高中化学人教版(2019)必修第一册第二章第一节 钠及其化合物
一、单选题
1.(2021高一下·成都开学考)在溶液中加入足量 Na2O2 后仍能大量共存的离子组是( )
A. 、Ba2+、Cl-、 B.Na+、Cl-、S2 、I-
C.Ca2+、Mg2+、 、Cl- D.K+、 、Cl-、
【答案】D
【知识点】离子共存;钠的氧化物
【解析】【解答】A.加入足量 Na2O2 ,有大量OH-,OH-与 反应生成氨气,故A不符合题意;
B.加入足量 Na2O2 ,有氧气生成,氧气氧化S2 和I-,故B不符合题意;
C.加入足量 Na2O2 ,有大量OH-,OH-与Ca2+、Mg2+反应生成沉淀,故C不符合题意;
D.加入足量 Na2O2 ,有大量OH-和氧气生成,K+、 、Cl-、 都大量共存,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据Na2O2的溶液具有强氧化性,且和水反应为2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑,反应后溶液中含有NaOH,离子之间不反应生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解反应时能大量共存,以此进行判断。
2.(2020高一上·秦皇岛期末)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,产物不同
B.少量金属钠通常保存在煤油中
C.钠与水反应时,钠熔成小球在水面四处游动
D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属
【答案】D
【知识点】钠的物理性质;钠的化学性质;钠的氧化物
【解析】【解答】A.钠在常温下和氧气反应生成白色的氧化钠,在加热或者燃烧的条件下生成淡黄色的过氧化钠,不符合题意
B.钠的密度比煤油大,储存在煤油中能隔绝空气,不符合题意
C.钠和水反应生成氢气,且放出大量的热使钠融化(钠的熔点较低),从而 钠熔成小球在水面四处游动 ,不符合题意
D.钠非常的活泼能直接和水反应生成氢氧化钠和氢气,不能置换出金属,符合题意
故答案为:D
【分析】重点:钠的密度比煤油小,所以可以保存在煤油中。钠的密度比水小所以在水面上游动
3.(2020高一上·嘉兴期中)在钠的下列用途中,利用的是钠的物理性质的是( )
①制取过氧化钠等化合物 ②制钠钾合金,作快中子反应堆的热交换剂 ③还原钛等金属 ④制高压钠灯
A.①② B.①③ C.②④ D.④
【答案】C
【知识点】钠的物理性质;钠的化学性质
【解析】【解答】①制取过氧化钠等化合物,是利用了钠的化学性质,①不符合题意;
②制钠钾合金,作快中子反应堆的热交换剂,是利用了钠的熔点低,是利用了钠的物理性质,②符合题意;
③还原钛等金属,是利用了钠的强还原性,是利用了钠的化学性质,③不符合题意;
④制高压钠灯,是利用了钠光源发出黄光,透雾能力强,是利用了钠的物理性质,④符合题意;
综上所述,利用了钠的物理性质的是②④;
故答案为:C 。
【分析】①制过氧化钠,钠与氧气加热反应生成过氧化钠,体现钠的还原性;
②与钾混合作原子反应堆的导热剂,是因为钠的良好的导电性,属于物理性质;
③还原钛等金属,钠化合价由0变为+1,化合价升高;
④做高压钠灯,是因为钠的焰色为黄色,透雾性强,焰色反应属于物理性质。
4.(2020高一上·潍坊期中)化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是:( )
A.活性炭可用于净水
B.碳酸钠可用作糕点膨松剂
C.过氧化钠可用作呼吸面具供氧剂
D.氧化钙可用作食品干燥剂
【答案】B
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】A.活性炭具有吸附性,可以吸收水中的杂质,用于净水,A不符合题意;
B.碳酸氢钠受热分解,使糕点松软,B符合题意;
C.过氧化钠可以和二氧化碳和水生成氧气,可以提供氧气,C不符合题意;
D.氧化钙和水反应生成强氧化钙,可用于干燥,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.活性炭具有吸附性,可以用于净水;
B.碳酸氢钠可以用于制作糕点;
C.过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气;
D.氧化钙可以吸收水分。
5.(2020高一上·杭州月考)下列关于钠的说法中正确的是( )
A.金属钠保存在煤油中,所以钠着火时,可用煤油来灭火
B.金属钠久置空气中最终转变为Na2O2
C.钠可以将钛、铌等金属从其氯化物中水溶液中置换出来
D.氧化钠可以转化为过氧化钠,过氧化钠更稳定
【答案】D
【知识点】钠的物理性质;钠的化学性质
【解析】【解答】A. 煤油是易燃物,不能用煤油灭火,故A不符合题意;
B. 金属钠久置空气中最终转变为碳酸钠,而不是过氧化钠,故B不符合题意;
C. Na在水溶液中会先和水反应生成氢气和NaOH,不能将钛、铌等金属从其氯化物的水溶液中置换出来,故C不符合题意;
D. 氧化钠和氧气反应可以转化为过氧化钠,过氧化钠更稳定,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据金属钠及钠的氧化物的物理、化学性质来解答该题。
6.(2021·崇明模拟)下列金属化合物中最方便用于潜水艇舱内供氧的是( )
A.KMnO4 B.KClO3 C.KNO3 D.Na2O2
【答案】D
【知识点】钠的重要化合物;钠的氧化物
【解析】【解答】题中KMnO4、KClO3(加入催化剂)只能在加热条件下分解生成氧气,而硝酸钾加热生成氧气的同时还生成二氧化氮气体,都不适合用于制备氧气,而过氧化钠常温下易与二氧化碳、水反应生成氧气,可用于供氧剂,
故答案为:D。
【分析】过氧化钠直接与呼出的水蒸气和二氧化碳反应得到氧气供给呼吸
7.(2021高一下·浙江期中)下列有关 Na2CO3 和 NaHCO3 比较中,错误的是( )
A.相同条件下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
B.相同条件下与等浓度的盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3>NaHCO3
C.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
D.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应放出气体的量:Na2CO3<NaHCO3
【答案】B
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】A.相同条件下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,故A不符合题意;
B.碳酸钠与盐酸反应分两步,相同条件下与等浓度的盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3C.碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故C不符合题意;
D.NaHCO3中碳元素的质量分数大于Na2CO3中碳元素的质量分数,所以等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应放出二氧化碳气体的量:Na2CO3<NaHCO3,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.通过比较相同质量的水形成的碳酸钠和碳酸氢钠的溶液的碱性强弱进行比较溶解性
B.碳酸钠和碳酸氢钠都与盐酸梵音,碳酸氢钠是直接反应而碳酸钠是先变为碳酸氢钠,再与盐酸反应速率慢
C.碳酸氢钠加热时产生可以使石灰水变浑浊的气体,因此碳酸氢钠不稳定易分解
D.根据化学方程式的计算,即可计算出气体的量
8.(2021高一下·仁寿开学考)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可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色 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 过氧化钠可用于航天员的供氧剂 Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】钠的化学性质;钠的氧化物
【解析】【解答】A.治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3,碳酸钠的碱性较强,不能用来中和胃酸,故A不符合题意;
B.Na2O2与水反应生成氢氧化钠,向Na2O2的水溶液中滴酚酞先变红色后为无色,有因果关系,故B不符合题意;
C. 常温下,金属钠在空气中生成的是氧化钠,陈述不符合题意,故C不符合题意;
D.Na2O2能和CO2和H2O反应生成O2,可用于航天员的供氧,陈述符合题意,存在因果关系,故D符合题意.
故答案为:D。
【分析】A、碳酸氢钠,可用来中和胃酸过多疾病;
B、过氧化钠具有强氧化性,可以使酚酞试液先变红后褪色;
C.金属钠性质活泼,需要密封保存,放在空气中会生成氧化钠;
D、过氧化钠是常用的供氧剂。
9.(2021高一下·哈尔滨开学考)用光洁的铂丝蘸取无色溶液,在酒精灯上灼烧时观察到黄色火焰,则下列叙述正确的是( )
A.只含有Na+ B.一定含有Na+ ,也可能含有K+
C.既含有Na+ ,又含有K+ D.可能含有Na+或K+中一种
【答案】B
【知识点】焰色反应
【解析】【解答】用光洁的铂丝蘸取无色溶液,在酒精灯上灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含有Na+,而K+的焰色反应易被Na+的焰色反应遮盖,故B符合题意。
故答案为:B。
【分析】 焰色反应是进行元素检验的方法,通过显示不同的颜色确定不同的元素的方法。钠元素的焰色反应是显示黄色,钾离子的焰色反应需要通过蓝色钴玻璃进行
10.(2020高一上·义乌期中)下列关于Na2CO3、NaHCO3的说法正确的是( )
A.受热时Na2CO3较NaHCO3更不稳定,更易分解产生CO2
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应,前者产生的CO2更多
C.CaCl2溶液无法鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.等物质的量的两种盐与足量盐酸完全反应,Na2CO3所消耗HCl的物质的量是NaHCO3的两倍
【答案】D
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】A.Na2CO3受热不会发生分解,NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O,稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故A项说法不符合题意;
B.NaHCO3中碳元素质量分数大于Na2CO3,根据Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应中碳原子守恒可知,等质量的NaHCO3反应生成的CO2更多,故B项说法不符合题意;
C.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合后,二者会发生化学反应生成白色沉淀CaCO3,CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合无明显实验现象,可根据实验现象鉴别,故C项说法不符合题意;
D.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的关系式分别为:Na2CO3~2HCl,NaHCO3~HCl,因此等物质的量的两种盐与足量盐酸完全反应,Na2CO3所消耗HCl的物质的量是NaHCO3的两倍,故D项说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳、水解答;
B、根据等质量的碳酸氢钠与碳酸钠,碳酸氢钠的物质的量较大,根据C元素守恒,与足量盐酸反应,碳酸氢钠产生的二氧化碳较多;
C、根据碳酸钠与氯化钙复分解生成碳酸钙沉淀,碳酸氢钠与氯化钙不反应解答;
D、根据碳酸钠与盐酸完全反应Na2CO3~2HCl,碳酸氢钠与盐酸完全反应NaHCO3~HCl解答;
11.(2020高一上·黄山期中)下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质,叙述错误的是( )
A.鉴别Na2CO3和NaHCO3可用Ba(OH)2溶液
B.除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,用加热法
C.向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,有NaHCO3晶体析出
D.分别向等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加酚酞,前者红色更深
【答案】A
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】A.Na2CO3和Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀, NaHCO3和Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀,现象相同,不能鉴别,故A符合题意;
B.除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,加热碳酸氢钠受热分解,除去碳酸氢钠杂质,故B不符合题意;
C.向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,反应生成NaHCO3晶体析出,故C不符合题意;
D.分别向等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加酚酞,前者碱性更强,因此前者红色更深,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、根据碳酸钠与氢氧化钡发生复分解反应生成沉淀,碳酸氢钠与氢氧化钡反应时显弱酸性,产生碳酸钡沉淀;
B、根据碳酸氢钠的热稳定性差,受热分解为碳酸钠解答;
C、根据碳酸氢钠水溶液能够与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠解答;
D、根据浓度相同的碳酸跟的水解能力更强,溶液碱性更强解答;
12.(2020高一上·北京期中)探究Na2O2与水的反应,实验如图:
已知:H2O2 H++HO 、HO H++O
下列分析错误的是( )
A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C.②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同
D.沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量:④中反应后的沉淀质量小于③中所得沉淀的质量
【答案】D
【知识点】钠的氧化物
【解析】【解答】A.根据分析①、⑤中产生的气体为氧气,能使带火星的木条复燃,A不符合题意;
B.①中产生气体,说明过氧化钠和水发生了氧化还原反应,根据后续实验可知①中同时发生反应:2H2O+Na2O2=H2O2+2NaOH,该反应属于复分解反应;④中BaO2与H2SO4发生反应:BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2,该反应属于氧化还原反应,产生少量气泡,说明双氧水分解产生氧气,该反应为氧化还原反应,B不符合题意;
C.②中高锰酸钾将H2O2氧化,为氧化剂,-1价的O全部转化为O2;⑤中MnO2为H2O2分解的催化剂,-1价的O只有一半转化为O2,所以②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同,C不符合题意;
D.③中沉淀为BaO2,④中BaO2全部转化为BaSO4沉淀,根据BaO2和BaSO4的摩尔质量大小关系可知④中反应后的沉淀质量大于③中所得沉淀的质量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由实验可知,①中发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,②中发生2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O,③中发生复分解反应生成BaO2沉淀,④中与硫酸反应生成硫酸钡沉淀、过氧化氢,过氧化氢可分解生成氧气,上层溶液含过氧化氢,⑤中二氧化锰催化分解过氧化氢生成氧气,以此来解答。
A.双氧水分解有氧气产生;
B.氧化还原反应存在化合价变化,复分解反应没有化合价变化;
C.注意高锰酸钾的氧化作用和二氧化锰的催化作用;
D.根据钡元素守恒分析。
二、多选题
13.下列说法错误的是( )
A.钠是电和热的良导体
B.在水中的溶解性:NaHCO3大于Na2CO3
C.明矾净水是由于明矾在水中形成Al(OH)3胶体具有吸附作用
D.某溶液焰色反应时,火焰呈黄色就说明该溶液一定有钠元素,一定没有钾元素
【答案】B,D
【知识点】钠的物理性质
【解析】【解答】A、钠是金属具有金属通性,导电导热延展性,钠是电和热的良导体,故A正确;
B、碳酸钠溶解性大于碳酸氢钠,故B错误;
C、明矾净水是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用,可以净水,故C正确;
D、钾元素焰色反应需要隔着钴玻璃呈紫色,不隔着钴玻璃呈黄色不能判断钾元素的存在,故D错误;
故选BD.
【分析】A、钠是金属具有金属通性;
B、碳酸钠溶解性大于碳酸氢钠;
C、明矾净水是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用;
D、钾元素焰色反应需要隔着钴玻璃呈紫色,不隔着钴玻璃呈黄色不能判断钾元素的存在;
14.(2020高一上·天门月考)将10mL淀粉胶体和5mL氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中,如图所示,2min后,分别取袋内和烧杯内液体进行实验。下列说法正确的是( )
A.烧杯内液体加入硝酸银溶液后产生白色沉淀
B.袋内液体加入硝酸银溶液后产生白色沉淀
C.袋内液体加入碘水后不变蓝
D.烧杯内液体加入碘水后变蓝
【答案】A,B
【知识点】氯离子的检验;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A.烧杯内液体含有Na+和Cl-,加入硝酸银有白色沉淀,故A符合题意;
B.氯化钠溶液部分透过半透膜,袋内外液体均含Cl-,且浓度相等,加入硝酸银溶液后会出现白色沉淀,故B符合题意;
C.袋内液体含有淀粉,加入碘水变蓝,故C不符合题意;
D.烧杯内液体含有Na+和Cl-,不含淀粉,加入碘水后无现象,故D不符合题意;
故答案为AB。
【分析】淀粉胶体和氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中后,淀粉胶体不能通过半透膜而留在袋内,但是Na+和Cl-能通过半透膜而进入烧杯的水中。
15.下列各组中的两种物质作用时,反应条件或反应物的用量比改变,不会引起产物种类改变的是( )
A.Na与O2 B.NaOH与CO2 C.Na2O与CO2 D.Na2O2与H2O
【答案】C,D
【知识点】钠的化学性质;钠的重要化合物
【解析】【解答】解:A.钠与氧气反应常温下生成氧化钠,加热生成过氧化钠,故A不选;
B.二氧化碳与氢氧化钠发生反应,产物与用量有关,二氧化碳少量生成碳酸钠,二氧化碳过量生成碳酸氢钠,故B不选;
C.氧化钠与二氧化碳反应只生成碳酸钠,与反应条件和反应物用量无关,故C选;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,与反应条件和反应物用量无关,故D选;
故选:CD.
【分析】A.钠与氧气反应条件不同产物不同;
B.二氧化碳与氢氧化钠发生反应,产物与用量有关;
C.氧化钠与二氧化碳反应只生成碳酸钠;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气.
16.如图所示装置,试管中盛有水,气球a盛有干燥的固体过氧化钠颗粒,U形管中注有浅红色的水,已知,过氧化钠与水反应是放热的.将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球中的固体颗粒抖落到试管b的水中,将发生的现象是( )
A.U形管内红色褪去 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大 D.U形管水位d<c
【答案】B,C
【知识点】钠的氧化物
【解析】【解答】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,气体被吹打,氢氧化钠溶液显碱性,所以试管内液体显红色;
该反应为放热反应,放出的热量使集气瓶中气体膨胀,压强增大,所以U型管中液面,C端下降,D端上升,
故选:BC.
【分析】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠溶液显碱性,该反应为放热反应,据此解答.
三、填空题
17.(2020高一上·滨海期中)钠是一种重要的金属。请回答:将一小块金属钠投入水中,发生反应的离子方程式为 ;可观察到的实验现象是 。
【答案】2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;钠浮在水面上,迅速熔化成小球,并四处游动,同时发出嘶嘶的响声
【知识点】钠的化学性质
【解析】【解答】将一小块金属钠投入水中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,发生反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;由于钠的密度小于水的,且熔点较低,所以观察到的实验现象是钠浮在水面上,迅速熔化成小球,并四处游动,同时发出嘶嘶的响声。
【分析】将一小块金属钠投入水中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,根据离子方程式的书写原则书写即可;根据钠的密度小于水的,且熔点较低分析解答即可。
18.(2020高一上·北京期中)运用分类的方法,可以发现物质及其变化的规律。Na2O与CaO都属于 氧化物(填“酸性”或“碱性”)。Na2O可以分别与H2O、CO2、HCl反应,任选两个反应,写出其化学方程式 、 。
【答案】碱性;Na2O+H2O=2NaOH;Na2O+CO2=Na2CO3、Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
【知识点】物质的简单分类;钠的氧化物
【解析】【解答】根据Na2O与CaO的组成,二者都是氧化物,根据物质的性质,Na2O与CaO都能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;Na2O和水反应生成氢氧化钠,反应方程式Na2O+H2O=2NaOH,Na2O与二氧化碳反应生成碳酸钠,反应方程式Na2O+H2O=2NaOH,Na2O与盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,
故答案为:碱性;Na2O+H2O=2NaOH;Na2O+CO2=Na2CO3、Na2O+2HCl=2NaCl+H2O(任写两个)。
【分析】碱性氧化物是指与水反应只生成碱或与酸反应只生成盐和水的氧化物;Na2O和H2O反应生成NaOH,Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O与HCl反应生成NaCl和H2O。
19.(2018高一上·苏州期中)按要求填空:
⑴ 钠与水反应(离方程式)
⑵ 除去碳酸氢钠容液中少量碳酸钠<离子方程式)
⑶ 除去碳酸钠固体混有的碳酸氢钠(化学方程式)
⑷ 镁在二氧化碳中燃烧(化学方程式)
⑸ 二氧化碳中混有少量氯化氢(离子方程式)
【答案】;;;;
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【分析】化学方程式的书写要点:反应物生成物种类,反应条件,配平,生成物状态符号;
离子方程式书写要点:拆与不拆要分清,注意电荷守恒、物料守恒。
四、实验探究题
20.(2020高一上·黑龙江期中)某实验小组对Na与水反应产生的H2进行探究,为点燃反应生成的H2,他们设计了如图所示的装置。请回答下列问题:
(1)写出Na与H2O反应的化学方程式: 。
(2)①中反应的现象是 。
(3)实验小组在点燃利用①装置制得的H2时,实验失败了。他们认为失败的原因是Na的用量太少,Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量,可老师说太危险,你认为产生危险的原因是 。
(4)已知钠、煤油、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.80g·cm-3、1.00g·cm-3。在②装置中H2的生成速率减慢,原因 。
【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)金属钠浮在水面上、熔成闪亮的小球、四处游动、发出嘶嘶的响声
(3)钠与水反应放出大量的热,使试管内H2与O2的混合气体受热而爆炸
(4)钠的密度比水小,比煤油大,在煤油与水的交界处,Na与H2O反应产生的H2使钠上浮,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出,钠又回落,与水反应,如此反复,减慢了Na与H2O的反应速率
【知识点】钠的化学性质
【解析】【解答】(1)Na与水反应生成NaOH和氢气,化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)Na的密度比水小,且熔点低,与水剧烈反应放出热量,生成气体,所以现象为金属钠浮在水面上、熔成闪亮的小球、四处游动、发出嘶嘶的响声;
(3)钠与水反应放出大量的热,使试管内H2与O2的混合气体受热而爆炸,产生危险;
(4)钠的密度比水小,比煤油大,在煤油与水的交界处,Na与H2O反应产生的H2使钠上浮,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出,钠又回落,与水反应,如此反复,减慢了Na与H2O的反应速率。
【分析】(1)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气;
(2)根据反应特点“浮熔游响红”分析;
(2)Na的用量多,生成较多的氢气,且放出大量的热,易发生爆炸;
(3)由于ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),故钠块放入后在煤油和水的界面处。
21.(2020高一上·北京期中)
(1)钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。金属钠要隔绝空气密封保存,请用化学方程式表示原因(Na参与的反应) 、 。
(2)I.加热条件下,Na可以在氧气中燃烧,反应的化学方程式为 ; 现象是 。某课外活动小组设计了如图装置,证实二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
(3)(装置分析)
装置①中反应的离子方程式是 。
装置②中的试剂是为了除去CO2中混有的HCl,则可选用的试剂为 。
a.饱和NaOH溶液 b. 饱和Na2CO3溶液 c.饱和NaHCO3溶液
装置③中的试剂是 。
(4)(进行实验)
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火量的木条放在a处。
步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 、 。
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移: 。
(6)若要证明CO2和Na2O2发生了反应,需要取出少量反应后的固体, (请补全实验方案)。
(7)Ⅱ.面粉发酵时会产生有机酸(用HA表示其化学式,HA酸性强于碳酸),影响口感。我们可以加入膨松剂(主要含NaHCO3),那么蒸出来的馒头蓬松柔软,且口感好。若加入过量的膨松剂,请写出蒸馒头时反应的化学方程式 , 。该过程能体现出Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 > 。
【答案】(1)4Na+O2=2Na2O;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)2Na+O2 Na2O2;Na先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,最终生成淡黄色的固体
(3)CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑;c;浓硫酸
(4)木条不复燃;木条复燃
(5)
(6)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中(或加BaCl2溶液等体现检验 的方法即可)
(7)NaHCO3+HA=NaA+H2O+CO2↑;2 NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑;Na2CO3;NaHCO3
【知识点】钠的化学性质;钠的重要化合物;钠的氧化物
【解析】【解答】(1)由于金属钠易与空气中的氧气和水蒸气反应,故金属钠要隔绝空气密封保存,发生的化学方程式为:4Na+O2=2Na2O,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)I.Na在氧气中加热,Na先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,最终生成淡黄色的固体过氧化钠,故反应的化学方程式为2Na+O2 Na2O2;
(3)装置①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,碳酸钙难溶于水,写化学式,所以离子方程式是:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑,;
装置②除去用于CO2中混有的HCl,装置②中试剂应为:
a.饱和NaOH溶液,氢氧化钠能吸收二氧化碳,a不合题意;
b.饱和Na2CO3溶液,饱和碳酸钠能吸收二氧化碳,b不合题意;
c.饱和NaHCO3溶液,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式: +H+=H2O+CO2↑,而CO2在其中的溶解度大大减小,c正确;
实验的目的是验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,④⑤中通入的气体应该一个有水蒸气,一个没有,从而做对照试验;②中出来的气体是带水蒸气的,直接通入⑤中,则⑤中是有水蒸气的,所以④中就是没有水蒸气的,所以,③中为除去二氧化碳中的水蒸汽的装置,可用浓硫酸;
(4)①过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,④中没有水蒸汽,则二氧化碳不能和过氧化钠反应;所以不能生成氧气,所以,a处带火星木条不复燃。步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,⑤有水蒸汽,则二氧化碳能和过氧化钠反应生成氧气,所以,a处带火星木条复燃;
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故该反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,根据双线桥法进行分析如下: ;
(6)水与过氧化钠反应生成氧气,不能证明二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气使木条复燃,可用反应后的固体加入盐酸,观察生成的气体是否能使澄清石灰水变浑浊,说明生成碳酸钠,二氧化碳参加反应,或加BaCl2溶液等体现检验 的方法即可,故答案为:加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中(或加BaCl2溶液等体现检验 的方法即可);
(7)由于有机酸能与NaHCO3反应生成CO2和过量的NaHCO3受热分解也会产生CO2,从而使得蒸出来的馒头蓬松柔软,且口感好,故蒸馒头时反应的化学方程式为:NaHCO3+HA=NaA+H2O+CO2↑,2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,该过程说明NaHCO3受热易分解,而Na2CO3受热很难分解,故能体现出Na2CO3和NaHCO3的热稳定性Na2CO3> NaHCO3。
【分析】(1)钠容易和氧气反应生成氧化钠,也可以和水反应生成氢氧化钠和氢气;
(2)钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,而钠的熔点低,可以熔化据此分析;
(3)注意难溶于水的物质用化学式表示;除去CO2中混有的HCl用饱和碳酸氢钠溶液;干燥酸性或者中性气体用浓硫酸;
(4)根据反应后是否有氧气和氧气的助燃特性分析;
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应中过氧化钠即使氧化剂也是还原剂 ;
(6)可以通过检验碳酸盐的生成来检验二氧化碳和过氧化钠发生了反应;
(7)2NaHCO3受热易分解,而碳酸钠较稳定,不易分解。
五、综合题
22.(2021高一下·黑龙江月考)钠、碳及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,NaN3迅速分解产生N2和Na,同时放出大量的热。N2使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
① KClO4的名称是 ,具有 (填“还原性”或“氧化性”)。
② Fe2O3可处理产生的Na,反应为6Na+Fe2O3 =3Na2O+2Fe,反应中Na作 (填“还原剂”或“氧化剂”)。
反应过程中氧化产物与还原产物的个数比为: 。
(2)Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。某实验小组利用下图装置探究Na2O2与CO2的反应。请回答下列问题:
①根据实验目的,虚线框中的装置所用的试剂为 。
②装置C中观察到的现象是 ,反应的化学方程式是 。
③装置A的作用是制备CO2,写出A中发生反应的化学方程式是 。
【答案】(1)高氯酸钾;氧化性;还原剂;3:2
(2)浓硫酸;固体由淡黄色变为白色;2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;钠的氧化物
【解析】【解答】(1)①在 KClO4中Cl元素化合价为+7价,是高氯酸的钾盐,名称是高氯酸钾;该物质是Cl元素最高化合价的盐,只能得到电子,表现强的氧化性;
②Fe2O3可处理产生的Na,反应为6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe,在该反应中,Na元素化合价升高,失去电子被氧化,所以Na作还原剂,氧化产物是Na2O;Fe2O3中的Fe得到电子,化合价降低,被还原,Fe2O3作氧化剂,还原产物是Fe,根据电子守恒可知:反应过程中氧化产物与还原产物的个数比为3:2;
(2)①NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2,为探究Na2O2与CO2的反应,应该先除去装置中的水,但不吸收CO2,所以B为干燥装置,使用试剂是浓硫酸;
②在C中CO2与Na2O2反应产生Na2CO3、O2,反应方程式为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;
③在装置A中NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2,故A的作用是制备CO2,则A中发生反应的化学方程式是:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
【分析】(1)① 根据盐的命名即可,氯元素处于最高价态,因此具有氧化性②标化合价,找出氧化剂和还原剂,以及氧化产物、还原产物即可
(2)①碳酸氢钠加热产生的是二氧化碳和水,除去水用的是浓硫酸 ②过氧化钠是黄色粉末,因此黄色粉末变为无色粉末,过氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠和氧气 ③ 碳酸氢钠发生分解反应,产生的是水和二氧化碳和碳酸钠
六、推断题
23.(2021高一下·辽宁开学考)A~H为中学化学中常见物质,其转化关系如图所示,其中“O”代表化合物,“口”代表单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体,F为金属单质。请回答下列问题:
(1)G的化学式为 ,G中阴、阳离子个数比为 ,每生成1 mol G转移电子的物质的量为 。
(2)A、D的水溶液均呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。反应①②③④中属于氧化还原反应的有 个。A~H中焰色呈黄色的物质有 种。
(3)写出下列反应的化学方程式。
: , : 。
【答案】(1);1∶2;2mol
(2)碱性;2;5
(3);
【知识点】氧化还原反应;钠的重要化合物
【解析】【解答】由题给信息及各物质之间的转化关系,可推断出A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 ,F是Na,G是 ,H是NaOH;
(1)G的化学式为 ; 中阴、阳离子分别是 、 ,二者的个数比为1∶2;每生成1 mol 需要消耗2 mol Na,Na元素化合价由0价升高为+1,反应过程中转移电子的物质的量为2 mol;
(2)A是 ,D为 ,它们的水溶液均呈碱性。反应①②③④中,①是 受热分解生成 、 和 ,没有元素化合价的变化;
②是有单质参加的化合反应,元素化合价发生了变化;
③是 与 反应生成NaOH和 ,有元素化合价的变化;
④是NaOH与 反应生成 和 ,没有元素化合价的变化;
故属于氧化还原反应的是反应②③,共2个;含有钠元素的物质的焰色呈黄色,A~H中,含有钠元素的物质共有5种;
(3) 的化学方程式: , 的化学方程式: 。
【分析】化合物G为淡黄色固体,化合物C在通常状况下为无色液体,二者反应生成气体单质E与化合物H,则G是Na2O2,C是H2O,H为NaOH,E是O2,由反应②可知单质F为Na.根据反应④可知D中含有Na元素,A是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂,加热分解生成水、B及含Na元素化合物D,可推知A是NaHCO3,B为CO2,D为Na2CO3,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水,符合转化关系,据此解答。
24.(2018高一上·潜江月考)已知A、F为金属单质,C是淡黄色粉末,回答下题。
(1)实验室中A常常保存在 中,若将0.1mol C直接转化成D,转移电子数为 个。
(2)写出E转化为G的离子反应方程式 。
(3)写出D与J混合的离子反应方程式 。
(4)用化学方程式表示沉淀H转化成I颜色发生变化的原因: 。
(5)直接向K溶液中加入C固体,写出可能出现的现象: 。
(6)向盛有L溶液的水槽中加入一小块金属A,下列现象描述不符合实际情况的是 。
a.金属A浮在液面,并四处游动
b.金属A会熔化成一个小球
c.反应开始后,溶液由无色变成红色
d.恢复到室温时,烧杯底部有固体物质析出
【答案】(1)煤油;0.1NA(或6.02×1022)
(2)Ca2++CO32-=CaCO3↓
(3)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)有无色气体生成,产生红褐色沉淀
(6)c
【知识点】氧化还原反应;钠的化学性质;钠的重要化合物;离子方程式的书写
【解析】【解答】根据以上分析可知A是钠,B是氧化钠,C是过氧化钠,D是氢氧化钠,E是碳酸钠,F是铁,G是碳酸钙,H是氢氧化亚铁,I为氢氧化铁,J是氯化铁,K是氯化亚铁,L为碳酸氢钙。则(1)金属钠易与氧气和水反应,实验室中A常常保存在煤油中。过氧化钠和水的反应中既是氧化剂也是还原剂,1mol过氧化钠转移1mol电子,因此若将0.1mol C直接转化成D,转移电子数为0.1NA个;(2)E转化为G的离子反应方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓;(3)D与J混合的离子反应方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;(4)氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁,则表示沉淀H转化成I颜色发生变化的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(5)过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气,且过氧化钠具有氧化性,而氯化亚铁具有还原性,则直接向K溶液中加入C固体时可能出现的现象为有无色气体生成,产生红褐色沉淀;(6)a.金属钠的密度小于水的,溶于水生成氢氧化钠和氢气,则金属A浮在液面,并四处游动,a符合;
b.反应放热,钠的熔点较低,则金属A会熔化成一个小球,b符合;
c.反应开始后,生成的氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成碳酸钙沉淀,溶液仍然是无色的,c不符合;
d.恢复到室温时,烧杯底部有固体物质碳酸钙析出,d符合。
故答案为:c。
【分析】(1)根据流程图可知,A是钠单质,由于钠比较活泼在空气中会和氧气反应,也会和空气反应,所以应该保存在煤油中,1mol过氧化钠和水反应时会转移2mol电子;
(2)钙离子和碳酸根离子反应会得到碳酸根沉淀;
(3)D是氢氧化钠,和铁离子会生成红褐色的沉淀;
(4)氢氧化亚铁不稳定,在空气中会和氧气以及水反应生成氢氧化铁沉淀,现象就是:白色的沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(5)过氧化钠会先将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子和氢氧化钠反应会得到氢氧化铁沉淀;
(6)在实验开始时,氢氧化钠会先和碳酸氢钙反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液是中性的,所以是无色。
1 / 1高中化学人教版(2019)必修第一册第二章第一节 钠及其化合物
一、单选题
1.(2021高一下·成都开学考)在溶液中加入足量 Na2O2 后仍能大量共存的离子组是( )
A. 、Ba2+、Cl-、 B.Na+、Cl-、S2 、I-
C.Ca2+、Mg2+、 、Cl- D.K+、 、Cl-、
2.(2020高一上·秦皇岛期末)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,产物不同
B.少量金属钠通常保存在煤油中
C.钠与水反应时,钠熔成小球在水面四处游动
D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属
3.(2020高一上·嘉兴期中)在钠的下列用途中,利用的是钠的物理性质的是( )
①制取过氧化钠等化合物 ②制钠钾合金,作快中子反应堆的热交换剂 ③还原钛等金属 ④制高压钠灯
A.①② B.①③ C.②④ D.④
4.(2020高一上·潍坊期中)化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是:( )
A.活性炭可用于净水
B.碳酸钠可用作糕点膨松剂
C.过氧化钠可用作呼吸面具供氧剂
D.氧化钙可用作食品干燥剂
5.(2020高一上·杭州月考)下列关于钠的说法中正确的是( )
A.金属钠保存在煤油中,所以钠着火时,可用煤油来灭火
B.金属钠久置空气中最终转变为Na2O2
C.钠可以将钛、铌等金属从其氯化物中水溶液中置换出来
D.氧化钠可以转化为过氧化钠,过氧化钠更稳定
6.(2021·崇明模拟)下列金属化合物中最方便用于潜水艇舱内供氧的是( )
A.KMnO4 B.KClO3 C.KNO3 D.Na2O2
7.(2021高一下·浙江期中)下列有关 Na2CO3 和 NaHCO3 比较中,错误的是( )
A.相同条件下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
B.相同条件下与等浓度的盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3>NaHCO3
C.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
D.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应放出气体的量:Na2CO3<NaHCO3
8.(2021高一下·仁寿开学考)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可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色 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 过氧化钠可用于航天员的供氧剂 Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有
A.A B.B C.C D.D
9.(2021高一下·哈尔滨开学考)用光洁的铂丝蘸取无色溶液,在酒精灯上灼烧时观察到黄色火焰,则下列叙述正确的是( )
A.只含有Na+ B.一定含有Na+ ,也可能含有K+
C.既含有Na+ ,又含有K+ D.可能含有Na+或K+中一种
10.(2020高一上·义乌期中)下列关于Na2CO3、NaHCO3的说法正确的是( )
A.受热时Na2CO3较NaHCO3更不稳定,更易分解产生CO2
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应,前者产生的CO2更多
C.CaCl2溶液无法鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.等物质的量的两种盐与足量盐酸完全反应,Na2CO3所消耗HCl的物质的量是NaHCO3的两倍
11.(2020高一上·黄山期中)下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质,叙述错误的是( )
A.鉴别Na2CO3和NaHCO3可用Ba(OH)2溶液
B.除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,用加热法
C.向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,有NaHCO3晶体析出
D.分别向等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加酚酞,前者红色更深
12.(2020高一上·北京期中)探究Na2O2与水的反应,实验如图:
已知:H2O2 H++HO 、HO H++O
下列分析错误的是( )
A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C.②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同
D.沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量:④中反应后的沉淀质量小于③中所得沉淀的质量
二、多选题
13.下列说法错误的是( )
A.钠是电和热的良导体
B.在水中的溶解性:NaHCO3大于Na2CO3
C.明矾净水是由于明矾在水中形成Al(OH)3胶体具有吸附作用
D.某溶液焰色反应时,火焰呈黄色就说明该溶液一定有钠元素,一定没有钾元素
14.(2020高一上·天门月考)将10mL淀粉胶体和5mL氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中,如图所示,2min后,分别取袋内和烧杯内液体进行实验。下列说法正确的是( )
A.烧杯内液体加入硝酸银溶液后产生白色沉淀
B.袋内液体加入硝酸银溶液后产生白色沉淀
C.袋内液体加入碘水后不变蓝
D.烧杯内液体加入碘水后变蓝
15.下列各组中的两种物质作用时,反应条件或反应物的用量比改变,不会引起产物种类改变的是( )
A.Na与O2 B.NaOH与CO2 C.Na2O与CO2 D.Na2O2与H2O
16.如图所示装置,试管中盛有水,气球a盛有干燥的固体过氧化钠颗粒,U形管中注有浅红色的水,已知,过氧化钠与水反应是放热的.将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球中的固体颗粒抖落到试管b的水中,将发生的现象是( )
A.U形管内红色褪去 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大 D.U形管水位d<c
三、填空题
17.(2020高一上·滨海期中)钠是一种重要的金属。请回答:将一小块金属钠投入水中,发生反应的离子方程式为 ;可观察到的实验现象是 。
18.(2020高一上·北京期中)运用分类的方法,可以发现物质及其变化的规律。Na2O与CaO都属于 氧化物(填“酸性”或“碱性”)。Na2O可以分别与H2O、CO2、HCl反应,任选两个反应,写出其化学方程式 、 。
19.(2018高一上·苏州期中)按要求填空:
⑴ 钠与水反应(离方程式)
⑵ 除去碳酸氢钠容液中少量碳酸钠<离子方程式)
⑶ 除去碳酸钠固体混有的碳酸氢钠(化学方程式)
⑷ 镁在二氧化碳中燃烧(化学方程式)
⑸ 二氧化碳中混有少量氯化氢(离子方程式)
四、实验探究题
20.(2020高一上·黑龙江期中)某实验小组对Na与水反应产生的H2进行探究,为点燃反应生成的H2,他们设计了如图所示的装置。请回答下列问题:
(1)写出Na与H2O反应的化学方程式: 。
(2)①中反应的现象是 。
(3)实验小组在点燃利用①装置制得的H2时,实验失败了。他们认为失败的原因是Na的用量太少,Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量,可老师说太危险,你认为产生危险的原因是 。
(4)已知钠、煤油、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.80g·cm-3、1.00g·cm-3。在②装置中H2的生成速率减慢,原因 。
21.(2020高一上·北京期中)
(1)钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。金属钠要隔绝空气密封保存,请用化学方程式表示原因(Na参与的反应) 、 。
(2)I.加热条件下,Na可以在氧气中燃烧,反应的化学方程式为 ; 现象是 。某课外活动小组设计了如图装置,证实二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
(3)(装置分析)
装置①中反应的离子方程式是 。
装置②中的试剂是为了除去CO2中混有的HCl,则可选用的试剂为 。
a.饱和NaOH溶液 b. 饱和Na2CO3溶液 c.饱和NaHCO3溶液
装置③中的试剂是 。
(4)(进行实验)
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火量的木条放在a处。
步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 、 。
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移: 。
(6)若要证明CO2和Na2O2发生了反应,需要取出少量反应后的固体, (请补全实验方案)。
(7)Ⅱ.面粉发酵时会产生有机酸(用HA表示其化学式,HA酸性强于碳酸),影响口感。我们可以加入膨松剂(主要含NaHCO3),那么蒸出来的馒头蓬松柔软,且口感好。若加入过量的膨松剂,请写出蒸馒头时反应的化学方程式 , 。该过程能体现出Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 > 。
五、综合题
22.(2021高一下·黑龙江月考)钠、碳及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,NaN3迅速分解产生N2和Na,同时放出大量的热。N2使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
① KClO4的名称是 ,具有 (填“还原性”或“氧化性”)。
② Fe2O3可处理产生的Na,反应为6Na+Fe2O3 =3Na2O+2Fe,反应中Na作 (填“还原剂”或“氧化剂”)。
反应过程中氧化产物与还原产物的个数比为: 。
(2)Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。某实验小组利用下图装置探究Na2O2与CO2的反应。请回答下列问题:
①根据实验目的,虚线框中的装置所用的试剂为 。
②装置C中观察到的现象是 ,反应的化学方程式是 。
③装置A的作用是制备CO2,写出A中发生反应的化学方程式是 。
六、推断题
23.(2021高一下·辽宁开学考)A~H为中学化学中常见物质,其转化关系如图所示,其中“O”代表化合物,“口”代表单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体,F为金属单质。请回答下列问题:
(1)G的化学式为 ,G中阴、阳离子个数比为 ,每生成1 mol G转移电子的物质的量为 。
(2)A、D的水溶液均呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。反应①②③④中属于氧化还原反应的有 个。A~H中焰色呈黄色的物质有 种。
(3)写出下列反应的化学方程式。
: , : 。
24.(2018高一上·潜江月考)已知A、F为金属单质,C是淡黄色粉末,回答下题。
(1)实验室中A常常保存在 中,若将0.1mol C直接转化成D,转移电子数为 个。
(2)写出E转化为G的离子反应方程式 。
(3)写出D与J混合的离子反应方程式 。
(4)用化学方程式表示沉淀H转化成I颜色发生变化的原因: 。
(5)直接向K溶液中加入C固体,写出可能出现的现象: 。
(6)向盛有L溶液的水槽中加入一小块金属A,下列现象描述不符合实际情况的是 。
a.金属A浮在液面,并四处游动
b.金属A会熔化成一个小球
c.反应开始后,溶液由无色变成红色
d.恢复到室温时,烧杯底部有固体物质析出
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】离子共存;钠的氧化物
【解析】【解答】A.加入足量 Na2O2 ,有大量OH-,OH-与 反应生成氨气,故A不符合题意;
B.加入足量 Na2O2 ,有氧气生成,氧气氧化S2 和I-,故B不符合题意;
C.加入足量 Na2O2 ,有大量OH-,OH-与Ca2+、Mg2+反应生成沉淀,故C不符合题意;
D.加入足量 Na2O2 ,有大量OH-和氧气生成,K+、 、Cl-、 都大量共存,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据Na2O2的溶液具有强氧化性,且和水反应为2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑,反应后溶液中含有NaOH,离子之间不反应生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解反应时能大量共存,以此进行判断。
2.【答案】D
【知识点】钠的物理性质;钠的化学性质;钠的氧化物
【解析】【解答】A.钠在常温下和氧气反应生成白色的氧化钠,在加热或者燃烧的条件下生成淡黄色的过氧化钠,不符合题意
B.钠的密度比煤油大,储存在煤油中能隔绝空气,不符合题意
C.钠和水反应生成氢气,且放出大量的热使钠融化(钠的熔点较低),从而 钠熔成小球在水面四处游动 ,不符合题意
D.钠非常的活泼能直接和水反应生成氢氧化钠和氢气,不能置换出金属,符合题意
故答案为:D
【分析】重点:钠的密度比煤油小,所以可以保存在煤油中。钠的密度比水小所以在水面上游动
3.【答案】C
【知识点】钠的物理性质;钠的化学性质
【解析】【解答】①制取过氧化钠等化合物,是利用了钠的化学性质,①不符合题意;
②制钠钾合金,作快中子反应堆的热交换剂,是利用了钠的熔点低,是利用了钠的物理性质,②符合题意;
③还原钛等金属,是利用了钠的强还原性,是利用了钠的化学性质,③不符合题意;
④制高压钠灯,是利用了钠光源发出黄光,透雾能力强,是利用了钠的物理性质,④符合题意;
综上所述,利用了钠的物理性质的是②④;
故答案为:C 。
【分析】①制过氧化钠,钠与氧气加热反应生成过氧化钠,体现钠的还原性;
②与钾混合作原子反应堆的导热剂,是因为钠的良好的导电性,属于物理性质;
③还原钛等金属,钠化合价由0变为+1,化合价升高;
④做高压钠灯,是因为钠的焰色为黄色,透雾性强,焰色反应属于物理性质。
4.【答案】B
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】A.活性炭具有吸附性,可以吸收水中的杂质,用于净水,A不符合题意;
B.碳酸氢钠受热分解,使糕点松软,B符合题意;
C.过氧化钠可以和二氧化碳和水生成氧气,可以提供氧气,C不符合题意;
D.氧化钙和水反应生成强氧化钙,可用于干燥,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.活性炭具有吸附性,可以用于净水;
B.碳酸氢钠可以用于制作糕点;
C.过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气;
D.氧化钙可以吸收水分。
5.【答案】D
【知识点】钠的物理性质;钠的化学性质
【解析】【解答】A. 煤油是易燃物,不能用煤油灭火,故A不符合题意;
B. 金属钠久置空气中最终转变为碳酸钠,而不是过氧化钠,故B不符合题意;
C. Na在水溶液中会先和水反应生成氢气和NaOH,不能将钛、铌等金属从其氯化物的水溶液中置换出来,故C不符合题意;
D. 氧化钠和氧气反应可以转化为过氧化钠,过氧化钠更稳定,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据金属钠及钠的氧化物的物理、化学性质来解答该题。
6.【答案】D
【知识点】钠的重要化合物;钠的氧化物
【解析】【解答】题中KMnO4、KClO3(加入催化剂)只能在加热条件下分解生成氧气,而硝酸钾加热生成氧气的同时还生成二氧化氮气体,都不适合用于制备氧气,而过氧化钠常温下易与二氧化碳、水反应生成氧气,可用于供氧剂,
故答案为:D。
【分析】过氧化钠直接与呼出的水蒸气和二氧化碳反应得到氧气供给呼吸
7.【答案】B
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】A.相同条件下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,故A不符合题意;
B.碳酸钠与盐酸反应分两步,相同条件下与等浓度的盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3C.碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故C不符合题意;
D.NaHCO3中碳元素的质量分数大于Na2CO3中碳元素的质量分数,所以等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应放出二氧化碳气体的量:Na2CO3<NaHCO3,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.通过比较相同质量的水形成的碳酸钠和碳酸氢钠的溶液的碱性强弱进行比较溶解性
B.碳酸钠和碳酸氢钠都与盐酸梵音,碳酸氢钠是直接反应而碳酸钠是先变为碳酸氢钠,再与盐酸反应速率慢
C.碳酸氢钠加热时产生可以使石灰水变浑浊的气体,因此碳酸氢钠不稳定易分解
D.根据化学方程式的计算,即可计算出气体的量
8.【答案】D
【知识点】钠的化学性质;钠的氧化物
【解析】【解答】A.治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3,碳酸钠的碱性较强,不能用来中和胃酸,故A不符合题意;
B.Na2O2与水反应生成氢氧化钠,向Na2O2的水溶液中滴酚酞先变红色后为无色,有因果关系,故B不符合题意;
C. 常温下,金属钠在空气中生成的是氧化钠,陈述不符合题意,故C不符合题意;
D.Na2O2能和CO2和H2O反应生成O2,可用于航天员的供氧,陈述符合题意,存在因果关系,故D符合题意.
故答案为:D。
【分析】A、碳酸氢钠,可用来中和胃酸过多疾病;
B、过氧化钠具有强氧化性,可以使酚酞试液先变红后褪色;
C.金属钠性质活泼,需要密封保存,放在空气中会生成氧化钠;
D、过氧化钠是常用的供氧剂。
9.【答案】B
【知识点】焰色反应
【解析】【解答】用光洁的铂丝蘸取无色溶液,在酒精灯上灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含有Na+,而K+的焰色反应易被Na+的焰色反应遮盖,故B符合题意。
故答案为:B。
【分析】 焰色反应是进行元素检验的方法,通过显示不同的颜色确定不同的元素的方法。钠元素的焰色反应是显示黄色,钾离子的焰色反应需要通过蓝色钴玻璃进行
10.【答案】D
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】A.Na2CO3受热不会发生分解,NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O,稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故A项说法不符合题意;
B.NaHCO3中碳元素质量分数大于Na2CO3,根据Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应中碳原子守恒可知,等质量的NaHCO3反应生成的CO2更多,故B项说法不符合题意;
C.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合后,二者会发生化学反应生成白色沉淀CaCO3,CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合无明显实验现象,可根据实验现象鉴别,故C项说法不符合题意;
D.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的关系式分别为:Na2CO3~2HCl,NaHCO3~HCl,因此等物质的量的两种盐与足量盐酸完全反应,Na2CO3所消耗HCl的物质的量是NaHCO3的两倍,故D项说法符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳、水解答;
B、根据等质量的碳酸氢钠与碳酸钠,碳酸氢钠的物质的量较大,根据C元素守恒,与足量盐酸反应,碳酸氢钠产生的二氧化碳较多;
C、根据碳酸钠与氯化钙复分解生成碳酸钙沉淀,碳酸氢钠与氯化钙不反应解答;
D、根据碳酸钠与盐酸完全反应Na2CO3~2HCl,碳酸氢钠与盐酸完全反应NaHCO3~HCl解答;
11.【答案】A
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【解答】A.Na2CO3和Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀, NaHCO3和Ba(OH)2溶液反应生成碳酸钡沉淀,现象相同,不能鉴别,故A符合题意;
B.除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,加热碳酸氢钠受热分解,除去碳酸氢钠杂质,故B不符合题意;
C.向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,反应生成NaHCO3晶体析出,故C不符合题意;
D.分别向等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加酚酞,前者碱性更强,因此前者红色更深,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、根据碳酸钠与氢氧化钡发生复分解反应生成沉淀,碳酸氢钠与氢氧化钡反应时显弱酸性,产生碳酸钡沉淀;
B、根据碳酸氢钠的热稳定性差,受热分解为碳酸钠解答;
C、根据碳酸氢钠水溶液能够与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠解答;
D、根据浓度相同的碳酸跟的水解能力更强,溶液碱性更强解答;
12.【答案】D
【知识点】钠的氧化物
【解析】【解答】A.根据分析①、⑤中产生的气体为氧气,能使带火星的木条复燃,A不符合题意;
B.①中产生气体,说明过氧化钠和水发生了氧化还原反应,根据后续实验可知①中同时发生反应:2H2O+Na2O2=H2O2+2NaOH,该反应属于复分解反应;④中BaO2与H2SO4发生反应:BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2,该反应属于氧化还原反应,产生少量气泡,说明双氧水分解产生氧气,该反应为氧化还原反应,B不符合题意;
C.②中高锰酸钾将H2O2氧化,为氧化剂,-1价的O全部转化为O2;⑤中MnO2为H2O2分解的催化剂,-1价的O只有一半转化为O2,所以②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同,C不符合题意;
D.③中沉淀为BaO2,④中BaO2全部转化为BaSO4沉淀,根据BaO2和BaSO4的摩尔质量大小关系可知④中反应后的沉淀质量大于③中所得沉淀的质量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由实验可知,①中发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,②中发生2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O,③中发生复分解反应生成BaO2沉淀,④中与硫酸反应生成硫酸钡沉淀、过氧化氢,过氧化氢可分解生成氧气,上层溶液含过氧化氢,⑤中二氧化锰催化分解过氧化氢生成氧气,以此来解答。
A.双氧水分解有氧气产生;
B.氧化还原反应存在化合价变化,复分解反应没有化合价变化;
C.注意高锰酸钾的氧化作用和二氧化锰的催化作用;
D.根据钡元素守恒分析。
13.【答案】B,D
【知识点】钠的物理性质
【解析】【解答】A、钠是金属具有金属通性,导电导热延展性,钠是电和热的良导体,故A正确;
B、碳酸钠溶解性大于碳酸氢钠,故B错误;
C、明矾净水是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用,可以净水,故C正确;
D、钾元素焰色反应需要隔着钴玻璃呈紫色,不隔着钴玻璃呈黄色不能判断钾元素的存在,故D错误;
故选BD.
【分析】A、钠是金属具有金属通性;
B、碳酸钠溶解性大于碳酸氢钠;
C、明矾净水是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用;
D、钾元素焰色反应需要隔着钴玻璃呈紫色,不隔着钴玻璃呈黄色不能判断钾元素的存在;
14.【答案】A,B
【知识点】氯离子的检验;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A.烧杯内液体含有Na+和Cl-,加入硝酸银有白色沉淀,故A符合题意;
B.氯化钠溶液部分透过半透膜,袋内外液体均含Cl-,且浓度相等,加入硝酸银溶液后会出现白色沉淀,故B符合题意;
C.袋内液体含有淀粉,加入碘水变蓝,故C不符合题意;
D.烧杯内液体含有Na+和Cl-,不含淀粉,加入碘水后无现象,故D不符合题意;
故答案为AB。
【分析】淀粉胶体和氯化钠溶液混合后,放入用半透膜制成的袋内,将此袋浸入蒸馏水中后,淀粉胶体不能通过半透膜而留在袋内,但是Na+和Cl-能通过半透膜而进入烧杯的水中。
15.【答案】C,D
【知识点】钠的化学性质;钠的重要化合物
【解析】【解答】解:A.钠与氧气反应常温下生成氧化钠,加热生成过氧化钠,故A不选;
B.二氧化碳与氢氧化钠发生反应,产物与用量有关,二氧化碳少量生成碳酸钠,二氧化碳过量生成碳酸氢钠,故B不选;
C.氧化钠与二氧化碳反应只生成碳酸钠,与反应条件和反应物用量无关,故C选;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,与反应条件和反应物用量无关,故D选;
故选:CD.
【分析】A.钠与氧气反应条件不同产物不同;
B.二氧化碳与氢氧化钠发生反应,产物与用量有关;
C.氧化钠与二氧化碳反应只生成碳酸钠;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气.
16.【答案】B,C
【知识点】钠的氧化物
【解析】【解答】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,气体被吹打,氢氧化钠溶液显碱性,所以试管内液体显红色;
该反应为放热反应,放出的热量使集气瓶中气体膨胀,压强增大,所以U型管中液面,C端下降,D端上升,
故选:BC.
【分析】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠溶液显碱性,该反应为放热反应,据此解答.
17.【答案】2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;钠浮在水面上,迅速熔化成小球,并四处游动,同时发出嘶嘶的响声
【知识点】钠的化学性质
【解析】【解答】将一小块金属钠投入水中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,发生反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;由于钠的密度小于水的,且熔点较低,所以观察到的实验现象是钠浮在水面上,迅速熔化成小球,并四处游动,同时发出嘶嘶的响声。
【分析】将一小块金属钠投入水中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,根据离子方程式的书写原则书写即可;根据钠的密度小于水的,且熔点较低分析解答即可。
18.【答案】碱性;Na2O+H2O=2NaOH;Na2O+CO2=Na2CO3、Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
【知识点】物质的简单分类;钠的氧化物
【解析】【解答】根据Na2O与CaO的组成,二者都是氧化物,根据物质的性质,Na2O与CaO都能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物;Na2O和水反应生成氢氧化钠,反应方程式Na2O+H2O=2NaOH,Na2O与二氧化碳反应生成碳酸钠,反应方程式Na2O+H2O=2NaOH,Na2O与盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,
故答案为:碱性;Na2O+H2O=2NaOH;Na2O+CO2=Na2CO3、Na2O+2HCl=2NaCl+H2O(任写两个)。
【分析】碱性氧化物是指与水反应只生成碱或与酸反应只生成盐和水的氧化物;Na2O和H2O反应生成NaOH,Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O与HCl反应生成NaCl和H2O。
19.【答案】;;;;
【知识点】钠的重要化合物
【解析】【分析】化学方程式的书写要点:反应物生成物种类,反应条件,配平,生成物状态符号;
离子方程式书写要点:拆与不拆要分清,注意电荷守恒、物料守恒。
20.【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)金属钠浮在水面上、熔成闪亮的小球、四处游动、发出嘶嘶的响声
(3)钠与水反应放出大量的热,使试管内H2与O2的混合气体受热而爆炸
(4)钠的密度比水小,比煤油大,在煤油与水的交界处,Na与H2O反应产生的H2使钠上浮,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出,钠又回落,与水反应,如此反复,减慢了Na与H2O的反应速率
【知识点】钠的化学性质
【解析】【解答】(1)Na与水反应生成NaOH和氢气,化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)Na的密度比水小,且熔点低,与水剧烈反应放出热量,生成气体,所以现象为金属钠浮在水面上、熔成闪亮的小球、四处游动、发出嘶嘶的响声;
(3)钠与水反应放出大量的热,使试管内H2与O2的混合气体受热而爆炸,产生危险;
(4)钠的密度比水小,比煤油大,在煤油与水的交界处,Na与H2O反应产生的H2使钠上浮,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出,钠又回落,与水反应,如此反复,减慢了Na与H2O的反应速率。
【分析】(1)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气;
(2)根据反应特点“浮熔游响红”分析;
(2)Na的用量多,生成较多的氢气,且放出大量的热,易发生爆炸;
(3)由于ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),故钠块放入后在煤油和水的界面处。
21.【答案】(1)4Na+O2=2Na2O;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2)2Na+O2 Na2O2;Na先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,最终生成淡黄色的固体
(3)CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑;c;浓硫酸
(4)木条不复燃;木条复燃
(5)
(6)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中(或加BaCl2溶液等体现检验 的方法即可)
(7)NaHCO3+HA=NaA+H2O+CO2↑;2 NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑;Na2CO3;NaHCO3
【知识点】钠的化学性质;钠的重要化合物;钠的氧化物
【解析】【解答】(1)由于金属钠易与空气中的氧气和水蒸气反应,故金属钠要隔绝空气密封保存,发生的化学方程式为:4Na+O2=2Na2O,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)I.Na在氧气中加热,Na先熔化成闪亮的小球,然后剧烈燃烧,最终生成淡黄色的固体过氧化钠,故反应的化学方程式为2Na+O2 Na2O2;
(3)装置①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,碳酸钙难溶于水,写化学式,所以离子方程式是:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑,;
装置②除去用于CO2中混有的HCl,装置②中试剂应为:
a.饱和NaOH溶液,氢氧化钠能吸收二氧化碳,a不合题意;
b.饱和Na2CO3溶液,饱和碳酸钠能吸收二氧化碳,b不合题意;
c.饱和NaHCO3溶液,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,离子方程式: +H+=H2O+CO2↑,而CO2在其中的溶解度大大减小,c正确;
实验的目的是验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触,④⑤中通入的气体应该一个有水蒸气,一个没有,从而做对照试验;②中出来的气体是带水蒸气的,直接通入⑤中,则⑤中是有水蒸气的,所以④中就是没有水蒸气的,所以,③中为除去二氧化碳中的水蒸汽的装置,可用浓硫酸;
(4)①过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,打开分液漏斗活塞加入盐酸,④中没有水蒸汽,则二氧化碳不能和过氧化钠反应;所以不能生成氧气,所以,a处带火星木条不复燃。步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,⑤有水蒸汽,则二氧化碳能和过氧化钠反应生成氧气,所以,a处带火星木条复燃;
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,故该反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,根据双线桥法进行分析如下: ;
(6)水与过氧化钠反应生成氧气,不能证明二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气使木条复燃,可用反应后的固体加入盐酸,观察生成的气体是否能使澄清石灰水变浑浊,说明生成碳酸钠,二氧化碳参加反应,或加BaCl2溶液等体现检验 的方法即可,故答案为:加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中(或加BaCl2溶液等体现检验 的方法即可);
(7)由于有机酸能与NaHCO3反应生成CO2和过量的NaHCO3受热分解也会产生CO2,从而使得蒸出来的馒头蓬松柔软,且口感好,故蒸馒头时反应的化学方程式为:NaHCO3+HA=NaA+H2O+CO2↑,2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,该过程说明NaHCO3受热易分解,而Na2CO3受热很难分解,故能体现出Na2CO3和NaHCO3的热稳定性Na2CO3> NaHCO3。
【分析】(1)钠容易和氧气反应生成氧化钠,也可以和水反应生成氢氧化钠和氢气;
(2)钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,而钠的熔点低,可以熔化据此分析;
(3)注意难溶于水的物质用化学式表示;除去CO2中混有的HCl用饱和碳酸氢钠溶液;干燥酸性或者中性气体用浓硫酸;
(4)根据反应后是否有氧气和氧气的助燃特性分析;
(5)过氧化钠跟二氧化碳反应中过氧化钠即使氧化剂也是还原剂 ;
(6)可以通过检验碳酸盐的生成来检验二氧化碳和过氧化钠发生了反应;
(7)2NaHCO3受热易分解,而碳酸钠较稳定,不易分解。
22.【答案】(1)高氯酸钾;氧化性;还原剂;3:2
(2)浓硫酸;固体由淡黄色变为白色;2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;钠的氧化物
【解析】【解答】(1)①在 KClO4中Cl元素化合价为+7价,是高氯酸的钾盐,名称是高氯酸钾;该物质是Cl元素最高化合价的盐,只能得到电子,表现强的氧化性;
②Fe2O3可处理产生的Na,反应为6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe,在该反应中,Na元素化合价升高,失去电子被氧化,所以Na作还原剂,氧化产物是Na2O;Fe2O3中的Fe得到电子,化合价降低,被还原,Fe2O3作氧化剂,还原产物是Fe,根据电子守恒可知:反应过程中氧化产物与还原产物的个数比为3:2;
(2)①NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2,为探究Na2O2与CO2的反应,应该先除去装置中的水,但不吸收CO2,所以B为干燥装置,使用试剂是浓硫酸;
②在C中CO2与Na2O2反应产生Na2CO3、O2,反应方程式为:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2;
③在装置A中NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2,故A的作用是制备CO2,则A中发生反应的化学方程式是:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
【分析】(1)① 根据盐的命名即可,氯元素处于最高价态,因此具有氧化性②标化合价,找出氧化剂和还原剂,以及氧化产物、还原产物即可
(2)①碳酸氢钠加热产生的是二氧化碳和水,除去水用的是浓硫酸 ②过氧化钠是黄色粉末,因此黄色粉末变为无色粉末,过氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠和氧气 ③ 碳酸氢钠发生分解反应,产生的是水和二氧化碳和碳酸钠
23.【答案】(1);1∶2;2mol
(2)碱性;2;5
(3);
【知识点】氧化还原反应;钠的重要化合物
【解析】【解答】由题给信息及各物质之间的转化关系,可推断出A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 ,F是Na,G是 ,H是NaOH;
(1)G的化学式为 ; 中阴、阳离子分别是 、 ,二者的个数比为1∶2;每生成1 mol 需要消耗2 mol Na,Na元素化合价由0价升高为+1,反应过程中转移电子的物质的量为2 mol;
(2)A是 ,D为 ,它们的水溶液均呈碱性。反应①②③④中,①是 受热分解生成 、 和 ,没有元素化合价的变化;
②是有单质参加的化合反应,元素化合价发生了变化;
③是 与 反应生成NaOH和 ,有元素化合价的变化;
④是NaOH与 反应生成 和 ,没有元素化合价的变化;
故属于氧化还原反应的是反应②③,共2个;含有钠元素的物质的焰色呈黄色,A~H中,含有钠元素的物质共有5种;
(3) 的化学方程式: , 的化学方程式: 。
【分析】化合物G为淡黄色固体,化合物C在通常状况下为无色液体,二者反应生成气体单质E与化合物H,则G是Na2O2,C是H2O,H为NaOH,E是O2,由反应②可知单质F为Na.根据反应④可知D中含有Na元素,A是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂,加热分解生成水、B及含Na元素化合物D,可推知A是NaHCO3,B为CO2,D为Na2CO3,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水,符合转化关系,据此解答。
24.【答案】(1)煤油;0.1NA(或6.02×1022)
(2)Ca2++CO32-=CaCO3↓
(3)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)有无色气体生成,产生红褐色沉淀
(6)c
【知识点】氧化还原反应;钠的化学性质;钠的重要化合物;离子方程式的书写
【解析】【解答】根据以上分析可知A是钠,B是氧化钠,C是过氧化钠,D是氢氧化钠,E是碳酸钠,F是铁,G是碳酸钙,H是氢氧化亚铁,I为氢氧化铁,J是氯化铁,K是氯化亚铁,L为碳酸氢钙。则(1)金属钠易与氧气和水反应,实验室中A常常保存在煤油中。过氧化钠和水的反应中既是氧化剂也是还原剂,1mol过氧化钠转移1mol电子,因此若将0.1mol C直接转化成D,转移电子数为0.1NA个;(2)E转化为G的离子反应方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓;(3)D与J混合的离子反应方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;(4)氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁,则表示沉淀H转化成I颜色发生变化的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(5)过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气,且过氧化钠具有氧化性,而氯化亚铁具有还原性,则直接向K溶液中加入C固体时可能出现的现象为有无色气体生成,产生红褐色沉淀;(6)a.金属钠的密度小于水的,溶于水生成氢氧化钠和氢气,则金属A浮在液面,并四处游动,a符合;
b.反应放热,钠的熔点较低,则金属A会熔化成一个小球,b符合;
c.反应开始后,生成的氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成碳酸钙沉淀,溶液仍然是无色的,c不符合;
d.恢复到室温时,烧杯底部有固体物质碳酸钙析出,d符合。
故答案为:c。
【分析】(1)根据流程图可知,A是钠单质,由于钠比较活泼在空气中会和氧气反应,也会和空气反应,所以应该保存在煤油中,1mol过氧化钠和水反应时会转移2mol电子;
(2)钙离子和碳酸根离子反应会得到碳酸根沉淀;
(3)D是氢氧化钠,和铁离子会生成红褐色的沉淀;
(4)氢氧化亚铁不稳定,在空气中会和氧气以及水反应生成氢氧化铁沉淀,现象就是:白色的沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
(5)过氧化钠会先将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子和氢氧化钠反应会得到氢氧化铁沉淀;
(6)在实验开始时,氢氧化钠会先和碳酸氢钙反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液是中性的,所以是无色。
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