内容正文:
[课下巩固精练卷(九)] 钠及其化合物
知识点
题目难易程度
较易
中档
较难
钠的性质与用途
2
钠的氧化物
7、9
11
碳酸钠与碳酸氢钠
6、10
12
碱金属 焰色试验
3
5
钠及其化合物的综合考查
1
4、8
一、选择题(每题5分,共10题,共50分)
1.钠及其化合物在日常生活和工农业生产中用途广泛,下列说法正确的是( )
A.苛性钠和苛性钾均为强碱,且苛性钠碱性强于苛性钾
B.烧碱和小苏打均常用于焙制糕点
C.金属钠在空气中久置最终转化为碳酸氢钠
D.过氧化钠作为供氧剂时发生氧化还原反应
解析:选D。金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na<K,所以碱性NaOH<KOH,A错误;烧碱(NaOH)为强碱,不能用于制作糕点,B错误;金属钠在空气中久置最终转化为碳酸钠,C错误;供氧剂Na2O2中O元素的化合价为-1价,与水或二氧化碳反应生成O2时,既作氧化剂也作还原剂,D正确。
2.实验:将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是( )
A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B.反应过程中,Cl2的pp σ键断裂
C.NaCl的形成过程可表示为
D.该实验说明Cl2的氧化性比O2的强
解析:选D。钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大,A正确;反应过程中,Cl2的3p上的pp σ键断裂,B正确;NaCl的形成过程钠原子失去电子,氯原子得到电子,可表示为,C正确;该实验没有对比,无法说明Cl2的氧化性比O2的强,D错误。
3.利用焰色试验,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
解析:选B。某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色,如H2燃烧产生淡蓝色火焰,单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰,A项错误;焰色试验反映的是金属元素的性质,与元素的存在形态无关,同种金属元素的焰色相同,Na2SO4、NaOH均含钠元素,火焰颜色均为黄色,B项正确;只有观察钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃,C项错误;焰色试验反映的是金属元素的性质,而不是单质的性质,D项错误。
4.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
解析:选A。加入适量Ba(OH)2溶液后,碳酸根离子也会因生成碳酸钡沉淀而随硫酸钡沉淀过滤除去,而且引入新杂质OH-。
5.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.它能与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,可以生成过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。
6.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1 mol·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,观察有无白色浑浊产生
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀产生
D.分别配成溶液,做焰色试验,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,钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),钠的焰色为黄色,故可行。
7.以CO2和Na2O2为原料,制取纯净干燥的O2,实验装置如下:
下列说法不正确的是( )
A.装置②中试剂可以是NaOH溶液
B.装置③的作用是干燥O2
C.收集氧气应选择装置a
D.装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶
解析:选C。装置②中试剂可以是NaOH溶液,用来除掉二氧化碳气体,故A正确;装置③中盛有浓硫酸,作用是干燥O2,故B正确;由于氧气密度大于空气,应选择装置b,故C错误;装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶,验证二氧化碳是否除尽,故D正确。
8.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:选B。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。
9.(2023·上海浦东建平中学期中)有关探究Na2O2性质的实验如下:
已知:①Na2O2与水反应经历了Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;
②酚酞褪色原因与溶液的强碱性或强氧化性有关。
根据上述实验可以得出的结论是( )
A.双氧水能使酚酞褪色
B.浓氢氧化钠能使酚酞褪色
C.双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色
D.可利用二氧化锰和水来完善实验方案
解析:选D。由实验现象和题给信息可知,实验中酚酞褪色可能是过氧化钠和双氧水具有强氧化性将酚酞氧化而漂白褪色,也可能是氢氧化钠溶液浓度过大导致酚酞褪色,所以还必需补充除去过氧化氢、降低氢氧化钠溶液浓度的实验来验证褪色原因。
10.(2023·陕西西安期中)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1的稀盐酸。下列图像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:选C。n(NaOH)==0.01 mol,n(Na2CO3)==0.01 mol,当向混合溶液中滴加盐酸时,先后发生的反应为①NaOH+HCl===NaCl+H2O,②Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,③NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,利用物质的量的关系并结合图像分析,①②③消耗的盐酸体积均为=0.1 L,①②反应无二氧化碳气体生成,③反应产生二氧化碳气体。
二、非选择题(共2题,共40分)
11.(22分)Ⅰ.某学习小组做Na2O2与H2O反应的实验,发现一些有趣的现象:
①取适量Na2O2固体用脱脂棉包好放在石棉网上,然后向脱脂棉上滴加3~4滴水,结果脱脂棉剧烈燃烧。②取适量Na2O2固体置于试管中,加水使其充分反应至不再产生气体为止,滴入几滴酚酞试液,溶液先变红后褪色。回答有关问题:
(1)已知Na2O2可看作是二元弱酸H2O2对应的盐,其第一步水解完全进行。写出其第一步水解的离子方程式:
________________________________________________________________________。(2分)
(2)由实验①的现象所得出的有关结论是:A.有氧气生成;B.__________。(2分)
Ⅱ.为探究Na2O2与H2O反应的机理,他们在老师的指导下设计了如图所示装置。连接好装置,打开K1、K2,通过注射器注入适量蒸馏水,充分反应后用气球鼓气,Na2S溶液变浑浊,酸性KMnO4溶液褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞,开始都变红,之后A中溶液很快褪色,C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰,充分振荡,发现均反应剧烈,产生大量气泡,把带火星的木条伸入试管,木条复燃,向反应后的溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红不褪色。
(3)A中冰盐和C中热水的作用分别是__________________________,________________。(4分)
(4)用化学方程式表示Na2S溶液变浑浊的原因
________________________________________________________________________。(3分)
(5)用离子方程式表示酸性KMnO4溶液褪色的原因(MnO在酸性条件下被还原成Mn2+)________________________________________________________________________。(3分)
(6)Na2O2与H2O反应的机理(用化学方程式表示):第一步为________________________________________________________________________,
第二步为_____________________________________。(6分)
(7)若向Na2O2中滴加适量的稀盐酸,也能产生使木条复燃的气体,请写出该反应的化学方程式: _______________________________________________________。(2分)
解析:(1)Na2O2可看作是二元弱酸H2O2对应的盐,其第一步完全水解,水解的离子方程式为Na2O2+H2O===2Na++HO+OH-。(2)结合可燃物燃烧的条件可知,Na2O2与水反应,除生成氧气,此反应还是放热反应。(3)双氧水不稳定,温度过高容易分解,则A中用冰盐冷浴,目的是防止温度过高H2O2分解;C中用热水浴可使H2O2分解。(4)向Na2S溶液中滴加H2O2溶液,有S生成,结合元素守恒和得失电子守恒,发生反应的化学方程式为Na2S+H2O2===S↓+2NaOH。(5)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,H2O2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了双氧水的还原性,反应的离子方程式为2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O。(6)根据实验可知,过氧化钠与水反应的机理为Na2O2与H2O反应先生成H2O2,H2O2遇热分解生成氧气,化学方程式为Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2、2H2O22H2O+O2↑。(7)向Na2O2中滴加适量的盐酸,也能产生使带火星的木条复燃的气体,过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、氧气和水,反应的化学方程式为2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑。
答案:(1)Na2O2+H2O===2Na++HO+OH- (2)反应放热 (3)防止生成的H2O2分解 使H2O2分解 (4)Na2S+H2O2===S↓+2NaOH
(5)2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O (6)Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 2H2O22H2O+O2↑ (7)2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
12.(18分)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________________________________________________________________________。(4分)
(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中加热(甘油沸点为290 ℃),目的是________________________________________________________________________。(2分)
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
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。(6分)
③b试管中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。(2分)
(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分)
②请写出C组中60 ℃时,NaHCO3与CaCl2溶液反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。(2分)
解析:(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 向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,开始无现象,后来产生气泡;向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 ②开始有少量气泡产生,后来无现象 有气泡生成,后有晶体析出 ③CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3↓
(3)①在溶液浓度较稀时,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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