内容正文:
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.(2023·龙岩月考)下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是( )
①金属钠投入到MgCl2溶液中
②过量CO2通入Ca(OH)2溶液中
③少量CO2通入CaCl2溶液中
④Na2O2投入到FeCl2溶液中
⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
A.①③④ B.①②⑤
C.②③ D.①⑤
解析 ①金属钠投入到MgCl2溶液中,生成Mg(OH)2沉淀;②过量CO2通入Ca(OH)2溶液中,最终生成Ca(HCO3)2溶液;③少量CO2通入CaCl2溶液中,由于碳酸与氯化钙不反应,没有沉淀生成;④Na2O2投入到FeCl2溶液中,最终生成Fe(OH)3红褐色沉淀;⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,生成NaHCO3白色沉淀;只有①⑤符合题意,故选D。
答案 D
4.(2023·河北唐山玉田一中月考)钛铁矿与过氧化钠熔融后得到钛酸钠(Na2TiO4),反应的化学方程式为:FeTiO3+3Na2O2△,Na2FeO4+Na2TiO4+Na2O,下列有关说法正确的是( )
A.化合物Na2O2中阴阳离子的个数比为1∶1
B.该反应中的还原产物只有Na2O
C.若有1 mol Fe2+被氧化,则被Fe2+还原的Na2O2为1 mol
D.每生成18.6 g氧化钠,转移电子的物质的量是1.8 mol
解析 Na2O2中阳离子为Na+、阴离子为O,所以Na2O2晶体中阴阳离子个数之比为1∶2,A错误;该反应中,FeTiO3中铁、 钛元素的化合价升高,被氧化,Na2O2中氧元素的化合价降低,Na2FeO4和Na2TiO4既是氧化产物又是还原产物,Na2O是还原产物,B错误;由化学计量数可知,有1 mol Fe2+被氧化,失去4 mol电子,则被Fe2+还原的Na2O2为2 mol,C错误;n(Na2O)===0.3 mol, 每生成1 mol Na2O转移6 mol电子,则生成0.3 mol Na2O转移1.8 mol电子,D正确。
答案 D
5.(2023·苏州模拟)实验室利用下图装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3,下列说法正确的是( )
A.实验时应先打开活塞a后打开活塞b
B.装置B中应盛放饱和Na2CO3溶液以除去HCl杂质
C.一段时间后,装置C中可观察到白色晶体析出
D.装置E主要为了吸收多余的 CO2
解析 实验时应先打开活塞b通入氨气,后打开活塞a通入CO2,A错误;CO2能和碳酸钠溶液反应,装置B中应盛放饱和NaHCO3溶液以除去HCl杂质,B错误;反应生成溶解度较小的NaHCO3晶体,故一段时间后,装置C中可观察到白色晶体析出,C正确;氨气有毒,装置 E 主要为了吸收多余的氨气,D错误。
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.(2023·石家庄模拟)某小组探究Na2CO3和NaHCO3与碱的反应,实验过程及结果如下。
实验装置
试剂X
实验结果
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀;
②烧杯中溶液pH变化如下
蒸
馏
水
0. 05 mol·L-1
Na2CO3溶液
0. 05 mol·L-1
NaHCO3溶液
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响
B.Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明澄清石灰水与Na2CO3溶液不反应
C.Ⅲ中石灰水恰好完全反应时,溶液pH=7
D.若将试剂X换为Ca(HCO3)2,所得的pH曲线与Ⅲ的pH曲线重合
解析 Ⅰ加蒸馏水,是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响,A正确;Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明Na+与OH-不反应,Ⅱ中发生反应:CO+Ca2+===CaCO3↓,B错误;Ⅲ中石灰水恰好完全反应时,发生反应:2HCO+2OH-+Ca2+===CaCO3↓+2H2O+CO,溶质为碳酸钠,其溶液显碱性,pH>7,C错误;若将试剂X换为Ca(HCO3)2,发生反应:HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O,恰好完全反应时生成碳酸钙沉淀和水,pH=7,不会与Ⅲ的pH曲线重合,D错误。
答案 A
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.(2023·福建福安一中开学考试)为测定过氧化钠样品(只含Na2CO3杂质)的纯度,设计了如图所示的实验装置,图中Q为弹性良好的气球,称取一定量的样品放入其中,按图安装好仪器,下列说法正确的是( )
下列说法正确的是( )
A.Q中反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑,2O+4H+===2H2O+O2↑
B.测量气体体积时应先关闭K1、K2,打开K3,反应完毕后再缓缓打开K1
C.没有导管a稀硫酸不易滴下来,而且会导致测量气体的体积偏大
D.若操作正确,量筒Ⅰ、Ⅱ分别收集x mL、y mL水,则Na2O2的质量分数为
解析 过氧化钠不能拆,其离子方程式为:2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑,A错误;为保证Q灵活伸缩,量筒Ⅰ测量后,需与大气相通,打开K1前,应先打开K2,关闭K3,B错误;若没有导管a,由于气压不相通,稀硫酸不易滴落,而且滴落的稀硫酸也计为气体体积,导致测量气体的体积偏大,C正确;题中计算既未考虑气体与物质的比例关系,也未考虑物质的摩尔质量,Na2O2的质量分数为:
=,D错误。
答案 C
10.(2023·福州三中月考)向体积均为10 mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 mol·L-1盐酸。此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是( )
A.乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3
B.当0<V(HCl)<10 mL时,甲溶液中发生反应的离子方程式为OH-+H+===H2O
C.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D.乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况)
解析 NaOH溶液中通入CO2,溶质不可能为NaOH、NaHCO3,根据图像可知,乙溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,A错误;在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是:NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况,由图中HCl的用量与产生CO2气体体积的关系可知甲溶液的溶质应该为:Na2CO3和NaHCO3,所以当0<V(HCl)<10 mL时,甲溶液中没有产生CO2的离子方程式为:CO+H+===HCO,B错误;根据图像可知,当V(HCl)=50 mL时,得到的产物为NaCl,由原子守恒可知:n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1 mol·L-1×0.05 L=0.005 mol,则原NaOH溶液的浓度为:c(NaOH)==0.5 mol·L-1,C正确; 乙溶液中滴加盐酸,产生CO2的阶段为:HCO+H+===H2O+CO2↑,根据消耗了10 mL盐酸可知,生成CO2:0.1 mol/L×0.01 L=0.001 mol,标况下的体积为:22.4 L/mol×0.001 mol=22.4 mL,D错误。
答案 C
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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