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第一講 鈉及其重要化合物
[課后達(dá)標(biāo)訓(xùn)練]
一、選擇題
1.(2018唐山高三模擬)下列說法不正確的是( )
A.金屬鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物與氧氣的用量無關(guān)
B.NaHCO3的熱穩(wěn)定性大于Na2CO3
C.乙醇可與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣
D.金屬鈉著火時(shí),用細(xì)沙覆蓋滅火
解析:選B。NaHCO3受熱易分解而Na2CO3受熱不易分解,故Na2CO3的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于NaHCO3。
2.(2018聊城高三模擬)在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉,加熱至熔化時(shí),用玻璃棒蘸取少量無水 CuSO4與熔化的鈉接觸,瞬間產(chǎn)生耀眼的火花,同時(shí)有紅色物質(zhì)生成。下列說法中不正確的是( )
A.上述反應(yīng)是置換反應(yīng)
B.上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C.上述反應(yīng)中無水CuSO4表現(xiàn)了還原性
D.加熱且無水條件下,Na可以與CuSO4反應(yīng)并生成Cu
解析:選C。反應(yīng)中CuSO4被還原為Cu,無水CuSO4表現(xiàn)的是氧化性。
3.下列關(guān)于氧化鈉和過氧化鈉的敘述中,正確的是( )
A.都屬于堿性氧化物
B.都能與水發(fā)生化合反應(yīng)
C.水溶液的成分相同
D.與二氧化碳反應(yīng)生成不同的鹽
解析:選C。Na2O2不屬于堿性氧化物;Na2O2與H2O發(fā)生的反應(yīng)不屬于化合反應(yīng);Na2O、Na2O2分別與CO2反應(yīng)均生成Na2CO3這一種鹽。
4.堿金屬鈁(Fr)具有放射性,它是堿金屬元素中最重的元素,根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律預(yù)測(cè)其性質(zhì),其中不正確的是( )
A.在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑
B.鈁在空氣中燃燒時(shí),只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物
C.它的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH,這是一種極強(qiáng)的堿
D.它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣,由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸
解析:選B。根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,從金屬鋰到金屬鈁隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸增大,元素的金屬性逐漸增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸增強(qiáng),與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng),與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物越來越復(fù)雜,可以產(chǎn)生過氧化物、超氧化物等。
5.將Na2O2分別投入到含有下列離子的溶液中,離子濃度明顯減小(忽略溶液體積變化)的是( )
①S2- ②SO?、跦CO?、蹻e2+?、軨O
⑥SO ⑦CH3COO-?、郚H
A.①②③④⑧ B.①②③④⑤
C.②③④⑤⑧ D.④⑤⑥⑦⑧
解析:選A。S2-、SO、Fe2+均被氧化,且Fe2+最終轉(zhuǎn)化成 Fe(OH)3沉淀,HCO轉(zhuǎn)化成CO,NH轉(zhuǎn)化成NH3H2O或生成NH3。Na2O2與水反應(yīng)產(chǎn)生的OH-抑制CO和CH3COO-的水解,則CO、CH3COO-的濃度增多,SO的濃度基本不變。
6.如圖所示裝置,試管b中盛有水,氣球a中盛有干燥的Na2O2顆粒,U形管中盛有淺紅色的水,將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。實(shí)驗(yàn)時(shí)將氣球中的Na2O2抖落到試管內(nèi)的水中,將發(fā)生的現(xiàn)象是( )
A.U形管內(nèi)淺紅色的水褪色 B.試管b內(nèi)溶液變紅
C.氣球a被吹大 D.U形管內(nèi)水位:d
c,故C項(xiàng)正確。
7.(2018濟(jì)南高三模擬)將0.02 mol Na分別投入到盛有100 mL水、100 mL 1 mol/L鹽酸、100 mL 1 mol/L 硫酸銅溶液的X、Y、Z三個(gè)燒杯中,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.三個(gè)燒杯中一定均會(huì)發(fā)生的離子反應(yīng)有2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.三個(gè)燒杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng),相比而言,X燒杯中的反應(yīng)平緩些
C.Z燒杯中一定會(huì)有沉淀生成,但沉淀不是單質(zhì)銅
D.三個(gè)燒杯中生成氫氣的物質(zhì)的量相同
解析:選A。A.鈉是活潑金屬,極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,在水中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,在鹽酸中先與H+反應(yīng),若鈉過量,過量的鈉再與水反應(yīng),Na為0.02 mol,H+為0.1 L1 mol/L=0.1 mol,H+過量,離子方程式為2Na+2H+===2Na++H2↑,離子方程式不同,A不正確;B.溶液中氫離子濃度越大,反應(yīng)越劇烈,水顯中性,鹽酸和硫酸銅溶液均顯酸性,所以X燒杯中的反應(yīng)平緩些,B正確;C.鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉與硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅,C正確;D.鈉的物質(zhì)的量相同,最終產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量相同,D正確。
8.焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程中鉑絲的清洗和灼燒與鉀焰色反應(yīng)的觀察兩項(xiàng)操作如圖所示:
下列敘述中不正確的是( )
A.每次實(shí)驗(yàn)中都要先將鉑絲灼燒到火焰無色,再蘸取被檢驗(yàn)物質(zhì)
B.鉀的焰色反應(yīng)要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)最好選擇本身顏色較深的火焰
D.沒有鉑絲可用無銹鐵絲代替進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
解析:選C。A項(xiàng),如果不這樣做,會(huì)給樣品火焰顏色帶來干擾,正確;B項(xiàng),觀察鉀的焰色時(shí)要透過藍(lán)色鈷玻璃,濾去黃光再觀察,正確;C項(xiàng),焰色反應(yīng)應(yīng)選擇本身顏色較淺的火焰,錯(cuò)誤;D項(xiàng),鐵絲與鉑絲灼燒時(shí)火焰都無色,可以用于進(jìn)行焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),正確。
9.(2018邯鄲高三模擬)將Na2O、Na2O2、Na和足量NaHCO3的混合物置于密閉容器中充分加熱,經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后排放出所有氣體物質(zhì),則最終殘留的固體物質(zhì)是( )
A.Na2O2與Na2CO3 B.Na2CO3
C.NaOH和Na2CO3 D.Na2CO3、Na2O2、NaOH
解析:選B。在密閉容器中NaHCO3加熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O,Na2O和CO2反應(yīng)生成Na2CO3,Na2O2和CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2,Na與水反應(yīng)生成NaOH和H2,NaOH與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和H2O,故最終產(chǎn)物為Na2CO3。
10.(2018衡水高三模擬)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)
操作
A
觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象
用鑷子從煤油中取出金屬鈉,切下黃豆大小的鈉,小心放入裝滿水的燒杯中
B
檢驗(yàn)NaHCO3與Na2CO3溶液
用小試管分別取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
C
證明Na2O2與CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
Na2O2用棉花包裹,放入充滿CO2的集氣瓶中,棉花燃燒,說明Na2O2與CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D
檢驗(yàn)Na2CO3與K2CO3溶液
用鉑絲分別蘸取溶液,在酒精燈外焰上灼燒,直接觀察火焰的顏色
解析:選C。應(yīng)將鈉表面的煤油用濾紙吸干且燒杯中不能裝滿水,A錯(cuò)誤;向NaHCO3與Na2CO3溶液中分別滴加澄清石灰水,都有白色沉淀產(chǎn)生,B錯(cuò)誤;Na2O2與CO2反應(yīng)生成氧氣,如果棉花燃燒說明達(dá)到了著火點(diǎn),能證明Na2O2與CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),C正確;觀察鉀的焰色反應(yīng)應(yīng)該透過藍(lán)色鈷玻璃,D錯(cuò)誤。
二、非選擇題
11.有人設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的方法以驗(yàn)證反應(yīng)實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí),往100 mL大試管中先加40 mL煤油,取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡膠塞,通過長(zhǎng)頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡膠塞,并夾緊彈簧夾(如圖)。仔細(xì)觀察,回答下列問題:
(1)如何從試劑瓶中取用金屬鈉?剩余的Na能否放回原試劑瓶?_________________
________________________________________________________________________。
(2)有關(guān)鈉反應(yīng)的現(xiàn)象是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)大試管的下層溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象:________________________________________。
(4)裝置中液面的變化:大試管內(nèi)液面____________,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面____________。
(5)寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)用鑷子從試劑瓶中取一塊金屬鈉,用濾紙吸干表面上的煤油,用小刀在玻璃片上切米粒大小的鈉做實(shí)驗(yàn)用,剩余的鈉要放回原試劑瓶,不能隨意丟棄
(2)有氣泡生成,鈉熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面處上下跳動(dòng),最終完全溶解
(3)下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀
(4)下降 上升
(5)2Na+FeSO4+2H2O===Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
12.如圖實(shí)驗(yàn)裝置用于驗(yàn)證某些物質(zhì)的性質(zhì)。在試管A中裝入足量的固體NaHCO3,D為固定蚊香的硬紙片。試回答下列問題:
(1)在A試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________
__________________________________________________。
(2)B裝置的作用是________________________________
___________________________________________________。
(3)在雙球干燥管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________
________________________________________________________________________。
(4)雙球干燥管內(nèi)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若將干燥管內(nèi)的Na2O2換成Na2O,則雙球干燥管內(nèi)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________
________________________________________________________________________。
解析:NaHCO3受熱發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生的CO2經(jīng)濃硫酸干燥后,與雙球干燥管中Na2O2發(fā)生反應(yīng):2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,淡黃色的Na2O2固體逐漸變?yōu)榘咨勰瑫r(shí)由于O2的產(chǎn)生,使點(diǎn)燃的蚊香燃燒更加劇烈;若換為Na2O,則只發(fā)生反應(yīng)CO2+Na2O===Na2CO3,點(diǎn)燃的蚊香逐漸熄滅。
答案:(1)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)吸收氣體中的水蒸氣(干燥CO2)
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(4)淡黃色的固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨勰c(diǎn)燃的蚊香燃燒更加劇烈
(5)點(diǎn)燃的蚊香逐漸熄滅
13.比較下列四組反應(yīng)(每組中條件相同),回答下列問題。
一組:①Na2O2+CO2 ②Na2O2+SO2
二組:③Na2O2+FeCl3(溶液)
④Na2O2+FeCl2(溶液)
三組:⑤SO2通入品紅溶液中,加熱
⑥Na2O2加入到品紅溶液中,加熱
四組:⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊試液中
⑧Na2O2固體加入到紫色石蕊試液中
(1)寫出①、②兩反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________
________________、_________________________________________________。
(2)判斷③、④反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,為什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)判斷⑤、⑥反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,為什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)判斷⑦、⑧反應(yīng)中可能發(fā)生的現(xiàn)象,為什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
Na2O2+SO2===Na2SO4
(2)③、④反應(yīng)均會(huì)有紅褐色沉淀生成并有氣體放出,④中氣體明顯少于③中氣體。原因是Na2O2與溶液中的水劇烈反應(yīng)會(huì)有O2和NaOH產(chǎn)生;FeCl3與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3是不溶性的紅褐色沉淀;④中Fe2+具有強(qiáng)還原性,易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3,由于部分Na2O2用于氧化Fe2+,故生成的O2比③中少
(3)⑤溶液紅色褪去,加熱后又恢復(fù)紅色;⑥溶液紅色褪去,加熱后不能恢復(fù)紅色。原因是SO2的漂白性不穩(wěn)定,Na2O2的漂白性是因其具有強(qiáng)氧化性
(4)⑦溶液變藍(lán),⑧溶液先變藍(lán)后褪色。原因是Na2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH,呈堿性,同時(shí)Na2O2又具有漂白性
14.(2018武漢教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))向濃度相等、體積均為50 mL的A、B兩份NaOH溶液中,分別通入一定量的CO2后,再稀釋到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶質(zhì)的組成可能是①______________,②__________________,③________________,④________________。
(2)在稀釋后的溶液中逐滴加入0.1 mol/L的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。
①A曲線表明,原溶液通入CO2后,所得溶質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的最大體積是________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
②B曲線表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為__________________。
③原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為________。
解析:(2)①分析圖中曲線和各個(gè)量的關(guān)系,A中先加入25 mL鹽酸,含有的氫離子的物質(zhì)的量為0.1 mol/L0.025 L=0.002 5 mol,此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CO+H+===HCO,所以可知溶液中含有的CO的物質(zhì)的量為 0.002 5 mol,后加入的 50 mL 鹽酸和HCO反應(yīng)生成CO2,因?yàn)楹蠹拥臍潆x子的物質(zhì)的量為0.1 mol/L0.050 L=0.005 mol,所以CO2的體積為0.005 mol22.4 L/mol1 000 mL/L=112 mL。②B中先加入60 mL鹽酸沒有氣體生成,又加入15 mL鹽酸才生成氣體,也就是說 n(HCO)=0.1 mol/L0.015 L=0.001 5 mol,則所得溶液中含有0.001 5 mol CO,含有0.006 mol-0.001 5 mol=0.004 5 mol OH-,即所得溶液中的溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3。③由于加入的HCl恰好完全反應(yīng)時(shí),溶液中溶質(zhì)全部為NaCl,根據(jù)鈉元素守恒,可計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度。
答案:(1)NaOH、Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3、NaHCO3 NaHCO3
(2)①112 ②NaOH、Na2CO3 ③0.150 mol/L
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