2.1钠及其化合物 同步检测
一、单选题
1.《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿萝之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面.”若用石碱做焰色反应实验,其焰色为紫色,则石碱的主要成分为( )
A. B. C. D.
2.下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A.与都具有强还原性
B.和长期露置于空气中最终产物不相同
C.将足量的、和分别加入含有酚酞的水中,最终溶液均变为红色
D.将少量和分别投入溶液中,均既有沉淀生成又有气体放出
3.化学与生产、生活密切相关,下列物质用途错误的是( )
A.次氯酸钠:漂白剂
B.碳酸氢钠:侯氏制碱法的初始原料
C.硅酸钠:木材防火剂
D.过氧化钠:呼吸面具的供氧剂
4.下列各组中的两种物质反应,反应条件温度或反应物用量改变,不会引起产物改变的是( )
A.Na和O2 B.NaOH和CO2
C.Na2O2和CO2 D.Na2CO3和盐酸
5.下列物质进行焰色试验,其火焰为黄色的是
A. B. C. D.
6.有两份质量相同的碳酸氢钠固体,向第一份中加入盐酸使其充分反应;将第二份加热使其完全分解,冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸,充分反应,则它们所耗用的盐酸的体积比为( )
A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.4∶1
7.钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是( )
A.钠的熔点低 B.钠的密度小
C.钠的硬度小 D.钠的强还原性
8.下列说法不正确的是( )
A.电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫做电离
B.丁达尔效应是由于光束通过胶体时,胶体粒子对光线散射,产生光的通路
C.向碳酸钠中加入少量水后,碳酸钠结块变成晶体,并伴随着吸热现象
D.根据火焰呈现的特征颜色,可判断试样所含的金属元素,这种方法称为焰色试验
9.盐风化作用是指因岩石孔隙(或裂隙)中的盐类结晶膨胀,而导致的岩石表面颗粒脱落的物理风化作用。如图就是典型的盐风化穴。相同条件下风化作用最强的盐是( )
A. B. C. D.
10.将15.6g Na2O2和5.4g Al同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是( )
A.标准状况下,反应过程中得到6.72L的气体
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.最终得到7.8g的沉淀
D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5mol·L-1
11.下列对实验现象的预测不正确的是( )
A.向Na2SiO3溶液中通入CO2,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊消失
B.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2溶液变浑浊,继续通入CO2,有晶体析出
C.向Ca(ClO)2溶液中通入CO2溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去
D.向Ca(OH)2溶液中通入CO2,溶液变浑浊,继续通入CO2至过量,浑浊消失,再加入过量NaOH溶液,溶液又变浑浊
12.将金属钠分别投入下列物质的稀溶液中,有气体放出,且有沉淀生成的是( )
A.稀盐酸 B.K2SO4 C.CuCl2 D.NaOH
13.对于下列事实的相应解释错误的是( )
选项 事实 解释
A. 钠保存在煤油中 煤油不与钠发生反应,钠的密度比煤油大,煤油可以隔绝空气和水蒸气
B. 用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧 CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
C. 滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深 NaHCO3分解生成了Na2CO3
D. 钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3 是钠与空气中氧气、水和二氧化碳反应的结果
A.A B.B C.C D.D
14.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.Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶1
B.反应①的离子方程式为Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
C.反应③最多能产生0.05mol O2
D.①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小:①>②>③
15.下列关于钠的说法中错误的是( )
A.金属钠与Ca(HCO3)2溶溶液反应时,既有白色沉淀又有气体逸出
B.大量的钠着火时可以用沙子扑灭,少量的钠应保存在煤油中
C.钠在自然界中都以化合物的形式存在,实验后剩余的金属钠要放回原试剂瓶
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管里,试管底部有红色物质生成
16.下列关于金属钠的叙述不正确的是( )
A.具有很强的还原性 B.燃烧时生成氧化钠
C.燃烧时发出黄色的火焰 D.与水反应时,钠浮在水面上方
二、综合题
17.钠及其化合物是具有广泛应用的材料。
(1)金属钠很活泼,通常保存在 里,以隔绝空气。
(2)是 色固体,飞船内安装盛有的装置,它的用途是产生氧气。与人体呼出的反应的化学方程式 。
(3)汽车安全气囊的气体发生剂可由金属钠生产,某汽车安全气囊内含、和等物质。
①当气体发生较严重的碰撞时,引发分解的反应为,从而为气囊充气,用单线桥法标出该反应的电子转移方向和数目 。
②产生的立即与发生置换反应生成,化学方程式是 。
③是冷却剂,能吸收上述过程释放的热量,并使自身分解。起冷却作用时,发生分解反应的化学方程式为 。
④假设一个安全气囊装有,完全分解所释放的N2为 。
18.将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水,向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成的 体积(标准状况)与加入的盐酸体积有如图关系(不考虑 在水中的溶解)。试计算(无需书写计算步骤):
(1)最终生成 的物质的量 。
(2)加入的稀盐酸的物质的量浓度为 。
(3)所取氢氧化钠固体样品的质量为 。
19.下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。
请填写下列空白:
(1)以上反应中,属于氧化还原反应的有 (填写编号)。
(2)A→C反应的离子方程式是 。
(3)B→C反应的化学方程式是 。
(4)E→D反应的化学方程式是 。
20.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,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钠块,再从U形管高端加入水(含有酚酞),赶出空气,一会儿点燃酒精灯加热铜丝.
根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)金属钠的变化现象 .反应的化学方程式 ,
(2)U形管中溶液的颜色 ,说明有 生成.
(3)铜丝的变化现象 ,反应的化学方程式是 .
21.钠及其化合物是重要的化学物质。回答下列问题:
(1)少量的钠保存在 中,如果露置在空气中会迅速变成 (填化学式)。
(2)钠很活泼,一定条件下,它能置换出TiCl4中Ti,写出该反应的化学方程式: 。
(3)Na2O2属于 (填物质类别),可用蒸馏水检验Na2O中混有少量Na2O2,试用化学方程式解释含有Na2O2的现象: 。
(4)热稳定性:NaHCO3 (填“>”或“<”)Na2CO3,实验室可用如图装置验证,试管B中应装入的固体是 。
(5)1mL0.1mol·L-1NaHCO3溶液与1mL0.01mol·L-1Ca(OH)2溶液混合产生CaCO3白色沉淀。
①请用离子方程式表示生成CaCO3的反应过程: 。
②同学们设计了如图实验方案,验证上述反应过程,请将方案补充完整:
实验步骤 实验现象
ⅰ.取1mL0.1mol L-1NaHCO3溶液,向其中加入1mL0.01mol L-1CaCl2溶液 无明显现象
ⅱ.向上述溶液中滴加
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】若用石碱做焰色反应实验,其焰色为紫色,则含有钾元素;石碱“采蒿萝之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石”制取的,则不是碱氢氧化钾,氢氧化钾在空气中会变质,则为碳酸盐;故为碳酸钾;
故答案为:C。
【分析】若用石碱做焰色反应实验,其焰色为紫色,说明含有钾元素。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.钠具有强还原性,钠失去电子生成钠离子,钠离子没有还原性,只有微弱的氧化性,性质较稳定,A项不符合题意;
B.和长期置于空气中,最终都生成相同的产物:,B项不符合题意 ;
C.具有漂白性,故加入含有酚酞的水中,溶液先变红,最终红色褪去,C项不符合题意;
D.将少量和分别投入溶液中均先和水反应生成氢氧化钠和气体,然后再和硫酸铜生成氢氧化铜沉淀,D项符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.Na+不具有还原性;
B.和长期置于空气中均生成碳酸钠;
C.具有漂白性;
D.和均先和水反应。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.次氯酸钠具有氧化性,是家庭常用的漂白剂,故A不符合题意;
B.侯氏制碱法的初始原料是 、 、 和 ,反应先生成碳酸氢钠,受热分解后得到纯碱碳酸钠,故B符合题意;
C.硅酸钠不易燃,常用作木材防火剂,故C不符合题意;
D.过氧化钠与水、二氧化碳均能反应生成氧气,可以作为呼吸面具的供氧剂,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】侯式制碱法的原料是饱和食盐水、二氧化碳和氨气,而碳酸氢钠是制取纯碱的原料。
4.【答案】C
【解析】【解答】A. Na和O2反应的温度不同,产物不同,常温下生成氧化钠,点燃生成过氧化钠,A项不符合题意;
B. NaOH和CO2发生的反应,一定量的氢氧化钠反应,当二氧化碳气体的量不同,产物不同,少量二氧化碳通入生成碳酸钠;二氧化碳过量可生成碳酸氢钠或碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,B项不符合题意;
C. Na2O2和CO2的反应,温度不同、量不同不会引起产物的改变,C项符合题意;
D. Na2CO3和HCl反应,当把盐酸滴入碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠和氢氧化钠,继续滴加会和碳酸氢钠反应生成二氧化碳;当把碳酸钠滴入盐酸中,开始就会生成二氧化碳,故D不符合,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】物质反应时量不同、条件不同、产物可能不同,根据具体反应的物质的性质分析。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.NaCl含有钠元素,火焰的颜色呈黄色,选项A符合题意;
B.CaCl2不含钠元素,焰色反应为砖红色,选项B不符合题意;
C.KCl不含钠元素,焰色反应为紫色,选项C不符合题意;
D.CuCl2不含钠元素,焰色反应颜色为黄绿色,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】钠焰色反应为黄色。
6.【答案】B
【解析】【解答】不论是先加热使其分解,还是直接与盐酸反应,最终所得溶液均是氯化钠溶液,根据钠离子守恒可知生成的氯化钠一样多,再根据氯离子守恒可知消耗的盐酸一样多,因此所耗用的盐酸的体积比为1∶1,
故答案为:B。
【分析】第一份中发生反应:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,第二份中加热发生反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,再加入盐酸,Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,最终都生成氯化钠,令碳酸氢钠的物质的量为1mol,根据钠元素、氯元素守恒计算.
7.【答案】C
【解析】【解答】A.因钠与水反应放热,钠的熔点低,所以看到钠熔成闪亮的小球,与性质有关,故A不符合题意;
B.钠的密度比水小,所以钠浮在水面上,与性质有关,故B不符合题意;
C.硬度大小与Na和水反应现象无关,与性质无关,故C符合题意;
D.因钠的还原性强,所以与水反应剧烈,放出热量,与性质有关,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据钠与水反应现象进行判断。硬度和反应现象没有关系。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫做电离,A不符合题意;
B.丁达尔效应是由于光束通过胶体时,胶体粒子对光线散射,使得从侧面看到光的通路,故B不符合题意;
C.向碳酸钠中加入少量水后,碳酸钠结块变成晶体,属于化合反应,并伴随着放热现象,故C符合题意;
D.根据火焰呈现的特征颜色,可判断试样所含的金属元素,属于元素的物理性质,这种方法称为焰色试验,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.电离是电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程;
B.丁达尔效应是胶体粒子对光线散射;
C.化合反应、放出热量;
D.焰色试验是根据火焰呈现的特征颜色,可判断试样所含的金属元素。
9.【答案】D
【解析】【解答】盐溶液进入岩石,干燥后的盐遇少量水结晶膨胀,结晶水越多,膨胀能力越大,从而导致岩石破裂或脱落越多,NaCl、KNO3、KCl一般没有结晶水,Na2CO3最多可形成Na2CO3·10H2O,
故答案为:D。
【分析】盐溶液进入岩石,干燥后的盐遇少量水结晶膨胀,结晶水越多,膨胀能力越大,从而导致岩石破裂或脱落越多。据此分析。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.过氧化钠与水反应生成氧气为0.2mol× =0.1mol,铝与氢氧化钠反应生成氢气为0.2mol× =0.3mol,故生成气体的体积为(0.1mol+0.3mol)×22.4L/mol=8.96L,故A不符合题意;
B.反应后溶液的成分是NaCl和NaAlO2,由电荷守恒可知c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-)-c(H+),故B不符合题意;
C.最终生成Al(OH)3为0.1mol,质量为0.1mol×78g/mol=7.8g,故C符合题意;
D.根据钠离子守恒可知,反应后溶液中n(Na+)=2n(Na2O2)=2×0.2mol=0.4mol,故溶液钠离子的物质的量浓度为 =2mol/L,故D不符合题意;
故选C。
【分析】该题的反应机理为:15.6gNa2O2的物质的量为: 15.6 g 78 g / m o l =0.2mol,5.4gAl的物质的量为: 5.4 g 27 g / m o l =0.2mol,首先发生反应2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,生成NaOH为0.4mol,再发生2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,由方程式可知Al完全反应,剩余NaOH为0.4mol-0.2mol=0.2mol,生成NaAlO2为0.2mol,通入标准状况下的HCl气体6.72L,物质的量为: 6.72 L 22.4 L / m o l =0.3mol,首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H2O,剩余HCl为0.3mol-0.2mol=0.1mol,再发生反应NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3↓+NaCl,由方程式可知,NaAlO2有剩余,HCl完全反应,生成Al(OH)3为0.1mol,最终溶液中溶质为NaAlO2、NaCl。
11.【答案】A
【解析】【解答】解:A.向Na2SiO3溶液中通入二氧化碳,会产生硅酸,是白色不溶于水的沉淀,继续通CO2至过量,浑浊不会消失,故A错误;
B.向饱和Na2CO3溶液中通入二氧化碳,会发生反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,所以会析出碳酸氢钠晶体,故B正确;
C.向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化碳,会生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可使品红褪色,故C正确;
D.氢氧化钙中通二氧化碳会生成碳酸钙沉淀,再转化为碳酸氢钙,碳酸氢钙和氢氧化钠反应会生成碳酸钙,故D正确.
故选A.
【分析】A.硅酸是白色不溶于酸的沉淀;
B.根据碳酸氢钠和碳酸钠的溶解情况进行分析;
C.碳酸钙在过量二氧化碳存在下会转化为碳酸氢钙,次氯酸具有强氧化性,可使品红褪色;
D.根据氢氧化钙和碳酸钙以及碳酸氢钙的化学性质来回答.
12.【答案】C
【解析】【解答】A、钠和盐酸的反应方程式为:2Na+2HCl═2NaCl+H2↑,A不符合题意;
B、钠与硫酸钾溶液反应的实质是钠与水的反应,钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,B不符合题意;
C、钠先和水的反应方程式为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,生成的氢氧化钠和氯化铜反应,方程式为:2NaOH+CuCl2═2NaCl+Cu(OH)2↓,C符合题意;
D、钠与NaOH溶液反应的实质是钠与水的反应,钠和水的反应方程式为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】金属钠的金属性非常强,因此将钠单质投入到盐溶液中,钠单质会先和水反应,得到的碱再和盐溶液中的金属离子反应。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.钠与煤油不反应,且钠的密度大于煤油,因此少量钠保存在煤油中就可以隔绝空气,A不符合题意;
B.脱脂棉着火,说明Na2O2与H2O、CO2反应产生O2且放出大量的热,B不符合题意;
C.NaHCO3是强碱弱酸盐,碳酸氢根离子水解吸收热量,所以微热促进其水解,水解生成碳酸和氢氧根离子,所以微热后溶液的碱性会增强,使溶液红色加深,与水解有关,而与分解反应无关,C符合题意;
D.在室温下钠与氧气生成的Na2O,Na2O与水反应产生氢氧化钠,氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳反应得到碳酸钠,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.钠比煤油密度大,且不反应,钠沉在底部,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气;
B.脱脂棉燃烧应达到着火点;
C.碳酸氢根离子水解反应为吸热反应,水解生成碳酸和氢氧根离子;
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠在空气中生成的Na2O会与水和二氧化碳反应。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.过氧化钠中阴离子是O22-,所以阴阳离子数目之比为1:2,不符合题意;
B、反应①的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,不符合题意;
C、反应方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑转移电子2e-,则0.1mol过氧化钠反应最多能转移0.1 mol电子,符合题意;
D、钠、氧化钠、过氧化钠和水反应的方程式分别如下:
Na+1/2H2O=NaOH+1/2H2↑,溶液增加的质量=m(Na)-m(H2)=2.3g-0.1g=2.2g;Na2O+H2O=2NaOH,溶液增加的质量=m(Na2O)=0.1mol×62g/mol=6.2g;Na2O2+H2O=2NaOH+1/2O2↑,溶液增加的质量=m(Na2O2)-m(O2)=m(Na2O)=6.2g,所以溶液增加的质量大小顺序为:钠<氧化钠=过氧化钠,根据钠原子守恒知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、溶于水所得氢氧化钠的物质的量分别为:0.1mol、0.2mol、0.2mol,通过以上分析可知,0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠、分别溶于水所得溶液的质量分数分别为:4/(100+2.2)×100%、8/(100+6.2)×100%、8/(100+6.2)×100%,所以①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小:①<②=③,不符合题意,
故答案为:C。
【分析】A.过氧化钠中阳离子是钠离子,阴离子是过氧根离子;
B.离子方程式电子转移不守恒;
D.根据钠、氧化钠、过氧化钠与水反应的方程式计算溶质的质量分数,然后进行比较即可。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.钠先与水反应放出氢气,同时产生NaOH,NaOH和Ca(HCO3)2反应会生成碳酸钙白色沉淀,A不符合题意;
B.钠着火时会生成过氧化钠,过氧化钠和水或二氧化碳反应会放出氧气,所以需要用沙子扑灭,钠会和空气中的氧气、水蒸气反应,且密度比煤油大,所以保存在煤油中隔绝氧气,B不符合题意;
C.钠性质活泼,自然界中都以化合物的形式存在,且钠容易与其他物质发生反应,为避免发生危险,实验后剩余的金属钠要放回原试剂瓶,C不符合题意;
D.钠与硫酸铜溶液反应时,会先和水反应生成氢气和NaOH,NaOH和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,不会生成铜单质,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成碳酸钙;
B、钠保存在没有,且着火用干沙灭火;
C、钠用完应该放回试剂瓶;
D、钠优先和水反应。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.钠的原子结构最外层一个电子很容易失去,钠具有很强的还原性,A不符合题意;
B.钠燃烧时生成过氧化钠,B符合题意;
C.钠燃烧时发出黄色的火焰,C不符合题意;
D.钠的密度比水小,与水反应时,钠浮在水面上方,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】考查Na的化学性质,Na在常温下与O2反应生成氧化钠,在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠。
17.【答案】(1)煤油
(2)淡黄;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3);;;1.5
【解析】【解答】(1)金属钠很活泼,可以和空气中成分反应,通常保存在煤油里,以隔绝空气。
(2)是淡黄色固体,Na2O2与人体呼出的反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)①当汽车发生较严重的碰撞时,NaN3受热分解为Na和N2,化学方程式为:2NaN3=2Na+3N2,根据元素化合价升降知道,钠元素得到电子,氮元素失去电子,电子转移情况如下:;
②置换反应的反应物和产物均为单质和化合物,因此氧化铁与钠发生置换反应的产物为铁和氧化钠,反应化学方程式为:。
③碳酸钠不稳定,受热易分解,生成稳定的碳酸钠、水和二氧化碳,反应方程式为:。
④分解的化学方程式为:,65g的物质的量为=1mol,2mol会释放3molN2,则1mol会释放出1.5molN2。
【分析】(1)钠可以和空气中成分反应;
(2)依据过氧化钠性质判断;
(3)①根据元素化合价升降分析;
②置换反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应;
③碳酸钠受热分解生成稳定的碳酸钠、水和二氧化碳;
④根据化学方程式计算。
18.【答案】(1)0.02
(2)0.4
(3)
【解析】【解答】(1)由以上分析可知,生成的二氧化碳在标况下的体积为0.448L,其物质的量为 =0.02mol,故答案为:0.02;
(2) 由图象可知加入150mL~200mL盐酸,消耗盐酸的体积=200mL-150mL=50mL,由反应方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,生成1mol CO2消耗1mol盐酸,则生成0.02mol CO2消耗0.02mol盐酸,则盐酸的物质的量浓度为: =0.4 ,故答案为:0.4;
(3) 加入200mL盐酸时,生成0.448L CO2,此时溶液中的溶质为NaCl,由氯离子守恒可知n(NaCl)=0.4mol/L 0.2L=0.08mol,据碳元素守恒可知,n(Na2CO3)= n(CO2)=0.02mol,m(Na2CO3)=106g/mol 0.02mol=2.12g;据钠离子守恒可知,n(NaOH)= n(NaCl)-2n(Na2CO3)=0.08mol-0.02mol 2=0.04mol,m(NaOH)=40g/mol 0.04mol=1.6g,则所取氢氧化钠固体样品的质量=2.12g+1.6g=3.72g,故答案为3.72g。
【分析】露置于空气中的氢氧化钠固体能够吸收空气中的水和二氧化碳生成碳酸钠,将其溶于水,向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,由图象可知加入150mL~200mL时生成二氧化碳,发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,消耗盐酸200mL-150mL=50mL,由于之前发生了反应Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl,也消耗50mL盐酸,50mL<150mL,则固体氢氧化钠样品中含有氢氧化钠,且氢氧化钠消耗盐酸的体积为150mL-50mL=100mL。由图象可知生成的二氧化碳在标况下的体积为0.448L,据此分析解答。
19.【答案】(1)①②③④
(2)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
【解析】【解答】(1) 反应①为2Na+O2 Na2O2,反应②为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反应③为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应④为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,以上反应均有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故答案为:①②③④;(2) A→C反应为钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式是2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;(3) B→C反应的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;(4) E→D反应的化学方程式是2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,故答案为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
【分析】 A为一种常见的单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色,则均为钠的单质或化合物,所以A为Na,结合转化关系可知,Na与O2点燃生成B,B为Na2O2,Na2O2与H2O反应生成NaOH,C为NaOH,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,D为Na2CO3,E加热生成Na2CO3,E为NaHCO3。
20.【答案】(1)在水和煤油的界面上下跳动;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)从右到左逐渐由无色变为红色;NaOH
(3)由黑色变红色;CuO+H2 Cu+H2O
【解析】【解答】解:(1)密度大于水,小于煤油,反应时在水和煤油界面处上下跳动,反应现象:在水和煤油的界面上作上下跳动且逐渐变小,钠和水反应生成氢氧化钠溶液显碱性,与水发生反应的化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,
故答案为:在水和煤油的界面上下跳动;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;(2)钠和水反应生成氢氧化钠溶液显碱性,所以从右到左逐渐由无色变为红色,产生氢氧化钠,故答案为:从右到左逐渐由无色变为红色;NaOH;(3)生成的氢气通过表面有氧化铜的铜丝,氢气会和氧化铜反应生成铜和水,生成的H2发生反应:CuO+H2 Cu+H2O,反应现象由黑色变红色,说明钠和水反应生成氢气,
故答案为:由黑色变红色,CuO+H2 Cu+H2O.
【分析】(1)钠密度小于水,大于煤油,反应时在水和煤油界面处上下跳动;(2)钠和水反应生成氢氧化钠溶液显碱性,所以从右到左逐渐由无色变为红色;(3)生成的氢气通过表面有氧化铜的铜丝,氢气会和氧化铜反应生成铜和水.
21.【答案】(1)煤油;Na2O
(2)TiCl4+Na Ti+4NaCl
(3)氧化物;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4)<;NaHCO3
(5)2HCO +2OH-+Ca2+=CaCO3↓+2H2O+CO ;NaOH溶液;产生白色沉淀
【解析】【解答】(1)煤油能隔绝空气和水分,少量的钠保存在煤油中,如果露置在空气中会迅速被氧气氧化变成Na2O。
(2)钠很活泼,一定条件下,钠能和熔融的TiCl4发生置换反应生成氯化钠和钛,化学方程式为:TiCl4+Na Ti+4NaCl。
(3)Na2O2由钠和氧元素组成,属于氧化物,Na2O2能和水反应生成氢氧化钠和氧气,Na2O能和水反应生成氢氧化钠,可用蒸馏水检验,化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
(4)热稳定性:NaHCO3(5)①1mL0.1mol·L-1NaHCO3溶液与1mL0.01mol·L-1Ca(OH)2溶液混合产生CaCO3白色沉淀。则NaHCO3溶液与少量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式为:2HCO +2OH-+Ca2+=CaCO3↓+2H2O+CO 。
②步骤ⅰ显示碳酸氢钠和氯化钙不发生复分解反应,要发生上述反应,还缺氢氧根离子,故步骤ⅱ中应引入氢氧根离子,故需滴入NaOH溶液,则HCO 、OH-和Ca2+反应产生CaCO3沉淀,故可看见白色沉淀生成。
【分析】(1)少量钠应保存在煤油中,防止钠被空气中的O2氧化成Na2O。
(2)Na与TiCl4发生置换反应,生成NaCl和Ti,据此写出反应的化学方程式。
(3)Na2O2由两种元素组成,其中一种是氧元素,属于氧化物;Na2O2能与H2O反应生成NaOH和O2,根据气泡产生即可证明Na2O中含有Na2O2。
(4)Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。
(5)①由NaHCO3和Ca(OH)2的浓度和体积可知,NaHCO3过量,则Ca(OH)2完全反应,因此参与反应的Ca2+和OH-的系数比为1:2,据此书写反应的离子方程式;
②上述反应中,CaCO3白色沉淀的产生,是由于OH-与HCO3-反应生成CO32-,Ca2+再与CO32-形成CaCO3沉淀,据此确定实验步骤和现象。