内容正文:
2.1 钠及其化合物 同步练习题
一、单选题
1.便携式制氧机利用过碳酸钠(化学式为2Na2CO3·3H2O2,易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。下列说法错误的是
A.二氧化锰起催化剂作用 B.Na2CO3的俗名为纯碱
C.过碳酸钠溶于水后的溶液中含有Na+ D.产生的O2主要来自H2O的分解
2.实验室安全至关重要,下列说法错误的是
A.对于酸、碱废液,可一次性倒入同一废液桶中进行处理
B.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%NaHCO3溶液冲洗
C.钠与水反应的实验图标中有
D.将未用完的钠放回原试剂瓶
3.将一小块钠长期露于空气中,最终转化为
A.Na2O B.NaOH C.Na2CO3 D.NaHCO3
4.春节有燃放烟花的习俗,让生活更加浪漫、多彩、喜庆。这与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
C.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或铁丝)
D.用焰色试验可区分NaCl与固体
5.将适量加入以下几种稀水溶液中,既生成气体又生成沉淀的是
A. B. C. D.
6.下列过程中的离子方程式的书写正确的是
A.氧化钠放入水中:
B.醋酸滴到大理石上冒气泡:
C.稀盐酸中滴加氨水:
D.向饱和碳酸钠溶液中滴入溶液:
7.下列关于Na2O和Na2O2的说法正确的是
A.二者都属于碱性氧化物 B.二者都属于钠的氧化物
C.二者都是白色固体 D.二者都能与水反应生成NaOH和O2
8.已知:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,NaHCO3+NaOH(足量)=Na2CO3+H2O,NaHCO3+Ba(OH)2(足量)=BaCO3↓+NaOH+H2O,下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的质量分数的是
A.取ag混合物充分加热,减重bg
B.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得bg固体
C.取ag混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得bg固体
D.取ag混合物与足量氢氧化钠溶液充分反应,加热、蒸干、灼烧,得bg固体
二、填空题
9.物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价-类”二维图,请回答下列问题:
(1)物质①与水反应的离子方程式为_________,通常把物质①保存在_________中。
(2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式:___________________________。
(3)下列关于和的说法不正确的是________________。(单选)
A.相同条件下的溶解度;
B.可以用澄清石灰水区别溶液和溶液
C.可以用加热的方法除去固体中的杂质
D.溶液和溶液均显碱性
(4)胃酸过多是常见的胃病。下面是某种治疗胃酸过多胃药的说明摘要:①白色结晶状粉末,能溶于水;②灼烧时火焰为黄色③遇酸及酸性药物产生二氧化碳;④患者服用过量,可能引起胃胀气,甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。
ⅰ.推测该胃药含有的主要化学成分_________(填化学式)。
ⅱ.试写出其中含有的主要化学成份引起胃胀气反应的离子方程式:________________。
ⅲ.通过上述描述可知,抗酸类胃药的作用机理是与胃中的盐酸反应,则是否可以使用烧碱作为抗酸类胃药?_________(填“是”或“否”)。
10.根据金属氢化物的特点解答下列问题。
(1)KH是一种野外供氢剂,与水反应放出氢气,化学方程式为___________。生成氢气时,反应中转移的电子数为___________。
(2)在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为),脱锈过程中生成两种产物,其反应的化学方程式为:_____________________。
(3)完成以氢化锂()和氯化铝为原料合成氢化铝锂的反应方程式:_____________________。
______________________
11.根据你对金属钠性质的了解,回答下列问题:
(1)实验室中,用小刀切开的金属钠暴露在空气中,银白色切口会很快变暗,生成了__________(填化学式)。
(2)下列关于的说法正确的是__________(填选项字母)。
A.在自然界中主要以化合态形式存在,仅有少量的游离态
B.的密度比水大,故可以保存在冷水里
C.着火时不能用泡沫灭火器灭火,应用细沙盖灭
(3)某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几小块钠,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一会儿后加热铜丝。
①金属钠的变化:与水剧烈反应,在水和煤油的交界处上下浮动并逐渐变小。写出反应的离子方程式_______________。
②U形管中溶液的颜色变化:__________,说明有__________生成。
(4)另有一瓶无色澄清溶液,其中可能含有、、、、、、离子。现进行以下实验:
①用试纸检验溶液,发现溶液呈强酸性;
②取部分溶液逐滴加入溶液,使溶液由酸性变成碱性,无沉淀产生;
③取少量②中的碱性溶液,滴加溶液,有白色沉淀产生。
根据上述事实确定:该溶液中肯定存在的离子有__________;肯定不存在的离子有__________;可能存在的离子有__________。
三、计算题
12.加热3.80g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不再变化,剩余固体的质量为3.18g,则:
(1)混合物中碳酸钠的质量分数为___________(用百分数表示,保留一位小数);
(2)将上述加热后的剩余固体溶于足量的澄清石灰水中,可得沉淀___________g
13.一种Na2O2已部分变质为Na2CO3。若用400g该样品供高空作业呼吸用,使用完毕后回收到固体512g,试通过计算确定原Na2O2的纯度______。(写出必要的计算过程)
四、解答题
14.钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属。请回答:
(1)将一小块金属钠投入水中,发生反应的化学方程式是________;可观察到的实验现象是________(填字母序号)。
a.钠沉到水底 b.钠熔成小球 c.小球四处游动 d.有嘶嘶声
(2)某小组为证明Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂,请帮他们选择适当的化学试剂和实验用品,用下图所示的装置(C中盛放的是过氧化钠)进行实验。
①填写下表中的空白。
装置序号
加入的试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
________
D
________
________
②写出C中发生反应的化学方程式:________,________。
③试管F中得到的是________。
参考答案
1.D
【详解】A.过碳酸钠遇水分解生成,可催化分解制取氧气,因此二氧化锰起催化剂作用,A正确;
B.的俗名为纯碱,B正确;
C.过碳酸钠溶于水分解生成,在水溶液中电离出,因此溶液中含有,C正确;
D.该反应中产生的主要来自的分解,在该条件下不会分解生成氧气,D错误;
故选D。
2.A
【详解】A.酸和碱若一次性直接混合倒入同一废液桶,会发生中和反应释放大量热量,可能导致废液飞溅、腐蚀性液体溢出,同时不同酸碱性废液还可能发生其他危险副反应,实验室需将酸、碱废液分类收集,后续再合规中和处理,不能直接混倒,A错误;
B.不慎将酸沾到皮肤时,立刻用大量水冲洗可快速稀释带走绝大多数酸液,之后用弱碱性的3%~5% 溶液涂抹,能中和残留的少量酸,且不会对皮肤造成额外强腐蚀伤害,B正确;
C.钠与水反应剧烈放热、生成易燃易爆的氢气,实验需在通风环境中佩戴护目镜操作;实验过程中需要使用小刀切割金属钠,注意防锐器划伤;实验前后需规范洗手,对应选项的四个图标,C正确;
D.钠属于遇水极易反应引发燃烧爆炸的危险试剂,随意丢弃会带来严重安全隐患,实验未用完的钠必须放回原试剂瓶,符合实验室安全规范,D正确;
3.C
【详解】Na长期暴露在空气中会发生如下转化:
Na与O2反应生成Na2O,Na2O与CO2反应生成Na2CO3;
Na与O2反应生成Na2O,Na2O与H2O反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3;
Na与H2O反应生成NaOH,NaOH与CO2反应生成Na2CO3;
最终转化为Na2CO3;
故选C。
4.C
【详解】A.焰色试验是金属元素的电子跃迁产生的特征光谱,过程中无新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.仅观察钾元素的焰色时需要透过蓝色钴玻璃滤去钠元素的黄光干扰,其余元素的焰色试验无需透过蓝色钴玻璃,故B错误;
C.稀盐酸可溶解铂丝表面的金属杂质,且对应的金属氯化物沸点低、易挥发,灼烧时可完全除去不会干扰试验,因此用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或铁丝),故C正确;
D.与均含有钠元素,焰色均为黄色,无法用焰色试验区分,故D错误;
选C。
5.D
【详解】A.与稀溶液反应生成和,只有气体生成无沉淀,A错误;
B.与稀溶液反应时,仅和溶剂水反应生成和,只有气体生成无沉淀,B错误;
C.与稀溶液反应时,仅和水反应生成和,只有气体生成无沉淀,C错误;
D.先和水反应生成气体与,再和反应生成蓝色沉淀,既生成气体又生成沉淀,D正确;
故选D。
6.D
【详解】A.氧化钠与水反应生成氢氧化钠,无氢气放出,正确离子方程式为,A错误;
B.醋酸是弱电解质,在离子方程式中不能拆写为,需保留化学式,正确离子方程式为,B错误;
C.氨水中的一水合氨为弱电解质,在离子方程式中不能拆写为,需保留化学式,正确离子方程式为,C错误;
D.碳酸钠和氯化钡均为可溶性强电解质,反应生成碳酸钡沉淀,离子方程式原子、电荷均守恒,书写正确,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A.碱性氧化物的定义为与酸反应仅生成盐和水的氧化物,与酸反应除生成盐和水外,还会生成,不属于碱性氧化物,A错误;
B.和都仅由钠、氧两种元素组成,均属于钠的氧化物,B正确;
C.为白色固体,为淡黄色固体,二者不都是白色固体,C错误;
D.与水反应只生成,无生成,仅与水反应生成和,D错误;
故选B。
8.D
【详解】A.由方程式可知,2 mol碳酸氢钠受热完全分解后,反应前后的固体质量差为62 g,由题意可知,混合物充分加热后固体的质量差为b g,则混合物中碳酸氢钠的质量分数为:,A不符合题意;
B.碳酸钠和碳酸氢钠均能与足量稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,由题意可知,最终蒸干灼烧得到氯化钠的质量为b g,设碳酸钠的物质的量为x mol、碳酸氢钠的物质的量为y mol,由混合物的质量可得:106x+84y=a,由钠原子个数守恒可得:2x+y=,解联立方程可得:y=,则混合物中碳酸氢钠的质量分数为:,B不符合题意;
C.由方程式可知,碳酸钠和碳酸氢钠均能与足量氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀,由题意可知,碳酸钡的质量为b g,设碳酸钠的物质的量为x mol、碳酸氢钠的物质的量为y mol,由混合物的质量可得:106x+84y=a,由碳原子个数守恒可得:x+y=,解联立方程可得:y=,则混合物中碳酸氢钠的质量分数为:, C不符合题意;
D.由方程式可知,碳酸氢钠能与足量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,由题意可知,加热蒸干灼烧得到b g碳酸钠和氢氧化钠固体混合物,过量氢氧化钠的质量未知,无法列联立方程计算碳酸氢钠的物质的量和混合物中碳酸氢钠的质量分数,D符合题意;
故选D。
9.(1) 煤油(或石蜡油)
(2)
(3)B
(4) 否
【分析】根据价类二维图可知,①为Na,淡黄色固体②为Na2O2;
【详解】(1)物质①与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为,钠易与空气中的氧气和水蒸气反应,密度大于煤油,通常把物质①保存在煤油(或石蜡油)中;
(2)淡黄色固体②Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)A.碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,故A正确;
B.碳酸钠和碳酸氢钠均能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,均能使澄清石灰水变浑浊,不能用澄清石灰水区别两者,故B错误;
C.碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,加热可除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠,故C正确;
D.碳酸钠和碳酸氢钠均显碱性,可以使酚酞溶液显红色,故D正确;
故选:B;
(4)ⅰ.①白色结晶状粉末,能溶于水;②灼烧时火焰为黄色,说明含有Na元素;③遇酸及酸性药物产生二氧化碳;可知该胃药含有的主要化学成分为;
ⅱ.碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳引起胃胀气,反应的离子方程式为;
ⅲ.通过上述描述可知,抗酸类胃药的作用机理是与胃中的盐酸反应,烧碱腐蚀性强,则不能使用烧碱作为抗酸类胃药,故答案为:否。
10.(1) (或)
(2)
(3)
【详解】(1)KH是离子型金属氢化物,其中H为-1价,与水发生归中反应生成氢气,结合原子守恒可知另一产物为KOH,配平得到反应方程式为。反应中-1价H升高为0价,水中+1价H降低为0价,生成1 mol氢气时共转移1 mol电子,数目为;
(2)脱锈过程中NaH作还原剂,-1价H被氧化为+1价,作氧化剂,+3价Fe被还原为Fe单质;根据电子守恒,2个Fe共降6价,每个H升2价,故NaH系数为3,再结合原子守恒配平得到反应方程式为;
(3)该反应为非氧化还原反应,无元素化合价变化,根据原子守恒,反应物需要补充,生成物中剩余的3个和3个结合为,反应方程式为。
11.(1)Na2O
(2)C
(3) 无色变为红色 NaOH
(4) 、 Na+
【详解】(1)常温下钠性质活泼,与空气中的快速反应生成白色的,导致银白色切口变暗。
(2)A.钠化学性质极活泼,自然界中仅以化合态存在,无游离态钠,A错误;
B.钠密度比水小,且能与水剧烈反应,需保存在煤油中,B错误;
C.钠着火生成的可与泡沫灭火器喷出的、反应生成,加剧燃烧,因此需用细沙盖灭,C正确;
故选C。
(3)①钠与水反应生成和,在离子方程式中拆为和,配平后得到该离子方程式。
②酚酞遇碱性溶液变红,钠与水反应生成使溶液呈碱性,因此水层变红,证明有碱性物质生成。
(4)溶液无色,排除显蓝色的;溶液呈强酸性,与反应生成和,碳酸根不能大量存在;加至碱性无沉淀,说明无[会与生成沉淀];加有白色沉淀,说明含,与生成沉淀,故不存在;溶液呈电中性必须存在阴离子,因此仅剩的一定存在;不与上述试剂反应,无法确定是否存在,为可能存在的离子。综上,溶液中肯定存在的离子有:、,肯定不存在的离子有:,可能存在的离子有:。
12.(1)55.8%
(2)3.0
【详解】(1)加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物时,碳酸钠不分解,碳酸氢钠不稳定,加热时分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,发生反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,则固体质量减少的原因是由于碳酸氢钠分解的缘故,设混合物中碳酸氢钠的质量为m,则:
,解得m=1.68g,故混合物中碳酸钠质量为3.80g-1.68g=2.12g,质量分数为=55.8%;
(2)剩余固体碳酸钠的质量3.18g,全是碳酸钠,由关系式:可知,设生成的沉淀质量为x;有;
有,解得x=3.0g。
13.78%
【详解】,每2molNa2O2反应,固体质量增重,现在固体增重512g-400g=112g,所以反应的Na2O2为,,;
故答案为:78%。
14.(1) bcd
(2) 除去二氧化碳中的HCl NaOH溶液 除去未反应完的CO2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ O2
【详解】(1)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为。
a.钠的密度比水小,会浮在水面上,a错误;
b.钠与水剧烈反应放热,且钠的熔点低,会熔成光亮的小球,b正确;
c.反应生成的氢气推动小球四处游动,c正确;
d.反应剧烈、气体快速释放会产生嘶嘶的声响,d正确。
(2)① 装置A一般是用大理石和稀盐酸制备,生成的中会混有挥发出来的杂质,饱和溶液可以和反应生成,同时不溶解,起到除杂作用;装置D需要除去未和过氧化钠反应的剩余,防止未反应的进入E装置干扰后续氧气的收集,因此选用溶液作为除杂试剂。
② 进入C的气体除了,还混有从B溶液中带出的水蒸气,因此过氧化钠会同时和、发生反应生成氧气,化学方程式:、。
③ 最终装置E是排水集气法,将剩余的被D吸收后,只有难溶于水的氧气被收集在试管F中。
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