版人教版高中化学必修一第三章课时作业15.docx
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版人教版高中化学必修一第三章课时作业15
课时作业15 钠的重要化合物
时间:
45分钟
满分:
100分,)
一、选择题(每小题4分,共44分)
1.(双选)有关钠的化合物的叙述正确的是( )
A.在饱和碳酸钠溶液里通入二氧化碳会出现浑浊
B.NaOH、Na2CO3、NaHCO3均呈碱性,所以可以共存
C.在CaCl2溶液中滴入少量NaHCO3溶液无沉淀,再滴少量NaOH溶液出现沉淀
D.36.0g水投入6.2gNa2O所得溶液的溶质质量分数为14.7%
解析:
A项正确,因NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,所以在饱和Na2CO3溶液里通入CO2发生反应:
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,因生成溶解度更小的小苏打而出现浑浊;B项不正确,NaOH不与NaHCO3共存,它们反应生成Na2CO3,本选项中只Na2CO3与NaHCO3或Na2CO3与NaOH共存;C项正确,CaCl2溶液中加入少量NaHCO3溶液,溶液中的较多离子为Ca+、HCO
、Na+、Cl-,离子间不反应,但加入NaOH溶液后,发生反应:
HCO
+OH-===CO
+H2O,生成的CO
与Ca2+立即反应产生碳酸钙沉淀;D项不正确,Na2O与水反应生成NaOH,其质量为8.0g,溶质质量分数为:
w(NaOH)=
×100%=18.96%≈19%。
答案:
AC
2.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1g样品加热,其质量变为w2g则该样品的纯度(质量分数)是( )
A.
B.
C.
D.
解析:
设混合物中NaHCO3的质量为x。
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O Δm(减少)
168 106 62
x (w1-w2)g
解得x=
g,则样品的纯度为
=
。
答案:
A
3.在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出看法,其中不合理的是( )
①用干燥的pH试纸检验,pH大的是Na2CO3
②取等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3
③取等量的溶液于两支试管中,加热有气泡产生的是NaHCO3
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3
⑤取等量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
⑥取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
A.①②B.③⑥
C.④⑤D.②⑤
解析:
③中因为NaHCO3溶液受热时NaHCO3不分解,只有NaHCO3固体受热才分解;⑥中分别向两支试管中滴Ba(OH)2溶液,都能出现白色沉淀,化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)2===2NaOH+BaCO3↓,2NaHCO3+Ba(OH)2===Na2CO3+BaCO3↓+2H2O。
答案:
B
4.下表中,对陈述Ⅰ、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
碳酸钠可用于治疗胃病
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透光性强的黄光
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
过氧化钠可为航天员供氧
Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2
Ⅰ对,Ⅱ对,有
解析:
A项中陈述Ⅰ错误,治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3;B项中陈述Ⅰ错误,酚酞在Na2O2的水溶液中最终呈无色;C项,陈述Ⅰ与Ⅱ之间无因果关系。
答案:
D
5.把7.4gNa2CO3·10H2O和NaHCO3组成的固体混合物溶于水配成100mL溶液,其中c(Na+)=0.6mol·L-1。
若把等质量的固体混合物加热至恒重,残留固体的质量是( )
A.3.18gB.2.12g
C.4.22gD.5.28g
解析:
把固体混合物加热至恒重,最后剩余的物质是Na2CO3,根据Na守恒,n(Na+)=0.6mol·L-1×0.1L=0.06mol,则残留的Na2CO3的物质的量为0.03mol,质量为3.18g。
答案:
A
6.为除去括号内的少量杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在空气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤
解析:
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,由于NaOH适量,A项可以将少量的NaHCO3除去;Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,B项可以将少量的Na2CO3转化为NaHCO3而除去;2Na2O+O2
2Na2O2,C项可以将少量的Na2O转化为Na2O2而除去;Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH,Na2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2NaOH,D项不能将杂质除去。
答案:
D
7.有两份质量相同的NaHCO3,向第一份中加入盐酸使其充分反应;将第二份加热使其完全分解,冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸充分反应,则它们所耗用的盐酸的体积比为( )
A.21 B.11
C.12D.41
解析:
方法一 取168gNaHCO3,第一份:
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
8436.5
168g36.5×2g
第二份:
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
2×84106
168g106g
Na2CO3+2HCl
2NaCl+H2O+CO2↑
10636.5×2
106g36.5×2g
通过比较耗酸量相同。
方法二 不论NaHCO3是直接与酸反应,还是受热分解后的固体再与酸反应,其中的Na+均转化为NaCl,因Na+的含量一定,则需Cl-的量一定,即需HCl的量一定,所以由守恒式可直接判断出答案。
答案:
B
8.向某Na2CO3溶液中逐滴滴加1mol·L-1的盐酸,测得溶液中Cl-、HCO
的物质的量随加入盐酸体积的关系如图所示,其中n2n1=32,则下列说法中正确的是( )
A.Oa段反应的离子方程式与ab段反应的离子方程式相同
B.该Na2CO3溶液中含有1molNa2CO3
C.b点的数值为0.6
D.b点时生成CO2的物质的量为0.3mol
解析:
Oa段反应的离子方程式为CO
+H+===HCO
,ab段反应的离子方程式为HCO
+H+===CO2↑+H2O,HCO
的物质的量最多为0.5mol,说明原溶液中Na2CO3的物质的量为0.5mol,a点时消耗的HCl的物质的量为0.5mol。
假设ab段加入了mmolHCl,由题意可知,
=
,解得m=0.1,由化学方程式可知b点时共消耗HCl0.6mol,其体积为0.6L,生成CO2为0.1mol。
答案:
C
9.在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁的质量分数的大小顺序为( )
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙D.丁<甲<乙<丙
解析:
甲和丁中溶质(NaOH)各为0.1mol,但甲中耗去了0.1molH2O,故质量分数甲>丁。
乙和丙中溶质(NaOH)各为0.2mol,反应中各耗去了0.1molH2O,剩余H2O的质量也相同,故质量分数乙=丙。
乙和丙中溶质分别是甲和丁的2倍,而H2O却比丁更少,因此乙和丙的质量分数最大。
答案:
B
10.焰火与“焰色反应”知识相关,回答下列问题。
(1)下列关于焰色反应的说法正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
(2)下列有关焰色反应的实验操作中正确的是( )
A.可以用铜丝或铁丝代替铂丝
B.每次实验前,铂丝要先用硫酸洗涤
C.用固体样品或配成的溶液进行实验,现象相同
D.焰色反应实验所用火焰,无论何种燃料均可
解析:
(1)A中有些非金属单质如H2、S等燃烧时火焰有颜色;C中只有观察K的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃;D中不是所有的金属元素灼烧时火焰都有颜色(如铂、铁等)。
(2)焰色反应实验时,所用金属丝本身不能产生焰色反应,故不能用铜丝,A选项错误;实验前的金属丝应用稀盐酸洗涤而不能用稀硫酸洗涤,故B选项错误;因为焰色反应是元素的性质,无论样品是固体还是溶液,只要含有该元素,均可产生相同的现象,故C选项正确;因为有些燃料本身会产生颜色,这样对焰色反应的现象观察产生干扰,故D选项错。
答案:
(1)B
(2)C
11.将等物质的量的NaOH和Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中逐滴滴加稀盐酸,下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
解析:
A项,盐酸与氢氧化钠反应没有气体生成,碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠时也没有气体生成,则图象与反应不符,错误;B项,图象中开始反应即有气体生成,与反应不符,错误;C项,向NaOH和Na2CO3混合溶液中逐滴滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠,当滴入到第一个格时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl,不放出气体,当再加入到第二个格时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,此时开始放出气体,正好与图象相符,正确;D项,因碳酸钠与盐酸的反应分步完成,则碳酸钠与盐酸先反应生成碳酸氢钠和氯化钠,此时没有气体生成,则图象与反应不符,错误。
答案:
C
二、非选择题(共56分)
12.(15分)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ-Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是(填装置序号)________;
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为________;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是(填选项序号)________;
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不能
(3)若用实验装置Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________;
(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应,
①当石灰水过量时,其离子方程式是________;
②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时,所得溶液中溶质的化学式为________,请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子________。
解析:
(1)Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2,故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3和NaHCO3。
但等质量的NaHCO3比Na2CO3与盐酸反应快,且产生的CO2多,故从实验Ⅱ中气球鼓胀的速度和程度就能鉴别Na2CO3和NaHCO3。
(2)NaHCO3受热分解:
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,Na2CO3受热不分解。
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是一套装置可以同时进行两个对比实验。
(3)从实验Ⅳ可以看出,A中温度高,B中温度低,若A中装Na2CO3,B中装NaHCO3,在这种情况下,与B相连试管中的澄清石灰水变浑浊,而与A相连试管中的澄清石灰水不变浑浊,更能说明NaHCO3比Na2CO3易分解。
(4)碳酸氢钠与氢氧化钙反应时,反应物的量不同,生成物不同,若澄清石灰水过量,反应为Ca(OH)2+NaHCO3===CaCO3↓+NaOH+H2O。
当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时,反应为2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,所得溶液中溶质为Na2CO3。
检验所得溶液中溶质的阴离子的方法:
取少量上层清液于试管中,加入适量氯化钙溶液,振荡,若有白色沉淀生成,也可证明溶液中含有CO
。
答案:
(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D
(3)NaHCO3
(4)①HCO
+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
②Na2CO3 取少量上层清液于试管中,加入适量氯化钙溶液,振荡,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有CO
13.(13分)已知A、B、C、D、E、F、G、H、I九种物质,其中A、B、D、E焰色反应均为紫色(透过蓝色钴玻璃),G、F是单质,其余均为化合物,H是一种淡黄色固体,它们的转化关系如图所示。
请回答:
(1)画出G离子结构示意图________;
(2)写出B、I的化学式B________,I________;
(3)写出H的一种用途_________________________________;
(4)写出A受热分解的化学方程式_______________________;
(5)若H与C反应固体增重4.2g,则参加反应的C气体在标准状况下的体积为________L。
解析:
由A、B、D、E的焰色反应可知四种物质均为钾盐;物质B在MnO2催化作用下分解生成E盐和F气体单质,推知B为KClO3,则E为KCl,I为HCl,F为O2;据H的颜色结合转化关系可知H为Na2O2,则G为Na,C为CO2;物质A受热分解可生成H2O、CO2和物质D,结合D盐+盐酸―→CO2可知A为KHCO3,D为K2CO3;然后依次解答即可。
答案:
(1)
(2)KClO3 HCl (3)可用在呼吸面具中和潜水艇里作为氧气的来源(或可用来漂白织物等)
(4)2KHCO3
K2CO3+H2O+CO2↑ (5)3.36
14.(13分)某同学拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。
为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3,他设计了如下实验步骤:
①用25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;
②小心煮沸溶液1~2min;
③在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使溶液充分混合。
(1)他能否制得较纯净的Na2CO3溶液?
________。
理由是_______________________________________________________。
(2)按他的设计,第①步实验装置如下图。
装置A中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。
可否使用纯碱代替石灰石?
________。
装置B使用的试剂是________,作用是____________________。
(3)有人认为实验步骤②③的顺序对调,即先混合再煮沸更合理,你认为对吗?
________。
为什么?
__________________________。
解析:
用NaOH溶液与CO2气体制备Na2CO3溶液,不能直接通过吸收CO2气体来制备,因为若CO2气体过量则混有NaHCO3杂质;若CO2气体不足,则有部分NaOH不能转化为Na2CO3。
因而应当将一半NaOH与过量CO2气体反应生成NaHCO3,再与另一半NaOH恰好反应,全部生成Na2CO3。
答案:
(1)能 用一半NaOH溶液生成NaHCO3,另一半NaOH和NaHCO311正好生成Na2CO3
(2)不能 NaHCO3饱和溶液 除CO2气体中的HCl气体
(3)不对 多余的CO2不除去会有NaHCO3生成
15.(15分)为测定某含有杂质Na2O的Na2O2样品的纯度,2个小组分别设计如下方案。
首先准确称量样品mg,然后按照以下方案进行实验,请你完成相关内容:
[方案一]:
将样品与水充分反应,使产生的O2通过灼热的铜粉,测得反应后生成氧化铜的质量为ng,通过计算求出试样中Na2O2的含量。
Na2O2跟水反应的离子方程式是:
__________________;根据所给数据计算出的试样中Na2O2含量的代数式为________。
[方案二]:
将样品与二氧化碳反应,通过测定反应产生氧气的体积(标准状况下),计算出样品中Na2O2的含量。
(1)上图是完成该实验可能用到的实验装置,根据此实验方案,实验所使用仪器的连接顺序是____________。
(填写仪器编号)
(2)装置①⑤的作用分别是:
①___________________________________________________,
⑤__________________________________________________。
解析:
[方案一]:
根据2Cu+O2
2CuO
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
可得关系式:
Na2O2 ~ CuO
7880
m(Na2O2)n
解得:
m(Na2O2)=78n/80,
则样品中Na2O2含量=
×100%或
×100%
[方案二]:
根据方案二的要求,可知首先利用装置②来制备CO2,将CO2通入装置④与Na2O2反应,产生O2,这样制得的O2中会混有CO2和HCl,会影响O2体积的测定,故应通过装置⑤进行除杂,然后将气体通入装置①排水,将水排入装置③便可测定O2的体积。
综上所述,装置的连接顺序为:
②④⑤①③。
答案:
[方案一]:
2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
×100%或
×100%
[方案二]:
(1)②④⑤①③
(2)排水法收集O2 除去O2中混有的CO2气体(或CO2与HCl)
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