、踕?、堍?