一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.下列关于钠的叙述错误的是 ( )
A.实验后剩余少量钠可放回原试剂瓶中
B.用一般的化学还原法不能制取金属钠
C.某物质的焰色反应为黄色,则该物质一定含钠元素
D.钠可以用少量水密封保存
2.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入绿豆大小的金属钠,可能观察到的现象是 ( )
3.下列有关金属的说法不正确的是 ( )
A.用加热法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体
B.用观察法区别Na2O粉末和Na2O2粉末
C.用AlCl3溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液
D.用CaCl2溶液来检验纯碱溶液中是否含有少量小苏打
4.常温下,不可能与NaHCO3溶液反应生成气体的物质是 ( )
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
5.(2014·衡阳模拟)有三份等质量的小苏打,第一份直接与盐酸恰好完全反应;第二份首先加热,使其部分分解后,再与盐酸恰好完全反应;第三份首先加热,使其完全分解后,再与盐酸恰好完全反应。假若盐酸的物质的量浓度相同,消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3,则V1、V2和V3的大小关系正确的是 ( )
A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2
C.V2>V3>V1 D.V1=V2=V3
6.(2013·江西重点中学高三模拟)如图所示,两圆圈相交的部分表示圆圈内的
物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol,水的质量为100 g。下列说法正确的是 ( )
A.反应③最多能产生0.05 mol O2
B.反应①的离子方程式为Na+2H2O====Na++2OH-+H2↑
C.②③反应的类型相同
D.①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的物质的量从大到小的顺序:①>②>③
7.(2014·襄阳模拟)为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W0g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理(除W0外)的是 ( )
实验
方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成100 mL溶液,取10 mL,加入酚酞,用标准盐酸滴定 消耗盐酸
的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收 碱石灰增重 C 重量法 样品放入烧瓶中,置于电子天平上,加入足量盐酸 减轻的质量 D 量气法 将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气 排水体积 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
( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 碳酸钠溶液可用于治疗胃病 Na2CO3可与硫酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有 B 将Na2O2加入酚酞试液中,酚酞变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ错,无 C 金属钠保存在煤油中,以隔绝空气 常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ对,有 D 过氧化钠可用作航天员的供氧剂 Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有 9.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A.Na2O2是白色固体,能与水反应生成碱NaOH,所以Na2O2是碱性氧化物
B.足量Na2O2和标准状况下11.2 L CO2反应,转移电子数目为NA
C.1 mol Na2O2中含有O的个数为2NA
D.ag CO或C6H12O6在O2中完全燃烧,产物与足量Na2O2完全反应,固体质量恰好增加ag
10.(能力挑战题)有8 g Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与200 g质量分数为3.65%的盐酸恰好反应,蒸干溶液,最终得固体质量为 ( )
A.8 g B.15.5 g C.11.7 g D.无法计算
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(12分)某研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质和用途,进行了如下图所示实验:
(1)若用实验Ⅳ来验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是 ____________________________________。
(2)若用实验来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体,能达到实验目的的是________
(3)若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数,Ⅲ能否达到实验目的?若能,请说明其计算所需的数据 ________________________________________;
若不能,请简要说明理由 ____________________________________________。
12.(17分)(能力挑战题)(2013·大连模拟)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究:
[实验]将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上粘附着白色物质。
[提出假设]
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
[设计实验方案验证假设]该小组对燃烧后白色产物进行如下探究:
实验
方案 实验操作 实验现象 结论 方案
1 取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 溶液变
成红色 白色物质
为Na2O 方案
2 ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液 出现白色
沉淀 ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 无明显
现象 [思考与交流]
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是________________________
______________________________________________________________。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为
(3)通过方案1和方案2的实验,你认为上述三个假设中, __________________________________________________________。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 ______________________________。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由: _________________________________________________________。
13.(11分)向100 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应,测知最后溶液的pH>7。
(1)此时溶液的溶质如果是单一成分,可能是
(2)在上述所得溶液中,逐滴滴加1 mol·L-1的盐酸,所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如下图所示:
①加入盐酸200 mL之前,无气体产生,写出OA段发生反应的离子方程式: ___
②产生的CO2在标准状况下的体积为
③B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是
答案解析
1.【解析】选D。钠活泼,不能随意丢弃,可以放回原试剂瓶,A对;钠是活泼性很强的金属,很难由化合物还原得到钠,而是通过电解熔融氯化钠制备,B对;C中焰色反应为黄色,焰色反应属于元素的性质,C对;钠会与水反应,应密封保存在煤油中,D错。
2.【解题指南】解答本题应注意以下两点:
(1)明确水和煤油的密度大小,确定上层和下层的成分。
(2)明确金属钠与煤油和水的密度关系,确定金属钠的位置。
【解析】选A。煤油的密度小于水,因此上层为煤油,下层为水,B错误。Na的密度介于水和煤油之间,应在水和煤油的交界处反应。
3.【解析】选D。利用Na2CO3和NaHCO3热稳定性的差异,分别取少量固体放在试管中加热,能产生无色无味且使澄清石灰水变浑浊的气体的物质是NaHCO3,受热不分解的是Na2CO3,A正确;Na2O呈白色,Na2O2呈淡黄色,观察即可分辨,B正确;Na2CO3与AlCl3发生反应生成白色沉淀和气体,向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液会生成沉淀,随后沉淀逐渐溶解,故AlCl3溶液能鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液,C正确;CaCl2虽与NaHCO3不反应,但与Na2CO3反应会生成沉淀,无法鉴别,D错误。
4.【解析】选B。酸、盐(如AlCl3)、氧化物(如SO2)均能与NaHCO3溶液反应产生气体,但碱与NaHCO3溶液反应不产生气体。
【误区警示】本题易错选C或D。原因是忽视了酸式盐(如NaHSO4)与NaHCO3溶液的反应;有些酸性氧化物(如SO2、SO3等)能与NaHCO3溶液反应产生CO2,而受思维定势的影响,只考虑了碱性氧化物(如Na2O)与溶液的反应。
5.【解析】选D。设小苏打(NaHCO3)的物质的量为2 mol,
过程Ⅰ:2 mol NaHCO3消耗2 mol HCl
过程Ⅱ:2 mol NaHCO3消耗2 mol HCl
过程Ⅲ:2 mol NaHCO31 mol Na2CO3消耗2 mol HCl
故三个过程中消耗HCl的量相等。
【加固训练】(2014·衡阳模拟)在一密闭容器中有HCHO、H2和O2混合气体共
20 g,放入足量Na2O2用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重8 g,则原混合气体中O2的质量分数是 ( )
A.60% B.33.3%
C.36% D.40%
【解析】选A。Na2O2吸收的是HCHO和H2的质量,故混合气体中O2的质量为20 g-
8 g=12 g,O2的质量分数为×100%=60%。
6.【解析】选A。0.1 mol Na2O2与100 g H2O反应,H2O过量,最终形成NaOH溶液,反应③最多能产生0.05 mol O2,A正确;反应①的离子方程式电荷不守恒,应为2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑,B错误;②属于化合反应,是非氧化还原反应,③属于氧化还原反应,C错误;①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的物质的量从大到小的顺序:③=②>①,D错误。
7.【解析】选A。B项中碱石灰不但吸收CO2,而且吸收水分,B错误;C项中CO2气体中会混有水蒸气,故减轻的质量不是CO2的质量,C错误;CO2能溶于水而使排出水的体积与CO2的体积不相等,D错误;用酚酞作指示剂时,Na2CO3与HCl反应生成NaHCO3,故消耗盐酸的物质的量即为样品中Na2CO3的物质的量,进而可求得Na2CO3的质量分数。
8.【解析】选D。A项错误,碳酸钠具有较强的碱性,不可用于治疗胃酸过多。B项错误,Na2O2与水反应生成NaOH,使酚酞变红,但又迅速将其氧化漂白而褪色。C项错误,钠在空气中生成的氧化物为氧化钠,金属钠保存在煤油中,是为了隔绝氧气和水蒸气。D项正确,过氧化钠可以消耗CO2、H2O,产生O2,因此可用作航天员的供氧剂。
9.【解题指南】解答本题应明确两点:
(1)Na2O2与水或CO2反应时,每生成1 mol O2转移2 mol电子。
(2)正确理解H2、CO或二者混合气体,以及通式为(CO)m(H2)n的有机物燃烧后与Na2O2反应的增重规律。
【解析】选D。Na2O2为淡黄色固体,与水反应除生成NaOH外还放出O2,因此Na2O2不是碱性氧化物,A错误。根据反应2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,当有2 mol CO2参加反应时转移2 mol e-,故标准状况下11.2 L CO2(0.5 mol)反应时,转移电子数目为0.5NA,B错误。Na2O2是离子化合物,不存在氧原子,故C错误。根据规律H2、CO或其混合气体,以及通式为(CO)m(H2)n的有机物,完全燃烧后产物与足量Na2O2充分反应,Na2O2增重与原物质质量相等,容易判断D正确。
10.【解题指南】解答本题可利用反应后电解质溶液中的电荷守恒来解决问题。
【解析】选C。n(HCl)==0.2 mol,由题意知,所得溶液中的溶质只有NaCl,根据电荷守恒得:n(Na+)=0.2 mol,则n(NaCl)=0.2 mol,所以蒸干溶液后最终得固体质量为0.2 mol×58.5 g·mol-1=11.7 g,故选C项。
【方法技巧】有关化学计算的一种常用方法——守恒法
所谓“守恒法”就是利用化学反应前后的某些量之间的恒定或等价关系,推理得到正确答案的方法。常用的守恒有:(1)质量守恒;(2)化合物中正负化合价总数守恒;(3)元素(或原子)守恒;(4)电荷守恒;(5)得失电子守恒等。例如上题,此题中发生的反应很多,但仔细分析可知,蒸干溶液后所得固体为NaCl,其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-,在整个过程中Cl-守恒,则存在n(NaCl)=n(HCl)。
11.【解析】(1)因为NaHCO3不稳定,加热时易分解;而Na2CO3稳定,加热时不易分解,故把NaHCO3放入内层小试管中更有说服力。
(2)因为Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应时都能放出CO2,故Ⅰ不可以;等物质的量浓度的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与稀盐酸反应时,NaHCO3的反应更剧烈,故Ⅱ可以;加热NaHCO3和Na2CO3固体时,NaHCO3受热分解,Na2CO3不分解,故Ⅲ、Ⅳ也可以。
(3)需要知道混合物的总质量和生成沉淀的质量或反应前后试管内固体的质量。
答案:(1)NaHCO3 左边试管中的澄清石灰水变浑浊
(2)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ Ⅱ
(3)能;固体样品的质量和沉淀总质量(或反应前后固体的质量)
【方法技巧】差量法在NaHCO3分解计算中的应用
在化学反应中,根据质量守恒定律,反应物和生成物按一定的质量比发生反应。
碳酸氢钠固体的分解反应,产物中的二氧化碳是气体,水是液体。反应中固体物质反应前后的差值与反应物、生成物的质量成正比例关系。
具体如下:
2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O Δm(固)
2×84 g 106 g 44 g 18 g 62 g
其固体差量可用下列两种方法得出:
(2NaHCO3～Na2CO3)或(CO2+H2O)
(2×84 g-106 g) 或(44 g+18 g)
12.【解析】根据溶于水溶液呈碱性,不能得出一定含有Na2O,因为Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞试液变红。方案2加入过量的CaCl2溶液出现白色沉淀,滤液不能使酚酞试液变红,则白色固体为Na2CO3,不含Na2O,所以假设2成立。丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠,这是不可能的,因为反应物中没有氢元素,不会生成氢氧化钠。
答案:(1)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞变红,还有可能是Na2O和Na2CO3的混合物 (2)Na2CO3
(3)假设2 方案2①中出现的白色沉淀是CaCO3;方案2②中滴加无色酚酞试液无明显现象,说明燃烧后的白色产物中没有Na2O存在,所以燃烧后的白色产物中仅有Na2CO3
(4)4Na+3CO22Na2CO3+C
(5)不同意;因为反应物中无氢元素(或违背质量守恒定律)(其他合理解释也可以)
13.【解题指南】解答本题要明确以下两点:
(1)Na2CO3溶液、NaHCO3溶液因C、HC的水解而使溶液呈碱性。
(2)由图像中OA、AB段消耗盐酸量的多少判断溶液的成分。
当V(OA)HCl=V(AB)HCl时溶质为Na2CO3;
V(OA)HCl>V(AB)HCl时溶质为Na2CO3和NaOH;
V(OA)HCl
