金属钠及其化合物突破训练（三）.doc

金属钠及其化合物 突破训练（三）‎ ‎1.利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是(　　)‎ A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色 解析：选B　氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氯气中燃烧发出苍白色火焰，A错误；NaCl与Na2CO3灼烧时均表现为钠元素的焰色，均为黄色，B正确；只有钾元素的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察，以避免钠元素的干扰，C错误；焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应，很多非金属单质燃烧时火焰也会有颜色，D错误。‎ ‎2．(2019·吉林百校联盟联考)分别向CuSO4溶液和FeSO4溶液中加入等量的金属钠，下列说法一定正确的是(　　)‎ A．两溶液中均有金属单质析出 B．CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀生成 C．FeSO4溶液中最终有白色沉淀生成 D．钠在CuSO4溶液中的反应更剧烈 解析：选B　钠是活泼的金属，投入盐溶液中首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此两溶液中均没有金属单质析出，A错误；CuSO4溶液中最终有蓝色沉淀氢氧化铜生成，B正确；FeSO4溶液中首先产生氢氧化亚铁白色沉淀，最终转化为红褐色沉淀氢氧化铁，C错误；钠在溶液中反应的剧烈程度与溶液中的氢离子浓度有关，不能确定两溶液中的氢离子浓度，因此不能比较二者反应的剧烈程度，D错误。‎ ‎3.‎ 如图所示，若锥形瓶内是水，分液漏斗内的液体也是水，向烧杯内滴加水时，发现U形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，则烧杯内的物质是(　　)‎ A．过氧化钠　　　　　 B．钠 C．氧化钠 D．钾 解析：选C　U形管内液体慢慢右移，说明容器内压强比外界压强大，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，说明容器内压强与原来相等，故该反应放热，且没有气体生成。氧化钠与水反应放热，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，故C正确；过氧化钠溶于水放热并生成氧气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故A错误；钠、钾加入水中反应均放热并生成氢气，使容器内温度升高，压强增大，U形管内液体慢慢右移，但恢复到原温度后液面左边仍然比右边低，故B、D错误。‎ ‎4．下列关于钠及其化合物的叙述正确的是(　　)‎ ‎①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ‎②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2稀溶液反应得到白色沉淀 ‎③钠在常温下不容易被氧化 ‎④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不能 ‎⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成 ‎⑥钠与浓NH4Cl溶液反应，放出的气体中含有H2和NH3‎ A．①④⑥ B．②③④⑤‎ C．②⑤⑥ D．④⑤⑥‎ 解析：选D　Na2O2不是碱性氧化物，故①错误；NaHCO3溶液不与CaCl2稀溶液反应，故②错误；钠在常温下易被氧化成氧化钠，故③错误；Na2O2能和水蒸气或二氧化碳反应放出氧气，可用作供氧剂，而Na2O不能，故④正确；向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，生成氢氧化钠和氧气，溶液先变红，由于反应中可能有H2O2生成，且H2O2具有强氧化性，所以溶液会褪色，故⑤正确；钠与浓NH4Cl溶液反应，生成NaCl、H2和NH3，故⑥正确。‎ ‎5．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．②中的大量气泡主要成分是氢气 B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是降低水中氧气的溶解度 解析：选C　过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，A错误；氢氧化钠是碱，使酚酞变红，B错误；④中溶液红色褪去，可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有强氧化性，能氧化有色物质，使溶液褪色，C正确；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，即加入MnO2的目的是验证过氧化钠和水反应生成过氧化氢，而不是降低水中氧气的溶解度，D错误。‎ ‎6．下列关于钠及其化合物的叙述正确的是(　　)‎ A．将足量的Na2O2和Na2O分别加入酚酞试液中，最终溶液均为红色 B．用钠与空气反应制纯净的Na2O2，空气必须经过碱石灰处理后，才能与钠反应 C．钠与钠离子都具有强还原性 D．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2‎ 解析：Na2O2、Na2O分别加入酚酞试液中，均先与试液中的水反应生成碱而使试液变红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又将变成红色的溶液漂白，故A不正确。用Na与空气反应制Na2O2，空气中的CO2和水可与生成的Na2O2反应，所以空气必须经碱石灰处理，故B项正确。钠原子最外层只有一个电子，容易失去最外层电子形成钠离子，表现强还原性，而钠离子具有稳定的电子层结构，不具有还原性，只具有弱氧化性，故C不正确。D项反应中，氧化剂和还原剂均为Na2O2，故D不正确。‎ ‎7．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物 2.8 g 溶于水，所得溶液恰好能被 80 mL浓度为1.0 mol/L的HCl溶液中和，则生成物的成分是(　　)‎ A．Na2O B．Na2O2‎ C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2‎ 解析：本题应用极值法。盐酸的物质的量为0.08 mol，则NaOH的物质的量也等于0.08 mol ，若生成物是Na2O，质量为2.48 g ，若生成物是Na2O2，质量为3.12 g，结合题给信息，所以选C项。‎ ‎8．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是(　　)‎ A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打 B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打 C．取两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打 D．先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打 解析：小苏打NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3残留，A项错误；纯碱和小苏打的焰色反应颜色均为黄色；向二者的溶液中分别加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成。‎ ‎9．将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的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　)‎ 解析：选C　滴加盐酸先发生反应：OH－＋H＋===H2O，再发生反应：CO＋H＋===HCO，最后发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，故B错误；因n(OH－)＝n(CO)＝0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成，且生成CO2的物质的量n(CO2)＝n(CO)＝0.01 mol，故C正确，A、D错误。‎ ‎10．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图中①②所示：‎ ‎(1)现按图①所示的方法，在室温时，向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列现象描述正确的是________(填选项字母)。‎ A．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失 B．钠熔化成一个光亮的小球 C．反应开始后，溶液由无色变红色 D．恢复到室温时，烧杯底部有固体物质析出 ‎(2)请补充并完成①实验中从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作：用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→_______________→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中。‎ ‎(3)按图②‎ 所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列几种情况收集产生的气体在相同条件下体积最大的是________(填选项字母)。‎ A．用铝箔包住钠 B．用锡箔包住钠 C．直接将钠投入水中 解析　(1)因为金属钠的密度比水的小，故可浮在液面上，钠与水的反应是放热反应，且钠的熔点低，故反应放出的热量使得金属钠融化成光亮的小球，反应产生的氢气推动小球四处游动，反应生成的NaOH和Ca(HCO3)2发生反应，2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，故溶液中会有沉淀析出。‎ ‎(2)因为Na容易和空气中的O2、H2O发生反应，故实验室中Na保存在煤油中，从试剂瓶中取出的Na应该用滤纸吸干表面的煤油，然后在玻璃片上用小刀切下绿豆大小的钠块(金属钠质软，可以用小刀切割)，并将剩余的钠放回试剂瓶中。‎ ‎(3)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积最大。‎ 答案　(1)ABD ‎(2)用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀将其切下绿豆大小的钠块，并将剩余的钠放回试剂瓶中 ‎(3)A ‎11.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的试剂只有CaCO3固体、6 mol·L－1盐酸、6 mol·L－1硫酸和蒸馏水)‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)装置A中液体试剂选用_________________________，理由是___________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(2)装置B的作用是_________________________________。‎ 装置E中碱石灰的作用是____________________________。‎ ‎(3)装置D中发生反应的化学方程式是______________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为________。‎ 解析　本题的解题思路是根据氧化钠与二氧化碳气体反应无氧气生成，而过氧化钠与二氧化碳气体反应会生成难溶于水的氧气，并且用排水法测定生成的氧气的体积。所以，制二氧化碳的试剂采用6 mol·L－1盐酸与CaCO3固体，不能用硫酸，硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续。由于从A装置中出来的CO2中含有少量HCl、H2O，所以先用饱和的NaHCO3溶液吸收HCl，再用浓硫酸干燥CO2气体，由于CO2与混合物反应时会有剩余，为防止影响实验的测定结果，要用碱石灰吸收剩余的CO2气体，相关反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2===Na2CO3。‎ 根据2Na2O2～O2的关系可计算出生成224 mL气体时，Na2O2的质量为1.56 g，则试样纯度为1.56÷2.0×100%＝78%。‎ 答案　(1)6 mol·L－1盐酸　硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续 ‎(2)除去气体中的HCl　吸收装置D中反应剩余的CO2‎ ‎(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O＋CO2===Na2CO3‎ ‎(4)78%‎ ‎12.小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：‎ Ⅰ.加热分解法 利用图1装置，充分加热小苏打样品。‎ ‎(1)仪器a的名称为________。‎ ‎(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有：‎ ‎①仪器a的质量；‎ ‎②____________________________________________________；‎ ‎③____________________________________________________。‎ Ⅱ.测量气体体积法 利用图2装置，测定反应生成气体的体积。‎ ‎(1)组装好仪器后，首先进行的操作为______________。‎ ‎(2)导管g的作用为___________________________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ ‎(3)为了减小实验误差，B、C中最好用______________溶液代替水。‎ ‎(4)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有：‎ ‎①____________________________________________________；‎ ‎②____________________________________________________。‎ ‎(5)若所取样品的质量为m g，反应前滴定管C的读数为V1 mL，反应结束后滴定管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为____________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。‎ 解析　Ⅰ.(1)仪器a是坩埚。(2)还需要测量的实验数据有“加热前，仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后，仪器a和残留物的总质量”。‎ Ⅱ.(1)涉及气体的实验装置连接好后第一步是检查装置气密性。(2)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。(3)由于生成的二氧化碳溶于水，造成误差，所以采用饱和NaHCO3溶液代替水，从而减小误差。(4)①读数时上下移动C管，使B、C两管液面相平，减小由于压强不同引起的体积误差；②视线与液面最低处相平，减小由于读数引起的体积误差。(5)根据碳原子守恒，1 mol碳原子对应1 mol二氧化碳，二氧化碳的物质的量为 mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。‎ 答案　Ⅰ.(1)坩埚 ‎(2)加热前，仪器a和样品的总质量　加热冷却后，仪器a和残留物的总质量 Ⅱ.(1)检查装置气密性 ‎(2)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差 ‎(3)饱和NaHCO3‎ ‎(4)①读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平 ‎②视线与液面最低处相平 ‎(5) mol