人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物精品同步达标检测题
展开专题 两种重要的钠盐
基础达标
1.下列有关各种物质的物理性质的叙述中不正确的是( )
A.金属钠的氧化物都是淡黄色的固体B.金属钠的密度比水小
C.纯碱和小苏打都能溶于水D.鉴别碳酸钠和碳酸钾可以使用焰色反应
【答案】A
【解析】A项,Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色的固体,错误;B项,金属钠能浮在水面上,金属钠的密度比水小,正确;C项,碳酸钠和碳酸氢钠都能溶于水,正确;D项,钠元素的焰色为黄色、钾元素的焰色为紫色,鉴别碳酸钠和碳酸钾可以使用焰色反应,正确。
2.下列说法错误的是( )
A.向碳酸钠中加入少量水后,插入温度计,显示温度上升
B.焰色反应的铂丝可用稀盐酸洗
C.可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
D.NaCl可用作食品调味剂
【答案】C
【解析】碳酸钠溶于水放热,故A正确;盐酸可以溶解氧化物等杂质,且易挥发,不会残留痕迹,故B正确;加入澄清的石灰水,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能生成CaCO3沉淀,不能区别两种溶液,故C错误。
3.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述,正确的是( )
A.常温时,在水中的溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠
B.热稳定性:碳酸钠<碳酸氢钠
C.质量相同时,分别与同体积、同浓度盐酸反应,产生气泡快慢:碳酸钠>碳酸氢钠
D.质量相同时,分别与足量的盐酸反应,生成的质量:碳酸钠=碳酸氢钠
【答案】A
【解析】A.常温时,在水中的溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠,故A正确;B.碳酸氢钠受热易分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸钠不分解,热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠,故B项错误;C.碳酸钠与盐酸反应首先转化为碳酸氢钠,然后碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳,因此质量相同时,分别与同体积、同浓度盐酸反应,产生气泡快慢:碳酸钠<碳酸氢钠,C项错误;D.质量相同时,分别与足量的盐酸反应,根据化学方程式计算得,生成CO2的质量:碳酸钠<碳酸氢钠,D项错误。故选A。
4.为了检验NaHCO3固体中是否含有Na2CO3,下列实验及判断中,正确的是( )
A.加热,观察是否有气体放出
B.溶于水后加BaCl2溶液,看有无沉淀
C.溶于水后加澄清石灰水,看有无沉淀
D.取固体试样加盐酸,看是否有气泡产生
【答案】B
【解析】对题述物质加热,只能证明有NaHCO3,而不能证明含有Na2CO3;NaHCO3与Na2CO3都能与澄清石灰水反应产生沉淀,都能与盐酸反应产生气泡,无法证明含有Na2CO3。
5.钠元素广泛存在于自然界,中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是( )
A.“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.治疗胃酸过多可以用NaHCO3,糕点制作也可以用NaHCO3
D.金属钠放置空气中,最终会变成Na2O2
【答案】D
【解析】化学变化过程中元素守恒,所以此过程中元素种类没有改变,故A正确;焰色反应是元素的性质,钠元素的焰色为黄色,则NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色均为黄色,故B正确;NaHCO3与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,所以可以用NaHCO3治疗胃酸过多;NaHCO3受热分解也生成二氧化碳气体,遇热膨胀而形成小孔,使得糕点松软多孔,故糕点生产也可以用NaHCO3,故C正确。
6.下列除去物质中少量杂质的方法正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】BC
【解析】A.将固体加热,固体NaHCO3受热分解变为Na2CO3固体,导致物质完全变质,不能达到实验目的,A不符合题意;B.将混合物在氧气中充分加热,Na2O与空气中的O2反应变为Na2O2,能够达到实验目的,B符合题意;C.向含有NaHCO3的NaCl溶液中加入稀盐酸,盐酸与NaHCO3反应变为NaCl,最后加热,反应产生CO2气体及过量HCl挥发逸出,能够达到除杂、净化的目的,C符合题意;D.CO2及杂质HCl都可以与除杂试剂NaOH溶液反应,不能达到除杂、净化的目的,D不符合题意;故合理选项是BC。
7.下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是( )
A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色:2Na2O2=2Na2O+O2↑
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀:
3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2
【答案】 C
【解析】C.过氧化钠在空气中放置后由淡黄色变为白色,发生反应的化学方程式:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 。所以C选项错误,故答案为:C
8.下表中,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( )
【答案】C
【解析】A项,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,所以陈述Ⅰ错误,故A错误;B项,Na2CO3可与HCl反应,但CO2也可以和Na2CO3反应,所以不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的HCl杂质,故陈述Ⅰ错误,故B错误;C项,NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,可用适量的NaOH溶液除去Na2CO3溶液中混有少量有NaHCO3杂质,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ都对,故C正确;D项,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体,可发生反应:Na2CO3+ CO2+H2O=2 NaHCO3,由于相同温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,所以有NaHCO3晶体析出,陈述Ⅰ对,陈述Ⅱ错误,故D错误;故选 C 。
9.用如图所示的实验装置模拟侯氏制碱法的主要反应原理。下列说法正确的是( )
A.侯氏制碱法中可循环利用的气体为NH3
B.先从a管通入NH3,再从b管通入CO2
C.为吸收剩余的NH3,c中应装入碱石灰
D.反应后冷却,瓶中析出的晶体主要是纯碱
【答案】B
【解析】侯氏制碱法中可循环利用的气体是CO2,A项错误;NH3在水中的溶解度极大,为了防止倒吸,应先从a管通入NH3,再从b管通入CO2,B项正确;碱石灰(主要成分是NaOH和CaO)不能吸收NH3,C项错误;反应后冷却,瓶中析出的晶体主要是NaHCO3,将其加热得到纯碱(Na2CO3),D项错误。
10.侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一,他将氨碱法和合成氨工艺联合起来,发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有:
反应Ⅰ:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
反应Ⅱ:2NaHCO3eq \(====,\s\up6(Δ))Na2CO3+CO2↑+H2O。
下列装置不能达到相应实验目的的是( )
【答案】A
【解析】A项,除去CO2中HCl,可以把混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液,碳酸钠溶液也能与CO2反应,不符合除杂原则,错误;B项,溶有氨气的饱和食盐水溶液呈碱性,有利于增大二氧化碳的溶解,反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,可制取NaHCO3,正确;C项,NaHCO3在该反应中以固体析出,因此可用过滤操作分离,正确;D项,碳酸氢钠固体受热分解过程中生成碳酸钠、二氧化碳和水,试管口略向下倾斜,可制取Na2CO3,正确。
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11.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析不正确的是( )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应等
【答案】B
【解析】与碱反应生成盐与水的氧化物为酸性氧化物,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质,故A正确;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,则反应④说明Na2CO3的稳定性强于NaHCO3 ,故B错误;过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给,故C正确;④是分解反应,①是化合反应,②是置换反应,故D正确。
12.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),有Na2CO3和H2O2的双重性质,可用作漂白剂和氧化剂,能有效杀灭禽流感病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠中碳酸钠的含量,下列说法不正确的是( )
A.连接顺序为装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ
B.装置b和e中盛放的试剂相同
C.装置d的作用是防止空气中的H2O和CO2进入c中
D.若b中盛放的是澄清石灰水,只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO2(不考虑空气中CO2的影响)
【答案】B
【解析】稀硫酸与过碳酸钠反应生成CO2,由于空气中含有CO2,所以需要除去空气中的CO2,又因为还需要防止空气中的水蒸气进入c,所以连接顺序是装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ,A项正确;装置b和e中盛放的试剂分别是浓硫酸和氢氧化钠溶液,B项错误;氢氧化钙与CO2反应生成碳酸钙沉淀,因此若b中盛放的是澄清石灰水,只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO2,D项正确。
13.某班级化学兴趣小组做如下实验,请回答相关问题:
(1)甲组做金属钠在空气中燃烧的实验。实验室取用金属钠的方法是________________
_______________________________________________________。
(2)金属钠燃烧时会生成黑色固体,黑色固体的可能来源是________、________。
(3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2),可利用的装置如下。
回答下列问题:
①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________,其反应的化学方程式为__________________________________________________。
②若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的顺序是:空气进入________,________接__________,________接______,______接________(填字母)。
③装置Ⅱ的作用是___________________________________________________________。
【答案】(1)打开盛放金属钠的试剂瓶,用镊子取出一小块钠,放在滤纸上吸干表面的煤油,再用小刀切下所需大小的钠块,余下的放回原试剂瓶,盖好瓶塞
(2)表面的煤油 空气中的二氧化碳(或酒精灯挥发的酒精;金属钠存在杂质铁元素,燃烧时生成铁的氧化物;答任意两点即可)
(3)①氢氧化钠溶液 Na2CO3 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
②h g f e a b c
③防止空气中的水和二氧化碳进入装置Ⅰ
【解析】(3)要制备高纯度的Na2O2,需要除去空气中的CO2和水蒸气。装置Ⅲ的作用是除去水蒸气,装置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO2,如果不除去CO2,则CO2会与Na2O2反应生成Na2CO3;装置Ⅱ连接在硬质玻璃管末端,作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置Ⅰ。
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14.元素的价类二维图指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为钠元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法不正确的是( )
A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①
B.发生④⑤的转化均有产生
C.碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠
D.反应②只能通过加热才能实现物质转化
【答案】D
【解析】A.氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的方程式为CO2 (过量)+ NaOH =NaHCO3,可以实现转化关系①,故A正确;B.Na2O2与水和二氧化碳的反应方程式分别为2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH + O2 ↑、2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2,因此④⑤的转化均有O2产生,故B正确;C.碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3 + HCl(少量)= NaCl + NaHCO3,和反应⑧Na2CO3 + 2HCl(过量)= 2NaCl + H2O + CO2↑,都生成氯化钠,故C正确;D.反应②通过加热能实现物质转化,2 NaHCO3eq \(====,\s\up6(Δ))Na2CO3+H2O +CO2,也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化,NaHCO3 + NaOH=Na2CO3+H2O,故D错误;故选D。
15.已知:①CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3,CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀,CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液。②碳酸钠、碳酸氢钠在不同温度下的溶解度如表:
【进行实验1】验证CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀
①配制碳酸钠溶液:取100 g 20 ℃的水,加入35 g碳酸钠固体,搅拌后,静置,取上层清液。
②利用装置一进行实验,连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2。
【发现问题】实验中,始终没有看到沉淀现象,原因是什么呢?雯雯进行了以下实验探究。
【进行实验2】
(1)在0 ℃~30 ℃,Na2CO3和NaHCO3的溶解度受温度变化影响较大的是 。
(2)大理石与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(3)装置二中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
【进行实验3】
(4)雯雯在最初的实验中没有看到沉淀现象的原因是 。
(5)CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀的原因是 。
(6)请你依据题中信息,写出一种能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的实验方案:
。
【答案】(1) Na2CO3 (2)CaCO3 +2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(3)排除HCl的干扰 (4)配制的碳酸钠溶液没有达到饱和
(5)碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,水减少,生成的碳酸氢钠的质量大于反应的碳酸钠
(6)方法一:取其中一种固体12 g,加入100 g热开水,充分溶解后,降温至20 ℃。若有固体析出,为碳酸氢钠;否则为碳酸钠
方法二:取其中一种固体12 g,加入100 g 20 ℃的水,充分溶解后,若有白色固体剩余,为碳酸氢钠;否则为碳酸钠
【解析】(1)在0℃~30℃,Na2CO3和NaHCO3的溶解度受温度变化影响较大的是Na2CO3。(2)大理石与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3 + 2HCl===CaCl2 + H2O + CO2↑。(3)生成的CO2中混有氯化氢气体,因此装置二中饱和碳酸氢钠溶液的作用是吸收氯化氢气体,从而排除氯化氢气体对实验的干扰。(4)雯雯在最初的实验中没有看到沉淀现象的原因是配制的碳酸钠溶液没有达到饱和。(5)由于碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,随着反应的进行,水的质量减小,生成的碳酸氢钠的质量大于反应的碳酸钠,所以CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀碳酸氢钠。(6)根据表中物质的溶解度数据可知区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的实验方案有两种:方法一:取其中一种固体12 g,加入100 g热开水,充分溶解后,降温至20 ℃。若有固体析出,为碳酸氢钠,否则为碳酸钠;方法二:取其中一种固体12 g,加入100 g 20 ℃的水,充分溶解后,若有白色固体剩余,为碳酸氢钠,否则为碳酸钠。选项
物质
杂质
除去杂质的方法
A
NaHCO3固体
Na2CO3固体
将固体混合物加热至恒重
B
Na2O2粉末
Na2O
将混合物在氧气中充分加热
C
NaC1溶液
NaHCO3
加入盐酸,加热
D
CO2
HCl
通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
纯碱可用于治疗胃溃疡
纯碱可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
CO2中的少量HCl杂质可将气体通入饱和Na2CO3溶液除去
Na2CO3可与HCl反应
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质,可加入适量NaOH除去
NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体,有白色晶体析出
NaHCO3难溶于水
Ⅰ对,Ⅱ对,有
A
B
C
D
除去CO2中HCl
制取NaHCO3
分离出NaHCO3
制取Na2CO3
0 ℃
10 ℃
20 ℃
30 ℃
Na2CO3
7.1
12.2
21.8
39.7
NaHCO3
6.9
8.1
9.6
11.1
实验操作
实验现象
①取100 g 20 ℃的水,加入35 g碳酸钠固体,搅拌后,静置,取上层清液
②利用装置二进行实验,连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2
没有出现白色沉淀
实验操作
实验现象
①取100 g热开水,加入35 g碳酸钠固体,完全溶解,再降温至20 ℃,取上层清液
②利用装置一和装置二分别进行实验,连续3分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2
装置一和装置二中的碳酸钠溶液中均出现白色沉淀
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