内容正文:
跟踪练(8) 钠及其化合物 碱金属
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关钠及其化合物的性质与用途的对应关系错误的是( )
A.NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多症
B.Na2O2可吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
C.Na2CO3溶液呈碱性,常用热的纯碱溶液去除物品表面的油污
D.钠钾合金常温下呈液态,导热性好,可用作核反应堆的传热介质
A 解析:胃酸的主要成分是盐酸,NaHCO3可与盐酸反应,故常用于治疗胃酸过多症,与NaHCO3热稳定性无关,A错误。
2.用下列装置或操作进行相应实验,能达到实验目的的是( )
实验目的
装置或操作
A
探究Na和水反应是否放热
B
检验化合物中是否含钾元素
C
比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
D
制备氢氧化铁胶体
A 解析:大试管中密封一定量空气,Na与水反应放出热量,密封空气受热膨胀,压强增大,U形管中红墨水左侧液面下降,右侧液面升高,能达到实验目的,A正确;检验化合物中是否含有K元素,要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,B错误;比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性,酒精灯直接加热的大试管温度高,小试管温度低,要把NaHCO3放在小试管中,Na2CO3放在大试管中,C错误;FeCl3饱和溶液与NaOH溶液混合,发生复分解反应生成Fe(OH)3沉淀,得不到胶体,D错误。
3.(2022·广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO===HCO+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2O+2H2O===4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
B 解析:碱转化为酸式盐,即向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化碳生成碳酸氢钠,离子方程式应为OH-+CO2===HCO,A错误;过氧化钠是固体粉末,书写离子方程式时不能拆,离子方程式应为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,C错误;硅酸钠是可溶性盐,书写离子方程式时,应拆成离子形式,离子方程式应为SiO+2H+===H2SiO3↓,D错误。
4.某实验小组通过下图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
① ② ③ ④ ⑤
下列说法不正确的是( )
A.②中的大量气泡的主要成分是氧气
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漂白性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是作催化剂
B 解析:过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气,则②中大量气泡的主要成分是氧气,A正确;酚酞遇到碱显红色,③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B错误;④中红色褪去,可能是因为溶液中含有漂白性物质,C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正确。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
5.联合制碱法的工业流程如下:
下列说法错误的是( )
A.该工艺流程中发生了复分解反应、分解反应,没有发生氧化还原反应
B.应该先向“饱和食盐水”中通入过量CO2,再通入NH3
C.滤渣主要成分为NaHCO3,在相同温度下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度
D.最终所得“母液”可循环利用
B 解析:联合制碱法工艺流程中发生的反应主要有NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O,发生了复分解反应、分解反应,没有发生氧化还原反应,A正确;因CO2在水中的溶解度小,NH3易溶于水,故应该先向“饱和食盐水”中通入过量NH3,再通入CO2,B错误;碳酸氢钠的溶解度小,滤渣的主要成分是NaHCO3,在相同温度下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,C正确;滤液中加入食盐并通入氨气,通过降温结晶析出氯化铵,所得母液为氯化钠溶液,可以循环利用,D正确。
6.下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A.验证Na与水的反应是否为放热反应
B.用CO2做喷泉实验
C.观察钠元素的焰色试验
D.比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性
D 解析:钠与水反应放热,U形管中红墨水左低右高,可验证反应中能量变化,A不符合题意;二氧化碳与氢氧化钠浓溶液反应导致圆底烧瓶内压强变小,图中装置可完成喷泉实验,B不符合题意;铁元素没有焰色试验,可用光洁的铁丝蘸取含钠元素的溶液灼烧,观察钠元素的焰色试验,C不符合题意;比较碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,外试管温度高,外试管中放碳酸钠,内试管中放碳酸氢钠,D符合题意。
7.在200 g 8%的NaOH溶液中通入一定量的CO2后,再向溶液中逐滴滴加稀盐酸至150 g时开始产生气体,继续滴加稀盐酸至200 g时,气体质量最大(假设CO2全部逸出)。溶液中产生CO2的质量与加入稀盐酸的质量如图所示。下列说法正确的是(设稀盐酸的密度为1 g/mL)( )
A.B点时所得溶液的溶质为NaHCO3
B.AB段发生的反应只有Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl
C.最初通入的CO2的质量为8.8 g
D.加入稀盐酸的物质的量浓度为2 mol/L
D 解析:200 g 8%的NaOH溶液中含有氢氧化钠16 g,其物质的量为=0.4 mol,根据图像可知,滴加稀盐酸至150 g时开始产生气体,继续滴加稀盐酸至200 g时,气体质量最大,发生的反应为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,B点溶液中的溶质为NaHCO3和NaCl,C点溶液中的溶质为NaCl,A错误;碳酸氢钠完全反应需要消耗50 g稀盐酸,Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,则碳酸钠完全反应转化为NaHCO3也需要消耗50 g稀盐酸,因此AB段发生的反应除了稀盐酸与碳酸钠的反应之外,还有稀盐酸与氢氧化钠的反应,B错误;最终生成4.4 g二氧化碳,根据碳原子守恒,则最初通入的CO2的质量也为4.4 g,C错误;NaOH的物质的量为0.4 mol,则HCl的物质的量也为0.4 mol,稀盐酸的物质的量浓度为=2 mol/L,D正确。
三、非选择题
8.实验室有NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3固体组成的混合物,某研究性学习小组设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量;
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是_____________;
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为__________________________、__________________________;
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②E处干燥管中盛放的物质是__________,其作用是 ________________________。如果实验中没有该装置,则会导致测得的NaHCO3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”);
③若样品质量为w g,反应后装置C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为___________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
答案:(1)①检查装置的气密性 ③除去装置中的二氧化碳和水蒸气
④2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大
②碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大
③×100%
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