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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 基礎(chǔ)課時1 鈉及其化合物限時訓(xùn)練(含解析)
1.化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境密切相關(guān)。下列有關(guān)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(zhì)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(zhì)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(guān)鍵要掌握Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)異同,特別是與澄清石灰水的反應(yīng),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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng),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(yīng),②錯;鈉是活潑金屬,易與空氣中的氧氣反應(yīng),③錯;過氧化鈉與水、CO2反應(yīng)放出氧氣,Na2O與水(或CO2)反應(yīng)生成氫氧化鈉(或Na2CO3),④對;Na2O2與水反應(yīng)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(yīng)生成H2和NaOH,NaOH與NH反應(yīng)有NH3生成,⑥對。
答案 D
4.一定量的Na2O2與CO2反應(yīng)后的固體物質(zhì)41.8 g,恰好與1 L 1 molL-1的稀鹽酸完全反應(yīng),下列說法正確的是 ( )。
A.41.8 g固體物質(zhì)為Na2CO3
B.41.8 g固體物質(zhì)為0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物
C.41.8 g固體物質(zhì)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(yīng),A錯誤;根據(jù)鈉離子守恒,知B符合題意;Na2O2與CO2反應(yīng)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(yīng),排出氣體,冷卻后有固體物質(zhì)剩余,下列選項不正確的是 ( )。
Na2O2/mol
NaHCO3/mol
剩余的固體物質(zhì)
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(guān)的反應(yīng)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(zhì)的量之比為1∶2時,二者反應(yīng)的總方程式為2Na2O2+4NaHCO3 4Na2CO3+O2↑+2H2O;當Na2O2與NaHCO3的物質(zhì)的量之比為1∶1時,2Na2O2+2NaHCO3 2Na2CO3+O2↑+2NaOH,即1∶2
1∶1時,反應(yīng)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(zhì)時可燃燒。下列有關(guān)說法不正確的是 ( )。
A.Na2O2與CO2反應(yīng)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(yīng)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(yīng)時可生成硫酸鈉
解析 Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)時,都是Na2O2自身發(fā)生的歧化反應(yīng),故A項錯誤;石英的主要成分是SiO2,而Na2O2能與SiO2反應(yīng)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(yīng),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(yīng)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(zhì)量大于原粉末的質(zhì)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(yīng)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(zhì)量大于原粉末的質(zhì)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(yīng),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(yīng)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(yīng),直至CO完全轉(zhuǎn)化為HCO時(理論上)才會發(fā)生第二步反應(yīng),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(yīng),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(yīng)是放熱反應(yīng)
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(yīng)
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(xué)研究性學(xué)習(xí)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(yīng)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(yīng)階段Ⅰ:CO+H+===HCO,反應(yīng)階段Ⅱ:HCO+H+===
CO2↑+H2O。設(shè)20.0 mL該混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)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(yīng)完成:Na+NaNO3Na2O+N2↑(未配平)。請回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)的氧化劑是________(寫化學(xué)式)。制取Na2O時,若金屬鈉與NaNO3按質(zhì)量比23∶17投料,充分反應(yīng)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(zhì)量為________ kg。
(2)制取Na2O時由于設(shè)備密封性不好而進入了少量空氣,導(dǎo)致制得的Na2O產(chǎn)品中含有Na2O2雜質(zhì)?,F(xiàn)有Na2O產(chǎn)品m g(假設(shè)只含有Na2O2雜質(zhì)),請從下面選用合適的儀器和試劑,設(shè)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(yīng)的化學(xué)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(guān)物理量(用文字說明)
(3)某學(xué)生設(shè)計了以下實驗方案來測定該試樣中Na2O的質(zhì)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(zhì)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(xué)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(yīng)后錐形瓶和溶液的總質(zhì)量與反應(yīng)前錐形瓶、樣品和水的總質(zhì)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(shè)試樣中Na2O的物質(zhì)的量為x mol,Na2O2的物質(zhì)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(zhì)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(yīng)前錐形瓶、樣品和水的總質(zhì)量
②反應(yīng)后錐形瓶和溶液的總質(zhì)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(yīng)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(yīng)。
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(yīng)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(zhì)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(zhì)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(yīng),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(yīng),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(yīng),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(zhì)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(yīng),使燒瓶內(nèi)部壓強迅速減小,故廣口瓶中的水要沿導(dǎo)管進入燒瓶;將A與C連接,其他操作不變,導(dǎo)致外界壓強高于瓶內(nèi)壓強,故廣口瓶中的長導(dǎo)管口會產(chǎn)生氣泡。(2)③a選項中沉淀的質(zhì)量即為碳酸鋇的質(zhì)量,根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量和原混合物的總質(zhì)量可以列式求出碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù),正確;b選項中n g固體為生成的氯化鈉的質(zhì)量,根據(jù)鈉原子守恒和原混合物總質(zhì)量可列式計算出碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù),正確;c選項采用差量法,減少的質(zhì)量為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質(zhì)量,由此可求出碳酸氫鈉的質(zhì)量,進而求出碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù),正確;d選項中堿石灰增加的質(zhì)量為鹽與酸反應(yīng)生成的二氧化碳及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質(zhì)量,因此不能通過數(shù)據(jù)準確計算出碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù),不正確。④可采用極值法來判斷,若全部為Na2CO3質(zhì)量為5.3 g,若全部為NaHCO3質(zhì)量為8.4 g,固體X的質(zhì)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(dǎo)管由廣口瓶進入燒瓶
②廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生
(2)Na2CO3 NaHCO3
①5.85?、赾b c?、踕 ④Ⅲ
13.(xx合肥質(zhì)檢)有一含NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物,某同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗裝置,通過測量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2和H2O的質(zhì)量,來確定該混合物中各組分的質(zhì)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(zhì)玻璃管中;稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。
③打開活塞K1、K2,關(guān)閉K3,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,其目的是______________________。
④關(guān)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(yīng)的化學(xué)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(zhì)量和U形管D的質(zhì)量。
(2)關(guān)于該實驗方案,請回答下列問題。
①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣,對測定結(jié)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(dǎo)致測量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
③若樣品質(zhì)量為w g,反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為m1 g、m2 g,則混合物中Na2CO310H2O的質(zhì)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(yīng)檢查裝置氣密性。③由于裝置中存在CO2和水蒸氣,應(yīng)先鼓入空氣除去裝置中的CO2和水蒸氣。④由物質(zhì)的性質(zhì)可知該裝置在加熱時發(fā)生的反應(yīng)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(zhì)量分數(shù)偏小,NaCl的質(zhì)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(zhì)量分數(shù)偏大。③由題目信息知反應(yīng)放出的CO2的質(zhì)量為m2 g,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaHCO3 Na2CO3+H2O↑+CO2↑,可計算出該反應(yīng)中產(chǎn)生的水的質(zhì)量為 g,從而計算出Na2CO310H2O分解產(chǎn)生水的質(zhì)量為 g,再根據(jù)Na2CO310H2O Na2CO3+10H2O↑,計算出Na2CO310H2O的質(zhì)量為,最后計算出混合物中Na2CO310H2O的質(zhì)量分數(shù)為100%。
答案 (1)①檢查裝置氣密性?、鄢パb置中的水蒸氣和二氧化碳
④2NaHCO3 Na2CO3+H2O↑+CO2↑
Na2CO310H2O Na2CO3+10H2O↑
(2)①Na2CO310H2O和NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果偏小,NaCl的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)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(jié)果 偏大
③100%
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