高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)6 鈉及其化合物
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鈉及其化合物 A組全員必做題 1.焰火“腳印”、“笑臉”、“五環(huán)”,讓北京奧運(yùn)會開幕式更加輝煌、浪漫,這與高中化學(xué)中“焰色反應(yīng)”知識相關(guān)。下列說法中正確的是( ) A.非金屬單質(zhì)燃燒時火焰均為無色 B.所有金屬及其化合物灼燒時火焰均有顏色 C.焰色反應(yīng)均應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察 D.NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同 解析:A項中H2在O2中燃燒時,火焰為淡藍(lán)色,錯誤;B項中只有部分金屬元素有焰色反應(yīng),錯誤;C項中鉀元素的焰色反應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃濾去黃光干擾,錯誤。 答案:D 2.(2015江蘇宿遷第一次摸底)在研究金屬鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗中,下列根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是( ) A.將一小塊Na投入水中,鈉浮于水面,說明鈉的密度比水小 B.將一小塊Na投入滴有酚酞的水中,溶液變紅,說明反應(yīng)生成了堿 C.將一小塊Na投入CuSO4溶液中,生成藍(lán)色沉淀,說明Na沒有Cu活潑 D.點(diǎn)燃Na與肥皂水反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡,有尖銳爆鳴聲,說明有H2生成 解析:鈉比銅要活潑,將一小塊Na投入CuSO4溶液中,鈉首先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,然后氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅,所以得不到銅,C錯誤。 答案:C 3.如圖所示,若錐形瓶內(nèi)是水,分液漏斗內(nèi)的液體也是水,向燒杯內(nèi)滴加水時,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)液體右移,靜止后液面左邊低于右邊,則燒杯內(nèi)的物質(zhì)是( ) A.過氧化鈉 B.碳酸氫鈉 C.鋁 D.鐵 解析:U形管內(nèi)液體右移,靜止后液面左端低于右端,說明錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,其原因可能是Na2O2與水反應(yīng)有O2放出,B、C、D三項中的物質(zhì)均不與水反應(yīng)。 答案:A 4.鈉與水反應(yīng)時的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是( ) A.鈉的熔點(diǎn)低 B.鈉的密度小 C.鈉的硬度小 D.鈉有強(qiáng)還原性 解析:鈉投入水中,浮在水面上,說明鈉的密度小于水;熔化成閃亮的小球,說明鈉與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng),鈉的熔點(diǎn)較低;鈉能與水常溫下反應(yīng),生成NaOH和H2,說明鈉的還原性很強(qiáng)。 答案:C 5.(2016合肥市高三教學(xué)質(zhì)量檢測)在封閉容器中,加熱等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2O2的固體混合物,充分反應(yīng)后,容器中固體剩余物是( ) A.Na2CO3和Na2O2 B.Na2CO3和NaOH C.NaOH和Na2O2 D.NaOH、Na2O2和Na2CO3 解析:設(shè)有2 mol NaHCO3和2 mol Na2O2,2 mol NaHCO3受熱分解成1 mol Na2CO3、1 mol CO2,1 mol H2O,1 mol CO2 1 mol H2O分別與2 mol Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3和NaOH,故B選項正確。 答案:B 6.下列是某興趣小組根據(jù)課本實(shí)驗設(shè)計的一個能說明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的套管實(shí)驗。請觀察如圖實(shí)驗裝置、分析實(shí)驗原理,并判斷下列說法和做法,其中不科學(xué)的是( ) A.甲為小蘇打,乙為純堿 B.要證明碳酸氫鈉受熱能產(chǎn)生水,可在小試管內(nèi)塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球 C.加熱不久就能看到A燒杯的澄清石灰水變渾濁 D.整個實(shí)驗過程中沒有發(fā)現(xiàn)A燒杯的澄清石灰水變渾濁 解析:Na2CO3受熱不分解,而NaHCO3受熱易分解生成Na2CO3、CO2和H2O。大試管中溫度高于小試管,甲應(yīng)為NaHCO3,乙為Na2CO3,A中不變渾濁,B中變渾濁,A項、D項正確,C項錯誤;無水硫酸銅粉末吸水得到藍(lán)色CuSO4晶體,可證明有H2O產(chǎn)生,B項正確。 答案:C 7.(2016皖南八校聯(lián)考)常溫下,向Na2CO3溶液中逐滴滴入0.1mol/L鹽酸,溶液的pH隨著滴入鹽酸溶液體積變化曲線如下圖,則下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)點(diǎn)時溶液pH=11.5,原因是: CO+H2O===HCO+OH- B.a(chǎn)~b段發(fā)生反應(yīng)為:CO+2H+===CO2↑+H2O C.b~c段發(fā)生反應(yīng)為:HCO+H+===CO2↑+H2O D.c~d段發(fā)生反應(yīng)為:H++OH-===H2O 解析:a點(diǎn)時溶液pH=11.5,是因為碳酸鈉的水解,但水解是可逆的,A項錯誤;Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸的反應(yīng)順序是Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,即a~b段發(fā)生反應(yīng)為:CO+H+=== HCO,B項錯誤,C項正確,c~d段鹽酸過量,D項錯誤。 答案:C 8.(2016鹽城模擬)下列關(guān)于鈉及其化合物的敘述正確的是( ) A.將足量的Na2O2和Na2O分別加入酚酞試液中,最終溶液均為紅色 B.用鈉與空氣反應(yīng)制純凈的Na2O2,空氣必須經(jīng)過堿石灰處理后,才能與鈉反應(yīng) C.鈉與鈉離子都具有強(qiáng)還原性 D.在Na2O2與CO2的反應(yīng)中,氧化劑是Na2O2,還原劑是CO2 解析:Na2O2、Na2O分別加入酚酞試液中,均先與試液中的水反應(yīng)生成堿而使試液變紅色,但因Na2O2具有漂白性,最后又將變成紅色的溶液漂白,故A項不正確。用Na與空氣反應(yīng)制Na2O2,空氣中的CO2和水可與生成的Na2O2反應(yīng),所以空氣必須經(jīng)堿石灰處理,故B項正確。鈉原子最外層只有一個電子,容易失去最外層電子形成鈉離子,表現(xiàn)強(qiáng)還原性,而鈉離子具有穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu),不具有還原性,只具有弱氧化性,故C不正確。D項反應(yīng)中,氧化劑和還原劑均為Na2O2,故不正確。 答案:B 9.(2016泉州質(zhì)檢)在一定條件下,將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物 2.8 g 溶于水,所得溶液恰好能被 80 mL濃度為1.0 mol/L的HCl溶液中和,則生成物的成分是( ) A.Na2O B.Na2O2 C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2 解析:本題應(yīng)用極值法。鹽酸的物質(zhì)的量為0.08 mol,則NaOH的物質(zhì)的量也等于0.08 mol ,若生成物是Na2O,質(zhì)量為2.48 g ,若生成物是Na2O2,質(zhì)量為3.12 g,結(jié)合題給信息,所以選C項。 答案:C 10.(2016河南調(diào)研)純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品,它們都是白色固體,下列區(qū)分這兩種物質(zhì)的方法中正確的是( ) A.分別用砂鍋加熱兩種樣品,全部分解揮發(fā)沒有殘留物的是小蘇打 B.用潔凈鐵絲蘸取兩種樣品在煤氣火焰上灼燒,使火焰顏色發(fā)生明顯變化的是小蘇打 C.取兩只小玻璃杯,分別加入少量的兩種樣品,再加入等量的食醋,產(chǎn)生氣泡快的是小蘇打 D.先將兩樣品配成溶液,分別加入澄清石灰水,無白色沉淀生成的是小蘇打 解析:小蘇打NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O和CO2,有Na2CO3殘留,A項錯誤;純堿和小蘇打的焰色反應(yīng)均為黃色;向二者的溶液中分別加入澄清石灰水,均有CaCO3沉淀生成。 答案:C 11.金屬鈉與水的反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中的一個重要反應(yīng)。該反應(yīng)的演示方法分別如圖中①、②所示: (1)現(xiàn)按圖①所示的方法,在室溫時,向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中,加入一小塊金屬鈉。下列現(xiàn)象描述正確的是________(填字母)。 A.鈉浮在液面上,并四處游動,最后消失 B.鈉熔化成一個光亮的小球 C.反應(yīng)開始后,溶液由無色變紅色 D.恢復(fù)到室溫時,燒杯底部有固體物質(zhì)析出 (2)請補(bǔ)充并完成①實(shí)驗中從試劑瓶中取出鈉到向水槽中投入鈉的有關(guān)操作:用鑷子從試劑瓶中取出一小塊鈉→____________→用鑷子夾取切好的金屬鈉投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的燒杯中。 (3)按圖②所示方法來收集產(chǎn)生的氣體,需將鈉包好,再放入水中。取相同質(zhì)量的鈉按下列幾種情況收集產(chǎn)生的氣體在相同條件下體積最大的是________。 A.用鋁箔包住鈉 B.用錫箔包住鈉 C.直接將鈉投入水中 解析:(1)因為金屬鈉的密度比水的小,故可浮在液面上,鈉與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng),且鈉的熔點(diǎn)低,故反應(yīng)放出的熱量使得金屬鈉融化成光亮的小球,反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣推動小球四處游動,反應(yīng)生成的NaOH和Ca(HCO3)2發(fā)生反應(yīng),2NaOH+Ca(HCO3)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,故溶液中會有沉淀析出。 (2)因為Na容易和空氣中的O2、H2O發(fā)生反應(yīng),故實(shí)驗室中Na保存在煤油中,從試劑瓶中取出的Na應(yīng)該用濾紙吸干表面的煤油,然后在玻璃片上用小刀切下綠豆大小的鈉塊(金屬鈉質(zhì)軟,可以用小刀切割),并將剩余的鈉放回試劑瓶中。 (3)Na和H2O反應(yīng)產(chǎn)生H2的同時產(chǎn)生NaOH,NaOH可以和Al發(fā)生反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,故用鋁箔包住Na時產(chǎn)生的H2的體積最大。 答案:(1)ABD (2)用濾紙吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀將其切下綠豆大小的鈉塊,并將剩余的鈉放回試劑瓶中 (3)A 12.(2015長沙模擬)現(xiàn)有一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣,用下圖所示的實(shí)驗裝置測定Na2O2試樣的純度。(可供選用的試劑只有CaCO3固體、6 molL-1鹽酸、6 molL-1硫酸和蒸餾水) 回答下列問題: (1)裝置A中液體試劑選用________,理由是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)裝置B的作用是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 裝置E中堿石灰的作用是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)若開始時測得樣品的質(zhì)量為2.0 g,反應(yīng)結(jié)束后測得氣體體積為224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則Na2O2試樣的純度為________。 解析:本題的解題思路是根據(jù)氧化鈉與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)無氧氣生成,而過氧化鈉與二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)會生成難溶于水的氧氣,并且用排水法測定生成的氧氣的體積。所以,制二氧化碳的試劑采用6 molL-1鹽酸與CaCO3固體,不能用硫酸,硫酸與CaCO3固體反應(yīng)生成的CaSO4微溶于水,會覆蓋在CaCO3固體表面,使反應(yīng)不能持續(xù)。由于從A裝置中出來的CO2中含有少量HCl、H2O,所以先用飽和的NaHCO3溶液吸收HCl,再用濃硫酸干燥CO2氣體,由于CO2與混合物反應(yīng)時會有剩余,為防止影響實(shí)驗的測定結(jié)果,要用堿石灰吸收剩余的CO2氣體,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、Na2O+CO2===Na2CO3。 (4)根據(jù)2Na2O2~O2的關(guān)系可計算出生成224 mL氣體時,Na2O2的質(zhì)量為1.56 g,則試樣純度為1.562.0100%=78%。 答案:(1)6 molL-1鹽酸 硫酸與CaCO3固體反應(yīng)生成的CaSO4微溶于水,會覆蓋在CaCO3固體表面,使反應(yīng)不能持續(xù) (2)除去氣體中的HCl 吸收裝置D中反應(yīng)剩余的CO2 (3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,Na2O+CO2===Na2CO3 (4)78% B組重點(diǎn)選做題 13.過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑。某興趣小組制備過碳酸鈉的實(shí)驗方案和裝置示意圖如下: 已知:主反應(yīng)為2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)2Na2CO33H2O2(s) ΔH<0; 副反應(yīng)為2H2O2===2H2O+O2↑; 50℃時,2Na2CO33H2O2(s)開始分解。 請回答下列問題: (1)步驟①的關(guān)鍵是控制溫度,其措施有__________和__________。 (2)在濾液X中加入適量NaCl固體可析出過碳酸鈉,原因是 __________________。 (3)步驟③中選用無水乙醇洗滌產(chǎn)品的目的是 ________________________。 (4)下列物質(zhì)中,會引起過碳酸鈉失效的有______。 A.Na2S B.CuO C.Na2SiO3 D.NaHCO3 (5)過碳酸鈉產(chǎn)品中往往含有少量碳酸鈉,可用重量法測定過碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);其操作步驟:取樣品溶解→加入BaCl2溶液→過濾→洗滌→干燥→稱量。需要直接測定的物理量有__________(用字母表示并注明其含義)。產(chǎn)品中過碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為______________。 解析:(1)由于主反應(yīng)是放熱反應(yīng),50 ℃時,2Na2CO33H2O2(s)開始分解,因此步驟①的關(guān)鍵是控制溫度,即溫度不能太高,因此可采取冷水浴的方法;讓反應(yīng)速率減小也可控制溫度,所以采取緩慢滴加H2O2溶液的方法;還可以通過攪拌加快熱量散失。(3)無水乙醇能和水互溶,且極易揮發(fā),而且無機(jī)鹽在醇中的溶解度小,所以選用無水乙醇洗滌可減少過碳酸鈉的溶解損失,并帶走水分利于干燥。(4)過碳酸鈉有碳酸鈉和過氧化氫的雙重性質(zhì),可氧化Na2S,被氧化銅催化分解。(5)需要直接測定的物理量有:樣品質(zhì)量,設(shè)為m1;碳酸鋇沉淀的質(zhì)量,設(shè)為m2。設(shè)樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量為a mol,過碳酸鈉的物質(zhì)的量為b mol,則a+2b=,106a+314b=m1,解得b=,因此過碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。 答案:(1)冷水浴,緩慢滴加H2O2溶液(使放出的熱量及時散失) (2)增大鈉離子濃度,降低過碳酸鈉的溶解度(鹽析作用) (3)減少過碳酸鈉的溶解損失,并帶走水分利于干燥 (4)AB (5)樣品的質(zhì)量m1 g、沉淀的質(zhì)量m2 g 14.鈉是活潑的堿金屬元素,鈉及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。 完成下列計算: (1)疊氮化鈉(NaN3)受撞擊完全分解產(chǎn)生鈉和氮?dú)?,故可?yīng)用于汽車安全氣囊。若產(chǎn)生40.32 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氮?dú)?,至少需要疊氮化鈉________g。 (2)鈉-鉀合金可在核反應(yīng)堆中用作熱交換液。5.05 g鈉-鉀合金溶于200 mL水生成0.075 mol氫氣。 ①計算溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度(忽略溶液體積變化)。 ②計算并確定該鈉-鉀合金的化學(xué)式。 解析:(1)設(shè)需要疊氮化鈉的質(zhì)量為x。 2NaN3 2Na +3N2↑ 則x=78 g。 答案:(1)78 (2)①c(OH-)=1 000 mLL-1=0.75(mol/L) ②設(shè)上述合金中含a mol鈉、b mol鉀 該鈉-鉀合金化學(xué)式為NaK2。- 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