第二章 海水中的重要元素—钠和氯 阶段重点突破练(二)
一、钠及其重要化合物的性质及应用
1.下列关于钠的说法不正确的是( )
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物则不同
B.钠投入到酸中先与 H+反应再与 H2O 反应
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.由于钠比较活泼,所以它能从盐溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属
2.(2022·辽宁葫芦岛高一期中)下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A.Na2O、Na2O2均为淡黄色固体
B.将Na、Na2O2投入水中,会生成同种气体
C.Na、Na2O、Na2O2久置在空气中均会因发生氧化还原反应而变质
D.将Na、Na2O固体分别投入滴加紫色石蕊溶液的水中,均可以得到蓝色溶液
3.(2022·山东济宁一中高一月考)钠元素广泛存在于自然界,中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素物质的说法错误的是( )
A.“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B.Na2O与Na2O2两种固体颜色不同
C.治疗胃酸过多可以用NaHCO3,糕点制作也可以用NaHCO3
D.金属钠放置空气中,最终会变成Na2O2
4.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。已知钠及其氧化物质量如图所示,水的质量为100 g。下列说法正确的是( )
A.反应③最多能产生3.2 g O2
B.反应①的离子方程式为Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
C.①②③都属于氧化还原反应
D.①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数:①<②=③
5.(2022·郑州高一联考)某温度下,m g某物质在足量氧气中充分燃烧,其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应,固体质量增加m g。下列物质中,符合题意的有( )
①H2 ②CO ③CH4 ④乙醇(C2H6O) ⑤CO和H2的混合物
A.①②③ B.①②⑤
C.②③④ D.③④⑤
6.已知A是一种金属单质,B呈淡黄色,A、B、C、D之间的转化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.C是碳酸钠
B.D应密封保存
C.A与O2反应只能生成B
D.反应①②中生成的气体相同
二、钠及其重要化合物性质及实验探究
7.有27.2 g Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物,把它们溶于足量的水中,充分反应后,溶液中Ca2+、CO、HCO均转化为沉淀,将反应容器内的水分蒸干,最后得到白色固体物质共29 g,则原混合物中Na2CO3的质量是( )
A.10.6 g B.5.3 g
C.15.9 g D.无法确定
8.根据下列实验操作和现象得出的结论或解释正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论或解释
A 向蒸馏水中加入一小块金属钠,钠块熔化为小球且四处游动 钠硬度小,与水的反应放热且产生气体
B 向某钠盐溶液中加入足量稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 该溶液一定为Na2CO3溶液
C 将铜粉加入稀Fe2(SO4)3溶液中,溶液变蓝 氧化性:Fe3+D 先用脱脂棉包好过氧化钠,然后向其中滴加几滴水,脱脂棉燃烧 过氧化钠与水的反应放热,且有助燃气体放出
9.(2022·广州第十七中学检测)利用以下装置制备、纯化CO,并探究CO和Na2O2的反应(CO+Na2O2===Na2CO3)。已知甲酸在浓硫酸作用下加热可产生CO。下列说法正确的是( )
A.装置b中的试剂可选用无水CaCl2
B.装置d中的试剂可选用NaOH溶液
C.实验开始时,依次点燃a、c处酒精灯
D.加热一段时间后,硬质玻璃管中粉末由白色变为淡黄色
10.某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定),且有气体剩余。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是( )
①粉末中一定有Na2O、Na2O2和NaHCO3
②粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
③粉末中一定不含有Na2O2和NaCl
④无法确定粉末中是否含有Na2CO3和NaCl
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
11.(2023·金华高一检测)有关Na2O2性质实验如下:( )
已知:①Na2O2与水反应经历了Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;
②酚酞褪色原因与溶液的强碱性或强氧化性有关。
根据上述实验可以得出的结论是( )
A.双氧水能使酚酞褪色
B.浓氢氧化钠能使酚酞褪色
C.双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色
D.可利用二氧化锰和水来完善实验方案
12.某化学实验探究小组用电磁搅拌加热器(温度最高可达65 ℃)加热饱和NaHCO3溶液,并利用CO2传感器检测溶液中CO2的含量,其含量随温度变化如图所示:
下列有关叙述错误的是( )
A.ab段溶液中CO2的含量降低的原因是温度升髙,溶解的CO2气体逸出
B.bc段溶液中CO2的含量升高的原因是溶液中HCO受热分解生成CO2气体
C.由图像可知,NaHCO3固体受热分解的温度为48.2 ℃
D.除去NaHCO3溶液中的少量碳酸钠杂质可以向溶液中通入过量CO2气体
13.(2023·重庆高一期中)某课外活动小组为了探究钠与MgSO4溶液的反应,设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒金属钠,再从U形管左端加入MgSO4溶液,一段时间后加热铜丝。回答下列问题:
(1)实验室的钠保存在____________中,从试剂瓶取出后剩余的Na能否放回原试剂瓶?____(填“能”或“否”)。
(2)U形管中出现的现象是________(填字母)。
A.有气泡生成,钠熔化成小球
B.钠在煤油面上四处游动
C.溶液中有银白色金属生成
D.溶液变浑浊
(3)写出钠与MgSO4溶液反应的化学方程式:____________________________________。
(4)铜丝的变化现象是____________,写出该反应的化学方程式:___________________。
(5)钠在空气中的燃烧产物A可用于呼吸面具或潜水艇中O2的来源,涉及的主要反应的化学方程式为________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
14.碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。工业上碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取,所得碳酸钠样品中往往含有少量的NaCl,现欲测定碳酸钠样品中Na2CO3的质量分数,某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。
方案一:沉淀分析法
(1)把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液,将所得沉淀__________(填操作名称)、洗涤、烘干、称量。
方案二:气体分析法
(2)用如图所示装置,将一定质量的样品与足量盐酸反应,并测定产生CO2气体的体积,为了使测量结果准确,B中的溶液最好采用______(填字母)。
a.饱和碳酸钠溶液
b.饱和碳酸氢钠溶液
c.饱和氢氧化钠溶液
d.氯化钠溶液
但选用该溶液后实验结果仍然不够准确,原因是
________________________________________________________________________。
方案三:质量差分析法
(3)采用如图所示装置,将一定质量的样品与足量的稀硫酸反应,通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管C的质量,利用其质量差计算样品的纯度。
该实验的操作步骤:
①在干燥管内装满碱石灰,干燥管C的质量为m1 g ②取n g样品装入广口瓶中 ③检查装置的气密性 ④缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管C的质量为m2 g ⑤关闭止水夹 ⑥打开止水夹 ⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止 ⑧缓慢鼓入空气数分钟
Ⅰ.正确的操作顺序是(填序号):③→________→⑥→______→⑤→______→⑦→______→④。
Ⅱ.在操作④中,鼓入空气的作用是_________________________________________
________________________________________________________________________;
装置A的作用是________________;装置B的作用是__________________________。
阶段重点突破练(二)
1.D 2.D 3.D
4.D [反应③为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,7.8 g Na2O2参与反应生成1.6 g O2,故A错误;反应①的离子方程式应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,故B错误;反应①为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,反应②为Na2O+H2O===2NaOH,反应③为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,反应②中反应前后元素化合价没有变化,是非氧化还原反应,故C错误;①充分反应后,溶液增加的质量为m(Na)-m(H2)=2.3 g-0.1 g=2.2 g;②充分反应后,溶液增加的质量为m(Na2O)=6.2 g;③充分反应后,溶液增加的质量为m(Na2O2)-m(O2)=
7.8 g-1.6 g=6.2 g。根据钠原子守恒知,2.3 g钠、6.2 g氧化钠、7.8 g过氧化钠溶于水所得NaOH的质量分别为4.0 g、8.0 g、8.0 g,所得溶液中溶质的质量分数分别为×100%、×100%、×100%,所以溶质的质量分数:①<②=③,故D正确。]
5.B [H2、CO在该体系中发生反应的化学方程式为2H2+O22H2O,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;2CO+O22CO2,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,由方程式可知,固体增加的质量即为H2、CO的质量。由分析可知,m g分子组成符合(CO)m(H2)n的物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量Na2O2后,固体增重必为m g,①②⑤符合题意。]
6.C
7.A [由Ca2+、CO、HCO全转化为沉淀可得反应式:CaO+NaHCO3=== CaCO3↓+NaOH,CaO+Na2CO3+H2O===CaCO3↓+2NaOH,固体的质量增重29 g-27.2 g=1.8 g,即后一反应消耗的水的质量,由此反应即可求出Na2CO3的质量。]
8.D [向蒸馏水中加入一小块金属钠,钠块熔化为小球且四处游动,说明钠的熔点低,与水的反应放热且产生气体,不能说明钠硬度小,故不选A;澄清石灰水变浑浊,说明产生的气体可能是二氧化碳,该溶液中可能含有Na2CO3、NaHCO3等,故不选B;将铜粉加入稀Fe2(SO4)3溶液中生成硫酸亚铁和硫酸铜,说明氧化性:Fe3+>Cu2+,故不选C;先用脱脂棉包好过氧化钠,然后向其中滴加几滴水,脱脂棉燃烧,说明过氧化钠与水的反应放热,且有氧气放出,故选D。]
9.C
10.D [向混合物中加入足量的盐酸,有气体放出,与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成O2)、Na2CO3或NaHCO3(生成CO2),X通过NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中Na2O2一定存在,Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中一定有NaHCO3,但NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,过氧化钠可能与分解产生的二氧化碳、水反应产生氧气,此过程会使粉末质量减小,而实际剩余固体的质量却增加了,原因只能是发生了反应:2Na2O+O22Na2O2;综上分析,混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3,无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl,即正确的是①④。]
11.D [由实验现象和题给信息可知,实验中酚酞褪色可能是过氧化钠和双氧水具有强氧化性将酚酞氧化而漂白褪色,也可能是氢氧化钠溶液浓度过大导致酚酞褪色,所以还必须补充除去过氧化氢、降低氢氧化钠溶液浓度的实验来验证褪色原因。由分析可知,由实验不能得到双氧水、浓氢氧化钠都能使酚酞褪色的结论,故A、B、C错误;还必须补充向反应后的试管中加入二氧化锰除去过氧化氢、加入水稀释氢氧化钠溶液的实验来验证褪色原因,故D正确。]
12.C
13.(1)煤油(或石蜡油) 能 (2)AD (3)2Na+2H2O+MgSO4===Mg(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
(4)黑色变为红色 H2+CuOCu+H2O (5)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
14.(1)过滤 (2)b CO2气体中混有的HCl气体可与NaHCO3溶液反应生成CO2 (3)Ⅰ.② ⑧ ① ⑥
Ⅱ.使广口瓶中产生的CO2气体全部排出 吸收空气中的CO2气体 吸收CO2中的水蒸气
解析 (1)沉淀应先过滤分离,然后洗涤、烘干、称量。(2)B中溶液应为饱和NaHCO3溶液,以降低CO2在水中的溶解度,但A中所用盐酸具有挥发性,挥发出的HCl会与NaHCO3反应生成CO2,从而导致测得的CO2的体积不准确。