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2019年高中化學(xué) 第三章 金屬及其化合物 第二節(jié) 第1課時(shí)《鈉的重要化合物》基礎(chǔ)提升練習(xí) 新人教版必修1
【基礎(chǔ)篇】
題組一 Na2O和Na2O2的性質(zhì)
1.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
②Na2O與CO2發(fā)生化合反應(yīng)生成Na2CO3，Na2O2與CO2發(fā)生置換反應(yīng)生成O2
③Na2O是淡黃色物質(zhì)，Na2O2是白色物質(zhì)
④Na2O2可作供氧劑，而Na2O不可
⑤Na2O2和Na2O焰色反應(yīng)均為黃色
A.都正確 B.②③④⑤
C.②③⑤ D.④⑤
答案 D
解析 Na2O2不是堿性氧化物，故①錯；Na2O2與CO2反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，故②錯；Na2O是白色固體，Na2O2為淡黃色固體，故③錯；④⑤正確。
2.如下圖裝置，試管中盛有水，氣球a中盛有干燥的Na2O2顆粒。U形管中注有淺紅色的水。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。實(shí)驗(yàn)時(shí)將氣球中的Na2O2抖落到試管b的水中，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )
A.U形管內(nèi)紅水褪色 B.試管內(nèi)溶液變紅
C.氣球a被吹大 D.U形管水位：d
c。
3.對于反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列說法中正確的是( )
A.Na2O2是氧化劑，H2O是還原劑
B.Na2O2既是氧化劑，又是還原劑
C.該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為4e－
D.每有18 g H2O與足量Na2O2反應(yīng)，則固體增重4 g
答案 B
解析 在Na2O2與H2O的反應(yīng)中，Na2O2中－1價(jià)氧元素原子之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，Na2O2既是氧化劑又是還原劑；電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為2e－；根據(jù)原子守恒，固體增重質(zhì)量等于參加反應(yīng)水中氫原子的質(zhì)量，即18 g H2O參加反應(yīng)，固體增重2 g。
題組二 Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)比較
4.下列關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中，不正確的是( )
A.二者在水中的溶解度不同，碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉
B.二者熱穩(wěn)定性不同，碳酸鈉的熱穩(wěn)定性大于碳酸氫鈉
C.二者都能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w，等質(zhì)量時(shí)生成CO2量一樣多
D.二者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化
答案 C
解析 Na2CO3的熱穩(wěn)定性更強(qiáng)；等質(zhì)量的Na2CO3與NaHCO3，其物質(zhì)的量不同，與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的量不同，相同質(zhì)量時(shí)，NaHCO3產(chǎn)生的CO2量多。
5.為確定碳酸氫鈉固體中是否含有碳酸鈉，下列實(shí)驗(yàn)操作及判斷正確的是( )
A.觀察加熱時(shí)能否放出氣體
B.觀察滴加鹽酸時(shí)能否放出氣體
C.溶于水中，滴加澄清石灰水，觀察是否有沉淀生成
D.溶于水中，滴加少量氯化鋇溶液，觀察是否有白色沉淀生成
答案 D
解析 無論是否含有碳酸鈉，加熱時(shí)，碳酸氫鈉分解都產(chǎn)生氣體，不能確定是否含有碳酸鈉，A錯誤；碳酸鈉和碳酸氫鈉加入鹽酸都生成二氧化碳?xì)怏w，不能確定是否含有碳酸鈉，B錯誤；碳酸鈉和碳酸氫鈉溶于水中，滴加澄清石灰水，都產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，不能確定是否含有碳酸鈉，C錯誤；溶于水中，滴加少量氯化鋇溶液，只有碳酸鈉產(chǎn)生沉淀，如能觀察到白色沉淀生成，說明含有碳酸鈉，D正確。
6.下列敘述中正確的是( )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3飽和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶1
C.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在同溫同壓下，生成的CO2體積不相同
D.分別向NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中加入Ca(OH)2溶液，只有Na2CO3溶液產(chǎn)生沉淀
答案 C
解析 CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，加入NaHCO3沒有CaCO3沉淀生成，A項(xiàng)不正確；Na2CO3與HCl等物質(zhì)的量時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，無CO2氣體放出，B項(xiàng)不正確；等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，NaHCO3放出的CO2多，C項(xiàng)正確；NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中加入足量石灰水，分別發(fā)生反應(yīng)：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O，Ca2＋＋CO===CaCO3↓，兩溶液中均產(chǎn)生白色沉淀，D項(xiàng)不正確。
7.純堿和小蘇打都是白色晶體，在日常生活中都可以找到。若要在家中將它們區(qū)分開來，下面的方法中可行的是( )
A.分別放在炒鍋中加熱，觀察是否有殘留物
B.分別用干凈鐵絲蘸取樣品在煤氣爐的火焰上灼燒，觀察火焰顏色
C.將樣品溶解，分別加入澄清石灰水，觀察是否有白色沉淀
D.在水杯中各盛相同質(zhì)量的樣品，分別加入等體積、等濃度的白醋，觀察反應(yīng)的劇烈程度
答案 D
解析 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，Na2CO3加熱不分解，兩者都有固體殘留物，A不可行；Na2CO3和NaHCO3的焰色反應(yīng)均為黃色火焰，B不可行；Na2CO3和NaHCO3溶液中加入澄清石灰水，均有白色沉淀CaCO3生成，C不可行；兩水杯中均有氣體CO2生成，但Na2CO3不如NaHCO3反應(yīng)快，D正確。
8.為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1 g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2 g，則該樣品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 根據(jù)NaHCO3受熱分解的化學(xué)方程式，結(jié)合反應(yīng)前后固體的質(zhì)量差可列式求解：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑ Δm
284 g 106 g 18 g 44 g 62 g
m(NaHCO3) (w1－w2) g
求出m(NaHCO3)，即可得出樣品的純度。
9.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 molL－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( )
答案 C
解析 0.01 mol NaOH先與0.01 mol H＋中和，0.01 mol CO再與0.01 mol H＋生成0.01 mol HCO，又消耗0.01 mol H＋，最后0.01 mol HCO與H＋反應(yīng)生成0.01 mol CO2。
題組三 焰色反應(yīng)
10.小明同學(xué)用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液，在無色火焰上灼燒，火焰呈黃色，通過該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列四位同學(xué)對該溶液中存在的金屬離子的判斷正確的是( )
答案 D
解析 鈉的焰色是黃色，K的焰色是紫色，觀察K的焰色時(shí)需要透過藍(lán)色鈷玻璃，以濾去黃色光的干擾，該實(shí)驗(yàn)中沒有透過藍(lán)色鈷玻璃觀察說明一定含Na＋，不能確定是否含K＋。
【提升篇】
11.某課外活動小組設(shè)計(jì)以下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
(1)按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，填寫有關(guān)現(xiàn)象及化學(xué)方程式。
①B中濃硫酸的作用是__________________________________。
②C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________
________________________________________________________________________。
③D中的現(xiàn)象是___________________________________________。
④E中收集的氣體是________。
(2)用如下圖所示裝置制取純凈的O2。
①若C是一種淡黃色固體，則燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
②若C是一種黑色粉末，則B物質(zhì)是________，C物質(zhì)的作用是__________________。
③洗氣瓶(廣口瓶)中裝的試劑D是________，其作用是________________。所制得的氣體用________法收集。
答案 (1)①干燥二氧化碳?、?CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 ③石灰水變渾濁?、苎鯕?
(2)①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
②H2O2 催化劑
③濃硫酸 除去O2中的水蒸氣 向上排空氣
解析 (1)NaHCO3受熱分解生成CO2和水蒸氣，而CO2通過濃H2SO4干燥后與C中的Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2，未完全反應(yīng)的CO2會使石灰水變渾濁。(2)可用淡黃色固體(Na2O2)與水反應(yīng)制得O2，也可由黑色固體(MnO2)和液體(H2O2)作用制得。由于上述方法制得的氧氣都是在水溶液中制得的，所以要得到干燥、純凈的O2則應(yīng)干燥后再收集。
12.A、B、C、D、F五種物質(zhì)的焰色反應(yīng)均為黃色，A、B、C、D與鹽酸反應(yīng)均生成E，此外B還生成一種可燃性氣體。而C、D還生成一種無色無味氣體H，該氣體能使澄清石灰水變渾濁。D和A可反應(yīng)生成C，F(xiàn)和H也可反應(yīng)生成C和另一種無色無味氣體。請回答下列問題：
(1)寫出A、C、F的化學(xué)式：
A：________________________________________________________________________；
C：________________________________________________________________________；
F：________________________________________________________________________。
寫出F和H反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________。
(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：
①D＋鹽酸：_________________________________________；
②B＋水：__________________________________________。
答案 (1)NaOH Na2CO3 Na2O2
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(2)①HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
②2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
解析 由焰色反應(yīng)為黃色，且A、B、C、D均與鹽酸反應(yīng)生成E，知E為NaCl，B還生成一種可燃性氣體知B為Na，C、D還生成使澄清石灰水變渾濁的氣體H，知C、D為Na2CO3或NaHCO3，F(xiàn)和H(CO2)反應(yīng)生成C和另一種氣體，則F為Na2O2、C為Na2CO3，因而D為NaHCO3，D和A反應(yīng)可生成Na2CO3，則A為NaOH。
13.向濃度相等、體積均為50 mL的A、B兩份NaOH溶液中，分別通入一定量的CO2后，再稀釋到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中溶質(zhì)的組成可能是①：________，②：________，③：________，④：________。
(2)在稀釋后的溶液中逐滴加入0.1 mol L－1的鹽酸，產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加鹽酸的體積關(guān)系如下圖所示。
①A曲線表明，原溶液通入CO2后，所得溶質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的最大體積是________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
②B曲線表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為________________________。
③原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為________________________________。
答案 (1)①NaOH、Na2CO3?、贜a2CO3 ③Na2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3
(2)①112?、贜aOH、Na2CO3?、?.150 molL－1
解析 (2)分析圖中曲線和各個(gè)量的關(guān)系，A中先加入的25 mL鹽酸，含有的氫離子的物質(zhì)的量為0.1 molL－10.025 L＝0.002 5 mol，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CO＋H＋===HCO，所以可知溶液中含有的CO的物質(zhì)的量為0.002 5 mol，后加的50 mL鹽酸和HCO反應(yīng)生成CO2，因?yàn)楹蠹拥臍潆x子的物質(zhì)的量為0.1 molL－10.050 L＝0.005 mol，所以CO2的體積為0.005 mol22.4 Lmol－11 000 mLL－1＝112 mL。在B中先加入的60 mL鹽酸開始沒有氣體生成，又加入15 mL鹽酸CO2完全放出，也就是說n(HCO)＝0.1 molL－10.015 L＝0.001 5 mol，則原溶液中只有0.001 5 mol CO，含有0.006 mol－0.001 5 mol＝0.004 5 mol的OH－，即原溶液中的溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3。根據(jù)鈉原子守恒，可計(jì)算氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度。
14.某化學(xué)課外小組欲制取純凈的Na2CO3溶液并討論實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)問題。可供選擇的試劑有：
A.大理石 B.鹽酸
C.氫氧化鈉溶液 D.澄清石灰水
三名同學(xué)設(shè)計(jì)的制備實(shí)驗(yàn)方案的反應(yīng)流程分別如下：
甲：NaOH溶液Na2CO3溶液
乙：NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3固體Na2CO3溶液
丙：NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3溶液
請回答下列問題：
(1)請指出甲、乙兩方案的主要缺點(diǎn)：
甲方案：________________________________________________________________________。
乙方案：________________________________________________________________________。
(2)假設(shè)反應(yīng)③所得的NaHCO3溶液中含有Na2CO3，現(xiàn)要用A～D四種試劑證明Na2CO3的存在，你所選擇的試劑有________________(填序號)。
(3)下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是________(填序號)。
A.取a克混合物充分加熱，減重b克
B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼熱，得b克固體
C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克
D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體
答案 (1)由于難以控制CO2的量，故很難得到純凈的Na2CO3 原料利用率低，程序復(fù)雜 (2)BD (3)C
解析 (1)NaOH與CO2反應(yīng)時(shí)兩者量不同，產(chǎn)物不同，2OH－＋CO2===CO＋H2O，OH－＋CO2===HCO，甲不能控制通入CO2的物質(zhì)的量，也就不能控制產(chǎn)物為純凈的Na2CO3。乙的操作程序復(fù)雜。丙應(yīng)將NaOH溶液分成兩等份，一份通入足量CO2，加熱趕出其中溶解的CO2，再將另一份NaOH溶液與NaHCO3溶液混合即可得到純凈的Na2CO3溶液。
(2)檢驗(yàn)NaHCO3溶液中含有Na2CO3，應(yīng)向溶液中加入BaCl2或CaCl2，所以應(yīng)選鹽酸和澄清石灰水，二者生成CaCl2再檢驗(yàn)。
(3)A選項(xiàng)采用差量法，減少的質(zhì)量為碳酸氫鈉分解生成二氧化碳和水的質(zhì)量，由此可求出碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B選項(xiàng)中b克固體為生成的氯化鈉的質(zhì)量，根據(jù)鈉原子守恒和混合物總質(zhì)量可列式計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；C選項(xiàng)中堿石灰增加的質(zhì)量為鹽與酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質(zhì)量，因此不能通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；D選項(xiàng)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)量和混合物總質(zhì)量可以列式求出碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
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