内容正文:
[基础训练]
1.下列物质在空气中因发生氧化还原反应而变质的是( )
A.Na B.NaOH
C.Na2SO4 D.Na2CO3·10H2O
解析 NaOH与空气中二氧化碳反应,易变质,但不是氧化还原反应,B错误;硫酸钠不与空气中的成分发生反应,不易变质,C错误;Na2CO3·10H2O最终风化得到Na2CO3,但不是氧化还原反应,D错误。
答案 A
2.(2025·广东汕头统考)物质间的转化是认识化学的重要途径,下列物质之间的转化不能通过一步实现的是( )
A.Na→Na2O2 B.Na→CaCO3
C.Na→NaOH D.Na→NaCl
解析 钠不能一步生成碳酸钙,故选B。
答案 B
3.(2025·山西阳泉月考)钠在工业上有重要用途。下列有关钠的叙述不正确的是( )
A.有银白色金属光泽
B.在空气中很快生成Na2O
C.燃烧发出明亮的黄色火焰
D.将Na投入MgSO4溶液中可置换出Mg
解析 Na投入MgSO4溶液中,Na先与水反应生成NaOH和H2,然后NaOH和MgSO4反应生成Mg(OH)2和Na2SO4,不可能置换出Mg,故选D。
答案 D
4.(2025·北京人大附中月考)已知Fe(OH)3为红褐色、难溶于水的物质。下列关于钠的反应现象的叙述不正确的是( )
选项
操作
反应现象
A
切开钠,持续观察颜色变化
钠切面颜色先变暗,最后呈淡黄色
B
把小块钠投入硫酸铁溶液中
钠浮在水面上四处游动,产生红褐色沉淀
C
把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中
钠浮在水面上四处游动,产生白色浑浊
D
把钠放入坩埚中加热
钠先熔化后燃烧,产生黄色火焰
解析 切开钠,钠的银白色后来变暗,不会变为淡黄色,A错误;故选A。
答案 A
5.2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,因此判断其产物( )
A.只有氧化钠
B.只有过氧化钠
C.有氧化钠和过氧化钠
D.无法确定
解析 若2.3 g钠全部生成氧化钠,质量为3.1 g;若2.3 g 钠全部生成过氧化钠,质量为3.9 g,因为3.1 g<3.5 g<3.9 g,故氧化产物应为氧化钠和过氧化钠的混合物。
答案 C
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔期中)某同学用下图装置探究Na与H2O的反应,用铁丝插上一小块钠后,插入集气瓶b中,下列说法错误的是( )
A.将铁丝插入溶液一段时间,钠块熔为液态,浮于液面上,酚酞溶液变红
B.点燃产生的肥皂泡,可能会听到爆鸣声
C.关闭弹簧夹,会在装置a中收集到气体
D.若将b中酚酞溶液换作MgCl2溶液,会观察到有白色沉淀产生
解析 钠与水反应放热,生成H2和NaOH,且钠的密度小于水,熔点较低,故钠块熔为液态,浮于液面上,酚酞溶液变红,A正确;肥皂泡中有H2,点燃后可能会有爆鸣声,B正确;关闭弹簧夹后,反应生成的H2使装置b中的压强增大,溶液会进入a中,在b中可以收集到H2,C错误;若将b中酚酞溶液换作MgCl2溶液,会有Mg(OH)2沉淀产生,D正确。
答案 C
7.下列各组离子中,能大量共存,溶液呈无色,且加入一小块钠粒后仍然能大量共存的是( )
A.K+、MnO、SO、H+
B.Ba2+、Na+、HCO、NO
C.Na+、NO、K+、Cl-
D.Ca2+、NO、Cl-、CO
解析 本题需考虑三个问题:(1)离子组本身能大量共存;(2)溶液呈现无色;(3)加入钠后,溶液显碱性,离子组仍然能大量共存。A项MnO为紫色,且H+与Na反应;B项Na与水反应生成的NaOH可与HCO反应,有CO生成,Ba2+与CO反应生成BaCO3沉淀;D项Ca2+与CO反应生成CaCO3沉淀。
答案 C
8.现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图所示。回答下列问题(注:Na2O2可以与H2O、CO2发生反应):
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是 (填物质名称),其作用是 。
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为 (按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……),各仪器接口的连接顺序是空气进入 , 接 , 接 , 接 (填字母)。
(3)装置Ⅱ的作用为 。
(4)操作中通空气和加热的顺序为 。
解析 用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2的过程中,要避免生成的Na2O2与空气中的水蒸气和二氧化碳发生反应,因此在制取过程中通入空气时要除去这两种物质,且最后要防止外界空气中的水蒸气和二氧化碳进入反应装置。
答案 (1)氢氧化钠溶液 吸收通入的空气中的二氧化碳
(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ h g f e a(或b) b(或a) c
(3)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Ⅰ
(4)先通一段时间的空气后再加热装置Ⅰ
[能力提升]
9.将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
①HCl ②NaOH ③饱和NaCl ④CuSO4
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
解析 将少量钠投入题述四种物质的水溶液中,均有H2产生,故都满足题目的第一个条件“有气体放出”,而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在①②中只有H2放出,故溶液质量是增加的。③中Na消耗水而使NaCl析出,溶液质量减轻。④中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀,故反应后溶液质量减轻。
答案 D
10.一块表面已被氧化成氧化钠的钠块(质量为5.4 g)投入足量的水中,产生0.1 g气体,则原来被氧化的钠的质量是( )
A.2.3 g B.3.1 g
C.4.6 g D.5.3 g
解析 利用产生气体的质量可算出钠的质量,设含钠的质量为x g,则
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
46 g 2 g
x g 0.1 g
x==2.3,所以5.4 g钠块样品中含有Na2O 3.1 g,则Na2O中Na元素的质量为3.1 g×=2.3 g,故原来被氧化的钠的质量为2.3 g,A正确。
答案 A
11.分别向盛有100 g水、100 g一定浓度的盐酸、100 g一定浓度的NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入2.3 g金属Na。下列有关说法正确的是( )
A.三个烧杯中发生的离子反应均为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.三个烧杯中钠均浮在液面上剧烈反应
C.Na在X烧杯中反应最剧烈
D.三个烧杯反应后,溶质的质量分数一定相同
解析 钠与盐酸反应时钠先与H+反应,离子反应为2Na+2H+===2Na++H2↑,A错误;三个烧杯中Y烧杯中H+的浓度最大,反应最剧烈,C错误;X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y烧杯中溶质为NaCl或NaCl与NaOH,且Z烧杯中原溶质为NaOH,所以溶质的质量分数不相同,D错误。
答案 B
12.(2025·北京北师大实验中学期中)某小组同学探究金属Na与不同浓度HCl的反应,进行下列实验。下列说法不正确的是( )
实验装置
序号
实验操作
实验现象
实验1
0.36%HCl
放入一小片金属钠
钠浮在液面上并来回移动,与水的反应剧烈程度相当
实验2
36%HCl
放入与实验1表面积基本相同的钠
钠浮在液面上并来回移动,不如实验1剧烈;表面出现有白色固体,白色固体逐渐沉到烧杯底部;液体不沸腾,液面出现少量白雾
A.实验2白色固体是NaCl
B.实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾
C.实验2不如实验1剧烈说明盐酸浓度越大反应越不剧烈
D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使得反应变慢
解析 钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气,氯化钠在浓盐酸中溶解度降低,所以实验2中钠表面形成NaCl固体,A正确;钠和盐酸反应放热,实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾,B正确;反应物浓度越大反应速率越快,盐酸浓度越大反应越剧烈,C错误;实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使钠与盐酸接触面积减小,反应变慢,D正确。
答案 C
13.(2025·河南郑州十一中月考)物质的制备是化学学科的基本研究方向。
(1)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。与熔融的金属Na反应前,空气需依次通过的试剂为 、 (填字母)。
a.饱和食盐水 b.NaOH溶液
c.KMnO4溶液 d.浓硫酸
(2)由Na制取Na2O有下列方法:①4Na+O2===2Na2O;②4Na+CO2===2Na2O+C;③2NaNO2+6Na===4Na2O+N2↑。从原料消耗、产物纯净等方面综合分析,上述三种方法中最好的是 (填序号),若生成相同数目的Na2O,转移电子的数目之比是 。
(3)汽车安全气囊的气体发生剂NaN3可由金属钠生产。某汽车安全气囊内含NaN3、Fe2O3和NaHCO3等物质。当汽车发生较严重的碰撞时,引发NaN3分解2NaN3===2Na+3N2,从而为气囊充气。产生的Na立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O,化学方程式是 。
解析 (1)需要除去空气中可以和钠发生反应的CO2和水蒸气,先用NaOH溶液除去CO2,再用浓硫酸除去水蒸气。
(2)根据①4Na+O2===2Na2O;②4Na+CO2===2Na2O+C;③2NaNO2+6Na===4Na2O+N2↑,Na2O不稳定易被氧气氧化,而氮气化学性质稳定,不与Na2O反应,可以保护Na2O不易被氧化,上述三种方法中最好的是③;若生成相同数目的Na2O,转移电子的数目之比是4∶4∶3。
(3)Na立即与Fe2O3发生置换反应生成Na2O和Fe,化学方程式为6Na+Fe2O3===3Na2O+2Fe。
答案 (1)b d
(2)③ 4∶4∶3
(3)6Na+Fe2O3===3Na2O+2Fe
14.(2025·德州检测)某学生为探究钠与二氧化碳的反应,利用如图装置进行实验。
已知PdCl2能被一氧化碳还原得到黑色的Pd。
请回答下列问题:
(1)请将如图各装置连接完整;c接f, 接 , 接 , 接 。
(2)若用稀盐酸与碳酸钙反应制备二氧化碳,在加稀盐酸时,发现碳酸钙与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向长颈漏斗中加入的试剂是 (填字母)。
A.硝酸钠溶液 B.四氯化碳
C.苯 D.稀硝酸
(3)检查装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让二氧化碳充满整个装置,当观察到 时,再点燃酒精灯。此步操作的目的是 。
(4)反应过程中二氧化碳足量,假如装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀,装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出钠与二氧化碳反应的化学方程式: 。
解析 (1)根据分析可知c接f,g接d,e接a(b),b(a)接h;(2)装置②中碳酸钙放置在多孔板上方,需要试管中液体浸没碳酸钙进行反应,加入硝酸钠溶液、稀硝酸都可以使溶液体积增大淹没碳酸钙;四氯化碳虽然与水不互溶,但密度比水大,所以加入后会在下层,使无机层液面上升淹没碳酸钙,而苯的密度比水小,会浮在稀盐酸上方,无法使稀盐酸淹没碳酸钙,所以选ABD;(3)装置⑤中澄清石灰水变浑浊时,可以说明二氧化碳充满了整个装置;该操作可以排尽装置中的空气,以免空气中O2、H2O干扰实验;(4)装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀,说明有CO生成;装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,根据元素守恒可知该固体应为碳酸钠,所以化学方程式为2Na+2CO2Na2CO3+CO。
答案 (1)g d e a(b) b(a) h (2)ABD
(3)装置⑤中澄清石灰水变浑浊 排尽装置中的空气,以免空气中O2、H2O干扰实验
(4)2Na+2CO2Na2CO3+CO
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