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2019-2020年高考化學一輪復習 第3章 基礎課時1 鈉及其化合物限時訓練(含解析)
1.化學與科學、技術、社會、環(huán)境密切相關。下列有關說法中正確的是 ( )。
A.小蘇打可用于生產(chǎn)玻璃,也可用來除去物品表面的油污
B.過氧化鈉可用于食品、羽毛和織物等的漂白
C.醫(yī)用酒精、次氯酸鈉等消毒液均可以將病毒氧化而達到消毒的目的
D.使用含有氯化鈉的融雪劑會加快橋梁的腐蝕
解析 常用于生產(chǎn)玻璃的是碳酸鈉,A錯誤;過氧化鈉具有強氧化性,因而具有漂白性,但不可用于漂白食品,B錯誤;醫(yī)用酒精使病毒的蛋白質變性而消毒,并非是將病毒氧化,C錯誤;氯化鈉溶液可以充當原電池的電解質溶液,使橋梁形成無數(shù)個微小的原電池,從而加速腐蝕,D正確。
答案 D
2.可用于判斷碳酸氫鈉粉末中混有碳酸鈉的實驗方法是 ( )。
A.加熱時無氣體放出
B.滴加鹽酸時有氣泡放出
C.溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成
D.溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
解析 解決此題關鍵要掌握Na2CO3與NaHCO3的性質異同,特別是與澄清石灰水的反應,兩者都會產(chǎn)生白色沉淀,因此無法鑒別,而加BaCl2溶液,現(xiàn)象不同,僅Na2CO3與BaCl2反應中有BaCO3沉淀生成。
答案 C
3.下列敘述正確的是 ( )。
①Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿,它們都是堿性氧化物
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反應得到白色沉淀
③鈉在常溫下不容易被氧化
④Na2O2可作供氧劑,而Na2O不行
⑤向石蕊試液中加入Na2O2粉末,溶液先變藍后褪色,并有氣泡生成
⑥鈉與濃NH4Cl溶液反應,放出的氣體中含H2和NH3
A.都正確 B.②③④⑤
C.②⑤⑥ D.④⑤⑥
解析 過氧化鈉屬于過氧化物,不屬于堿性氧化物,①錯;NaHCO3溶液和CaCl2溶液不發(fā)生反應,②錯;鈉是活潑金屬,易與空氣中的氧氣反應,③錯;過氧化鈉與水、CO2反應放出氧氣,Na2O與水(或CO2)反應生成氫氧化鈉(或Na2CO3),④對;Na2O2與水反應生成NaOH和O2,NaOH使石蕊變藍,Na2O2及溶液中生成的H2O2能使溶液褪色,⑤對;Na與H2O反應生成H2和NaOH,NaOH與NH反應有NH3生成,⑥對。
答案 D
4.一定量的Na2O2與CO2反應后的固體物質41.8 g,恰好與1 L 1 molL-1的稀鹽酸完全反應,下列說法正確的是 ( )。
A.41.8 g固體物質為Na2CO3
B.41.8 g固體物質為0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物
C.41.8 g固體物質為31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物
D.一定量的Na2O2為78 g
解析 如果41.8 g固體全為Na2CO3,即0.39 mol,則其不可能恰好與1 L
1 molL-1的稀鹽酸完全反應,A錯誤;根據(jù)鈉離子守恒,知B符合題意;Na2O2與CO2反應不可能生成碳酸氫鈉,即C錯誤;根據(jù)鈉離子守恒,可求出一定量的Na2O2為0.5 mol,即39 g,所以D錯誤。
答案 B
5.將一定量的Na2O2和NaHCO3混合后,在密閉容器中加熱充分反應,排出氣體,冷卻后有固體物質剩余,下列選項不正確的是 ( )。
Na2O2/mol
NaHCO3/mol
剩余的固體物質
A
1
2
Na2CO3
B
1.5
2
Na2O2 Na2CO3
C
2
1
Na2O2 NaOH Na2CO3
D
2
2
NaOH Na2CO3
解析 有關的反應方程式依次為2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O、2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。當Na2O2與NaHCO3的物質的量之比為1∶2時,二者反應的總方程式為2Na2O2+4NaHCO3 4Na2CO3+O2↑+2H2O;當Na2O2與NaHCO3的物質的量之比為1∶1時,2Na2O2+2NaHCO3 2Na2CO3+O2↑+2NaOH,即1∶2
1∶1時,反應后剩余固體為Na2O2、NaOH、Na2CO3,由此可以判斷A、C、D對,B錯。
答案 B
6.過氧化鈉具有強氧化性,遇木炭、鋁粉等還原性物質時可燃燒。下列有關說法不正確的是 ( )。
A.Na2O2與CO2反應時,Na2O2是氧化劑,CO2是還原劑
B.熔融過氧化鈉時不可使用石英坩堝
C.過氧化鈉與木炭、鋁粉反應時,過氧化鈉均表現(xiàn)出強氧化性
D.過氧化鈉與二氧化硫反應時可生成硫酸鈉
解析 Na2O2與H2O、CO2反應時,都是Na2O2自身發(fā)生的歧化反應,故A項錯誤;石英的主要成分是SiO2,而Na2O2能與SiO2反應生成Na2SiO3,故熔融過氧化鈉時不可使用石英坩堝,B項正確;Na2O2具有強氧化性,而C、Al、SO2均具有還原性,故Na2O2可與C、Al、SO2發(fā)生氧化還原反應,可將C氧化成CO2,將Al氧化成Al2O3,將SO2氧化成Na2SO4,所以C項和D項均正確。
答案 A
7.某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一種或幾種組成。將該粉末與足量的鹽酸反應有氣體X逸出,X通過足量的NaOH溶液后體積縮小(同溫同壓下測定)。若將該粉末在空氣中用酒精燈加熱,也有氣體放出,且剩余固體的質量大于原粉末的質量。下列判斷正確的是 ( )。
A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3
B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C.粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D.無法肯定粉末里是否含有NaHCO3和NaCl
解析 該粉末中能與鹽酸反應產(chǎn)生氣體的有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3,氣體X通過足量的NaOH溶液后體積縮小(同溫同壓下測定),說明X為CO2和O2的混合氣體,所以粉末中一定有Na2O2。將該粉末在空氣中用酒精燈加熱,也有氣體放出,所以粉末中一定有NaHCO3,由于剩余固體的質量大于原粉末的質量,所以粉末中一定有Na2O。
答案 A
8.120 mL含有0.20 mol碳酸鈉的溶液和200 mL 鹽酸,不管將前者滴加入后者,還是將后者滴加入前者,都有氣體產(chǎn)生,但最終生成的氣體體積不同,則鹽酸的濃度合理的是 ( )。
A.2.0 molL-1 B.1.5 molL-1
C.0.18 molL-1 D.0.24 molL-1
解析 鹽酸與碳酸鈉分兩步反應,第一步生成碳酸氫鈉:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl;第二步碳酸氫鈉繼續(xù)與鹽酸反應生成CO2:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,若將Na2CO3溶液逐滴加入到鹽酸中,則開始時鹽酸足量,有氣體生成;若將鹽酸逐滴加入到Na2CO3溶液中,則開始時只發(fā)生第一步反應,直至CO完全轉化為HCO時(理論上)才會發(fā)生第二步反應,產(chǎn)生CO2,所需鹽酸濃度c(HCl)>=1.0 molL-1,若c(HCl)≥=2.0 molL-1,則鹽酸足量,兩種滴加方式產(chǎn)生CO2的體積相同,因此選項B合理。
答案 B
9.下列事實及其解釋不正確的是 ( )。
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈淺紅色,微熱后紅色加深,是因為NaHCO3分解生成了Na2CO3
B.鈉保存在煤油中,是因為煤油不與鈉發(fā)生反應,鈉比煤油密度大,煤油可以使鈉隔絕空氣和水蒸氣
C.用潔凈的玻璃管向包有Na2O2的脫脂棉吹氣,脫脂棉燃燒,說明CO2、H2O與Na2O2的反應是放熱反應
D.鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3,原因是鈉與氧氣生成的Na2O與水和二氧化碳反應
解析 A項,對NaHCO3溶液微熱,紅色加深,是因為HCO的水解程度增大,溶液堿性增強。
答案 A
10.一化學研究性學習小組對某Na2CO3和NaHCO3混合溶液的組成進行探究。取20.0 mL該混合溶液不斷加入1.00 molL-1的稀鹽酸,加入鹽酸的體積和產(chǎn)生的現(xiàn)象見下表。
反應階段
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
鹽酸體積x/mL
040.0
現(xiàn)象
無氣體
產(chǎn)生氣體
無氣體
則混合溶液中c(HCO)為 ( )。
A.1.00 molL-1 B.0.50 molL-1
C.1.50 molL-1 D.2.00 molL-1
解析 反應階段Ⅰ:CO+H+===HCO,反應階段Ⅱ:HCO+H+===
CO2↑+H2O。設20.0 mL該混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物質的量分別為:x mol、y mol。則有x mol=1.00 molL-110.010-3 L=0.01 mol,x mol+y mol=1.00 molL-1(40.0-10.0)10-3 L=0.03 mol,解得x=0.01,y=0.02,則c(HCO)=1.00 molL-1。
答案 A
11.(xx黃岡期末)鈉是很活潑的金屬,在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Na2O2。Na2O的制取可以通過如下反應完成:Na+NaNO3Na2O+N2↑(未配平)。請回答下列問題:
(1)上述反應的氧化劑是________(寫化學式)。制取Na2O時,若金屬鈉與NaNO3按質量比23∶17投料,充分反應后收集到的氣體體積為1.12 m3(標準狀況下),則制得的Na2O的質量為________ kg。
(2)制取Na2O時由于設備密封性不好而進入了少量空氣,導致制得的Na2O產(chǎn)品中含有Na2O2雜質?,F(xiàn)有Na2O產(chǎn)品m g(假設只含有Na2O2雜質),請從下面選用合適的儀器和試劑,設計一種可選用的實驗儀器組合,以完成樣品中Na2O含量的測定。
可選用的試劑:
a.濃硫酸 b.水 c.鹽酸標準溶液 d.NaOH標準溶液
e.酚酞 f.堿石灰 g.稀鹽酸
實驗過程中發(fā)生反應的化學方程式
實驗所需儀器(用字母表示)
實驗所需試劑(用字母表示)
實驗需直接測定的有關物理量(用文字說明)
(3)某學生設計了以下實驗方案來測定該試樣中Na2O的質量分數(shù),其操作流程和實驗數(shù)據(jù)如下:
該Na2O產(chǎn)品中Na2O的質量分數(shù)為________。
解析 (1)由N元素的化合價降低可知,NaNO3是氧化劑配平化學方程式:10Na+2NaNO3 6Na2O+N2↑,收集到1.12 m3(標準狀況下)N2,n(N2)=50 mol,那么n(Na2O)=300 mol,故m(Na2O)=300 mol62 gmol-1=18.6 kg。(2)要測定樣品中氧化鈉的含量有多種方法,可通過測生成O2的體積來計算Na2O2的量;也可測反應后錐形瓶和溶液的總質量與反應前錐形瓶、樣品和水的總質量之差,還可以通過滴定法測錐形瓶中生成NaOH的量來計算。(3)設試樣中Na2O的物質的量為x mol,Na2O2的物質的量為y mol,則有:62x+78y=7.75 g,78(x+y)=9.35 g,解得:x=0.1 mol,那么Na2O的質量分數(shù)為100%=80%。
答案 (1)NaNO3 18.6
(2)(以下三種方法任選一種,其他合理方法亦可)
Ⅰ
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,
Na2O+H2O===2NaOH
A、D
b
①反應前錐形瓶、樣品和水的總質量
②反應后錐形瓶和溶液的總質量
Ⅱ
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,
Na2O+H2O===2NaOH
G、C
b
量筒中收集到的氣體的體積
Ⅲ
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,
Na2O+H2O===2NaOH,
NaOH+HCl===NaCl+H2O
D、H
b、c、e
中和錐形瓶中樣品與水反應后所得溶液使用的鹽酸標準溶液的體積
(3)80%
12.(xx太原模擬)燒堿、純堿等都是重要的化工原料。
(1)利用如圖裝置可以證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應。
①若將A與B連接,打開止水夾,將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶,此時的實驗現(xiàn)象是_______________________________________________。
②若其他操作不變,將A與C連接,可觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________。
(2)向100 mL 1 molL-1燒堿溶液中通入一定量CO2充分反應后,將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X,X的組成可能有四種情況,按出現(xiàn)的先后順序分別是Ⅰ.NaOH、Na2CO3,Ⅱ.__________________,Ⅲ.Na2CO3、NaHCO3,Ⅳ.__________________________________________。
①常溫下,將得到的固體X重新溶于水,在所得溶液中加入鹽酸,使溶液的pH=7,再將溶液蒸干,得到固體的質量為________ g。
②若要驗證白色固體X是第Ⅰ種組成,依次加入的試劑為________(填字母序號)。
a.鹽酸 b.MgCl2溶液
c.BaCl2溶液 d.Ba(OH)2溶液
在驗證的過程中,一定需要進行的操作是________(填字母序號)。
a.萃取 b.洗滌
c.過濾 d.分餾
③若白色固體X為第Ⅲ種組成,下列實驗方案中不能測定其中NaHCO3質量分數(shù)的是________(填字母序號)。
a.取m g X與足量Ba(OH)2溶液充分反應,過濾,洗滌,烘干得n g固體
b.取m g X與足量鹽酸充分反應,加熱,蒸干,灼燒得n g固體
c.取m g X充分加熱,減重n g
d.取m g X與足量稀硫酸充分反應,逸出的氣體被足量堿石灰吸收,增重n g
④若白色固體X的質量為7.0 g,則X的組成為________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
解析 (1)將A與B連接,打開止水夾,將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶,由于二氧化碳易溶于氫氧化鈉溶液且與NaOH發(fā)生反應,使燒瓶內部壓強迅速減小,故廣口瓶中的水要沿導管進入燒瓶;將A與C連接,其他操作不變,導致外界壓強高于瓶內壓強,故廣口瓶中的長導管口會產(chǎn)生氣泡。(2)③a選項中沉淀的質量即為碳酸鋇的質量,根據(jù)碳酸鋇的質量和原混合物的總質量可以列式求出碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量分數(shù),正確;b選項中n g固體為生成的氯化鈉的質量,根據(jù)鈉原子守恒和原混合物總質量可列式計算出碳酸氫鈉的質量分數(shù),正確;c選項采用差量法,減少的質量為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質量,由此可求出碳酸氫鈉的質量,進而求出碳酸氫鈉的質量分數(shù),正確;d選項中堿石灰增加的質量為鹽與酸反應生成的二氧化碳及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質量,因此不能通過數(shù)據(jù)準確計算出碳酸氫鈉的質量分數(shù),不正確。④可采用極值法來判斷,若全部為Na2CO3質量為5.3 g,若全部為NaHCO3質量為8.4 g,固體X的質量為7.0 g,故其為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。
答案 (1)①水沿導管由廣口瓶進入燒瓶
②廣口瓶中的長導管口有氣泡產(chǎn)生
(2)Na2CO3 NaHCO3
①5.85?、赾b c?、踕?、堍?
13.(xx合肥質檢)有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物,某同學設計如圖所示的實驗裝置,通過測量反應產(chǎn)生的CO2和H2O的質量,來確定該混合物中各組分的質量分數(shù)。
(1)實驗步驟:
①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實驗裝置后,首先進行的操作是____________________。
②稱取樣品,并將其放入硬質玻璃管中;稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質量和裝堿石灰的U形管D的質量。
③打開活塞K1、K2,關閉K3,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,其目的是______________________。
④關閉活塞K1、K2,打開K3,點燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體。裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________
____________________________________________________、
___________________________________________________。
⑤打開活塞K1,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,然后拆下裝置,再次稱量洗氣瓶C的質量和U形管D的質量。
(2)關于該實驗方案,請回答下列問題。
①若加熱反應后不鼓入空氣,對測定結果的影響是______________________ _______________________________________________________。
②E處干燥管中盛放的藥品是________,其作用是___________________,如果實驗中沒有該裝置,則會導致測量結果NaHCO3的質量分數(shù)________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
③若樣品質量為w g,反應后C、D裝置增加的質量分別為m1 g、m2 g,則混合物中Na2CO310H2O的質量分數(shù)為________(用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。
解析 本題考查考生對元素化合物的認識和理解以及對實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力。
(1)①組裝好實驗裝置后首先應檢查裝置氣密性。③由于裝置中存在CO2和水蒸氣,應先鼓入空氣除去裝置中的CO2和水蒸氣。④由物質的性質可知該裝置在加熱時發(fā)生的反應為2NaHCO3 Na2CO3+H2O↑+CO2↑、Na2CO310H2O Na2CO3+10H2O↑。
(2)①加熱后有部分CO2和水蒸氣會殘留在裝置中,必須鼓入空氣使其排出完全被吸收,若不鼓入空氣,則測得的NaHCO3和Na2CO310H2O的質量分數(shù)偏小,NaCl的質量分數(shù)偏大。②裝置E是防止空氣中的CO2和水蒸氣進入裝置D,故干燥管中盛放的藥品是堿石灰,如果沒有該裝置,會使測得的NaHCO3的質量分數(shù)偏大。③由題目信息知反應放出的CO2的質量為m2 g,根據(jù)反應的化學方程式2NaHCO3 Na2CO3+H2O↑+CO2↑,可計算出該反應中產(chǎn)生的水的質量為 g,從而計算出Na2CO310H2O分解產(chǎn)生水的質量為 g,再根據(jù)Na2CO310H2O Na2CO3+10H2O↑,計算出Na2CO310H2O的質量為,最后計算出混合物中Na2CO310H2O的質量分數(shù)為100%。
答案 (1)①檢查裝置氣密性 ③除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳
④2NaHCO3 Na2CO3+H2O↑+CO2↑
Na2CO310H2O Na2CO3+10H2O↑
(2)①Na2CO310H2O和NaHCO3的質量分數(shù)測定結果偏小,NaCl的質量分數(shù)測定結果偏大
②堿石灰 防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D中影響測定結果 偏大
③100%
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