届高三化学一轮复习课时同步跟踪检测九钠及其重要化合物.docx
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届高三化学一轮复习课时同步跟踪检测九钠及其重要化合物
跟踪检测(九)钠及其重要化合物
1.下列关于钠的氧化物的说法正确的是( )
A.Na2O2是白色固体,与冷水作用放出氧气,生成氢氧化钠
B.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是CO2
C.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2O
D.Na2O2能与水反应,生成NaOH,所以Na2O2是碱性氧化物
解析:
选C A项,钠的氧化物中氧化钠是白色固体,而过氧化钠是淡黄色固体,与水反应能生成氢氧化钠和氧气,错误;B项,Na2O2与CO2的反应生成碳酸钠和氧气,在反应过程中只有氧元素化合价发生变化,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,错误;C项,Na和O2的反应产物与反应温度有关系,在加热时反应生成Na2O2,在常温时反应生成Na2O,正确;D项,碱性氧化物是能和水反应只生成碱的氧化物,而Na2O2与水反应,除了生成NaOH还生成氧气,所以Na2O2不是碱性氧化物,错误。
2.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作和判断均正确的是( )
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀的为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈的为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀的为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡的为Na2CO3
解析:
选C A项,加入澄清石灰水均可以产生碳酸钙沉淀,错误;B项,加入等浓度的稀盐酸,反应剧烈的是碳酸氢钠,错误;D项,逐滴加入等浓度的盐酸,立即产生气泡的为碳酸氢钠,错误。
3.
向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。
下列判断正确的是( )
A.在O~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为CO
+2H+===H2O+CO2↑
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
解析:
选C 向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸,发生的反应依次为OH-+H+===H2O,CO
+H+===HCO
,HCO
+H+===CO2↑+H2O,据此可以解答。
在O~a范围内,发生的反应是OH-+H+===H2O,CO
+H+===HCO
,不只发生中和反应,A错误;ab段发生反应的离子方程式为HCO
+H+===CO2↑+H2O,B错误;从图像知生成CO2为0.01mol,根据离子方程式HCO
+H+===CO2↑+H2O,可知消耗盐酸的物质的量为0.01mol,故a=0.3,C正确;根据离子方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01mol,共计消耗盐酸0.02mol,所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04mol-0.02mol=0.02mol,则氢氧化钠的物质的量为0.02mol,因此原混合液中,NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1,D错误。
4.焰色反应实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示。
下列叙述中不正确的是( )
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
解析:
选C A项,如果不这样做,会给样品火焰颜色带来干扰,正确;B项,观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,滤去黄光再观察,正确;C项,焰色反应应选择本身颜色较浅的火焰,错误;D项,铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色,可以用于进行焰色反应的实验,正确。
5.下列有关Na2O2的说法不正确的是( )
A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成
B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应
C.Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中,会产生气体和浑浊
解析:
选B A项,燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质;B项,反应物中没有单质参加反应,不符合置换反应的定义;C项,Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应;D项,Na2O2先和水反应生成O2和NaOH,NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生CaCO3沉淀。
6.某实验小组通过下图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
下列说法中正确的是( )
A.②中的大量气泡的主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
解析:
选C ②中大量气泡的主要成分是氧气,A项错误;③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B项错误;④中红色褪去,应该是由溶液中的强氧化性物质造成的,C项正确;⑤中加入MnO2产生较多气泡,说明溶液中存在H2O2,MnO2的主要作用是作催化剂,D项错误。
7.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中不正确的是( )
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物
C.它的氢氧化物的化学式为FrOH,这是一种极强的碱
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸
解析:
选B 根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反应的产物越来越复杂,可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。
8.实验室保存下列试剂,其中保存方法和理由描述都正确的是( )
选项
试剂
保存方法
理由
A
金属钠
保存在乙醇中
防止和空气中氧气、水反应
B
液溴
存放在带橡皮塞的细口瓶中
防止挥发
C
碳酸钠
晶体
存放在干燥密封的广口瓶中
防止风化成粉末而变质
D
氢氧化
钠溶液
存放在带磨口玻璃塞的细口瓶中
防止与空气接触被氧化
解析:
选C A项,金属钠能与乙醇反应,错误;B项,液溴能与橡皮塞作用,错误;C项,碳酸钠晶体易失去结晶水,要存放在干燥密封的广口瓶中,正确;D项,氢氧化钠溶液能与磨口玻璃塞中的二氧化硅作用,生成硅酸钠,将瓶塞与瓶子粘在一起,错误。
9.如图所示,两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。
已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1mol,水的质量为100g。
下列说法正确的是( )
A.Na2O2中只含离子键
B.反应①的离子方程式为Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
C.反应③最多能产生0.05molO2
D.①、②、③充分反应后所得溶液的溶质质量分数从大到小顺序:
①>②>③
解析:
选C Na2O2中阴离子是O
,存在非极性共价键,A错误;反应①的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,题中电荷不守恒,B错误;反应③2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑中,0.1molNa2O2产生0.05molO2,C正确;Na、Na2O、Na2O2与H2O反应的化学方程式分别为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,Na2O+H2O===2NaOH,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,通过计算可知溶液的溶质质量分数从小到大顺序:
①<②=③,D错误。
10.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别加入1mol·L-1的盐酸,看气泡产生的快慢
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水中,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别配成溶液,做焰色反应实验,观察火焰的颜色
解析:
选C A项,因K2CO3与盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钾,盐酸过量时才生成气体,故可行;B项,K2CO3受热不分解,NaHCO3受热分解产生CO2,故可行;C项,二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3,故不可行;D项,钾的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),钠的焰色反应为黄色,故可行。
11.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
碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多
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
金属钠保存在煤油中,以隔绝空气
常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对,Ⅱ对,有
解析:
选D A项错误,碳酸钠具有较强的碱性,不可用于治疗胃酸过多。
B项错误,Na2O2与水反应生成NaOH,使酚酞变红,但又迅速将其氧化漂白而褪色。
C项错误,常温下,钠在空气中生成的氧化物为氧化钠,金属钠保存在煤油中,是为了隔绝氧气和水蒸气。
D项正确,过氧化钠可以消耗CO2、H2O,产生O2,因此可用作航天员的供氧剂。
12.向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。
下列判断正确的是( )
A.原NaOH溶液的浓度为0.2mol·L-1
B.通入的CO2在标准状况下的体积为448mL
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1
解析:
选A 当向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体时,反应有两种可能情况:
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O或NaOH+CO2===NaHCO3,在加入盐酸100mL时,无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3,最终都会生成NaCl,因n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)=0.02mol,NaOH和盐酸的体积相同,那么浓度也相同,即原NaOH溶液的浓度为0.2mol·L-1,A项正确;盐酸由25mL滴至100mL时,发生的反应为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,消耗盐酸0.015mol,生成CO20.015mol,即通入的CO2在标准状况下的体积为336mL,B项错误;因为产生气体所耗盐酸多于未产生气体所耗盐酸,所以溶液溶质为Na2CO3和NaHCO3。
设所得溶液中的Na2CO3为xmol,NaHCO3为ymol,根据原子守恒:
2xmol+ymol=0.02mol,xmol+ymol=0.015mol,解得x=0.005,y=0.01,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1,C、D项错误。
13.某班级化学兴趣小组做如下实验,请回答相关问题:
(1)甲组做金属钠在空气中燃烧实验。
实验室取用金属钠的方法是__________________。
(2)金属钠燃烧时会生成黑色固体,黑色固体的可能来源是________________、________________。
(3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2),可利用的装置如下。
①装置Ⅳ中盛放的药品是________,若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有________,其反应的化学方程式为_________________________________________________。
②若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的顺序是:
空气进入________,________接________,________接________,________接________(填字母)。
③装置Ⅱ的作用是___________________________________________________。
解析:
(3)要制备高纯度的Na2O2,需要除去空气中的CO2和水蒸气。
装置Ⅲ的作用是除去水蒸气,装置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO2,如果不除去CO2,则CO2会与Na2O2反应生成Na2CO3;装置Ⅱ连接在硬质玻璃管末端,作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置Ⅰ,所以连接顺序是空气→h→g→f→e→a→b→c。
答案:
(1)打开盛放金属钠的试剂瓶,用镊子取出,放在滤纸上吸干表面的煤油,再用小刀切下所需大小的钠块,余下的放回原试剂瓶,盖好即可
(2)来自表面的煤油 来自空气中的二氧化碳 来自酒精灯挥发的酒精 金属钠存在杂质铁元素,燃烧时生成铁的氧化物(答任意两点即可)
(3)①氢氧化钠溶液 Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ②h g f e a b c
③防止空气中的水和二氧化碳进入装置Ⅰ
14.钾、钙、钠、铁等活泼金属可以与水等反应,对其中可能的反应进行探究。
为实现金属钠在隔绝空气条件下与水反应并收集生成的气体,某研究性学习小组设计了如图发生装置。
(1)Y液体可以选用__________(填标号)。
A.苯 B.饱和的食盐水 C.四氯化碳
(2)实验前检验该装置气密性的方法是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
它们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
[实验] 将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
[提出假设]
假设1:
白色物质是Na2O 假设2:
白色物质是Na2CO3 假设3:
白色物质是__________。
[设计实验方案·验证假设] 该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验操作
实验现象
结论
方案1
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案2
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液
无明显现象
[思考与交流]
①钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为__________________________。
甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是_______________________________________________。
②丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠,你是否同意丙同学的观点,简述理由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)所加试剂密度比水小,且与水互不相溶,四氯化碳密度大于水,饱和的食盐水与水互溶,只有苯符合题意,A项正确。
(2)装置形成密闭体系,通过产生压强差进行检验装置气密性。
(3)白色物质可能是Na2O和Na2CO3的混合物。
①钠在二氧化碳中燃烧生成碳酸钠和碳,化学方程式为4Na+3CO2
2Na2CO3+C,反应生成的Na2CO3溶液水解显碱性,也会使酚酞变红,原白色固体不一定为氧化钠。
②该反应是在二氧化碳的环境中进行的,没有出现含有氢元素的物质,不同意丙同学的观点。
答案:
(1)A
(2)关闭止水夹,往长颈漏斗里加水,若长颈漏斗的液面高于试管中的液面,并长时间保持该高度差不变,表明装置不漏气
(3)Na2O和Na2CO3 ①4Na+3CO2
2Na2CO3+C Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红 ②不同意,丙同学的推断白色物质若是氢氧化钠,需要反应物含有氢元素,实验是钠在二氧化碳中的反应产物,反应体系中无氢元素存在。
15.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,具体情况如图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ(盐酸足量且固体质量相同)所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号),写出该实验中能确定粉末是NaHCO3的两点现象_______________________________________。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,写出共同发生反应的化学方程式(若为离子反应,则写离子方程式):
_______________________、________________________。
(3)若用实验Ⅳ确定NaHCO3比Na2CO3易分解,则试管B中装入的固体是____________(填化学式),原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸均能反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3。
等质量的Na2CO3和NaHCO3与过量盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量更多,故实验Ⅱ可以鉴别。
(2)NaHCO3受热易分解,Na2CO3受热不分解,加热法鉴别时共同的反应为NaHCO3的分解反应和CO2与Ca(OH)2生成沉淀的反应。
(3)小试管B内的温度比大试管A内的温度低,只有将NaHCO3置于B中才能证明NaHCO3更易分解。
答案:
(1)Ⅱ 气球膨胀较大;产生气泡较剧烈
(2)2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
(3)NaHCO3 B试管中的温度低于A试管中的温度
16.将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示:
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式:
______________________________________
________________________。
(2)当加入35mL盐酸时,产生CO2的体积为________mL(标准状况)。
(3)原混合物中NaOH的质量为________g,碳酸钠的质量分数为________。
解析:
(1)结合H+能力:
OH->CO
>HCO
,因此OA段发生反应的离子方程式为OH-+H+===H2O,CO
+H+===HCO
。
(2)25~35mL,反应的离子方程式为HCO
+H+===H2O+CO2↑,因此产生CO2的体积为(35-25)×10-3L×1mol·L-1×22.4L·mol-1=0.224L=224mL。
(3)设NaOH为xmol,Na2CO3为ymol,NaHCO3为zmol,根据题意有40x+106y+84z=2.5,y+z=(45-25)×10-3×1,x+y=25×10-3×1,三式联立解得x=0.015,y=z=0.01,因此氢氧化钠的质量为0.015mol×40g·mol-1=0.6g,碳酸钠的质量分数为0.01mol×106g·mol-1/2.5g×100%=42.4%。
答案:
(1)OH-+H+===H2O,CO
+H+===HCO
(2)224 (3)0.6 42.4%
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