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第8講 鈉及其化合物 課時作業(yè)　 1．下列關于鈉的敘述正確的是(　　) A．鈉在空氣中燃燒生成Na2O B．根據(jù)反應Na＋KClNaCl＋K↑，知Na的金屬性強于K C．鈉燃燒時發(fā)出黃色(透過藍色鈷玻璃)的火焰 D．實驗完畢后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應放回原試劑瓶 解析：鈉在空氣中燃燒生成Na2O2，只有在常溫下才生成Na2O，A錯；反應Na＋KClNaCl＋K↑是利用了K的低沸點，B錯；觀察Na燃燒時的火焰不能透過藍色鈷玻璃，C錯；實驗用剩的金屬鈉應放回原試劑瓶，不能隨意丟棄，以防失火，D正確。 答案：D 2．鈉及其化合物與人們的生活密切相關，某同學對其認識不正確的是(　　) A．碳酸氫鈉常用于治療胃酸過多癥 B．Na2O2用作呼吸面具的供氧劑 C．發(fā)酵粉中主要含有碳酸氫鈉，能使焙制出的糕點疏松多孔 D．金屬鈉著火時，使用泡沫滅火器來滅火 解析：D項，Na燃燒生成的Na2O2能與CO2反應，因此金屬鈉著火時不能用泡沫滅火器滅火，應用沙土掩埋法滅火。 答案：D 3．下列各組中的兩種物質反應，反應條件(溫度或反應物用量)改變，不會引起產物種類改變的是(　　) A．Na和O2　　　　　 B．NaOH和CO2 C．Na2O2和CO2 D．Na2CO3和鹽酸 解析：鈉與氧氣在常溫下與加熱或點燃條件下生成的產物不同，常溫下生成氧化鈉，加熱或點燃條件下生成過氧化鈉，A項錯誤；氫氧化鈉與少量二氧化碳反應生成碳酸鈉，與過量二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，產物不同，B項錯誤；過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，與量無關，C項正確；Na2CO3與少量鹽酸反應生成NaHCO3和NaCl，與過量鹽酸反應生成CO2，H2O和NaCl。 答案：C 4．某固體物質只含有鈉和氧兩種元素，將它放在足量的水中產生兩種氣體，這兩種氣體又可以在一定條件下反應生成水。則原固體物質的組成是(　　) A．Na2O2與Na2O B．Na和NaOH C．Na2O2和Na D．Na和Na2O 解析：由這兩種氣體在一定條件下反應生成水，可知為氧氣和氫氣，故原固體組成為Na2O2和Na。 答案：C 5.已知A是一種金屬單質，B顯淡黃色，其轉化關系如圖所示，則C的以下性質錯誤的是(　　) A．溶液呈堿性 B．與澄清石灰水反應產生白色沉淀 C．與足量鹽酸反應放出氣體 D．受熱易分解 解析：由題意知A為Na，B為Na2O2，C為Na2CO3，D為NaOH。 答案：D 6.如圖兩圓圈相交的部分表示圓圈內的物質相互發(fā)生的反應。已知鈉及其氧化物的物質的量均為0.1 mol，水的質量為100 g。下列說法正確的是(　　) A．反應③最多能產生0.05 mol O2 B．反應①的離子方程式為Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ C．Na2O2中陰陽離子數(shù)目之比為1∶1 D．①②③充分反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)：①>②>③ 解析：0.1 mol Na2O2與100 g H2O反應，H2O過量，反應③最多能產生0.05 mol O2，A正確；反應①的離子方程式應為2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，B錯誤；Na2O2中陰陽離子數(shù)目之比為1∶2，C錯誤；①、②、③充分反應后所得溶液中溶質(NaOH)的質量分數(shù)：③＝②＞①，D錯誤。 答案：A 7．(2017南京質檢)下列實驗裝置不能達到實驗目的的是(　　) 解析：A中反應放熱，導致大試管中氣體壓強增大，紅墨水柱右側上升；B中膠頭滴管中為NaOH濃溶液，能吸收較多的CO2，使圓底燒瓶中氣體壓強減?。谎嫔磻捎霉鉂崯o銹的鐵絲、鎳絲、鎢絲等代替鉑絲；D中應將NaHCO3置于小試管中，Na2CO3置于大試管中，加熱時右邊燒杯中澄清石灰水變渾濁，左側燒杯中澄清石灰水不變渾濁，說明熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3。 答案：D 8．物質的量相同的N2、O2、CO2混合后，通過Na2O2顆粒一段時間，測得體積變?yōu)樵旌蠚怏w體積的(同溫同壓下)，此時N2、O2、CO2的物質的量之比為(　　) A．1∶1∶0 B．6∶9∶0 C．3∶4∶1 D．3∶3∶2 解析：設反應前N2、O2、CO2的體積都為3，則反應前總體積為9，反應后總體積為8。 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　ΔV 　　　2　　　　　　　 　1　　1 　　　2　　　　　　　 　1　　(9－8)＝1 即反應消耗CO2 2體積，生成O2 1體積， 故反應后：V(N2)＝3，V(O2)＝3＋1＝4， V(CO2)＝3－2＝1。 三者的體積比即為物質的量之比，為3∶4∶1。 答案：C 9．過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應后，若固體質量增加了28 g，反應中有關物質的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數(shù))(　　) 二氧化碳 碳酸鈉 轉移的電子 A 1 mol 2NA B 22.4 L 1 mol C 106 g 1 mol D 106 g 2NA 解析：根據(jù)過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，每有1 mol Na2O2參與反應，固體增重28 g，轉移1 mol電子，消耗1 mol CO2。B項，條件不確定，有1 mol Na2CO3生成時，消耗CO2的體積不一定是22.4 L；D項，有106 g Na2CO3生成時，轉移1 mol電子。 答案：C 10．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL－1稀鹽酸，CO2的生成量與加入鹽酸的體積的關系如圖。下列判斷正確的是(　　) A．在0～a范圍內，只發(fā)生中和反應 B．ab段發(fā)生反應的離子方程式為＋2H＋===CO2↑＋H2O C．a＝0.3 D．原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質的量之比為1∶2 答案：C 11．鈉及其化合物在自然界廣泛存在，并有重要用途。 (1)過氧化鈉是鈉的氧化物，寫出過氧化鈉中陰離子的電子式：___________________________________________________________________。 (2)把一定量過氧化鈉和未知量碳酸氫鈉混合物放置在密閉體系中，充分加熱后，排出氣體，固體殘留物中一定含有的物質是________________________(寫化學式)。 (3)工業(yè)上可采取金屬鈉氧化法制取過氧化鈉，其流程如下： NaNa2ONa2O2 如果把一定質量的過氧化鈉按下列流程處理： 78 g Na2O2222 g A(固體) 寫出A物質的化學式：_____________________________________________。 (4)熔融態(tài)的過氧化鈉是非常好的氧化劑，可用于工業(yè)上氧化FeSO4制高鐵酸鈉(Na2FeO4)(稱為干法制備)，干法制備中每1 mol FeSO4參加反應轉移4 mol電子，產物中還有氧氣生成。寫出干法制取高鐵酸鈉的化學方程式：__________。 解析：(2)NaHCO3無論量多少，分解生成的CO2優(yōu)先與Na2O2反應，肯定有Na2CO3生成。(3)Na2O2與水蒸氣反應只生成A，應為Na2O2的結晶水合物，所以結晶水的物質的量＝＝8 mol，所以A的化學式為Na2O28H2O。 答案：(1)[]2－　(2)Na2CO3 (3)Na2O28H2O (4)FeSO4＋4Na2O2Na2FeO4＋2Na2O＋Na2SO4＋O2↑ 12．(2017山東德州一中月考)某小組探究Na2CO3和NaHCO3的性質，實驗步驟及記錄如下： Ⅰ.分別向盛有0.5 g Na2CO3固體、0.5 g NaHCO3固體的燒杯中加入10 mL 水(20 ℃)，攪拌，測量最高溫度為T1 ℃； Ⅱ.靜置恒溫后測量溫度為T2 ℃； Ⅲ.分別加入10 mL密度約為1.1 gcm－320%的鹽酸(20 ℃)，攪拌，測量最高溫度為T3 ℃。得到下表所示的數(shù)據(jù)： T1 ℃ T2 ℃ T3 ℃ Na2CO3 23.3 20.0 23.7 NaHCO3 18.5 20.0 20.8 回答下列問題： (1)根據(jù)題后的附表判斷： 步驟Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固體分別是全部溶解還是部分溶解：________。 (2)分析表中的數(shù)據(jù)得出：Na2CO3固體溶于水__________________， NaHCO3固體溶于水________(填“放熱”或“吸熱”)。 (3)甲同學分析上述數(shù)據(jù)得出：Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應都是放熱反應。 乙同學認為應該增加一個實驗，并補做如下實驗：向盛有10 mL水(20 ℃)的燒杯中加入______________________________________________________________ _________________________________________________________________，攪拌，測量溫度為22.2 ℃。 (4)結合上述探究，下列說法正確的是________(填序號)。 a．NaHCO3與鹽酸的反應是吸熱反應 b．不能用稀鹽酸鑒別Na2CO3和NaHCO3固體 c．Na2CO3、NaHCO3固體與稀鹽酸反應的能量變化還與物質的溶解等因素有關 附表：溶解度表 　　　　溫度/℃ 溶解度/g　 　　　 10 20 30 40 Na2CO3 12.5 21.5 39.7 40.0 NaHCO3 8.1 9.6 11.1 12.7 解析：(1)20 ℃時碳酸鈉的溶解度為21.5 g，碳酸氫鈉的溶解度為9.6 g，則分別向盛有0.5 g Na2CO3固體、0.5 g NaHCO3固體的燒杯中加入10 mL水(20 ℃)， 10 mL水的質量約為10 g，在該溫度下最多能夠溶解2.15 g碳酸鈉、0.96 g碳酸氫鈉，所以碳酸鈉和碳酸氫鈉都能夠完全溶解。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，碳酸鈉溶解后溶液溫度升高，說明碳酸鈉溶于水放熱；碳酸氫鈉溶解后溶液溫度降低，說明碳酸氫鈉溶于水吸熱。(3)10 mL密度約為1.1 gcm－3 20%的鹽酸(20 ℃)溶于水的熱效應會影響碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應的能量變化，所以需要補充實驗：向盛有10 mL水(20 ℃)的燒杯中加入10 mL密度約為1.1 gcm－320%的鹽酸 (20 ℃)，分析溫度變化。(4)等體積、等濃度的鹽酸溶于水后溫度為22.2 ℃，而NaHCO3與鹽酸反應后溫度變?yōu)?0.8 ℃，說明碳酸氫鈉與鹽酸的反應是吸熱反應，a正確；碳酸鈉與鹽酸先反應生成碳酸氫鈉，然后碳酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，而碳酸氫鈉中加入鹽酸后立刻生成二氧化碳，可用稀鹽酸鑒別Na2CO3和NaHCO3固體，b錯誤；根據(jù)實驗可知，Na2CO3、NaHCO3固體與稀鹽酸反應的能量變化還與物質的溶解等因素有關，不能直接根據(jù)反應溫度判斷，c正確。 答案：(1)Na2CO3和NaHCO3固體都是全部溶解　(2)放熱　吸熱　(3)10 mL密度約為1.1 gcm－320%的鹽酸(20 ℃)　(4)ac 13．某課外活動小組做了如下關于鉀的探究實驗。 (1)鉀與水反應 實驗中鉀常會著火燃燒，并發(fā)生輕微爆炸，由此現(xiàn)象可以得出的結論是______________________________________________________________ (任寫一個)，該反應的離子方程式是_________________________________。 (2)鉀與氯氣反應 該實驗中可選用如下方案制備氯氣，其中最合理的是________(填字母)。 方案 所用試劑 凈化劑 干燥劑 A MnO2、稀鹽酸 飽和食鹽水 濃硫酸 B Ca(ClO)2、濃鹽酸 飽和食鹽水 無水硫酸銅 C 氯酸鉀、濃鹽酸 飽和Na2CO3溶液 濃硫酸 D KMnO4、濃鹽酸 水 堿石灰 你所選取的最合理的方案中一定會用到的儀器是________(填字母)。 A．長頸漏斗　　　　　　　 B．圓底燒瓶 C．酒精燈 D．洗氣瓶 (3)鉀與氧氣反應的實驗 經(jīng)查找資料知：鉀與氧氣反應可能生成K2O、K2O2、KO2。 a．取一定量的鉀在空氣中點燃，使其充分反應； b．將生成物研成細粉備用； c．常溫下，利用如圖所示裝置探究生成物的成分及其含量。 據(jù)此回答下列問題： ①使細粉末與水反應的操作是_______________________________。 ②測量氣體體積時應注意的事項是___________________________________。 ③若鉀與氧氣燃燒的產物為K2O2、KO2，取燃燒產物3.94 g進行上述實驗，測得氣體的體積為868.0 mL，則KO2的質量分數(shù)約為________(已知：常溫下，氣體的摩爾體積為24.8 Lmol－1)。 答案：(1)鉀與水反應放熱(其他合理答案也可)　2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑ (2)B　D (3)①將儀器A向左傾斜，使水與樣品充分接觸 ②將氣體冷卻至室溫；移動量筒使量筒內外液面相平，使量筒內的氣體壓強與大氣壓強相等；平視讀數(shù) ③72.08%