2013届高考一轮化学复习课时练:第一章
第一节:化学实验基本方法一
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.在研究金属钠与水反应的实验中,反应过程中所观察到的现象与金属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.钠的金属活动性很强
解析:钠与水反应时,“浮”说明密度小,“熔”说明熔点低,“游”说明置换出氢,金属活动性强;用小刀切割金属钠时,说明钠的硬度小。
答案:C
2.(2012·长安模拟)将一小块钠投入盛有5 mL澄清石灰水的试管中,不可能产生的是
( )
A.钠熔成小球并在液面游动
B.有气体产生
C.试管底部有银白色物质产生
D.溶液变浑浊
解析:Na投入澄清石灰水中和水反应,不会置换出Ca,如果石灰水为饱和溶液,反应放热和c(OH-)增大会引起Ca(OH)2晶体析出。
答案:C
3.下列关于钠与水反应的说法不正确的是( )
①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变红
②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应
③钠在水蒸气中反应时因温度高会燃烧
④将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用铝箔包住,在铝箔上刺些小孔,然后按入水中,两者放出的氢气质量相等
A.只有①② B.只有②③
C.只有②③④ D.①②③④
解析:钠与水反应生成的NaOH不能使石蕊变红,只能使其变蓝;钠先与盐酸中的
H+反应;钠在水蒸气中反应时生成H2,由于无氧气存在,不能燃烧;用铝箔包住的钠除与水反应生成H2外,Al与生成的NaOH反应也会产生H2,故后者产生的H2多。
答案:D
4.9.2 g金属钠投入到足量的重水中,则产生的气体中含有( )
A.0.2 mol中子 B.0.4 mol电子
C.0.2 mol质子 D.0.4 mol分子
解析:由反应方程式:2Na+2D2O===2NaOD+D2↑,可知9.2 g金属钠完全反应产生0.2 mol D2,一个D原子中含1个质子、1个电子、1个中子,故选B。
答案:B
5.下列关于过氧化钠的叙述中,正确的是( )
A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
B.可用Na2O2除去N2中的水蒸气
C.过氧化钠与水反应时,过氧化钠是氧化剂,水是还原剂
D.过氧化钠与二氧化碳反应时,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
解析:Na2O2与酸反应除生成盐和水外,还生成O2,Na2O2不是碱性氧化物,A错误;Na2O2与H2O反应放出O2,除去水蒸气时引入了杂质O2,B错误;Na2O2与H2O反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,水既不作氧化剂又不作还原剂,C错误。
答案:D
6.(2011·昆明模拟)如图所示装置,试管b中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有浅红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中,下列叙述的现象正确的是( )
A.U形管内红水退色 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大膨胀 D.U形管水位不变
解析:Na2O2抖落到试管b的水中后发生以下反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。该反应产生的O2使气球a膨胀,放出的热量使锥形瓶中的气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升。
答案:C
7.某溶液中含有S2-、HCO、CO、CH3COO-4种阴离子。若向其中加入足量Na2O2后,溶液中离子数目基本保持不变的是( )
A.S2- B.HCO
C.CO D.CH3COO-
解析:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,
HCO+OH-===CO+H2O,
S2-被O2氧化成S单质。
答案:D
8.在一定温度下,向饱和的烧碱溶液中加入一定量的Na2O2,充分反应后,恢复到原温度,下列说法中正确的是( )
A.溶液的pH不变,有H2放出
B.溶液的pH增大,有O2放出
C.溶液中Na+数目减少,有O2放出
D.溶液中c(Na+)增大,有O2放出
解析:向烧碱溶液中加入Na2O2发出反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,原溶液为饱和溶液,则消耗部分水后有NaOH固体析出,恢复原温度后仍为饱和溶液,故溶液pH、c(Na+)均不变。
答案:C
9.(2010·安徽高考)将0.1 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)( )
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
解析:本题考查元素化合物知识和离子水解知识,意在考查考生的定量分析能力。Na2O2、Na2O与水反应的方程式分别为:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、Na2O+H2O===2NaOH,二者均产生0.2 mol OH-,因溶液体积变化忽略不计,故①=②;Na2CO3和NaCl电离产生的阴离子均为0.1 mol,而CO发生微弱的水解:CO+H2O??HCO+OH-,阴离子数目增多,③>④。
答案:C
10.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是( )
A.Na2CO3 B.Na2O2 Na2CO3
C.NaOH Na2CO3 D.Na2O2 NaOH Na2CO3
解析:涉及的反应有:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,
基于CO2与NaOH的反应,则先让CO2与Na2O2全都反应,若剩余Na2O2,则再与H2O反应。2 mol NaHCO3受热分解产生1 mol CO2,已足以把Na2O2反应掉,故残留固体只有Na2CO3。
答案:A
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
11.(10分)钠与FeSO4溶液反应,很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示装置进行实验:先往试管内装入新制备的FeSO4溶液,并在液面上覆盖一薄层汽油,然后将试管放入烧杯中,待试管内汽油层消失后,往试管内投入一小粒钠,并迅速塞上带导管的单孔塞。
(1)实验中汽油的作用是________________________________________________。
(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出,溶液中有________色沉淀生成。
(3)如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒,则可能发生爆炸,其原因是
________________________________。
(4)写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式:_________________________________
________________________________________________________________________。
解析:解该试题的关键是明确金属钠与盐溶液反应的实质——钠先与水反应,所得产物再与盐溶液反应。同时注意反应过程中的某些物理知识,如反应放热、汽油汽化等。
答案:(1)受热时汽化,其蒸气将试管内空气排尽,起保护气作用 (2)白
(3)钠与水剧烈反应放出大量的热,使由氢气、汽油蒸气、空气组成的混合气体发生爆炸
(4)2Na+2H2O+Fe2+===2Na++Fe(OH)2↓+H2↑
12.(12分)Na2O2几乎能与所有常见的气态非金属氧化物在一定条件下反应,如:
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
Na2O2+CONa2CO3
(1)试分别写出Na2O2与SO2、SO3反应的化学方程式:
________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
(2)通过比较可知,当非金属处于________价态时,与Na2O2反应有O2生成。
(3)等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压下),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为________________。
解析:本题考查了Na2O2的性质。(3)只有CO2与Na2O2反应,且由方程式知每2体积CO2参与反应放出1体积O2,体积减小1体积。
假设反应前均为3体积,反应后体积变为原来的8/9,可知有2体积CO2反应,生成1体积O2,则有:
V(N2)∶V(O2)∶V(CO2)=3∶4∶1。
答案:(1)Na2O2+SO2===Na2SO4
2Na2O2+2SO3===2Na2SO4+O2↑
(2)高 (3)3∶4∶1
13.(12分)(2011·北京101中学第3次模拟)A、B、C、D、E、F六种物质中除D为气体单质外其余均为常见的化合物,E和F的水溶液均呈碱性,且都为重要的化工原料,其焰色反应均为黄色,它们的转化关系如图所示。请回答下列问题:
(1)写出A、B、D的化学式:A__________,B__________,D__________。
(2)写出F―→E的离子方程式:___________________________________________。
(3)写出E转化为F的化学方程式:_______________________________________。
解析:E、F的水溶液均呈碱性,其焰色反应均为黄色,应该联想到常见的NaOH、Na2CO3、NaHCO3等,再根据转化关系图可知,既能生成碱性物质,又能生成气体单质D,可初步认为D为O2、C为Na2O2、A为H2O、B为CO2、E为Na2CO3、F为NaOH,将所推出的物质代入题中进行验证可知完全正确。
答案:(1)H2O CO2 O2
(2)CO2+2OH-===CO+H2O
(3)Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓
14.(16分)(2012·吉安模拟)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式:_________________。
(2)填写表中空格:
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液
C
D
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程_______________________________
_____________________________________________________________________。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:_____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题的实验目的为证明Na2O2可作供氧剂,即证明2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,则装置A应是CO2气体的发生装置(反应原理:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑);B为除杂装置,除去CO2气体中混入的HCl气体;C是主体反应装置,Na2O2与CO2和水蒸气反应,产生O2;D为吸收剩余的CO2气体的装置,选择NaOH溶液吸收;F是收集并验证O2存在的装置。
答案:(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
(2)
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 除去CO2气体中混入的HCl气体
C 过氧化钠 反应生成O2
D NaOH溶液 吸收未反应的CO2气体
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(4)把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇指堵住试管口,取出试管,立即把带火星的木条伸入试管内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气