钠及其化合物
1.关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是( )
A.钠是银白色金属,质软,熔点相对较低,密度比水小
B.Na2O2中阴阳离子个数比为1∶1
C.金属钠在空气中长期放置,最终变为碳酸钠
D.Na2O和Na2O2都能由金属钠和氧气化合生成,但Na2O和Na2O2中O的价态不同
解析:选B B项,Na2O2中阳离子为为阴离子,阴、阳离子个数比为1∶2,错误;C项,金属钠切开后置于空气中,发生反应:4Na+O2===2Na2O、Na2O+H2O===2NaOH、2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O、Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O,正确;D项,Na2O2中O为-1价,Na2O中O为-2价,正确。
2.下列各反应中,生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是( )
A.Na和O2 B.NaOH和CO2
C.NaHCO3和NaOH D.Na2CO3和HCl
解析:选C A项反应条件不同,生成物不同;B项CO2的用量不同,生成物不同;D项,HCl的用量不同,生成物不同。
3.下列事实及其解释不正确的是( )
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
B.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
解析:选A A项,对NaHCO3溶液微热,红色加深,是因为HCO的水解程度增大,溶液碱性增强。
4.下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质 ③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
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解析:选D 由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法,所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色,否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况;观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光,避免钠的干扰。
5.测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的实验方案不合理的是( )
A.取a g混合物充分加热,减重b g
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体
C.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b g
D.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b g固体
解析:选C NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、H2O和CO2,通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量,A合理;Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成H2O、CO2和NaCl,所以b g固体是NaCl,利用守恒法可计算出Na2CO3质量,B合理;混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成H2O和CO2,所以逸出的气体是CO2,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不是CO2的质量,不能测定其含量,故C不合理;Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2溶液反应,反应的离子方程式为CO+Ba2+===BaCO3↓、HCO+OH-+Ba2+===H2O+BaCO3↓,因此最后得到的固体是BaCO3,可以计算出Na2CO3质量,D合理。
6.2 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是( )
A.Na2CO3 B.Na2O2、Na2CO3
C.NaOH、Na2CO3 D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
解析:选C 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
2 mol 1 mol 1 mol 1 mol
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
1 mol 1 mol 1 mol
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
1 mol 1 mol 2 mol
Na2O2恰好与NaHCO3分解生成的CO2和H2O反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质为2 mol Na2CO3、2 mol NaOH。
7.如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,据此判断下列说法中不正确的是( )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应说明钠比铜活泼
C.上述反应证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜
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D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析:选C 实验在无水条件下进行,有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,说明钠比铜活泼,故A、B项正确;若钠与CuSO4溶液混合,则钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜,不会置换出铜单质,故C错误;根据以上分析,在无水且加热条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu,故D正确。
8.用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是( )
A.图甲装置鉴别纯碱与小苏打
B.图乙装置证明Na2O2与水反应放热
C.图丙装置证明Cl2能与烧碱溶液反应
D.用图丁装置探究钠与Cl2的反应
解析:选A 加热固体时,试管口不能向上倾斜,A项设计错误;B项中脱脂棉燃烧,能表明Na2O2与水反应放热;C项中气球变大,表明Cl2能被NaOH溶液吸收;D项能进行Na与Cl2反应的实验。
9.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab斜段发生反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为 1∶2
解析:选C 向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,发生的反应依次为OH-+H+===H2O,CO+H+===HCO,HCO+H+===CO2↑+H2O。在0~a范围内,发生的反应是OH-+H+===H2O,CO+H+===HCO,不只发生中和反应,A错误;ab段发生反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O,B错误;从图像知生成CO2 0.01 mol,根据HCO+H+===CO2↑+H2O知,消耗HCl的物质的量为0.01 mol,故a=0.3,C正确;根据CO+H+===HCO,HCO+H+===CO2+H2O和图像可知,Na2CO3的物质的量是0.01 mol,共计消耗HCl 0.02 mol,与NaOH反应的HCl是0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol,NaOH的物质的量为0.02 mol,因此原混合液中,NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1,D错误。
10.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W0
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g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理(除W0外)的是( )
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液,取10 mL,加入甲基橙,用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增重的质量
C
重量法
样品放入烧瓶中,置于天平上,加入足量盐酸
减轻的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气
排水体积
解析:选A A项,用甲基橙作指示剂,发生反应Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,根据消耗HCl的物质的量可确定Na2CO3的含量,正确;B项,CO2中含有水蒸气,导致结果偏大,错误;C项,CO2挥发带出水蒸气,导致结果偏大,错误;D项,CO2能溶于水,不能用排水法收集,可用排饱和NaHCO3溶液的方法收集,错误。
11.如图所示,甲、乙、丙、丁分别代表Na2CO3、NaOH、NaHCO3、CO2四种物质,a、b、c、d、e、f分别表示两种物质间的转化关系。对于图中两种物质间的转化,通过一步反应就能实现的有( )
A.只有a、b、c、d B.只有b、c、d、e
C.只有c、d、e、f D.a、b、c、d、e、f
解析:选D a反应可以是Na2CO3与Ba(OH)2的反应;向NaOH溶液中通入过量的CO2,可以实现反应b;NaHCO3与酸反应可以生成CO2,c反应能够实现;CO2与NaOH反应可以生成Na2CO3,d反应能够实现;Na2CO3溶液中通入CO2能够实现反应e;NaHCO3受热分解或与NaOH反应,能够实现反应f。
12.向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况,且(2)(3)(4)图中分别有OAAB,
则下列分析与判断不正确的是( )
A.M中只有一种溶质的有(1)和(3)
B.M中有两种溶质的有(2)和(4)
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C.(2)图显示M中c(NaHCO3)