第一讲 钠及其重要化合物
一、选择题
1.(2019·唐山模拟)下列说法不正确的是( ) A.金属钠与氧气反应的产物与氧气的用量无关 B.NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3 C.乙醇可与金属钠反应放出氢气 D.金属钠着火时,用细沙覆盖灭火
解析:NaHCO3受热易分解而Na2CO3受热不易分解,故Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3。 答案:B
2.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 A 陈述Ⅰ 金属钠保存在煤油中,以隔绝空气 氢氧化钠溶液存放在带磨口玻璃塞的细口瓶中 金属钠具有强还原性 陈述Ⅱ 常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠 氢氧化钠与空气接触被氧化 高压钠灯发出透雾性强的黄光 Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2 判断 Ⅰ对,Ⅱ对,有 B Ⅰ对,Ⅱ错,无 C Ⅰ对,Ⅱ对,有 D 过氧化钠可为航天员供氧 Ⅰ对,Ⅱ对,有 解析:A项,常温下,钠在空气中生成的氧化物为氧化钠,金属钠保存在煤油中,是为了隔绝空气和水蒸气;B项,氢氧化钠溶液能与磨口玻璃塞中的二氧化硅作用,生成硅酸钠,将瓶塞与瓶子黏在一起;C项,陈述Ⅰ与Ⅱ之间无因果关系。
答案:D
3.(2019·衡水模拟)下列实验操作正确的是( ) 选项 A B C 实验 观察钠与水反应的现象 检验NaHCO3与Na2CO3溶液 证明Na2O2与CO2是放热反应 操作 用镊子从煤油中取出金属钠,切下黄豆大小的钠,小心放入装满水的烧杯中 用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水 Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热反应 D 检验Na2CO3与K2CO3溶液 用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色 解析:A项,应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水,错误;B项,向NaHCO3
与Na2CO3溶液中分别滴加澄清石灰水,都有白色沉淀产生,错误;C项,Na2O2与CO2反应生成氧气,如果棉花燃烧说明达到了着火点,能证明是放热反应,正确;D项,观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃,D错误。
答案:C
4.(2019·冀州中学月考)过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂 B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚
C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性 D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
解析:Na2O2与H2O、CO2反应时,都是Na2O2自身发生歧化反应,A项错误;石英的主要成分是SiO2,而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3,故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚,B项正确;Na2O2具有强氧化性,而C、Al、SO2均具有还原性,故Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应,可将C氧化成CO2,将Al氧化成Al2O3,将SO2氧化成SO4,C、D项均正确。
答案:A
5.(2019·梅州质检)向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
2-
A.a点对应的溶液中:Na、OH、SO4、NO3 B.b点对应的溶液中:Al、Fe、NO3、Cl C.c点对应的溶液中:Na、Ca、NO3、Cl D.d点对应的溶液中:Cl、NO3、Fe、Na
解析:O~b段发生的反应是Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,a点对应的溶液中有HCO3,OH和HCO3不能大量共存,A错误;b点对应的溶液中有HCO3,可与Al、Fe发生相互促进的水解反应,不能大量共存,B错误;b~c段发生的反应是NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,
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3+
3+
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2+
+
+
2+
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3+
3+
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+
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2-
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c点对应的溶液中有Na+、Cl-,Ca2+、NO-3能大量共存,C正确;d点对应的溶液中有大量的
H,在酸性条件下NO3能将Fe氧化,不能大量共存,D错误。
+
-
2+
答案:C
6.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:某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色,A、D不正确;焰色反应为金属元素的性质,与元素的存在形式(化合态或游离态)无关,同种金属元素的焰色反应相同,B正确;观察钾元素的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃,C错误。
答案:B
7.(2019·太原模拟)工业上以粗盐(含Ca、Mg、SO4等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,实验室模拟工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
2+
2+
2-
A.饱和食盐水中先通入的气体为CO2
B.流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒 C.下图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
D.对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液,过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
解析:A项,二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,使溶液为碱性溶液,再通入二氧化碳,可以达到实验目的,错误;B项,从溶液中得到固体,需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作,因此流程图中的“系列操作”中一定需要玻璃棒搅拌、引流等,正确;C项,Na2CO3加热不易分解,NaHCO3晶体加热容易分解,故小试管中盛放NaHCO3,大试管中盛放Na2CO3,NaHCO3间接加热能分解,Na2CO3直接加热不分解,能证明两者的稳定性,错误;D项,除去粗盐中的Ca、Mg、SO4及泥沙,可以加过量BaCl2除去SO4,然后加NaOH除去Mg,用Na2CO3除去Ca和过量的Ba,盐酸要放在最后,除去过量的NaOH和Na2CO3,错误。
2+
2+
2+
2+
2+
2-
2-
答案:B
8.(2019·湖南联考)下列说法正确的是( )
A.Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色 B.Na2O2与CO2反应生成0.1 mol O2时转移电子0.4 mol C.Na2O2投入到CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D.向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2,充分反应完后,溶液c(Na)保持不变
解析:Na2O2遇湿润的石蕊试纸时,它最终能氧化石蕊使其褪色,A项错误;由2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2及Na2O2中氧为-1价知,每生成1 mol O2时会转移2 mol电子,B项错误;Na2O2投入到CuCl2溶液中,Na2O2先与水反应生成NaOH与O2,NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,C项正确;Na2O2与水反应时能放出大量的热,使溶液温度升高,NaOH溶解度增大,导致溶液中c(Na)增大,D项错误。
答案:C 二、非选择题
9.(2019·江淮十校联考)某班级化学兴趣小组做如下实验,请回答下列问题: Ⅰ.(1)甲组做单质钠在空气中燃烧实验。实验室取用单质钠的方法是_____________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)单质钠燃烧时会生成黑色固体,黑色固体的可能来源是______________、______________、______________。
Ⅱ.乙组想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中N2),可利用的装置如下。
+
+
(3)装置Ⅳ中盛放的药品是________________,若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有________________,其反应方程式为
_____________________________________________________。
(4)若规定气体的气流方向从左到右,各仪器接口的顺序是空气进入________,________接________,________接________,________接________(填字母标号)。
(5)装置Ⅱ的作用是___________________________________。
解析:Ⅰ.(1)实验室取用单质钠的方法:打开瓶塞,用镊子夹取金属钠,用滤纸吸干净表面的煤油,再用小刀切下一小块,余下的放回原瓶,盖好瓶塞即可。(2)单质钠燃烧时会生成黑色固体,黑色固体的可能来源是表面煤油燃烧、钠与二氧化碳反应生成碳以及酒精灯中的酒精挥发等。Ⅱ.(3)装置Ⅳ中盛放的药品是氢氧化钠溶液,若没有该装置可能发生2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,导致生成的Na2O2中含有碳酸钠。(4)若规定气体的气流方向从左到右,
各仪器接口的标号字母顺序是空气进入h,g接f,e接a,b接c。(5)装置Ⅱ的作用是防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ。
答案:Ⅰ.(1)打开瓶塞,用镊子夹取金属钠,用滤纸吸干净表面的煤油,再用小刀切下一小块,余下的放回原瓶,盖好瓶塞即可 (2)表面煤油燃烧 钠与二氧化碳反应生成碳 酒精灯中的酒精挥发
Ⅱ.(3)氢氧化钠溶液 碳酸钠 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 (4)h g f e a b c (5)防止空气中的水分和二氧化碳进入装置Ⅰ
10.Na2CO3是一种重要的化学物质,某学生拟在实验室中制备并分析Na2CO3的纯度。请回答下列问题:
实验一 Na2CO3制备:用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3,为防止通入的CO2
过量而生成NaHCO3,他设计了如下步骤:(ⅰ)用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;(ⅱ)小心煮沸溶液1~2 min;(ⅲ)在得到的溶液中加入另一半(25 mL) NaOH溶液,使溶液充分混合。
(1)按他的设计,第(ⅰ)步实验装置如图甲所示:
①装置A使用的试剂是________________________________。 ②装置B使用的试剂是__________,作用是________________ ____________________________________________________。
③有人认为实验步骤(ⅱ)、(ⅲ)的顺序可对调,即先混合,再煮沸,你认为是否合理________(填“是”或“否”),理由是______
____________________________________________________。
实验二 Na2CO3纯度的分析:实验装置如图乙所示,装置B中盛有10.0 g的Na2CO3样品[假设杂质不参加反应,原容器中CO2含量可忽略不计,各装置内反应完全。实验室可供选择的试剂和药品还有Zn粒、浓H2SO4、CaCO3(s)、蒸馏水]。
(2)装置A锥形瓶内盛有______________,装置A的作用是____ ____________________________________________________; 装置B分液漏斗中装有________。