人教版新高考化学一轮复习训练-　钠及其化合物　碱金属元素

[1]考点规范练8　钠及其化合物　碱金属元素

一、选择题

1.下列关于钠的说法正确的是(　　)。

A.实验后剩余的钠粒不能放回原试剂瓶中

B.钠着火后,可用泡沫灭火器灭火

C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中

D.钠与硫酸铜溶液反应时,有大量红色固体铜出现

2.下列有关Na2O2的说法不正确的是(　　)。

A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成

B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应

C.Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂

D.Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中,会产生气体和浑浊

3.(双选)若a g Na在足量氯气中燃烧,生成氯化钠固体的质量为(a+3.55) g,则a g Na与一定量的氧气反应,生成固体的质量可能为(　　)。

A.(a+0.4) g 

B.(a+1.2) g

C.(a+1.6) g 

D.(a+3.2) g

4.下列实验装置不能达到实验目的的是(　　)。

5.向过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液,溶液先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体,该气体能使带火星的木条复燃;实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是(　　)。

A.过氧化钠与水反应产生的气体为O2

B.过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂

C.实验②③可证明使酚酞溶液褪色的不是氢氧化钠和氧气

D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2

6.“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如下:

下列叙述错误的是(　　)。

A.实验时先点燃装置①的酒精灯,过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞

B.装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉,作用是吸收多余的NH3

C.向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨,加入细小的食盐颗粒并降温,可析出NH4Cl

D.用装置④加热碳酸氢钠可实现步骤Ⅱ的转化,所得CO2可循环使用

7.(2020江苏高三模拟)某实验小组为测定某天然碱(aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O)样品的组成,完成下列实验,下列现象或结论不正确的是(　　)。

A.取一定量的天然碱样品,溶解,配成饱和溶液,向溶液中通入CO2,观察到有白色晶体析出

B.取一定量的天然碱样品,溶解,加入生石灰,可以用于制备少量烧碱

C.称取4.98 g天然碱样品,逐滴加入浓度为1.5 mol·L-1的盐酸,至不再有气体产生,消耗50.0 mL盐酸。由实验数据可确定所取4.98 g天然碱样品中n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.075 mol

D.称取16.6 g天然碱样品,加热至恒重,生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,两者质量分别增加2.25 g和1.1 g,由实验数据确定该天然碱的化学式为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O

8.密闭容器中盛有一定量CH4与O2的混合气体及足量的Na2O2固体,电火花点燃充分反应后,恢复至室温,发现容器中无气体剩余,则原混合气体中CH4与O2的体积比为(　　)。

A.2∶1 B.1∶2

C.1∶1 D.任意比

9.下列叙述中不正确的是(　　)。

A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaOH饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成

B.向Na2CO3溶液中逐滴加入溶质物质的量相等的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2

C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积前者大

D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出

10.向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸的体积之间的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)。

A.原NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L-1

B.通入CO2在标准状况下的体积为448 mL

C.通入CO2后,所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3

D.通入CO2后,所得溶液中溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1

二、非选择题

11.某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。

(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为　                                                。 

(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。

①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论 　　　　　　。

②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是　　　(填字母)。 

a.溶液温度下降

b.溶液温度升高

c.滴入酚酞溶液后呈红色

(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。

①两试管中均产生气体,　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。 

②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是　　　　(填字母)。 

a.装置Ⅰ的气球体积较大

b.装置Ⅱ的气球体积较大

c.生成气体的体积根据盐酸计算

d.生成气体的体积根据固体计算

12.已知:A为含金属离子的淡黄色固体化合物,E、X为空气中常见气体,A、B、C、D含有相同的

金属离子,其转化关系如右图(部分产物已略去)。

请回答下列问题。

(1)这种金属离子的结构示意图为　                                                。 

(2)X的电子式为　　　　　　　　　　　　　。 

(3)B中所含化学键的类型是　　　　　　　　　。常温常压下,7.8 g A与足量水充分反应放出a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:　                                                 　。 

(4)①C也可转化为B,写出该转化的化学方程式:                                                 　。 

②B与D反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)将一定量的气体X通入2 L B的溶液中,向所得溶液中边振荡边逐滴加入稀盐酸至过量,产生的气体与HCl物质的量的关系如图(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。

A点溶液中所含溶质的化学式为　　　　　　　　　,A~B之间发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案：

1.C　解析:实验后剩余的钠应放回原试剂瓶,A项错误。钠燃烧后的产物过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气,使燃烧加剧,B项错误。钠的密度比煤油的密度大,且与煤油不反应,故保存在煤油中可以隔绝空气和水,C项正确。钠与CuSO4溶液反应时,先与水反应生成NaOH,生成的氢氧化钠再与CuSO4反应生成Cu(OH)2,即不能置换出金属铜,D项错误。

2.B　解析:根据可燃物燃烧的条件可知A项正确。反应物中没有单质参加反应,不符合置换反应的定义,B项错误。Na2O2与CO2、H2O的反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,C项正确。Na2O2先与水反应生成O2和NaOH,NaOH再与Ca(HCO3)2反应生成沉淀CaCO3,D项正确。

3.BC　解析:由题意可知,与氯气反应的Na的质量为2.3 g,则2.3 g Na与O2反应可能生成(2.3+0.8) g Na2O,也可能生成(2.3+1.6) g Na2O2,还可能生成Na2O和Na2O2的混合物,其质量介于(2.3+0.8) g和(2.3+1.6) g之间。选项B、C符合题意。

4.D　解析:A中反应放热,导致大试管中气体压强增大,红墨水柱右侧上升。B中胶头滴管中为NaOH浓溶液,能吸收较多的CO2,使圆底烧瓶中气体压强减小。C中焰色试验可用光洁无锈的铁丝、镍丝、钨丝等代替铂丝。D中应将NaHCO3置于小试管中,Na2CO3置于大试管中,加热时右侧烧杯中澄清石灰水变浑浊,左侧烧杯中澄清石灰水不变浑浊,说明热稳定性:Na2CO3>NaHCO3。

5.B　解析:过氧化钠与水反应不需要催化剂,B项错误。实验②③作为对照实验,可证明氢氧化钠和氧气不能使酚酞溶液褪色,C项正确。根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2,H2O2在MnO2作催化剂的条件下分解产生O2,A项、D项正确。

6.D　解析:因为氨气极易溶于水,而二氧化碳在水中的溶解度非常小,所以应该先通入氨气,A项不符合题意;过量氨气扩散到空气中会造成污染,所以要进行尾气吸收,2NH3+H2SO4(NH4)2SO4,B项不符合题意;过滤碳酸氢钠晶体后,母液中含有氯化铵,向母液中通入氨气可以增大溶液中铵根离子的浓度,使NH4Cl以晶体的形式析出,C项不符合题意;固体加热不可用烧杯,该装置也不能实现二氧化碳的循环使用,D项符合题意。

7.C　解析:测定某天然碱(aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O)样品的组成,确定Na2CO3、NaHCO3、H2O的比例关系即可。碳酸钠在溶液中与二氧化碳反应转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠的质量比碳酸钠的大,溶剂水的质量减少,而碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,故会析出碳酸氢钠,即观察到有白色晶体析出,A项正确。发生反应:CaO+H2OCa(OH)2,Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH+H2O,过滤分离,滤液蒸发结晶得到NaOH,B项正确。碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸恰好反应生成NaCl,消耗HCl的物质的量为0.05 L×1.5 mol·L-1=0.075 mol,根据钠离子守恒可知:2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=n(NaCl)=0.075 mol,C项错误。天然碱加热分解得到Na2CO3、CO2、H2O,生成二氧化碳的物质的量==0.025 mol,分解生成水的总物质的量==0.125 mol,由2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,可知天然碱中n(NaHCO3)=2×0.025 mol=0.05 mol,碳酸氢钠分解生成的水为0.025 mol,故天然碱中结晶水的物质的量=0.125 mol-0.025 mol=0.1 mol,天然碱中n(Na2CO3)==0.1 mol,故天然碱中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)∶n(H2O)=0.1 mol∶0.05 mol∶0.1 mol=2∶1∶2,故天然碱的组成为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O,D项正确。

8.A　解析:容器中无气体剩余,说明氢元素转化为氢氧化钠,碳元素转化为碳酸钠,反应的化学方程式可表示为2CH4+O2+6Na2O28NaOH+2Na2CO3,所以原混合气体中CH4与O2的体积比为2∶1。

9.B　解析:向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,生成Ca(HCO3)2,再向溶液中加入NaOH饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成,A项正确。向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸首先发生反应:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,所以Na2CO3和HCl的物质的量相等时,不会产生CO2,B项错误。NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应均生成二氧化碳气体,等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,放出CO2的质量相等,NaHCO3和Na2CO3的质量相等时,NaHCO3的物质的量大,所以同温同压下,生成的CO2体积大,C项正确。向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,常温下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小,且反应消耗水,所以有NaHCO3晶体析出,D项正确。

10.A　解析:当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时,可能发生的反应有:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O或NaOH+CO2NaHCO3。逐滴加入盐酸时,无论是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3,与盐酸反应时都会生成NaCl,当加入盐酸体积为100 mL时,n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)=0.02 mol,溶质为NaCl时所用NaOH溶液和盐酸的体积相同,那么浓度也相同,即原NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L-1,A项正确。根据碳原子守恒,通入的CO2在标准状况下的体积为336 mL,B项错误。盐酸由25 mL滴至100 mL时,发生的反应为NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,消耗盐酸0.015 mol,生成CO2 0.015 mol,故通入CO2后溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3;设通入CO2后所得溶液中的Na2CO3的物质的量为x,NaHCO3的物质的量为y,根据原子守恒:2x+y=0.02 mol、x+y=0.015 mol,解得x=0.005 mol,y=0.01 mol,所得溶液中溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1,C、D项错误。

11.答案:(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

(2)①相同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水

②bc

(3)①Ⅰ　②ac

解析:(1)碳酸钠稳定,受热难分解,碳酸氢钠热稳定性差,受热易分解,生成二氧化碳气体,故A为碳酸氢钠,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O,生成碳酸钙沉淀,澄清石灰水变浑浊。

(2)①根据实验现象可知,在相同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水。

②碳酸钠溶解过程放热,溶液温度升高,a项错误,b项正确;碳酸钠为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,滴入酚酞溶液后呈红色,c项正确。

(3)①将气球内的固体同时倒入试管发生反应:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,同等条件下,碳酸钠与盐酸反应的速率比碳酸氢钠与盐酸反应的速率小,所以Ⅰ的反应程度更为剧烈。

②Na2CO3的摩尔质量为106 g·mol-1,NaHCO3的摩尔质量为84 g·mol-1,等质量的Na2CO3和NaHCO3,NaHCO3物质的量较多,生成二氧化碳较多,所以装置Ⅰ的气球体积较大,a项正确,b项错误;Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,根据化学方程式计算可知盐酸不足,生成气体的体积可根据盐酸计算,c项正确,d项错误。

12.答案:(1) 　

(2　

(3)极性共价键、离子键　2Na2O2(s)+2H2O(l)4NaOH(aq)+O2(g)　ΔH=-20a kJ·mol-1

(4)①Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH或Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH(合理即可)

②OH-+HCC+H2O

(5)Na2CO3、NaCl　C+H+HC

解析:A为含金属离子的淡黄色固体化合物,则A为Na2O2,根据2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑及E、X为空气中常见气体,知E为O2,B为NaOH,C为Na2CO3,D为NaHCO3,X为CO2。

(3)B为离子化合物NaOH,所含化学键的类型是极性共价键、离子键;7.8 g A与足量的水充分反应放出热量a kJ,则2 mol Na2O2与足量的水充分反应放出热量20a kJ,该反应的热化学方程式为2Na2O2(s)+2H2O(l)4NaOH(aq)+O2(g)　ΔH=-20a kJ·mol-1。

(4)①C转化为B,即Na2CO3转化为NaOH,可以加Ca(OH)2或Ba(OH)2实现,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH或Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH;②B与D反应的离子方程式为OH-+HCC+H2O。

(5)根据Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑知,Na2CO3转化为NaHCO3、NaHCO3转化为NaCl需要的HCl的物质的量相等,实际上产生气体之前消耗盐酸与产生二氧化碳消耗盐酸体积之比为3∶2,说明溶液中还存在NaOH,则原溶液中溶质为NaOH和Na2CO3,结合化学方程式可知,溶液中n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶2,故A点时氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,所以A点时溶液中的溶质是Na2CO3和NaCl,A~B的反应是Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,离子方程式是C+H+HC。

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