(廣西專用)2014屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)題庫 3-1 鈉及其化合物(含解析)
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1、第三章 金屬及其化合物 第一講 鈉及其化合物 一、選擇題 1.研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行 發(fā)電,在海水中電池總反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl 下列“水”電池在海水中放電時的有關(guān)說法正確的是 ( ) A.正極反應(yīng)式:Ag+Cl--e-===AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.Na+不斷向“水”電池的負極移動 D.AgCl是還原產(chǎn)物 解析 由電池總反應(yīng)式可知,Ag在負極失去電子,生成氧化產(chǎn)物AgCl,每生成2 mol AgC
2、l,即生成1 mol Na2Mn5O10時,轉(zhuǎn)移2 mol電子,故A、D錯誤;B正確;Na+應(yīng)向電池的正極移動,C錯誤。 答案 B 2.為了使宇航員在飛船中得到一個穩(wěn)定的、良好的生存環(huán)境,一般在飛船內(nèi)安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置,它的用途是產(chǎn)生氧氣。下列關(guān)于Na2O2的敘述正確的是 ( ) A.Na2O2中陰、陽離子的個數(shù)比為1∶1 B.Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時,需要水和CO2的質(zhì)量相等 C.Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等 D.Na2O2的漂白原理與SO2的漂白原理相同 解析 Na2O2的電子式為Na
3、+[]2-Na+,故陰、陽離子的個數(shù)比為1∶2,A錯誤;生成相同量的O2時消耗的水和二氧化碳的物質(zhì)的量相同,但質(zhì)量不同,B項錯;由得失電子守恒知兩者轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相同,C項正確;Na2O2因具有強氧化性而有漂白性,SO2易與有色物質(zhì)化合生成無色不穩(wěn)定的物質(zhì),故原理不同,D項錯誤。 答案 C 3.將0.01 mol下列物質(zhì)分別加入100 mL蒸餾水中,恢復(fù)至室溫,所得溶液中陰離子濃度 的大小順序是(溶液體積變化忽略不計) ( ) ①Na2O2?、贜a2O?、跱a2CO3?、躈aCl A.①>②>③>④ B.①>②>④>③ C.①=②>③>④
4、 D.①=②>③=④ 解析 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式或者原子守恒可知,0.01 mol的Na2O2和Na2O分別與H2O反應(yīng)都生成0.02 mol NaOH,因此①、②中陰離子濃度相等,又由于Na2CO3溶液中CO發(fā)生水解:CO+H2OHCO+OH-,故陰離子的物質(zhì)的量增大,大于0.01 mol,而④中Cl-的物質(zhì)的量不變,為0.01 mol,因此四種溶液中陰離子濃度的大小順序是:①=②>③>④。 答案 C 4.①將0.100 L 1.00 mol·L-1的純堿溶液逐滴滴入0.100 L 1.25 mol·L-1的鹽酸中; ②將0.100 L 1.25 mol·L-1的鹽酸逐滴滴入0
5、.100 L 1.00 mol·L-1的純堿溶液中,兩種操作產(chǎn)生CO2的體積比為 ( ) A.5∶2 B.2∶5 C.2∶1 D.1∶1 解析 純堿與鹽酸反應(yīng)時,操作順序不同反應(yīng)進程也不同。 操作①:純堿滴入鹽酸中,發(fā)生反應(yīng): Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O 生成的CO2與鹽酸用量有關(guān): n(CO2)=n(HCl)=×0.100 L×1.25 mol·L-1=0.062 5 mol 操作②:鹽酸滴
6、入純堿中,發(fā)生反應(yīng): Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3(1) NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O(2) 則反應(yīng)(1)消耗鹽酸: 0.100 L×1.00 mol·L-1=0.100 mol 生成0.100 mol NaHCO3,過量鹽酸(0.025 0 mol)與NaHCO3反應(yīng)生成0.025 0 mol CO2,所以: n(CO2)①∶n(CO2)②=0.062 5∶0.025 0=5∶2。 答案 A 5.某溶液中含有HCO、CO、SO、Na+、NO五種離子。若向其中加入Na2O2粉末充分反應(yīng)后(溶液體積變化忽略不計),溶液中離子濃度保持不變
7、的是 ( ) A.NO B.CO、NO C.SO、NO D.CO、NO、Na+ 解析 Na2O2粉末加入溶液中,SO因被氧化而減少,因有NaOH生成,則HCO與之反應(yīng)生成CO,使CO、Na+均增加,HCO減少,整個過程中只有NO濃度保持不變。 答案 A 6.將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀鹽酸。下 列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是 ( ) 解析 準(zhǔn)確理解
8、向NaOH和Na2CO3溶液中滴加鹽酸反應(yīng)的先后,是先跟堿反應(yīng)再跟鹽反應(yīng)。并且與Na2CO3反應(yīng)是分步進行的,首先發(fā)生的是HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl;進行完全后,再發(fā)生:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。 答案 C 7.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將3.36 L CO2氣體通入200 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液中,充分反應(yīng)后溶液中c(CO)與c(HCO)的比值為(不考慮CO、HCO的水解) ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶3 解析 n(CO2)==0.150
9、mol n(NaOH)=0.200 L×1.00 mol·L-1=0.200 mol 2NaOH ?。 O2=== Na2CO3+H2O 0.200 mol 0.100 mol 0.100 mol 此時過量CO2:0.150 mol-0.100 mol=0.050 mol,進一步與Na2CO3反應(yīng): Na2CO3 ?。 O2?。2O===2NaHCO3 0.050 mol 0.050 mol 0.100 mol ===。 答案 B 8.有一鈉塊放置于潮濕空氣中,表面已氧化變質(zhì),且仍為白色塊狀固體,稱其質(zhì)量為25 g。將其全部投入足量水中發(fā)生反應(yīng),
10、得到溶液1 000 mL,并收集到氣體2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下的純凈物),再取此溶液100 mL,用1 mol·L-1的鹽酸滴定至中性,用去70 mL,并將滴定過程中產(chǎn)生的氣體通入到足量的澄清石灰水中,得到干燥的沉淀1 g,則金屬鈉的氧化率為 ( ) A.71.4% B.81.6% C.18.4% D.28.6% 解析 由于鈉塊表面氧化變質(zhì)的部分不一定都是生成Na2CO3(可能有NaOH),故“沉淀1 g”作為干擾信息應(yīng)舍去不用。由鈉塊與水反應(yīng)收集到0.1 mol H2,可求出未被氧化的鈉的物質(zhì)的量為0
11、.2 mol,再根據(jù)電中性原則,求出取出的100 mL溶液中n(Na+)= n(Cl-)=1 mol·L-1×0.07 L。 答案 A 二、非選擇題 9.如圖所示,“二氧化碳是否在有水存在時,才能與過氧化鈉反應(yīng)?”這個問題可通過以下實驗加以證明。 (1)按圖裝置,在干燥的試管Ⅲ中裝入Na2O2后,在通入CO2之前,應(yīng)事先將活塞(K1、K2)關(guān)閉好,目的何在? ________________________________________________________________________。 (2)試管I內(nèi)的試劑X是________時,打開活塞K1、K2,加熱試
12、管Ⅲ約5分鐘后,將帶火星的小木條插入試管Ⅱ的液面上,可觀察到帶火星的小木條不能劇烈地燃燒起來,且Ⅲ內(nèi)淡黃色粉末未發(fā)生變化。則所得的結(jié)論是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)試管I內(nèi)試劑為CO2飽和水溶液時,其他操作同(2),通過_______________________ ___________________________________________的現(xiàn)象,可以證明Na2O2與潮濕的CO2
13、能反應(yīng)且放出O2。 (4)CO2與過氧化鈉反應(yīng)機理也可用示蹤原子分析加以證明,請完成下列反應(yīng)方程式: ________Na2O2+________C18O2+________HO―→ ________________________________________________________________________。 解析 本題旨在利用對比實驗,探究Na2O2與CO2反應(yīng)的環(huán)境,故實驗步驟中,首先讓Na2O2與干燥CO2反應(yīng),必須保證整個環(huán)境中不能有H2O,故通入反應(yīng)裝置前CO2必須干燥。 答案 (1)以防止試管Ⅲ內(nèi)的過氧化鈉和外界相通時發(fā)生吸潮現(xiàn)象 (2)濃H2SO4
14、 過氧化鈉與干燥的CO2不反應(yīng) (3)帶火星的小木條在試管Ⅱ的液面上復(fù)燃,同時,Ⅲ內(nèi)固體由淡黃色變?yōu)榘咨? (4)2Na2O2+2C18O2+2HO===2Na2C18O3+O2↑+2H2O 10.某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體,用不同的方法做了以下實驗,如圖Ⅰ~Ⅲ所示。 (1)只根據(jù)圖Ⅰ所示實驗,不能夠達到實驗?zāi)康牡脑蚴? ________________________________________________________________________ _________________________________________
15、_______________________________。 (2)圖Ⅱ、Ⅲ所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________; 與實驗Ⅲ相比,實驗Ⅱ的優(yōu)點是(填選項代號)________。 A.Ⅱ比Ⅲ復(fù)雜 B.Ⅱ比Ⅲ安全 C.Ⅱ比Ⅲ操作簡便 D.Ⅱ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗,而Ⅲ不行 (3)若用實驗Ⅱ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好是(填化 學(xué)式)________。 (4)將碳酸氫鈉溶液與澄
16、清石灰水混合并充分反應(yīng)。 ①當(dāng)石灰水過量時,其離子方程式為________________; ②當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2∶1時,所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為 ________,請設(shè)計實驗檢驗所得溶液中溶質(zhì)的陰離子________________________。 ________________________________________________________________________。 解析 (1)圖Ⅰ不能達到鑒別目的,因為不論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生 二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。 (2)圖Ⅱ、Ⅲ所涉及的化學(xué)方程式為:2Na
17、HCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+ Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,實驗Ⅱ的優(yōu)點是可同時做對比實驗。 (3)試管B裝入碳酸氫鈉,試管A裝入碳酸鈉,這樣直接加熱的碳酸鈉溫度高,不分解, 不能使澄清石灰水變渾濁,而間接加熱的碳酸氫鈉分解,使澄清石灰水變渾濁,表明了 碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。 (4)①石灰水過量時,碳酸氫根離子全部反應(yīng),離子方程式為:Ca2++OH-+HCO ===CaCO3↓+H2O;②2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,則溶液中的 溶質(zhì)是碳酸鈉,要檢驗CO,可以取少量上層清液于潔凈的試管中,加入適量氯化鈣 溶
18、液,振蕩,若有白色沉淀生成,則證明溶液中含有CO。 答案 (1)無論是Na2CO3還是NaHCO3均可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2,兩者的現(xiàn)象一樣, 故達不到鑒別目的 (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑, CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3 (4)①Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O ②Na2CO3 取少量上層清液(或過濾后的濾液)于潔凈的試管中,加入適量氯化鈣溶液,振蕩,若有白色沉淀生成,則證明溶液中含有CO 11.在隔絕空氣的條件下,某同學(xué)將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好,
19、然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內(nèi)。待鈉塊反應(yīng)完全后,在容器中僅收集到1.12 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),此時測得鋁箔質(zhì)量比反應(yīng)前減少了0.27 g,水槽和容器內(nèi)溶液的總體積為2.0 L,溶液中NaOH的濃度為0.050 mol·L-1(忽略溶液中離子的水解和溶解的氫氣的量)。 (1)寫出該實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)試通過計算確定該鈉塊中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解析 (1)①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②Na2O+H2O===2NaOH ③2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (2)n(Al)==0.010 mol 根據(jù)反應(yīng)③可得由鋁消耗Na
20、OH的物質(zhì)的量為n(NaOH)=0.010 mol 生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)=0.015 mol 那么由金屬鈉生成的氫氣的物質(zhì)的量為 n(H2)=-0.015 mol=0.035 mol 根據(jù)反應(yīng)①可得金屬鈉的物質(zhì)的量為n(Na)=2×0.035 mol=0.070 mol 又因為反應(yīng)后溶液中的NaOH的物質(zhì)的量為 n(NaOH)=2.0 L×0.050 mol·L-1=0.10 mol 所以溶液中Na+的總物質(zhì)的量即原金屬鈉的總物質(zhì)的量為 n(Na+)=0.10 mol+0.010 mol=0.11 mol n(Na2O)==0.020 mol 該鈉塊中鈉元素的質(zhì)
21、量分?jǐn)?shù)為: ×100%≈89%。 答案 (1)①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②Na2O+H2O===2NaOH ③2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (2)89% 12.如圖是一種隔絕空氣條件下鈉與水反應(yīng)的實驗裝置。實驗時, 先往大試管中加入適量煤油,取綠豆粒大小的金屬鈉放入大試 管后塞上橡皮塞(這時止水夾處于關(guān)閉狀態(tài)),再通過漏斗加入 適量的滴有酚酞的水?;卮鹣铝袉栴}: (1)實驗前怎樣檢驗該裝置的氣密性? _____________________________________________________ ________
22、________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)金屬鈉投入煤油后的現(xiàn)象是_____________________________________________。 (3)通過漏斗加入滴有酚酞的水后的現(xiàn)象是____________________________________ ________________________________;反應(yīng)結(jié)束時
23、,漏斗與試管中液面高度的關(guān)系是 _________________________________________________________________________; 若將滴有酚酞的水換成硫酸銅溶液,則產(chǎn)生的現(xiàn)象中,不同于原來的實驗現(xiàn)象有____________________________________。 (4)為了獲得較純的氣體產(chǎn)物,其操作方法是____________________________________ __________________________________________________________________________。 答案 (1)關(guān)閉止水夾,向漏斗中加入水,直至漏斗內(nèi)液面高于試管內(nèi)液面,持續(xù)一段時間后,液面仍保持一定高度差,說明氣密性良好(其他合理答案也可) (2)沉入煤油底部 (3)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生氣泡,鈉在兩種液面間上下跳動,直至消失,下層溶液變紅色 漏斗中液面高于試管中液面 有藍色沉淀生成 (4)反應(yīng)初期打開止水夾,待排出液面上面的空氣后再關(guān)閉止水夾(或驗純后再收集)
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