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2024-2025年高中化学必修1第2章海水中的重要元素第1节钠及其化合物课时练习
1.钠及其化合物的“价—类”二维图及部分转化关系如图所示,其中B为钠的另一种氧化物。下列有关说法正确的是( )
A.钠放入硫酸铜溶液中可观察到红色固体析出
B.反应④可通过加入还原剂实现转化
C.物质B为碱性氧化物, A的物质类别为碱
D.反应②和③为氧化还原反应
【答案】C
【分析】根据题意,再结合关系图可知,A为氧化钠,以此解题。
【详解】A.钠放入硫酸铜溶液中,钠会先和水反应,不能置换出硫酸铜中的铜,A错误;
B.反应④为钠变为氢氧化钠,其中钠由0价变为+1价,化合价升高,需要加入氧化剂,B错误;
C.由题意可知,物质B为氧化钠,属于碱性氧化物,A为NaOH,属于碱,C正确;
D.反应②中氧的化合价由-1变为-2价,反应③中没有元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,D错误;
故选C。
2.过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行以下实验:①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体:②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
A.过氧化钠与水反应生成碱
B.实验①证明过氧化钠与水反应需要作催化剂
C.实验②③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的物质
【答案】B
【详解】A.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,故A正确;
B.实验①证明过氧化钠与水反应后的溶液中含有双氧水,双氧水用二氧化锰作催化剂发生分解反应放出氧气,过氧化钠和水反应不需要作催化剂,故B错误;
C.实验②③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色,故C正确;
D.过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色,说明过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的物质,故D正确;
选B。
3.下列关于钠及其化合物的说法中正确的有( )
①少量的金属钠保存在煤油中,故在自然界中以游离态存在
②钠和钾的合金在室温下呈液态,可做核电工业原子反应堆的导电剂
③将一小块钠放入盛有饱和食盐水的烧杯中,烧杯底部有固体析出
④超市中售卖的“苏打水”是因添加了Na2CO3而获名
⑤取a g Na2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b g,能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数
⑥Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色
A.2种B.3种C.4种D.5种
【答案】A
【详解】①钠单质很活泼,很容易和氧气、水等物质反应,所以钠元素在自然界中只能以化合态存在,少量的金属钠保存在煤油中,①错误;
②钠和钾的合金在室温下呈液态,导热能量强,因此可做核电工业原子反应堆的导热剂,不是导电剂,②错误;
③将一小块钠放入盛有饱和食盐水的烧杯中,Na与水反应产生NaOH和H2,反应消耗溶剂水,导致NaCl溶解量减少,因此使烧杯底部有固体析出,③正确;
④NaHCO3俗名小苏打,碱性弱,超市中售卖的“苏打水”是因添加了NaHCO3而获名,④错误;
⑤取a g Na2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b g,由于逸出气体中除含有CO2外,还含有少量水蒸气,因此通过该方法不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数,⑤错误;
⑥Na2O2投入到紫色石蕊试液中,Na2O2与水反应后产生NaOH和O2,反应产生碱,能够使紫色石蕊先变蓝色,又因为过氧化钠具有强氧化性而有漂白性,又将蓝色溶液氧化变为无色而使溶液蓝色褪色,⑥正确;
综上所述可知:正确的说法有③⑥,共2种,故合理选项是A。
4.工业上用粗盐(含、、等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.除杂可依次加入、、,再加入盐酸调节溶液的酸碱性
B.饱和食盐水中先通入的气体为,再通入的气体为
C.流程图中“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
D.流程图中循环使用的物质有和
【答案】C
【分析】粗盐提纯后配制成饱和食盐水,先通入氨气,后通入二氧化碳,经过过滤得到碳酸氢钠固体和氯化铵溶液,碳酸氢钠晶体受热分解得到纯碱碳酸钠,氯化铵溶液分离出氯化铵固体和母液。
【详解】A.除去粗盐中的、、等杂质,可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子,盐酸要放在最后,来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,A错误;
B.二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,碱性溶液中再通入二氧化碳,二氧化碳的溶解度增大,增大了溶液中的浓度,可以达到实验目的,B错误;
C.从溶液中得到固体,需要加热浓缩,冷却结晶、过滤等操作,这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等,C正确;
D.碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳可以循环利用,反应中氨气转化为铵盐,因此流程图中的循环使用的物质没有,D错误;
故选C。
5.下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a g混合物充分加热,得到b g固体
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应后,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体
C.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到b g固体
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,质量增加b g
【答案】D
【详解】A.NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,得到b g固体,可计算出质量减少,据此可确定试样中NaHCO3质量,结合ag混合物,可计算试样组成,A正确;
B.Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以bg固体是氯化钠,利用守恒法可列出关于ag和bg的两个等式,进而确定试样的组成,B正确;
C.Na2CO3和NaHCO3均可与Ba(OH)2溶液充分反应生成碳酸钡沉淀,所以bg固体是碳酸钡,利用守恒法可列出关于ag和bg的两个等式,进而确定试样的组成,C正确;
D.碳酸钠、碳酸氢钠都能和稀硫酸反应产生二氧化碳和水,碱石灰能够吸收二氧化碳和水,增加的质量为二氧化碳和水的总质量,但是两者具体的质量未知,无法计算碳酸钠的质量分数,D错误;
答案选D。
6.下列“类比”结果正确的是( )
A.NaH与H2O反应生成H2,则CaH2也能与H2O反应生成H2
B.向Na2CO3固体中加入少量水放出热量,则向NaHCO3固体中加入少量水也放出热量
C.相同温度下,Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度也比Na2CO3的大
D.稀NaHCO3与稀CaCl2溶液不能形成沉淀,则稀NaHCO3与稀Ca(OH)2溶液也不能形成沉淀
【答案】A
【详解】A.NaH和CaH2中H元素化合价都是-1价,均能被氧化,均能与H2O反应生成H2,故A正确;
B.碳酸氢钠溶于水时会吸收热量,是一个吸热过程,故B错误;
C.由于碳酸钙是一种沉淀,则Ca(HCO3)2溶解度比CaCO3大,但是Na2CO3的溶解度比NaHCO3大,故C错误;
D.由于,稀NaHCO3与稀Ca(OH)2溶液能形成CaCO3沉淀,故D错误;
故选:A。
7.2023年10月1日,是我们伟大祖国74岁的生日,全国各地举行了各式各样的庆祝活动,其中不乏绚丽恢弘的烟花表演。五彩缤纷的烟花与化学元素的焰色息息相关,下列说法正确的是( )
A.Na元素焰色为紫色
B.金属元素在火焰上灼烧均有肉眼可辨别的焰色
C.实验室一般用洁净的铂丝或铁丝蘸取待测液做焰色试验
D.可以用焰色试验鉴别KCl溶液和KOH溶液
【答案】C
【详解】A.Na元素焰色为黄色,A错误;
B.不是所有金属元素在火焰上灼烧均有肉眼可辨别的焰色,B错误;
C.金属铂和铁等在火焰上灼烧时是无色的,所以在焰色试验过程中可用铂丝或光洁无锈的铁丝蘸取待测物质,C正确;
D.KCl溶液和KOH溶液均含钾元素,不能用焰色实验鉴别,D错误;
故选C。
8.侯氏制碱法的主要流程如下(已知极易溶于水)。
下列说法错误的是( )
A.常温下,的溶解度小于
B.操作a是过滤
C.侯氏制碱法所制备的“纯碱”属于盐类
D.侯氏制碱法中也可以先通入,再通入
【答案】D
【分析】由题给流程可知,向饱和食盐水中通入极易溶于水的氨得到含有一水合氨的饱和食盐水,向所得混合溶液中通入足量二氧化碳,二氧化碳与溶液中一水合氨、 氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠晶体和含有氯化铵的母液,碳酸氢钠晶体受热分解生成碳酸钠。
【详解】A.常温下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,A正确;
B.通过分析,碳酸氢钠固体和氯化铵分离采用过滤,操作a是过滤,B正确;
C.侯氏制碱法所制备的“纯碱”为碳酸钠,碳酸钠属于盐,C正确;
D.由于氨气极易溶于水,先通入氨气形成碱性溶液,容易吸收,就能得到更多的,D错误;
答案选D。
9.某兴趣小组的同学采用如图装置测定某Na2CO3样品(混有少量NaHCO3)中Na2CO3的质量分数(不考虑气体溶于水等损耗)。下列有关说法错误的是( )
A.M为碱石灰。装置丁的作用是防止空气中的H2O和CO2进入丙中
B.装置甲中发生的反应之一为+2H+=CO2↑+H2O
C.装置乙中盛装的试剂为浓H2SO4,其作用是吸收水蒸气
D.通入N2的目的只是将装置甲中的CO2吹出
【答案】D
【分析】甲中稀硫酸与样品中的Na2CO3、NaHCO3发生反应产生CO2,经过装置乙的浓硫酸干燥后,CO2被装置丙的碱石灰吸收,导致碱石灰质量增加;装置丁的碱石灰作用是吸收空气中的CO2和水分,防止空气中的成分干扰。
【详解】A.碱石灰可吸收CO2和水分,据分析,M为碱石灰,装置丁的作用是防止空气中的H2O和CO2进入丙中,A正确;
B.甲中稀硫酸与样品中的Na2CO3、NaHCO3发生反应产生CO2,装置甲中碳酸钠与稀硫酸发生的反应,离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O,B正确;
C.据分析,装置乙中盛装的试剂为浓H2SO4,其作用是吸收水蒸气,C正确;
D.空气中含CO2和水分,为防止空气中的成分干扰,在滴入硫酸前,应先通入N2,把装置内的空气排净,在氮气氛中,滴入硫酸到装置甲中,反应生成的CO2被氮气吹出到丙装置中完全吸收,D错误;
故合理选项是D。
10.下列关于和的叙述,正确的是( )
A.热稳定性:
B.在水中的溶解性:
C.与同体积同浓度的盐酸反应的剧烈程度:
D.向各装有等质量和固体的两支试管中分别滴入几商水,温度均升高
【答案】A
【详解】A.碳酸氢钠受热容易分解,则热稳定性,,A正确;
B.相同温度时,NaHCO3能溶于水,而Na2CO3易溶于水,说明二者在水中的溶解性:NaHCO3C.向等浓度的NaHCO3、Na2CO3溶液中同时滴加同浓度的盐酸,NaHCO3中立即产生气泡放出二氧化碳气体,而Na2CO3则是开始无现象,后来才有气泡,说明与同浓度盐酸反应的剧烈程度:NaHCO3>Na2CO3,C错误;
D.碳酸氢钠溶于水时是吸热的,试管温度会降低,D错误;
故选A。
11.“探险队员”——,不小心走进了有许多“吃人野兽”的小山(即能与碳酸钠发生化学反应的物质)。如图所示,逃生线路有多种,但有一种线路是完全行不通,处处为陷阱,即为入口→③→⑤→⑦→⑨→出口,则该线路涉及的物质为( )
A.、、、Zn
B.、KCl、、
C.、、HCl、AgNO3
D.、、NaOH、HCl
【答案】C
【详解】A.碳酸钠和硝酸生成硝酸钠、水、二氧化碳;碳酸钠和Fe(OH)3、KNO3、Zn均不反应,故A不符合题意;
B.碳酸钠和Mg(OH)2、KCl、BaCl2均不反应,但是和硫酸生成硫酸钠、水、二氧化碳,故B不符合题意;
C.碳酸钠和Ba(OH)2生成碳酸钡沉淀、与CaCl2生成碳酸钙沉淀、与HCl生成二氧化碳气体、与AgNO3生成碳酸银沉淀,故C符合题意;
D.碳酸钠和NaOH、H2O不反应,和CuSO4生成沉淀、和HCl生成气体,故D不符合题意;
故选C。
12.以不同类别物质间的转化为线索,构建钠及其化合物的关系如图所示:
下列说法正确的是( )
A.反应①②因为的用量不同所以产物不同
B.反应③④均是化合反应
C.反应⑤表明具有酸性氧化物的性质
D.利用反应⑥可除去固体中混有的少量
【答案】C
【分析】钠与氧气在不同条件下反应生成氧化钠和过氧化钠,故M为过氧化钠。
【详解】A.反应①②因为反应的条件不同所以产物不同,A错误;
B.反应④为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,不属于化合反应,B错误;
C.反应⑤为二氧化碳与碱反应生成盐和水,说明二氧化碳具有酸性氧化物的性质,C正确;
D.反应⑥为碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,利用反应④无法除去碳酸氢钠固体中混有的少量碳酸钠,反而会将碳酸氢钠除去,D错误;
答案选C。
13.氧化钠与过氧化钠的相同点是( )
A.都是白色固体B.都能与水反应产生氢氧化钠
C.都是碱性氧化物D.都能与二氧化碳反应放出氧气
【答案】B
【详解】A.氧化钠是白色固体,过氧化钠是淡黄色的固体,故A项错误;
B.过氧化钠和氧化钠都和水反应生成氢氧化钠,故B项正确;
C.氧化钠是碱性氧化物,过氧化钠不是碱性氧化物,故C项错误;
D.氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故D项错误;
故本题选B。
14.化学实验中具有安全和规范意识是重要的素养。下列说法不正确的是( )
A.金属钠着火时,立即用干燥的沙土覆盖
B.实验后未用完的钠可以放回原试剂瓶
C.含硫酸的废液可以直接排放
D.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的溶液冲洗
【答案】C
【详解】A.钠与水反应生成氢气,所以金属钠着火时,不能用水扑灭,应该用干燥的沙土覆盖,故A项正确;
B.在实验中应将未用完的钠放回原试剂瓶,防止钠燃烧、引起火灾,故B项正确;
C.含硫酸的废液直接排放会腐蚀管道、污染水体,故C项错误;
D.不慎将腐蚀性的酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗,降低酸对皮肤的腐蚀性,故D项正确;
故本题选C。
15.将金属钠放入盛有某溶液的烧杯中,既有气泡产生又有白色固体析出。该溶液可能是( )
A.Ca(HCO3)2溶液B.饱和FeCl3溶液C.K2SO4稀溶液D.CuCl2稀溶液
【答案】A
【详解】A.金属钠放入Ca(HCO3)2溶液,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和Ca(HCO3)2反应生成碳酸钙沉淀,故选A;
B.金属钠放入饱和FeCl3溶液,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和FeCl3反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,故不选B;
C.金属钠放入K2SO4稀溶液,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和K2SO4不反应,没有沉淀生成,故不选C;
D.金属钠放入CuCl2稀溶液,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和CuCl2反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,故不选D;
选A。
16.钠和铁都是重要的金属元素,被广泛应用于冶金、建筑等领域,有着重要的工业利用价值。
I.物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要视角。下图是钠及其化合物的“价 类”二维图。
请回答下列问题:
(1)写出NaHCO3在水中电离的离子方程式 。
(2)银白色固体①应保存在 中;①可直接转化为淡黄色固体②,写出该反应的化学方程式 。
(3)氢化钠(NaH)是一种储氢材料,室温下能结合CO2制氢:4NaH+3CO2=2Na2CO3+C+2H2。
①该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 。
②由氢元素价态可知,NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
II.绿矾(七水合硫酸亚铁,FeSO4·7H2O)能够用于处理工业废水中具有强氧化性的离子重铬酸根(Cr2O72 ),反应原理为: Fe2++ Cr2O72 + H+ = Fe3++ Cr3++ H2O
(4)填写空格,完成该反应方程式的配平 。
(5)该反应中 元素被氧化,还原产物是 。
【答案】(1)NaHCO3=Na++
(2) 煤油 2Na+O2Na2O2;
(3) 2:1 还原剂
(4)①6;1;14;6;2;7;
(5) 铁 Cr3+
【详解】(1)NaHCO3在水中完全电离生成钠离子和碳酸氢根离子, 电离的离子方程式为:NaHCO3=Na++;
(2)银白色固体①为Na,少量的保存在煤油中,①可直接转化为淡黄色固体②,则②为Na2O2, 该反应的化学方程式为:2Na+O2Na2O2;
(3)①4NaH+3CO2=2Na2CO3+C+2H2,反应过程中氢元素化合价﹣1价升高到0价,氢气为氧化产物,碳元素化合价+4价降低到0价,C为还原产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1;②由氢元素价态可知,NaH常用作还原剂;
(4)①绿矾(七水合硫酸亚铁,FeSO4 7H2O)能够用于处理工业废水中具有强氧化性的离子重铬酸根(),铁元素化合价+2价升高到+3价,铬元素化合价+6价降低到+3价,反应的离子方程式:6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,故答案为:6;1;14;6;2;7;
(5)②该反应中铁元素被氧化,还原产物是Cr3+,故答案为:铁;Cr3+。
17.饮用水质量是关系人类健康的重要问题。
(1)是一种广谱型的消毒剂,将逐渐取代成为生产自来水的消毒剂。工业上常用和溶液混合并加酸化后反应制得,反应中氧化剂和还原剂的个数比为 。
(2)高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂。
①干法制备高铁酸钠的主要反应为:,该反应中是 (填“氧化剂”或“还原剂”);请写出与反应的化学方程式 。
②湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒:,写出并配平在碱性条件下湿法制备高铁酸钾反应的离子方程式 。
(3)实验室可向溶液中通入模拟制备苏打水,若该反应中生成等个数的和,写出其离子方程式 。
【答案】(1)2:1
(2) 还原剂 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Fe(OH)3+3ClO—+4OH—=2FeO+3Cl—+5H2O
(3)2CO2+3OH—=CO+HCO+H2O
【详解】(1)由题意可知,制备二氧化氯的反应为氯酸钠与亚硫酸钠、稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化氯和水,反应中氯元素的化合价降低被还原,氯酸钠是反应的氧化剂、二氧化氯是还原产物,硫元素的化合价升高被氧化,亚硫酸钠是反应的还原剂、硫酸钠是氧化产物,由得失电子数目守恒可知,氧化剂氯酸钠和还原剂亚硫酸钠的个数比为2:1,故答案为:2:1;
(2)①由方程式可知,反应中铁元素的化合价升高被氧化,硫酸亚铁是反应的还原剂;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:还原剂;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
②由题意可知,碱性条件下湿法制备高铁酸钾的反应为碱性条件下氢氧化铁与溶液中的次氯酸根离子反应生成高铁酸根离子、氯离子和水,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO—+4OH—=2FeO+3Cl—+5H2O,故答案为:2Fe(OH)3+3ClO—+4OH—=2FeO+3Cl—+5H2O;
(3)由题意可知,氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成等个数的碳酸钠、碳酸氢钠和水,反应的离子方程式为2CO2+3OH—=CO+HCO+H2O,故答案为:2CO2+3OH—=CO+HCO+H2O。
18.海水中富含着丰富的矿产资源,钠元素主要以氯化钠形式存在。已知单质钠很活泼,在空气中能与氧气和水蒸气等发生一系列的反应,以下为钠及其化合物间的转化关系图:
(1)通常情况下自然界中 (填“有”或“没有”)游离态的钠,实验室里单质钠要保存在 中,若将单质钠长期置于空气中,最终得到的白色粉末是 。
(2)反应⑤⑥中过氧化钠 (填“作氧化剂”、“作还原剂”或“既作氧化剂又作还原剂”),由反应⑤⑥可知过氧化钠的用途有 (至少填一个)。
(3)除去溶液中混有的少量可采取的方法是 ,涉及的化学反应方程式为 。
(4)反应②中可观察到钠熔成闪亮的小球,产生这一现象的原因 。
(5)写出溶液反应③的离子方程式 。
(6)将固体加入滴有酚酞的水溶液中,看到的现象是 。
【答案】(1) 没有 煤油或石蜡油 (碳酸钠或纯碱)
(2) 既作氧化剂又作还原剂 呼吸面具或潜水艇的供氧剂
(3) 通入足量二氧化碳气体
(4)该反应放热,钠的熔点低
(5)
(6)溶液先变红后褪色
【分析】金属钠非常活泼,自然界中无游离态,通常保存在煤油中隔离空气,钠和空气中氧气反应生成氧化钠,与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应最后得到碳酸钠;
【详解】(1)钠元素在自然界中的存在状态为化合态,没有游离态,金属钠非常活泼,通常保存在煤油或石蜡油中,以隔绝空气,将Na单质长时间的放置于空气中,最终得到的白色固体是Na2CO3,故答案为:没有;煤油或石蜡油;Na2CO3;
(2)反应⑤⑥中过氧化钠中的- 1价的氧一半升高为氧气中0价的氧,一半降为-2价的氧, 过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,由反应⑤⑥可知过氧化钠的用途有呼吸面具或潜水艇的供氧剂,故答案为:既作氧化剂又作还原剂;呼吸面具或潜水艇的供氧剂;
(3)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是通入足量二氧化碳气体,会反应生成碳酸氢钠溶液,达到除杂的目的,反应的化学反应方程式为;
(4)钠与水反应生成氢氧化钠与氢气,反应方程式为:2Na +2H2O=2NaOH+H2↑,反应过程中放出热量,钠的熔点低,所以钠熔成闪亮的小球,故答案为:反应放热,钠的熔点低;
(5)NaOH溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式:;
(6)将Na2O2固体放入水中,与水反应生成氢氧化钠,但是中间过程会产生过氧化氢,所以少量Na2O2加入到滴有酚酞的水中,可能观察到的现象为溶液先变红色,后褪色,故答案为:溶液先变红色,后褪色。
19.Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐。回答下列问题:
(1)第一组同学配制500mL0.1mol/LNa2CO3溶液
①称取Na2CO3固体的质量为 。
②配制溶液时,进行如下操作,正确的操作顺序是: (填标号)。
C→_______→_______→_______→A→E
③配制过程中,下列操作会造成结果偏低的有 (填标号)。
A.容量瓶洗净后未干燥就进行实验
B.称量Na2CO3固体时,将砝码和药品的位置颠倒
C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
D.定容时俯视刻度线
(2)第二组同学进行了如图的4组实验,探究Na2CO3和NaHCO3溶液与酸反应的差异。
已知:+H+=;+H+=H2O+CO2↑
其中可以鉴别Na2CO3和NaHCO3的实验组合是 (填实验序号)。
(3)第三组同学比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。
①利用如图实验比较两物质的稳定性,则甲的化学式为 。
②取某Na2CO3和NaHCO3的混合物2.74g,加热到质量不再变化时,剩余固体的质量为2.12g,则混合物中NaHCO3的质量为 。
(4)第四组同学设计如下实验,探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。
实验组号 反应物 现象
物质 浓度/mol L-1 CaCl2浓度/mol L-1 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60℃水浴
A NaHCO3 0.05 0.05 几乎没有沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
你认为能否用CaCl2溶液鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液?理由是 。
【答案】(1) 5.3g B;D;F C
(2)①③
(3) NaHCO3 1.68g
(4)能得出“能用CaCl2溶液鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论,理由是浓度较低的时候,与氯化钙反应产生较多白色沉淀的是碳酸钠,碳酸氢钠基本无现象
【详解】(1)①称取碳酸钠固体的质量为;
②配制溶液时,进行如下操作,正确的操作顺序是:溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,排列顺序是C→B→D→F→A→E;
③A.容量瓶洗净后未干燥就进行实验,不影响溶液浓度,A错误;
B.称量Na2CO3固体时,将砝码和药品的位置颠倒,称量固体质量偏大,配制溶液浓度偏高,B错误;
C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液,n偏小,配制溶液浓度偏低,C正确;
D.定容时俯视刻度线,V偏小,配制溶液浓度偏高,D错误;
答案选C;
(2)盐酸滴加到碳酸钠溶液中发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,现象:开始时无明显现象,一段时间后产生气泡,盐酸滴加到碳酸氢钠溶液中发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,现象:立即产生气泡;实验①③可以鉴别;碳酸钠、碳酸氢钠滴加到盐酸中分别发生Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,现象:均立即有气泡产生,实验②④无法鉴别碳酸钠、碳酸氢钠;
(3)①碳酸钠比碳酸氢钠稳定,碳酸钠受热不易分解,故碳酸钠应放在温度较高的位置,而碳酸氢钠受热易分解,放在温度较低的位置,则乙为碳酸钠,甲为碳酸氢钠;
②取某碳酸钠和碳酸氢钠混合物2.74g,加热到质量不再变化时,发生的反应为,固体减少的质量相当于碳酸的质量,根据,则固体中,;
(4)能得出“能用CaCl2溶液鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论,理由是浓度较低的时候,与氯化钙反应产生沉淀的是碳酸钠,碳酸氢钠基本无现象。
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2024-2025年高中化学必修1第2章海水中的重要元素第1节钠及其化合物课时练习
1.钠及其化合物的“价—类”二维图及部分转化关系如图所示,其中B为钠的另一种氧化物。下列有关说法正确的是( )
A.钠放入硫酸铜溶液中可观察到红色固体析出
B.反应④可通过加入还原剂实现转化
C.物质B为碱性氧化物, A的物质类别为碱
D.反应②和③为氧化还原反应
2.过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行以下实验:①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体:②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
A.过氧化钠与水反应生成碱
B.实验①证明过氧化钠与水反应需要作催化剂
C.实验②③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的物质
3.下列关于钠及其化合物的说法中正确的有( )
①少量的金属钠保存在煤油中,故在自然界中以游离态存在
②钠和钾的合金在室温下呈液态,可做核电工业原子反应堆的导电剂
③将一小块钠放入盛有饱和食盐水的烧杯中,烧杯底部有固体析出
④超市中售卖的“苏打水”是因添加了Na2CO3而获名
⑤取a g Na2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b g,能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数
⑥Na2O2投入到紫色石蕊试液中,溶液先变蓝,后褪色
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
4.工业上用粗盐(含、、等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.除杂可依次加入、、,再加入盐酸调节溶液的酸碱性
B.饱和食盐水中先通入的气体为,再通入的气体为
C.流程图中“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
D.流程图中循环使用的物质有和
5.下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a g混合物充分加热,得到b g固体
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应后,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体
C.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到b g固体
D.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,质量增加b g
6.下列“类比”结果正确的是( )
A.NaH与H2O反应生成H2,则CaH2也能与H2O反应生成H2
B.向Na2CO3固体中加入少量水放出热量,则向NaHCO3固体中加入少量水也放出热量
C.相同温度下,Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度也比Na2CO3的大
D.稀NaHCO3与稀CaCl2溶液不能形成沉淀,则稀NaHCO3与稀Ca(OH)2溶液也不能形成沉淀
7.2023年10月1日,是我们伟大祖国74岁的生日,全国各地举行了各式各样的庆祝活动,其中不乏绚丽恢弘的烟花表演。五彩缤纷的烟花与化学元素的焰色息息相关,下列说法正确的是( )
A.Na元素焰色为紫色
B.金属元素在火焰上灼烧均有肉眼可辨别的焰色
C.实验室一般用洁净的铂丝或铁丝蘸取待测液做焰色试验
D.可以用焰色试验鉴别KCl溶液和KOH溶液
8.侯氏制碱法的主要流程如下(已知极易溶于水)。
下列说法错误的是( )
A.常温下,的溶解度小于
B.操作a是过滤
C.侯氏制碱法所制备的“纯碱”属于盐类
D.侯氏制碱法中也可以先通入,再通入
9.某兴趣小组的同学采用如图装置测定某Na2CO3样品(混有少量NaHCO3)中Na2CO3的质量分数(不考虑气体溶于水等损耗)。下列有关说法错误的是( )
A.M为碱石灰。装置丁的作用是防止空气中的H2O和CO2进入丙中
B.装置甲中发生的反应之一为+2H+=CO2↑+H2O
C.装置乙中盛装的试剂为浓H2SO4,其作用是吸收水蒸气
D.通入N2的目的只是将装置甲中的CO2吹出
10.下列关于和的叙述,正确的是( )
A.热稳定性:
B.在水中的溶解性:
C.与同体积同浓度的盐酸反应的剧烈程度:
D.向各装有等质量和固体的两支试管中分别滴入几商水,温度均升高
11.“探险队员”——,不小心走进了有许多“吃人野兽”的小山(即能与碳酸钠发生化学反应的物质)。如图所示,逃生线路有多种,但有一种线路是完全行不通,处处为陷阱,即为入口→③→⑤→⑦→⑨→出口,则该线路涉及的物质为( )
A.、、、Zn
B.、KCl、、
C.、、HCl、AgNO3
D.、、NaOH、HCl
12.以不同类别物质间的转化为线索,构建钠及其化合物的关系如图所示:
下列说法正确的是( )
A.反应①②因为的用量不同所以产物不同
B.反应③④均是化合反应
C.反应⑤表明具有酸性氧化物的性质
D.利用反应⑥可除去固体中混有的少量
13.氧化钠与过氧化钠的相同点是( )
A.都是白色固体 B.都能与水反应产生氢氧化钠
C.都是碱性氧化物 D.都能与二氧化碳反应放出氧气
14.化学实验中具有安全和规范意识是重要的素养。下列说法不正确的是( )
A.金属钠着火时,立即用干燥的沙土覆盖
B.实验后未用完的钠可以放回原试剂瓶
C.含硫酸的废液可以直接排放
D.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的溶液冲洗
15.将金属钠放入盛有某溶液的烧杯中,既有气泡产生又有白色固体析出。该溶液可能是( )
A.Ca(HCO3)2溶液 B.饱和FeCl3溶液 C.K2SO4稀溶液 D.CuCl2稀溶液
16.钠和铁都是重要的金属元素,被广泛应用于冶金、建筑等领域,有着重要的工业利用价值。
I.物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要视角。下图是钠及其化合物的“价 类”二维图。
请回答下列问题:
(1)写出NaHCO3在水中电离的离子方程式 。
(2)银白色固体①应保存在 中;①可直接转化为淡黄色固体②,写出该反应的化学方程式 。
(3)氢化钠(NaH)是一种储氢材料,室温下能结合CO2制氢:4NaH+3CO2=2Na2CO3+C+2H2。
①该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 。
②由氢元素价态可知,NaH常用作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
II.绿矾(七水合硫酸亚铁,FeSO4·7H2O)能够用于处理工业废水中具有强氧化性的离子重铬酸根(Cr2O72 ),反应原理为: Fe2++ Cr2O72 + H+ = Fe3++ Cr3++ H2O
(4)填写空格,完成该反应方程式的配平 。
(5)该反应中 元素被氧化,还原产物是 。
17.饮用水质量是关系人类健康的重要问题。
(1)是一种广谱型的消毒剂,将逐渐取代成为生产自来水的消毒剂。工业上常用和溶液混合并加酸化后反应制得,反应中氧化剂和还原剂的个数比为 。
(2)高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂。
①干法制备高铁酸钠的主要反应为:,该反应中是 (填“氧化剂”或“还原剂”);请写出与反应的化学方程式 。
②湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒:,写出并配平在碱性条件下湿法制备高铁酸钾反应的离子方程式 。
(3)实验室可向溶液中通入模拟制备苏打水,若该反应中生成等个数的和,写出其离子方程式 。
18.海水中富含着丰富的矿产资源,钠元素主要以氯化钠形式存在。已知单质钠很活泼,在空气中能与氧气和水蒸气等发生一系列的反应,以下为钠及其化合物间的转化关系图:
(1)通常情况下自然界中 (填“有”或“没有”)游离态的钠,实验室里单质钠要保存在 中,若将单质钠长期置于空气中,最终得到的白色粉末是 。
(2)反应⑤⑥中过氧化钠 (填“作氧化剂”、“作还原剂”或“既作氧化剂又作还原剂”),由反应⑤⑥可知过氧化钠的用途有 (至少填一个)。
(3)除去溶液中混有的少量可采取的方法是 ,涉及的化学反应方程式为 。
(4)反应②中可观察到钠熔成闪亮的小球,产生这一现象的原因 。
(5)写出溶液反应③的离子方程式 。
(6)将固体加入滴有酚酞的水溶液中,看到的现象是 。
19.Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐。回答下列问题:
(1)第一组同学配制500mL0.1mol/LNa2CO3溶液
①称取Na2CO3固体的质量为 。
②配制溶液时,进行如下操作,正确的操作顺序是: (填标号)。
C→_______→_______→_______→A→E
③配制过程中,下列操作会造成结果偏低的有 (填标号)。
A.容量瓶洗净后未干燥就进行实验
B.称量Na2CO3固体时,将砝码和药品的位置颠倒
C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
D.定容时俯视刻度线
(2)第二组同学进行了如图的4组实验,探究Na2CO3和NaHCO3溶液与酸反应的差异。
已知:+H+=;+H+=H2O+CO2↑
其中可以鉴别Na2CO3和NaHCO3的实验组合是 (填实验序号)。
(3)第三组同学比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。
①利用如图实验比较两物质的稳定性,则甲的化学式为 。
②取某Na2CO3和NaHCO3的混合物2.74g,加热到质量不再变化时,剩余固体的质量为2.12g,则混合物中NaHCO3的质量为 。
(4)第四组同学设计如下实验,探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。
实验组号 反应物 现象
物质 浓度/mol L-1 CaCl2浓度/mol L-1 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60℃水浴
A NaHCO3 0.05 0.05 几乎没有沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
你认为能否用CaCl2溶液鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液?理由是 。
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