钠及其化合物专项训练(A级部专用)
练习时间:45分钟
一、单选题(12题)
1.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(常温)中充分反应,则 下列说法正确的是
A.第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大 D.两块钠的反应产物质量一样大
2.将一小块钠投入如图所示的烧杯中,下列有关说法正确的是
A.钠块只在煤油中游动,并放出气体
B.钠块只在水层游动,钠块熔化,水层变红色
C.在CCl4和水层交界处上下跳动,钠块熔化,水层变红
D.在水层和煤油层交界处上下跳动,钠块熔化,水层变红
3.如图装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2粉末,U形管中注有红色的墨水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2粉末抖落到试管b中的水中,将发生的现象是
A.U形管内红色墨水褪色 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大 D.U 形管水位:c>d
4.甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有一定量溶液,向其中分别通入不同量的,再向所得溶液中分别滴加相同浓度的稀盐酸至过量,加热溶液,甲、乙、丙、丁四个烧杯中产生的质量与加入盐酸的体积关系如图Ⅰ~Ⅳ所示(忽略的溶解和的挥发):
则下列分析正确的是
A.Ⅰ图对应溶液中的溶质为
B.Ⅱ图a~b段生成的质量与之前通入乙烧杯溶液中的质量相等
C.Ⅲ图对应溶液中的溶质为和
D.Ⅳ图段离子方程式为
5.如表所示,对陈述I、II的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项 陈述I 陈述II 判断
A 碳酸钠溶液可用于治疗胃病 Na2CO3可与盐酸反应 I对,II对,有
B 向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 I对,II错,无
C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 I对,II对,有
D 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2 I对,II对,有
A.A B.B C.C D.D
6.下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是
①金属Na投入到溶液中
②过量溶液和溶液混合
③少量投入过量溶液中
④向溶液中通入过量
⑤少量固体加入到溶液
A.①③④⑤ B.①②④ C.②③④ D.②③⑤
7.将0.01 molNaOH和1.06 gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸。下列图象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
A. B.
C. D.
8.侯氏制碱法制取的原理为。实验室用如图所示的装置模拟侯氏制碱法制取少量固体。下列说法正确的是
A.甲中反应的离子方程式为:
B.乙的试剂为饱和溶液,可除去中的少量HCl
C.丙中用冷水浴冷却有利于析出固体
D.进一步制取的操作是:取丙中的沉淀在蒸发皿中灼烧
9.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.食醋除水垢(碳酸钙): CO+2H+ = CO2↑ + H2O
B.铜与氯化铁溶液反应:Cu + Fe3+ = Fe2++ Cu2+
C.铁和稀硫酸反应:2Fe +6H+ = 2Fe3++ 3H2↑
D.钠投入水中:2Na + 2H2O = 2Na+ +2OH- + H2↑
10.有、、、、NaCl中的某几种组成的混合物,向混合物中加入足量的盐酸有气体放出,将放出的气体通过过量的NaOH溶液后,气体体积有所减少,若将上述混合物在空气中充分加热,也有气体放出,且加热后残留固体物质的质量比加热前有所增加,下列推断正确的是
A.混合物中一定不含有
B.混合物中一定不含有和NaCl
C.混合物中是否含有和NaCl无法确定
D.混合物中一定不含有和NaCl
11.某兴趣小组用下列装置探究Na与CO2的反应产物,已知PdCl2+CO+H2O=Pd↓(黑色)+CO2+2HCl。下列说法正确的是
A.为了避免生成的CO2中混有HCl,最好用稀硫酸代替稀盐酸
B.装置III的目的是除去HCl
C.实验时先点燃酒精灯,再打开活塞a
D.装置V出现黑色沉淀,则装置IV发生反应可能为:2Na+2CO2=Na2CO3+CO
12.有下列四种饱和溶液:①BaCl2溶液 ②Ca(OH)2溶液 ③Na2CO3溶液 ④溶有NH3的NaCl溶液,分别持续通入CO2,最终得到沉淀或析出晶体的有( )种
A.1 B.2 C.3 D.4
二、非选择题
13.Ⅰ.过氧化钠可用于呼吸面具中的氧气供给,某课外活动小组设计如图装置,证明二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
(1)装置①中反应的化学方程式是 。
(2)装置②中的试剂为_______。
A.饱和NaHCO3溶液 B.浓H2SO4
C.饱和NaCl溶液 D.NaOH溶液
(3)装置③中的试剂作用是 。
(4)进行实验。步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火量的木条放在a处。a处带火星的木条复燃的是步骤 (填“1”或“2”)。
Ⅱ.Na2O2常用于医药、印染、漂白及分析试剂等。某兴趣小组利用下列装置(夹持仪器省略),用金属钠和空气来制备Na2O2 (不考虑空气中N2与Na反应)。
(5)若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的接口顺序(每个装置只用一次)是: 。
(6)装置I中反应的化学方程式 。
(7)装置II的作用是 ;若没有装置IV可能导致生成的Na2O2中含有 (填化学式)。
14.下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物,B为淡黄色固体。
回答下列问题:
(1)写出化学式:A ,D 。
(2)写出基本反应类型:反应① ,反应② 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)向D溶液中通入,反应的化学方程式为 。
15.海水是一种丰富的资源,工业上可从海水中提取多种物质,广泛应用于生活、生产、科技等方面。如图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
回答下列问题:
(1)流程图中操作a的名称为 。
(2)工业上从海水中提取的NaCl,可用来制取纯碱,其简要过程如下:向饱和食盐水中先通入气体A,后通入气体B,充分反应后过滤得到晶体C和滤液D,将晶体C灼烧即可制得纯碱。
①气体A、B是CO2或NH3,则气体A应是 (填化学式)
②滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质,工业上是向滤液D中通入NH3,并加入细小食盐颗粒,冷却析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体,则通入NH3的作用是 。
(3)镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁从海水中提取。
①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl,最简单的操作方法是 。
②操作b是在 氛围中进行,若在空气中加热,则会生成Mg(OH)Cl,写出有关反应的化学方程式: 。
16.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献.联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)
(1)①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)
(2)根据上图,写出①中发生反应的化学方程式:
(3)煅烧固体的化学方程式是
(4)下列说法中,正确的是 (填字母)
a.可循环使用
b.副产物可用作肥料
c.溶液B中一定含有、、
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】设两块钠的质量都是23g,即钠的物质的量是1mol,钠在氧气中加热的反应方程式为:2Na+O2Na2O2,23g钠完全燃烧生成39g过氧化钠,转移电子是1mol;钠在氧气在常温下反应为:4Na+O2=2Na2O,23g钠与氧气发生反应,生成氧化钠的质量是31g,转移电子是1mol; 所以两块钠失去电子一样多,第一块钠的反应产物质量大,故选B。
2.D
【分析】钠的密度大于煤油,小于水和CCl4,且钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,以此解答。
【详解】A.钠块在煤油层和水层交界处上下跳动,A错误;
B.钠块在煤油层和水层交界处上下跳动,钠与水反应放热使钠融化,反应产生NaOH使含有酚酞的水层变红,B错误;
C.钠的密度小于水,不会进入到CCl4和水层的交界处,C错误;
D.钠块在煤油层和水层交界处上下跳动,钠与水反应放热使钠融化,反应产生NaOH使含有酚酞的水层变红,D正确;
故答案选D。
3.C
【详解】A.Na2O2和水反应放热,广口瓶内受热气体膨胀,U形管内c端液面下降、d端液面上升,U形管内红色墨水不褪色,A错误;
B.Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,试管内溶液不变色,B错误;
C.Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,生成气体,气球a膨胀,C正确;
D.Na2O2和水反应放热,广口瓶内气体膨胀,U形管内c端液面下降、d端液面上升,U形管水位:d>c,D错误;
答案选C。
4.B
【分析】溶液中逐滴加入盐酸依次发生反应:、;Ⅲ图段和段加入盐酸体积相等,溶质只有;若消耗盐酸体积:,则溶质为和;若消耗盐酸体积:,则溶质为和,据此分析解答。
【详解】A.Ⅰ图加入盐酸立即生成,溶液中的溶质只能为,发生反应,A错误;
B.结合Ⅱ图可知段消耗的盐酸是段的2倍,说明溶液中存在等物质的量的,反应后最终生成和,生成的质量与通入溶液中的质量相等,B正确;
C.结合Ⅲ图可知溶液中对应溶质为,C错误;
D.结合Ⅳ图可知,段先是酸碱中和,然后转化为,离子方程式依次为和,D错误;
故答案选B。
5.D
【详解】A.碳酸钠能够与盐酸反应,但是碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,陈述Ⅰ错误,A错误;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠为强碱,水溶液显碱性,能够使酚酞变红,但过氧化钠还具有强氧化性,因此最终颜色会褪去,B错误;
C.钠的焰色为黄色,透雾性强,高压钠灯发出透雾能力强的黄光,Ⅰ对,Ⅱ对,二者无因果关系,C错误;
D.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,所以可为航天员供氧,陈述Ⅰ、Ⅱ正确,且有因果关系,D正确;
故选D。
6.C
【详解】①金属Na投入到溶液中,Na先与水反应生成NaOH等,NaOH再与FeCl3反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀;
②过量溶液和溶液混合,生成BaSO4白色沉淀,起初生成的Al(OH)3沉淀后来全部溶解;
③少量投入过量溶液中,生成CaCO3白色沉淀、碳酸钠等;
④向溶液中通入过量,生成Al(OH)3白色沉淀和氯化铵;
⑤少量固体加入到溶液,Na2O2先与水反应生成O2等,O2将Na2S氧化生成淡黄色S沉淀等;
综合以上分析,②③④符合题意,故选C。
7.C
【分析】对NaOH和Na2CO3混合配成的溶液,当滴加盐酸时,先发生NaOH+HCl=NaCl+H2O,再发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+ NaCl,最后发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
【详解】n(Na2CO3)==0.01mol,NaOH和Na2CO3的混合液中加HCl,依次发生反应①H++OH-=H2O、②+H+=、③+ H+=CO2↑+H2O,反应①消耗的n(HCl)= n(NaOH)= 0.01mol,V(HCl)==0.1L,反应②消耗的n(HCl)= n()= 0.01mol,V(HCl)==0.1L,反应①和反应②均没有CO2生成,因此加入前0.2L的HCl时没有气体生成,当再加入0.1L时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应③+ H+=CO2↑+H2O;此时开始放出气体,反应完全时生成二氧化碳的物质的量是0.01mol,正好与图象相符,故C正确;
答案选C。
8.C
【分析】盐酸与CaCO3反应产生CO2,用饱和NaHCO3溶液除去HCl杂质后通入装置丙,与吸收足量NH3的饱和食盐水发生反应,得到NaHCO3沉淀。
【详解】A.甲中CaCO3是难溶物,不拆写,反应的离子方程式为:,A错误;
B.由于CO2与Na2CO3溶液能反应,乙的试剂为饱和溶液,目的是除去中的少量HCl,B错误;
C.丙体系中,NaHCO3的溶解度随温度减低大幅下降,用冷水浴冷却有利于析出固体,C正确;
D.进一步制取的操作是:过滤取得丙中的沉淀,在坩埚中灼烧,D错误;
故选C。
9.D
【详解】A.食醋的主要成分是醋酸,在水中难电离,不能写成离子,水垢中的碳酸钙不溶于水,在离子方程式里也不能写成离子,故A错误;
B.铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,选项中的离子方程式没有配平,正确的离子方程式为:Cu + 2Fe3+ = 2Fe2++ Cu2+,故B错误;
C.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,正确的离子方程式为:Fe +2H+ = Fe2++ H2↑,故C错误;
D.钠和水反应生成NaOH和氢气,选项中的离子方程式正确;
故选D。
10.C
【详解】向混合物中加入足量的盐酸,有气体放出。将气体通过足量的NaOH溶液,气体体积减少,说明生成的气体中有与氢氧化钠溶液不反应的气体,则原固体中一定含有过氧化钠,至少含有碳酸钠和碳酸氢钠中的一种;氧化钠可与二氧化碳、水等反应,因此又将上述混合物在空气中加热,有气体放出且固体质量增加,所以原固体中一定含有碳酸氢钠和氧化钠,因此原固体中一定含有过氧化钠、碳酸氢钠和氧化钠,碳酸钠和氯化钠是否存在不能确定。
A.根据上述分析可知混合物中一定含有,选项A错误;
B.根据上述分析可知和NaCl是否含有无法确定,选项B错误;
C.根据上述分析可知和NaCl是否含有无法确定,选项C正确;
D.根据上述分析可知一定含有过氧化钠,氯化钠不能确定是否存在,选项D错误;
答案选C。
11.D
【分析】根据实验目的与原理可知,装置I发生的是制备二氧化碳的反应,其反应为;因用盐酸制备得到的CO2中常含有HCl,故装置II用于除去HCl,其中为饱和溶液;装置III盛放浓硫酸,用于干燥CO2;装置IV为Na,在加热条件下与CO2发生反应;装置V用于检验CO。
【详解】A.稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在大理石表面,会阻碍反应进一步发生,A错误;
B.硬质玻璃管中钠与干燥的二氧化碳发生反应,所以进入硬质玻璃管之前需对二氧化碳进行干燥,即装置III的目的是除去二氧化碳中的水蒸气,B错误;
C.金属钠非常活泼,极易与空气中的氧气或水蒸气发生反应,所以实验时先打开活塞a,通入一段时间二氧化碳后再点燃酒精灯,C错误;
D.装置V出现黑色沉淀,说明硬质玻璃管中产生了CO,根据氧化还原反应的规律可推知,反应的化学方程式为:2Na+2CO2=Na2CO3+CO,D正确;
故选D。
12.B
【详解】①碳酸比盐酸弱,二氧化碳与BaCl2溶液不反应,没有沉淀生成,故①不符合;
②酸性氧化物能与碱反应,过量的CO2与Ca(OH)2反应:Ca(OH)2+2CO2═Ca(HCO3)2,无沉淀生成,故②不符合;
③过量的CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应生成碳酸氢钠,Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓,因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小,所以有NaHCO3晶体析出,故③符合;
④发生的反应NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,所以有NaHCO3晶体析出,故④符合;
最终得到沉淀或析出晶体的为③④,有2种,故选B。
13.(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)A
(3)干燥CO2
(4)2
(5)h→g→f→e→a(b)→b(a)→c
(6)
(7) 防止空气中的水蒸气和CO2进入装置I Na2CO3
【分析】Ⅰ.①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,②用于除去HCl,应为饱和NaHCO3溶液,③用于干燥CO2,试剂应为浓硫酸,④⑤为对比试验,用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应,⑥可避免空气中的水、二氧化碳进入④⑤,最后用带火星的木条检验是否生成氧气;
Ⅱ.金属钠与O2在装置I中在加热时发生反应产生Na2O2,但空气中含有的CO2及H2O会影响实验,因此要先将混合气体通过盛有浓NaOH溶液的装置IV除去CO2气体,再通过盛有浓硫酸的装置III来干燥空气,然后使净化的空气与Na在装置I中在加热时发生反应,最后还应使用装置II来防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置I中。
【详解】(1)在装置①中CaCO3与稀盐酸发生复分解反应制取CO2气体,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)装置②中的试剂作用是除去CO2中的HCl,但同时又不能与CO2气体发生反应,也不能溶解CO2气体,该试剂是饱和NaHCO3溶液,故合理选项是A;
(3)④⑤为对比试验,用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应。由于CO2气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl后,其中还含有水蒸气,则气体通过装置②后为潮湿的CO2气体,为便于对比,装置③中盛有的试剂是浓硫酸,作用是干燥CO2气体;
(4)在进行实验步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是不复燃、复燃,故a处带火星的木条复燃的是步骤2;
(5)空气中的二氧化碳和水蒸气会干扰过氧化钠的制备,需要除去,一般先通过盛有NaOH溶液的装置IV除去CO2,再通过装置III除去水蒸气,导气管连接方式是长进短出;最后还需要使用装置II来防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置I中,则若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的接口顺序(每个装置只用一次)是:空气→h→g→f→e→a(b)→b(a)→c;
(6)在装置I中Na与O2在加热条件下发生反应制取Na2O2,反应的化学方程式为:;
(7)根据以上分析可知装置II的作用是防止空气中的H2O(g)和CO2进入装置I;装置IV的作用是除去CO2气体,若没有装置IV,生成的过氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠,则可能导致生成的Na2O2中含有Na2CO3。
14. Na 化合反应 置换反应
【分析】A为常见的单质,与在点燃的条件下生成的B为淡黄色固体,则A为Na,B为,Na与水反应生成的化合物C为NaOH,E为,D为。
【详解】(1)由分析可知:A为Na,D为;
(2)反应①为Na与化合反应生成;反应②为Na与发生置换反应生成NaOH和;
(3)反应③是与反应生成NaOH和,反应的化学方程式是;
(4)D为,在溶液中与反应生成,反应的化学方程式。
15. 蒸发结晶(或蒸发) NH3 增加NH4+的浓度,有利于NH4Cl的析出,并将NaHCO3转化为Na2CO3而不易析出 用洁净的铂丝蘸取少量固体,置于酒精灯火焰上灼烧、若无黄色火焰产生,则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠(答焰色反应也可) HCl(气流) MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl+5H2O
【分析】(1)从溶液中分离出固体溶质用蒸发结晶的方法;
(2)①根据制取纯碱的原理:向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳,析出碳酸氢钠晶体,加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱;
②根据氨水电离成铵根和氢氧根离子,增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来分析,溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度;
(3)①根据焰色反应检验是否含有NaCl;
②如果直接在空气中加热MgCl2 6H2O,则Mg2+会水解生成Mg(OH)Cl和HCl,通入HCl可以抑制其水解。
【详解】(1)由流程图可知,操作a是从海水中分离出粗盐,即从溶液中分离出固体溶质,应采用蒸发结晶的方法;
(2)①向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳,析出碳酸氢钠晶体,加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱;
②氨气溶于水后生成氨水,氨水电离成铵根和氢氧根离子,增加NH4+的浓度,有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向进行,溶液碱性增强,并将NaHCO3转化为Na2CO3而不析出,可以提高氯化铵的纯度;
(3)①用铂丝蘸取少量固体,置于酒精灯火焰上灼烧,若无黄色火焰产生,则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠;
②如果直接在空气中加热MgCl2 6H2O,则Mg2+会水解生成Mg(OH)Cl和HCl,通入HCl可以抑制其水解;其反应方程式为:MgCl2 6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O。
16. ① ③ a b c
【分析】根据图示过程分析可知,向饱和食盐水中先通入氨气,再通入CO2气体,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,将NaHCO3过滤出来,加热发生分解反应,得到纯碱Na2CO3,滤液中加入NaCl固体,会析出NH4Cl晶体;
【详解】(1)根据上述分析可知,①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是①和③;
(2)过程①为向饱和食盐水中先通入氨气,再通入CO2气体,发生反应生成NaHCO3和NH4Cl,反应的化学方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)NaHCO3受热分解产生Na2CO3、H2O和CO2,反应的化学方程式为;
(4)a.开始通入二氧化碳反应,最后碳酸氢钠受热分解生成的CO2可循环使用,a正确;
b.副产物NH4Cl是氮肥,可用作植物生长所需的肥料,b正确;
c.溶液B中主要是氯化钠、氯化铵饱和溶液,一定含有Na+、、Cl-,c正确;
故合理选项是abc。
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