2020版高考化学大一轮复习课时规范练《1钠及其重要化合物》鲁科版(含解析)

课时规范练1　钠及其重要化合物

一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.观察现象是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块刚切好的金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体白色粉末,下列说法正确的是(　　)

A.①发生了氧化还原反应

B.②变白色是因为生成了碳酸钠

C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液

D.④只发生物理变化

2.(2019湖北黄石二中周测)有关碱金属的叙述正确的是 (　　)

A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大

B.碱金属单质的金属性很强,均易与Cl2、O2、N2等发生反应

C.Cs2CO3用酒精灯加热时不能分解为CO2和Cs2O

D.无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水

3.用等质量的金属钠进行下列实验,产生氢气最多的是 (　　)

A.将钠放入足量的稀盐酸中

B.将钠放入足量的稀硫酸中

C.将钠放入足量的氯化钠溶液中

D.将钠用铝箔包好,并刺一些小孔,放入足量的水中

4.(2019河南郸城一中月考)一定量的Na2O2与CO2反应,得到固体物质41.8 g,恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应。下列说法正确的是(　　)

A.41.8 g固体物质为Na2CO3

B.41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物

C.一定量的Na2O2为78 g

D.41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物

5.Na2O2是中学化学常用试剂,下列说法错误是(　　)

A.0.1 mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子的物质的量为0.1 mol

B.Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2

C.等物质的量的Na2O2与Na2O溶于等质量水中得到的NaOH的物质的量浓度相同

D.等质量的Na2O2与Na2S晶体中含有相同数目的阴离子

6.(2019湖北武汉外校月考)纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是(　　)

A.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应的剧烈程度

B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧,观察火焰颜色

C.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀

D.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物

7.(2019安徽淮南十校联考)工业上以粗盐(含Ca2+、Mg2+、S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甲所示。下列说法正确的是(　　)

甲

乙

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.如图乙所示装置可以比较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

8.在一密闭容器中有甲醛、氧气、氢气共16.5 g,用电火花反复引燃,使其燃烧,再将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收,Na2O2增重8.5 g,则原混合气体中O2的物质的量是              (　　)

A.0.25 mol B.0.50 mol

C.0.27 mol D.0.52 mol

9.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的CO2气体与加入HCl的物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):

则下列分析都正确的组合是(　　)

①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3

②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且两者的物质的量之比为1∶1

③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,且两者的物质的量之比为1∶1

④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3

A.①② B.①③ C.②④ D.②③

二、非选择题(本题共3小题,共46分)

10.(2019云南昆明高三检测)(15分)如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验,为收集并检验气体产物,某兴趣小组将甲装置改进成如图乙或丙所示的装置,请根据要求回答下列问题。

(1)写出钠与水反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)若按乙装置实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是　　　　(填字母)。 

A.钠块始终保持在a处,直至完全消失

B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处

C.钠处于煤油和水的交界处上下浮动

D.随反应的进行煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升

E.最终钠块在煤油中燃烧起来

(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是　　　　　　　　　　　。 

(4)用乙装置实验,点燃气体产物时,是否需要检验纯度　　　　(填“是”或“否”)。 

(5)按图丙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两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是　　　　(填字母)。 

①用铝箔包住钠　②用铜箔包住钠

a.二者收集气体一样多

b.①收集气体体积较大

c.②收集气体体积较大

11.(15分)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有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D中碱石灰的作用是　 　。 

(3)装置C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　　　　。 

12.(16分)Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。

(1)某学习小组发现:在盛有Na2O2的试管中加入足量水,固体完全溶解,并立即产生大量气泡,当气泡消失后,向其中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液变红;将试管轻轻振荡,红色很快退去;此时再向试管中加入少量MnO2粉末,又有气泡产生。

①使酚酞溶液变红是因为　　　　　　　　　　　,红色退去的可能原因是　 　。 

②加入MnO2反应产生气泡的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)Na2O2有强氧化性,H2具有还原性,有同学猜想Na2O2与H2能反应。为了验证此猜想,该小组同学进行如下实验,实验步骤和现象如下。

步骤1:按上图组装仪器(图中夹持仪器省略),检查气密性,装入药品。

步骤2:打开K1、K2,产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管,一段时间后,没有任何现象。

步骤3:检验H2的纯度后,开始加热,观察到硬质玻璃管内Na2O2开始熔化,淡黄色的粉末变成了白色固体,干燥管内硫酸铜未变蓝色。

步骤4:反应后撤去酒精灯,待硬质玻璃管冷却后关闭K1。

①添加稀盐酸的仪器名称是　　　　　　　;B装置的作用是　。 

②必须检验氢气纯度的原因是 　。 

③设置装置D的目的是 　。 

④你得到的结论是                           (若能反应请用化学方程式表示)。

课时规范练1　钠及其重要化合物

1.A　钠在空气中露置,发生如下转化:NaNa2ONaOHNaOH潮解Na2CO3·10H2ONa2CO3粉末,可知只有A项正确。

2.C　钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密度依次增大的一个例外;碱金属中除锂外,均不与N2直接反应;由Na2CO3用酒精灯加热不分解,可得出Cs2CO3加热也不分解;Cs与Na同为碱金属元素,性质相似,由Na2SO4易溶于水,可得出Cs2SO4也易溶于水。

3.D　将等质量的钠投入到稀盐酸、稀硫酸、氯化钠溶液中,发生反应本质为钠与氢离子反应生成氢气,由于Na的质量相同,所以三者放出的氢气的量相等;将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放入足量的水中,首先是钠与水反应生成NaOH和氢气,其次铝与NaOH溶液反应生成氢气,故生成的氢气要比上述三种情况多,故D项中生成的氢气最多。

4.B　如果41.8 g固体全为Na2CO3,其物质的量为0.39 mol,则其不可能恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应,A项错误;设41.8 g固体物质中,含Na2CO3的物质的量为x mol,Na2O2的物质的量为y mol,则有106 g·mol-1×x mol+78 g·mol-1×y mol=41.8 g,2(x+y) mol=1 mol·L-1×1 L=1 mol,解得x=0.1,y=0.4,B项正确;根据钠元素守恒,可知n(Na2O2)= n(NaCl)= n(HCl)=0.5 mol,即原Na2O2的质量为39 g,C项错误;Na2O2与CO2反应不可能生成NaHCO3,D项错误。

5.B　过氧化钠与水、二氧化碳的反应均是Na2O2自身的氧化还原反应,所以0.1 mol Na2O2与足量CO2反应转移电子的物质的量为0.1 mol,故A项正确;SO2具有还原性,Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4,故B项错误;Na2O和Na2O2物质的量相等且由方程式可知,Na2O2放在溶液中增加的质量为Na2O2中的Na2O部分,由此可知两溶液的质量相同,则NaOH的物质的量浓度相同,故C项正确;Na2O2与Na2S的摩尔质量相等,而且过氧化钠中含有阳离子与阴离子的数目之比为2∶1,所以等质量的Na2O2与Na2S晶体中含有相同数目的阴离子,故D项正确。

6.A　Na2CO3与酸反应分步进行,首先反应生成NaHCO3和NaCl,然后是NaHCO3与酸反应产生NaCl、CO2和H2O,产生气体,而NaHCO3中加入酸立即放出气体,所以根据反应放出气体的快慢就可判断,A项正确;纯碱和小苏打都是钠盐,焰色反应火焰都为黄色,所以无法区别二者,B项错误;纯碱和小苏打都能与Ca(OH)2溶液反应产生CaCO3白色沉淀,无法区别它们,C项错误;Na2CO3稳定,受热一般不分解,NaHCO3不稳定受热分解产生Na2CO3、CO2和H2O,也有固体残留物,所以无法区分二者,D项错误。

7.B　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,错误;D项,除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可以依次加过量BaCl2除去S,然后加NaOH除去Mg2+,然后加Na2CO3除去Ca2+和过量的Ba2+,最后用盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3,错误。

8.A　HCHO、O2、H2混合物燃烧生成CO2、H2O,CO2、H2O与Na2O2反应的化学方程式分别为:

2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2 ①

2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑ ②

甲醛可以表示为CO·H2,反应①相当于CO与Na2O2反应生成Na2CO3,因此相当于甲醛中的碳、氧按CO比例进入Na2CO3;反应②相当于H2进入NaOH中,即混合物中甲醛的H和H2进入NaOH中,故只考虑净反应,则HCHO、O2、H2中的O2的质量即为剩余气体的质量,即16.5 g-8.5 g=8 g,则氧气的物质的量为0.25 mol,A正确。

9.A　图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体,对应溶液中的溶质为NaHCO3,①正确;图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量,对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且两者的物质的量之比为,②正确;图像Ⅲ中,Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量,对应溶液中的溶质为Na2CO3,③错误;图像Ⅳ中,Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量,对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH,④错误。

10.答案 (1)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑　(2)CD

(3)储存反应过程中排出的水　(4)否　(5)b

解析 (2)因钠的密度比水小,比煤油大,钠与水接触时反应产生H2,生成的气体将钠块带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此反复,直至钠反应完。反应过程中没有O2,钠不可能燃烧,所以钠处于煤油和水的交界处,上下浮动。(4)液体充满U形管,反应过程中只产生H2,不可能含有O2,点燃时不会产生爆炸,因而不需要检验氢气的纯度。(5)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+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,故用铝箔包住Na时产生H2的体积较大。

11.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,使反应不能持续进行

(2)除去气体中的HCl　吸收未反应的CO2

(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、Na2O+CO2Na2CO3、Na2O+H2O2NaOH

(4)78%

解析 (1)制取CO2只能用CaCO3和6 mol·L-1的盐酸,因为CaCO3与硫酸反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3固体表面,使反应不能持续进行。(2)根据装置B中盛的是饱和NaHCO3溶液可知其作用是除去CO2气体中的HCl。碱石灰的作用是吸收未反应的CO2,确保测得的O2体积准确。

(4)设Na2O2的质量为x,根据:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2知:

2Na2O2　~　O2

2×78 g 22.4 L

x=1.56 g 0.224 L

所以w(Na2O2)=×100%=78%。

12.答案 (1)①过氧化钠和水反应生成氢氧化钠　反应生成的H2O2具有漂白作用　②2H2O22H2O+O2↑

(2)①长颈漏斗　吸收氢气中的杂质气体　②防止空气与氢气混合加热时发生爆炸　③防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置和过氧化钠反应影响实验验证　④氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠,Na2O2+H22NaOH

解析 (1)①Na2O2与水反应生成氢氧化钠,可使酚酞溶液变红;红色退去的可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有氧化性,能氧化有色物质;②过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;(2)①分析装置图和实验步骤可知,盛盐酸的仪器为长颈漏斗;B装置的作用是吸收氢气中的杂质气体,除去氢气中的水蒸气等;②氢气是可燃性气体,混有空气点燃时易发生爆炸,验纯可防止空气与氢气混合加热发生爆炸;③D装置是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置影响实验验证;④实验现象分析可知过氧化钠变为白色固体,硫酸铜不变蓝色证明没有水生成,证明氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠,反应的化学方程式为Na2O2+H22NaOH。