内容正文:
[对应学生用书P336]
1.明代宋应星所著的《天工开物》被誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法错误的是( )
A.“纷纷灿烂如星陨,喧豗似火攻”描述了钠、铁等金属的焰色试验
B.“凡盐,见水即化”,此处所讲“盐”即食盐
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无法确定是否有K+
D.高压钠灯发出透雾性强的黄光是利用了焰色试验的原理
答案 A
2.下列关于碱金属元素的单质及其化合物的说法不正确的是( )
A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B.Li在氧气中生成LiO2
C.熔、沸点:Li>Na>K
D.碱性:氢氧化铯>氢氧化钠
解析 锂的活动性比钠弱,与水反应不如钠剧烈,故A正确;锂没有过氧化物,故B错误;碱金属元素从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低,故C正确;从Li到Cs,元素的金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,即碱性:CsOH>NaOH,故D正确。
答案 B
3.下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A.Na与Na+都具有强还原性
B.Na2O和Na2O2长期露置于空气中最终产物不相同
C.将足量的Na、Na2O和Na2O2分别加入含有酚酞的水中,最终溶液均变为红色
D.将少量Na和Na2O2分别投入CuSO4溶液中,均既有沉淀生成又有气体放出
解析 钠具有强还原性,钠失去电子生成钠离子,钠离子没有还原性,只有微弱的氧化性,性质较稳定,A错误;Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终都生成相同的产物Na2CO3,B错误;Na2O2具有漂白性,故Na2O2加入含有酚酞的水中,溶液先变红,最终红色褪去,C错误。
答案 D
4.(2023·南京二模)下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置正确的是( )
解析 实验室制备氨气是用Ca(OH)2和NH4Cl共热,只加热NH4Cl无法制取NH3;侯氏制碱法是向溶有NH3的NaCl饱和溶液中通入CO2;灼烧固体需用大试管或者坩埚,则装置D不能制取Na2CO3。
答案 C
5.(2023·重庆二模)某稀溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO-、NH、Na+等多种离子。若向其中加入适量的Na2O2固体后,原溶液中离子浓度(不考虑水解)基本保持不变的微粒是( )
A.SO B.CO
C.CH3COO- D.NH
解析 向稀溶液中加入Na2O2后,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,钠离子浓度增大;亚硫酸根离子被氧气氧化,浓度变小;HCO与OH-反应:HCO+OH-===CO+H2O,HCO浓度减小,碳酸根离子浓度增大;铵根离子与生成的OH-反应:NH+OH-===NH3·H2O,浓度减小,只有醋酸根离子浓度不变。
答案 C
6.(2023·临沂二模)液氨具有微弱的导电性,加入钠单质可快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡,溶液导电能力显著提升。下列说法错误的是( )
A.液氨能够发生电离,有NH和NH生成
B.钠和液氨可发生反应:2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑
C.蒸发钠的液氨溶液,蓝色会逐渐褪去
D.0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子
解析 液氨具有微弱的导电性,说明液氨与水相似,能发生微弱的自耦电离产生NH和NH,电离方程式为2NH3NH+NH,A正确;液氨中加入钠单质可快速得到深蓝色溶液,其过程表示为Na+2nNH3Na+(NH3)n+e-(NH3)n(溶液呈深蓝色的原因),溶液导电能力显著提升,说明溶液中自由移动的带电粒子的浓度增大,并慢慢产生气泡,Na与液氨可发生反应的化学方程式为2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑,蒸发钠的液氨溶液,氨蒸去,蓝色会逐渐褪去,B、C正确;0.1 mol Na投入液氨中Na共失去0.1 mol电子,D错误。
答案 D
7.过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行如下图所示实验。实验①取反应后的溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
A.过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B.过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
解析 过氧化钠与水反应不需要催化剂,B项错误;实验②③作为对照实验,可证明氢氧化钠和氧气不能使酚酞溶液褪色,C项正确;根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2,H2O2在MnO2作催化剂的条件下分解产生O2,A、D项正确。
答案 B
8.下列各组中两种物质作用时,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响的是( )
A.NaOH溶液与CO2
B.NaHCO3和盐酸
C.Na与O2
D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液
解析 NaOH溶液与CO2反应,少量的二氧化碳生成碳酸钠,过量的二氧化碳生成碳酸氢钠,A不符合题意;无论NaHCO3和盐酸的量多少,无论条件如何,反应均生成氯化钠、水和二氧化碳,B符合题意;Na与O2不加热生成Na2O,加热生成Na2O2,C不符合题意;NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应,NaHSO4少量,产物为硫酸钡、氢氧化钠、水,NaHSO4过量,产物为硫酸钡、硫酸钠、水,D不符合题意。
答案 B
9.某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如下图所示实验。下列说法不正确的是( )
A.实验前pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)
B.实验后两溶液中离子种类完全相同
C.Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多
D.两溶液中反应的基本类型相同
解析 CO、HCO发生水解,溶液显碱性,相同浓度下,CO的水解程度比HCO的大,所以相同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3),故A正确;实验后,碳酸钠溶液和氯化钙溶液恰好反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶液中的离子主要有Na+、Cl-,而碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠、碳酸,碳酸大部分分解为二氧化碳气体和水,氯化钙有剩余,溶液中的离子主要有Na+、Cl-、Ca2+,故两者的离子种类不完全相同,故B错误;加入氯化钙后,左侧试管中只有白色沉淀生成,则反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl,右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生,则反应的化学方程式为2NaHCO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,由化学方程式可知起始CO、HCO的物质的量相同时,Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多,故C正确;两试管中发生的反应均为复分解反应,故D正确。
答案 B
10.(2023·厦门八校联考)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是( )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
解析 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质,故A正确;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3,故B错误;过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,可用于潜水艇中氧气的供给,故C正确;④是分解反应,①是化合反应,②是置换反应,故D正确。
答案 B
11.钠及其化合物在自然界广泛存在,并有重要用途。
(1)过氧化钠是钠的氧化物,写出过氧化钠中阴离子的电子式:____________。
(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中,充分加热后,排出气体,固体残留物中一定含有的物质是____________(写化学式)。
(3)工业上可采取金属钠氧化法制取过氧化钠,其流程如下:
NaNa2ONa2O2
如果把一定质量的过氧化钠按下列流程处理:
78 g Na2O2222 g A(固体)
写出A物质的化学式:____________。
(4)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备),干法制备中每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子,产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式: _______________________________。
解析 (2)NaHCO3无论量多少,分解生成的CO2优先与Na2O2反应,肯定有Na2CO3生成。(3)Na2O2与水蒸气反应只生成A,应为Na2O2的结晶水合物,所以结晶水的物质的量==8 mol,所以A的化学式为Na2O2·8H2O。
答案 (1) (2)Na2CO3
(3)Na2O2·8H2O
(4)FeSO4+4Na2O2Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2↑
12.Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐,可用化学性质的差异进行鉴别。回答下列问题:
(1)与酸反应的差异。甲组进行了如下4组实验。
其中实验____________和____________(填实验序号)可以鉴别Na2CO3和NaHCO3,实验现象分别是______________________________________________________。
(2)热稳定性差异。乙组设计如下装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
①将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油浴加热(甘油沸点为290 ℃),目的是_____________________________________________________________________。
②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,a、b试管中的实验现象分别为__________、____________。
③b试管中发生反应的化学方程式为________________________________ ____________________。
(3)与盐溶液反应的差异。丙组设计如下实验,探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。
实验组号
反应物
现象
物质
浓度/
(mol·L-1)
CaCl2浓
度/(mol·L-1)
是否有
沉淀(室温)
气泡情况
室温
60℃水浴
A
NaHCO3
0.05
0.05
有少量
白色沉淀
无
无
B
Na2CO3
0.05
0.05
有较多
白色沉淀
无
无
C
NaHCO3
0.5
0.5
有大量
白色沉淀
无
有明显
气泡
D
Na2CO3
0.5
0.5
有大量
白色沉淀
无
无
①丙组由此得出“能用CaCl2鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②请写出C组中60 ℃时,NaHCO3与CaCl2溶液反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
解析 (1)碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,开始无现象,后来产生气泡,碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸,开始就有气泡,因此实验①和②可以鉴别Na2CO3和NaHCO3。(2)②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体、水和碳酸钠,二氧化碳气体与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠晶体。(3)②C组中60 ℃时,NaHCO3与CaCl2溶液反应能产生气泡,根据质量守恒说明气泡是二氧化碳气体,其离子方程式为2HCO+Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O。
答案 (1)① ② 碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,开始无现象,后来产生气泡;碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸,开始就有气泡产生
(2)①提供较高温度,便于盐分解实验 ②a试管中开始有少量气泡,后来无现象 b试管中有气泡,后有晶体析出 ③CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3↓
(3)①在浓度较稀时,与CaCl2反应产生较多沉淀的是Na2CO3,产生少量沉淀的是NaHCO3
②2HCO+Ca2+===CaCO3↓+CO2↑+H2O
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