2021学年第二节 几种重要的金属化合物第1课时习题

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1．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
A．都是白色固体 B．都是碱性氧化物
C．都能和水反应形成强碱溶液 D．都是强氧化剂
2．下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是( )
A．干冰 B．黄沙 C．干粉(含NaHCO3)灭火剂 D．泡沫灭火剂
3．下列有关焰色反应叙述正确的是( )
A．氯化钠在火焰上灼烧时，火焰呈黄色
B．焰色反应是金属单质的特性
C．连续做两个样品时，应将铂丝用硫酸洗净并灼烧至无色
4．下列物质中，既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠反应的物质是( )
A．碳酸钠 B．碳酸氢钠 C．氯化钠 D．硫酸铜
5．现在有混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体，下列有关提纯碳酸钠的方法正确的是( )
A．加入过量的氢氧化钠溶液 B．加入适量的盐酸
C．将固体充分加热，直到质量不变为止 D．加入氯化钙溶液
6．在一定温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g无水Na2CO3，搅拌后静置，最终析出晶体的质量( )
A．等于1.06 g B．大于1.06 g而小于2.86 g
C．等于2.86 g D．大于2.86 g
7．将7.8 g的过氧化钠溶于92.2 g的水中，得到的溶液质量分数为( )
A．7.8% B．8% C．8.13% D．无法计算
8．CO与H2的混合气体3 g和足量的氧气燃烧后，在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增重的质量为( )
A．1.5 g B．3 g C．6 g D．无法计算
9．如图所示在密封容器中，一部分装入2.3 g金属钠，另一部分装入HgO，同时加热两部分，若加热后容器内的空气成分未变，那么装入容器中的HgO是( )
A．21.66 g B．20.06 g C．1.60 g D．10.83 g
10．某混合气体，可能含有N2、HCl、CO。把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化；再通过足量的Na2O2固体，气体体积减小；最后通过灼热的铜网，经充分反应后，气体体积又减小，但还有剩余的气体。以下对混合气体组成的判断，不正确的是( )
A．一定没有N2，CO和HCl中至少有一种 B．一定有N2，CO和HCl中至少有一种
C．一定有N2，可能有CO和HCl D．一定有N2和CO，没有HCl
11．下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
A．都是白色固体 B．都是碱性氧化物
12．下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是( )
A．干冰 B．黄沙 C．干粉(含NaHCO3)灭火剂 D．泡沫灭火剂
13．下列有关焰色反应叙述正确的是( )
A．氯化钠在火焰上灼烧时，火焰呈黄色
B．焰色反应是金属单质的特性
C．连续做两个样品时，应将铂丝用硫酸洗净并灼烧至无色
D．可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应
14．下列物质中，既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠反应的物质是( )
A．碳酸钠 B．碳酸氢钠
C．氯化钠 D．硫酸铜
15．现在有混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体，下列有关提纯碳酸钠的方法正确的是( )
A．加入过量的氢氧化钠溶液 B．加入适量的盐酸
16．在一定温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g无水Na2CO3，搅拌后静置，最终析出晶体的质量( )
A．等于1.06 g B．大于1.06 g而小于2.86 g
C．等于2.86 g D．大于2.86 g
17．将7.8 g的过氧化钠溶于92.2 g的水中，得到的溶液质量分数为( )
A．7.8% B．8% C．8.13% D．无法计算
18．CO与H2的混合气体3 g和足量的氧气燃烧后，在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增重的质量为( )
A．1.5 g B．3 g C．6 g D．无法计算
19．某混合气体，可能含有N2、HCl、CO。把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化；再通过足量的Na2O2固体，气体体积减小；最后通过灼热的铜网，经充分反应后，气体体积又减小，但还有剩余的气体。以下对混合气体组成的判断，不正确的是( )
A．一定没有N2，CO和HCl中至少有一种 B．一定有N2，CO和HCl中至少有一种
C．一定有N2，可能有CO和HCl D．一定有N2和CO，没有HCl
二、非选择题：
20．除去下列物质中的少量杂质。
(1)NaHCO3溶液中的Na2CO3，方法是______________________，反应方程式是__________________________________________。
(2)NaCl溶液中的Na2CO3，方法是______________，反应方程式是_____________________________________________________。
(3)NaOH溶液中的Na2CO3，方法是________，反应方程式是________________________________________________________________________。
21．为了制取纯净干燥的气体A，可用如图所示装置，生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制，已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色、也不会在空气中燃烧的气体，但能使带火星的木条复燃。
(1)A是________。
(2)若C是一种淡黄色固体，则烧瓶中发生反应的化学方程式是____________________________________________________。
(3)若C是一种黑色粉末，则B物质是________，C物质的作用是________________________________________________________________________。
(4)洗气瓶(广口瓶)中装的试剂D是________，其作用是____________________。所制得的气体用________法收集。
22．某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳的反应，涉及的反应有：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2)。设计用如图所示仪器来制取氧气并测量氧气的体积。
上图中的量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(0～50 mL)，供量气用，乙管可上下移动，以调节液面高低。
实验可供选用的药品有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)：______________________________________________。
(2)C装置中放入的反应物是______________________________。
(3)装置A的作用是_____________________________________，
装置B的作用是________________________________________。
(4)为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意________和________(填写字母编号)。
a．视线与凹液面最低处相平
b．等待片刻，待乙管中液面不再上升时立刻读数
c．读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平
d．读数时不一定使甲、乙两管液面相平
23．现有NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物，为了测定x值，某同学采用如图所示的装置进行实验(CaCl2、碱石灰均足量)。
(1)A装置的作用是__________________________。
(2)B装置的作用是__________________________。
(3)C装置的作用是___________________________。
(4)若在装置A的试管中装入NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物3.7 g，用酒精灯加热到反应完全，此时B管增重1.89 g，C管增重0.22 g，则x的值为________。
(5)该装置还不是很完善，可能使测定结果偏小，应如何改进___________________________________________________。
为什么？_______________________________________________。
第三章第二节第一课时练习（钠的性质）详解
一、选择题：
1、解析：选C。虽然两种氧化物的组成元素相同，但其结构、性质上的差异很大。Na2O是白色粉末，Na2O2是淡黄色粉末。Na2O是碱性氧化物，Na2O2是过氧化物。它们都能和水反应形成氢氧化钠溶液。Na2O中氧元素价态为最低价为－2价，无氧化性，Na2O2中氧元素价态为中间价为－1价，具有氧化性、还原性，是强氧化剂。
2、解析：选B。分析灭火剂与钠或钠燃烧后的产物Na2O2的作用。钠既着火，表面就生成了过氧化钠，且处于高温状态。干冰(CO2)、干粉中NaHCO3分解的产物、泡沫中的水都会与过氧化钠反应生成O2，水还能与钠反应生成H2，都可能使燃烧更剧烈，都不适合作钠着火的灭火剂。
3、D．可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应
解析：选AD。焰色反应是金属元素的特性，不论该金属元素是游离态还是化合态，在火焰上灼烧时产生的焰色是相同的；在连续做多个样品时每次都要用盐酸洗涤并灼烧到无色时为止，才能做下一个样品。由于铁在灼烧时没有特殊的焰色，所以能用它代替铂丝进行实验，其他还有镍(Ni)也能替代铂丝进行实验。
4、解析：选B。碳酸氢钠既能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，又能和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水。
5、解析：选C。由于碳酸氢钠不稳定，受热时会分解生成碳酸钠、CO2和H2O，所以当碳酸钠固体中混有碳酸氢钠时可用加热的方法除去。
6、解析：选D。无水Na2CO3加入饱和Na2CO3溶液中析出Na2CO3·10H2O；导致饱和溶液中水减少，也有Na2CO3·10H2O晶体析出。
7、解析：选C。在过氧化钠溶于水时与水反应而转化成NaOH，所以求算的是所得NaOH溶液的质量分数，则由钠守恒得到生成的NaOH为8 g，但由于在反应过程中会产生O2，所以得到的溶液质量会比100 g略少一些，所以质量分数比8%略大。
8、解析：选B。2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2 ①
2H2＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O ②
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 ③
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ ④
将①③合并得：CO＋Na2O2===Na2CO3 ⑤
将②④合并得：H2＋Na2O2===2NaOH ⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。
9、解析：选A。金属钠将HgO分解所产生的氧气全部吸收，产物应该是过氧化钠，所以2.3克金属钠完全反应后生成的过氧化钠为0.05 ml，而反应后空气成分没变，所以分解产生的O2为0.05 ml，即氧化汞的质量为0.05 ml×2×216.6 g/ml＝21.66 g。
10、解析：选AD。此题隐含陷阱的条件是通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化，不少学生误认为二者均没有发生反应。实际上HCl与NaHCO3或CO与CuO都可发生反应，但反应前后气体体积均不发生变化：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O；CuO＋COeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋CO2。因为两个反应都生成CO2气体，故与下一步Na2O2反应，使气体体积减小：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。因为含有氧气，混合气体通过灼热的铜网会使O2体积减小。最后还有气体剩余，应该是化学性质较稳定的N2。总之，凡是肯定有HCl无CO或有CO无HCl都是不全面的。应该说一定有N2，HCl和CO至少有一种，不能排除CO和HCl同时存在的可能性。
11、C．都能和水反应形成强碱溶液 D．都是强氧化剂
解析：选C。虽然两种氧化物的组成元素相同，但其结构、性质上的差异很大。Na2O是白色粉末，Na2O2是淡黄色粉末。Na2O是碱性氧化物，Na2O2是过氧化物。它们都能和水反应形成氢氧化钠溶液。Na2O中氧元素价态为最低价为－2价，无氧化性，Na2O2中氧元素价态为中间价为－1价，具有氧化性、还原性，是强氧化剂。
12、解析：选B。分析灭火剂与钠或钠燃烧后的产物Na2O2的作用。钠既着火，表面就生成了过氧化钠，且处于高温状态。干冰(CO2)、干粉中NaHCO3分解的产物、泡沫中的水都会与过氧化钠反应生成O2，水还能与钠反应生成H2，都可能使燃烧更剧烈，都不适合作钠着火的灭火剂。
13、解析：选AD。焰色反应是金属元素的特性，不论该金属元素是游离态还是化合态，在火焰上灼烧时产生的焰色是相同的；在连续做多个样品时每次都要用盐酸洗涤并灼烧到无色时为止，才能做下一个样品。由于铁在灼烧时没有特殊的焰色，所以能用它代替铂丝进行实验，其他还有镍(Ni)也能替代铂丝进行实验。
14、解析：选B。碳酸氢钠既能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，又能和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水。
15、C．将固体充分加热，直到质量不变为止 D．加入氯化钙溶液
解析：选C。由于碳酸氢钠不稳定，受热时会分解生成碳酸钠、CO2和H2O，所以当碳酸钠固体中混有碳酸氢钠时可用加热的方法除去。
16、解析：选D。无水Na2CO3加入饱和Na2CO3溶液中析出Na2CO3·10H2O；导致饱和溶液中水减少，也有Na2CO3·10H2O晶体析出。
17、解析：选C。在过氧化钠溶于水时与水反应而转化成NaOH，所以求算的是所得NaOH溶液的质量分数，则由钠守恒得到生成的NaOH为8 g，但由于在反应过程中会产生O2，所以得到的溶液质量会比100 g略少一些，所以质量分数比8%略大。
18、解析：选B。2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2 ①
2H2＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O ②
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 ③
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ ④
将①③合并得：CO＋Na2O2===Na2CO3 ⑤
将②④合并得：H2＋Na2O2===2NaOH ⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。
19、解析：选AD。此题隐含陷阱的条件是通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化，不少学生误认为二者均没有发生反应。实际上HCl与NaHCO3或CO与CuO都可发生反应，但反应前后气体体积均不发生变化：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O；CuO＋COeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋CO2。因为两个反应都生成CO2气体，故与下一步Na2O2反应，使气体体积减小：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。因为含有氧气，混合气体通过灼热的铜网会使O2体积减小。最后还有气体剩余，应该是化学性质较稳定的N2。总之，凡是肯定有HCl无CO或有CO无HCl都是不全面的。应该说一定有N2，HCl和CO至少有一种，不能排除CO和HCl同时存在的可能性。
二、非选择题：
20、解析：本题考查Na2CO3、NaHCO3的化学性质：①二者都可与酸反应产生气体，也能与碱反应；②NaHCO3不稳定，受热易分解，而Na2CO3受热不分解。
答案：(1)通入CO2气体
Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
(2)加入适量盐酸
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
(3)加入适量的Ca(OH)2溶液(过滤)
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
21、解析：无色、无味且不燃烧的气体主要有O2、N2、稀有气体，而能使带火星的木条复燃的气体只能是氧气。可用淡黄色固体(Na2O2)与液体反应制得O2，也可由黑色固体(MnO2)和液体(H2O2)作用制得。由于上述方法制得的氧气都是在水溶液中制得的，所以要得到干燥纯净的O2则应干燥后再收集。
答案：(1)O2
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)H2O2 催化剂
(4)浓硫酸 除去O2中的水蒸气 向上排空气
22、解析：模拟呼吸面具中的原理，制取氧气并较准确地测量氧气的体积。因此必须首先制取二氧化碳，并提纯，与过氧化钠反应后还要保证测量出的氧气的体积较准确。则本实验的顺序是：①制取CO2，②净化CO2，③使CO2与Na2O2反应，④净化O2，⑤用量气管测出O2的体积。C装置在U形管的一侧用玻璃纤维隔开，上边可放置固体，这显然是一个类似于启普发生器的装置，因此必须选用大理石和盐酸(不选用稀H2SO4是由于稀H2SO4可与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面阻碍反应的进一步进行，不选碳酸钠是因为其为粉末状而不是块状固体)制备CO2，而在使用盐酸时会使生成的CO2中混有HCl，因此要用碳酸氢钠溶液除去。潮湿的CO2通入D中，与Na2O2反应生成O2，反应生成的O2中可能混有未反应的CO2，故需用NaOH溶液洗气除去，然后再测量O2的体积。调节甲、乙两管液面相平，是为了使O2的压强与大气压相等，减少计算误差。
答案：(1)⑤③④⑥⑦②①⑧(其中⑥⑦顺序可对调)
(2)大理石和盐酸
(3)吸收混在氧气中未反应的CO2
吸收混在CO2中的HCl
(4)a c
23、解析：(4)B管增重1.89 g是产生的水的质量，H2O来自于NaHCO3的分解和Na2CO3·xH2O失水。C管增重0.22 g是产生的CO2的质量。由CO2的质量可求出NaHCO3的质量及其产生H2O的质量。
2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
2×84 44 18
0．84 g 0.22 g 0.09 g
即Na2CO3·xH2O的质量为3.7 g－0.84 g＝2.86 g，Na2CO3·xH2O含水：1.89 g－0.09 g＝1.80 g，在Na2CO3·xH2O中：
eq \f(M(Na2CO3),M(H2O))＝eq \f(106,18x)＝eq \f(2.86 g－1.80 g,1.80 g)＝eq \f(1.06 g,1.80 g)，
得x＝10。
答案：(1)加热，使NaHCO3分解，使Na2CO3·xH2O失水 (2)吸收反应中生成的水 (3)吸收反应中生成的CO2 (4)10 (5)在C装置后再加一个装有碱石灰的U形管 为了防止空气中的CO2和H2O被C装置中的碱石灰吸收