課時作業(yè)6鈉及其化合物一、選擇題1下列關(guān)于鈉與水反應(yīng)的說法不正確的是()將一小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中，反應(yīng)后溶液變藍將鈉投入稀鹽酸中，鈉先與水反應(yīng)，后與鹽酸反應(yīng)鈉在水蒸氣中反應(yīng)時因溫度高會燃燒將兩小塊質(zhì)量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另一塊用鋁箔包住，在鋁箔上刺些小孔，然后按入水中，兩者放出的氫氣質(zhì)量相等A BC D解析：鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈉使石蕊變藍，正確。鈉與水的反應(yīng)本質(zhì)是鈉與H的反應(yīng)，所以鈉先與鹽酸溶液中的H反應(yīng)，錯誤。鈉在水蒸氣中反應(yīng)產(chǎn)生的是氫氣，盡管溫度高且反應(yīng)放熱，因無氧氣所以不能燃燒，錯誤。2Na2H2O=2NaOHH2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，因此，用鋁箔包住的鈉與水反應(yīng)放出的H2多，錯誤。答案：C2下列實驗操作正確的是()解析：應(yīng)將鈉表面的煤油用濾紙吸干且燒杯中不能裝滿水，A錯誤；B項都有白色沉淀產(chǎn)生，錯誤；Na2O2與CO2反應(yīng)生成氧氣，如果棉花燃燒說明達到了著火點，能證明是放熱反應(yīng)，C正確；觀察鉀的焰色反應(yīng)應(yīng)該透過藍色鈷玻璃，D錯誤。答案：C3下列關(guān)于鈉及其化合物的說法正確的是()A將金屬鈉投入水中，再經(jīng)過一步轉(zhuǎn)化可得碳酸氫鈉B分別向Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加少量鹽酸，產(chǎn)生CO2較快的為NaHCO3C等物質(zhì)的量的Na2O2、NaHCO3在密閉容器中加熱，反應(yīng)后得到的產(chǎn)物為純凈物D鈉與O2反應(yīng)時，由于O2的量不同，可分別生成Na2O或Na2O2解析：選項A，NaNaOHNa2CO3NaHCO3，所以還需經(jīng)過兩步轉(zhuǎn)化才能得到NaHCO3。選項B，Na2CO3與H反應(yīng)，需兩步反應(yīng)生成CO2，NaHCO3只需一步反應(yīng)生成CO2，前者反應(yīng)相對較慢，后者則相對較快。選項C，反應(yīng)后得到NaOH、Na2CO3和O2的混合物。選項D，鈉與O2反應(yīng)，由于反應(yīng)條件不同，可分別生成Na2O或Na2O2。答案：B4下列關(guān)于鈉的化合物的說法中，正確的是()ANa2CO3和NaHCO3均能與鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)BNa2CO3固體中含有的NaHCO3可用加熱的方法除去CNa2O2和Na2O均為白色固體，與CO2反應(yīng)均放出O2D向Na2O2和Na2O與水反應(yīng)后的溶液中立即滴入酚酞溶液現(xiàn)象相同解析：碳酸鈉不能與氫氧化鈉反應(yīng)，A項錯誤；碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉，可以用加熱的方法除去Na2CO3固體中含有的NaHCO3，B項正確；過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉與氧氣，而氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)只生成碳酸鈉，沒有氧氣生成，C項錯誤；過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氧氣，反應(yīng)后的溶液中含有過氧化氫，過氧化氫具有強氧化性，立即滴入酚酞后，現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色，氧化鈉與水反應(yīng)只生成氫氧化鈉，滴入酚酞，溶液變?yōu)榧t色，現(xiàn)象不相同，D項錯誤。答案：B5為鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體，有4位同學(xué)分別設(shè)計了下列四種不同的方法，其中不可行的是()A分別加入1 molL1的鹽酸，看氣泡產(chǎn)生的快慢B分別取樣在試管中加熱，將可能產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，觀察有無白色渾濁C分別取樣配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，觀察有無白色沉淀D分別配成溶液，做焰色反應(yīng)實驗，觀察火焰的顏色解析：A項，因K2CO3與鹽酸反應(yīng)分步進行，先生成碳酸氫鉀，鹽酸過量時才生成氣體，故可行；B項，K2CO3受熱不分解，NaHCO3受熱分解產(chǎn)生CO2，故可行；C項，二者與Ba(OH)2溶液反應(yīng)都產(chǎn)生白色沉淀BaCO3，故不可行；D項，鉀的焰色反應(yīng)為淺紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)，鈉的焰色反應(yīng)為黃色，可行。答案：C6已知：2CO22Na2O2=2Na2CO3O2。在密閉容器中，將6.6 g CO2與一定量的Na2O2固體充分反應(yīng)后，氣體變?yōu)?.8 g。下列說法正確的是()A3.8 g氣體全部是O2B3.8 g氣體通過足量NaOH溶液后，氣體減少2.2 gC反應(yīng)后的固體是混合物D生成Na2CO3的質(zhì)量為15.9 g解析：設(shè)反應(yīng)的二氧化碳的質(zhì)量為x，反應(yīng)的過氧化鈉質(zhì)量為y，生成碳酸鈉的質(zhì)量為z，生成氧氣的質(zhì)量為m，則根據(jù)方程式利用質(zhì)量差減法可有：，解得：x4.4 g，y7.8 g，z10.6 g，m1.6 g。剩下的3.8 g氣體有二氧化碳2.2 g，氧氣1.6 g，A錯誤；將該氣體通過足量NaOH溶液后，二氧化碳被吸收，氣體減少2.2 g，B正確；反應(yīng)中二氧化碳過量，Na2O2固體已反應(yīng)完全，反應(yīng)后的固體只有碳酸鈉，C錯誤；反應(yīng)生成碳酸鈉的質(zhì)量為10.6 g，D錯誤。答案：B7一定量的Na2O2與CO2反應(yīng)后的固體物質(zhì)為41.8 g，恰好與1 L 1 molL1的稀鹽酸完全反應(yīng)，下列說法正確的是()A41.8 g固體物質(zhì)為Na2CO3B41.8 g固體物質(zhì)為0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物C41.8 g固體物質(zhì)為31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物D一定量的Na2O2為78 g解析：如果41.8 g固體全為Na2CO3，即0.39 mol，則其不可能恰好與1 L 1 molL1的稀鹽酸完全反應(yīng)，A錯誤；根據(jù)鈉離子守恒，知B符合題意；Na2O2與CO2反應(yīng)不可能生成碳酸氫鈉，即C錯誤；根據(jù)鈉離子守恒，可求出一定量的Na2O2為0.5 mol，即39 g，所以D錯誤。答案：B8下列敘述不正確的是()A切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮的表面逐漸變暗，發(fā)生的反應(yīng)為2NaO2=Na2O2B4.6 g Na與O2完全反應(yīng)，生成7 g產(chǎn)物時失去電子的物質(zhì)的量為0.2 molCNa與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式為2Na2H=2NaH2D將少量Na投入到CuSO4溶液中，既有沉淀生成又有氣體放出解析：A項，常溫下切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮的表面逐漸變暗是因為生成Na2O，錯誤；B項，由題意知雖然生成Na2O2和Na2O的混合物，但是Na的物質(zhì)的量為0.2 mol，故失去電子的物質(zhì)的量仍為0.2 mol，正確；C項，Na與稀H2SO4反應(yīng)的本質(zhì)是與H的反應(yīng)，H2SO4是強酸，正確；D項，Na與水反應(yīng)放出氣體，生成的NaOH與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，正確。答案：A9由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、NaCl中的某幾種組成的混合物，向其中加入足量的鹽酸，有氣體放出。將氣體通過足量的NaOH溶液，氣體體積減少。將上述混合物在空氣中加熱，有氣體放出且固體質(zhì)量增加。下列判斷正確的是()A混合物中一定不含Na2CO3、NaClB混合物中一定有Na2O2、NaHCO3、Na2OC無法確定混合物中是否含有NaHCO3D混合物中一定不含Na2O2、NaCl解析：向混合物中加入足量鹽酸產(chǎn)生氣體，氣體通入NaOH溶液后，體積減少，可知氣體成分為CO2和O2，則混合物中一定有Na2O2，且至少有Na2CO3和NaHCO3中的一種；混合物在空氣中加熱，有氣體放出且固體質(zhì)量增加，則混合物中一定有NaHCO3。NaHCO3受熱分解生成CO2和H2O，其與Na2O2反應(yīng)的質(zhì)量變化如下(假設(shè)混合物中有2 mol NaHCO3)：2 mol NaHCO31 mol O2，固體質(zhì)量減少，而題給信息是固體質(zhì)量增加，故混合物中一定含有Na2O，而Na2CO3和NaCl無法確定。答案：B10一定量Na2O2和NaHCO3均勻混合物分成質(zhì)量相等的甲、乙兩份。將甲投入100 mL稀鹽酸，固體完全溶解，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的干燥氣體2.24 L。再將生成的氣體全部導(dǎo)入裝有乙的干燥管中，充分吸收后，收集到一種單質(zhì)氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.016 L。根據(jù)以上信息，下列有關(guān)推斷不正確的是()A甲乙兩份混合物中均含Na2O2 0.16 molB甲乙兩份混合物中均含NaHCO3 0.02 molC原混合物中Na2O2與NaHCO3物質(zhì)的量之比無法確定D鹽酸物質(zhì)的量濃度可能為3.4 molL1解析：裝有乙的干燥管中CO2與Na2O2發(fā)生反應(yīng)(設(shè)參加反應(yīng)的CO2的體積為x L，對應(yīng)生成的O2的體積為y L)：2CO22Na2O2=2Na2CO3O2差值 2 1 1 x L y L 2.24 L2.016 L0.224 L由xy0.224，x2y，得x0.448，y0.224。由題意可知裝有乙的干燥管中CO2完全反應(yīng)，但不能確定Na2O2是否完全反應(yīng)，因此不能通過上述反應(yīng)確定混合物中Na2O2的含量。混合物與鹽酸反應(yīng)時，由于不知道鹽酸的濃度，故不能通過鹽酸與NaHCO3的反應(yīng)確定混合物中NaHCO3的含量，但可以通過Na2O2與鹽酸反應(yīng)時生成的O2的量(2Na2O2O2)來確定混合物中Na2O2的含量：n(Na2O2)2n(O2)0.16 mol，A項正確，B項錯誤，C項正確。若鹽酸完全反應(yīng)，則有：4HCl2Na2O2=4NaCl2H2OO2，HClNaHCO3=NaClH2OCO2，n(HCl)4n(O2)n(CO2)40.08 mol0.02 mol0.34 mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度可能為3.4 molL1，D項正確。答案：B二、非選擇題11已知：A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，E、X為空氣中常見氣體，A、B、C、D含有相同的金屬離子，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖(部分產(chǎn)物已略去)。請回答下列問題：(1)這種金屬離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖為_。(2)X的電子式為_。(3)B中所含化學(xué)鍵的類型是_ _。常溫常壓下，7.8 g A與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_ _。(4)C也可轉(zhuǎn)化為B，寫出該轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式_。B與D反應(yīng)的離子方程式為_ _。(5)將一定量的氣體X通入2 L B的溶液中，向所得溶液中邊逐滴加入稀鹽酸邊振蕩至過量，產(chǎn)生的氣體與鹽酸物質(zhì)的量的關(guān)系如圖(忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā))。請回答：a點溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為_，ab之間的反應(yīng)的離子方程式是_ _。解析：A為含金屬離子的淡黃色固體化合物，A為Na2O2，根據(jù)2Na2O22H2O=4NaOHO2，E、X為空氣中常見氣體知E為O2，B為NaOH，C為Na2CO3，D為NaHCO3，X為CO2。(3)B為離子化合物NaOH，所含化學(xué)鍵的類型是極性共價鍵、離子鍵；利用7.8 g A與足量的水充分反應(yīng)放出熱量a kJ，計算2 mol Na2O2與足量的水充分反應(yīng)放出熱量20a kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Na2O2(s)2H2O(l)=4NaOH(aq)O2(g)H20a kJmol1。(4)C轉(zhuǎn)化為B，即Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaOH，可以加Ca(OH)2或Ba(OH)2實現(xiàn)，化學(xué)方程式為Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH或Ba(OH)2Na2CO3=BaCO32NaOH；B與D反應(yīng)的離子方程式為OHHCO=COH2O。(5)根據(jù)Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl、NaHCO3HCl=NaClH2OCO2知，Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3、NaHCO3轉(zhuǎn)化為NaCl需要的HCl的物質(zhì)的量相等，實際上產(chǎn)生氣體之前消耗鹽酸與產(chǎn)生二氧化碳消耗鹽酸體積之比為32，所以溶液中還存在NaOH，說明原溶液中溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3，結(jié)合方程式可知，溶液中n(NaOH)n(Na2CO3)12，故a點時氫氧化鈉與鹽酸恰好完全反應(yīng)，所以a點時溶液中的溶質(zhì)是Na2CO3和NaCl，ab的反應(yīng)是Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，離子方程式是COH=HCO。答案：(1)(2)C(3)極性共價鍵、離子鍵2Na2O2(s)2H2O(l)=4NaOH(aq)O2(g)H20a kJmol1(4)Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH或Ba(OH)2Na2CO3=BaCO32NaOHOHHCO=COH2O(5)Na2CO3、NaClCOH=HCO12分別取等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，隨后分別各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 molL1的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關(guān)系如下圖(分A、B兩種情況)：(1)在A情況下，溶質(zhì)是_(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為_。(2)在B情況下，溶質(zhì)是_(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為_。(3)原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為_。解析：CO2通入NaOH溶液中進行反應(yīng)時，據(jù)CO2量與NaOH量的相對多少，有這樣兩個階段：CO22NaOH=Na2CO3H2O，此時溶質(zhì)可能為NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(剛好反應(yīng))；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，此時溶質(zhì)可能為Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；據(jù)圖分析：B情況最終生成的CO2(其實就是最初通入的與NaOH溶液反應(yīng)的CO2)是A情況的2倍。(3)當(dāng)加入150 mL鹽酸時，恰好完全反應(yīng)，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl。據(jù)元素守恒有n(NaOH)n(Na)n(Cl)0.2 molL10.15 L0.03 mol，所以原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為1.5 molL1。答案：(1)NaOH、Na2CO311(2)Na2CO3、NaHCO311(3)1.5 molL113某實驗小組探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標(biāo)簽。于是，他們先對固體A、B進行鑒別，再通過實驗進行性質(zhì)探究。(1)分別加熱固體A、B，發(fā)現(xiàn)固體A受熱產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學(xué)方程式為_。(2)稱取兩種固體各2 g，分別加入兩個小燒杯中，再各加10 mL蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，恢復(fù)到室溫，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。發(fā)現(xiàn)Na2CO3固體完全溶解，而NaHCO3固體有剩余，由此得出結(jié)論：_ _。同學(xué)們在兩燒杯中還觀察到以下現(xiàn)象。其中，盛放Na2CO3的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_(填字母序號)。a溶液溫度下降b溶液溫度升高c滴入酚酞后呈淺紅色 d滴入酚酞后呈紅色(3)如圖所示，在氣密性良好的裝置和中分別放入藥品，將氣球內(nèi)的固體同時倒入試管中。兩試管中均產(chǎn)生氣體，_(填“”或“”)的反應(yīng)程度更為劇烈。反應(yīng)結(jié)束后，氣球均有膨脹，恢復(fù)至室溫，下列說法正確的是_(填字母序號)。a裝置的氣球體積較大b裝置的氣球體積較大c生成氣體的體積根據(jù)鹽酸計算d生成氣體的體積根據(jù)固體計算(4)同學(xué)們將兩種固體分別配制成0.5 molL1的溶液，設(shè)計如下方案并對反應(yīng)現(xiàn)象做出預(yù)測：實施實驗后，發(fā)現(xiàn)操作2的現(xiàn)象與預(yù)測有差異：產(chǎn)生白色沉淀和氣體，則該條件下，NaHCO3溶液與CaCl2溶液反應(yīng)的離子方程式為_。解析：本題以碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)為知識背景考查了實驗探究，意在考查考生運用所學(xué)知識分析問題并進行實驗探究的能力。(1)Na2CO3受熱不分解，而NaHCO3受熱易分解。(2)相同溫度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度。(3)同質(zhì)量的NaHCO3與Na2CO3固體與同濃度的鹽酸反應(yīng)時，前者反應(yīng)生成氣體的速率快。裝置中n(NaHCO3)0.011 9 mol，裝置中n(Na2CO3)0.009 4 mol，兩試管中n(HCl)0.003 mol，兩試管中鹽酸均不足量，故生成氣體的體積均應(yīng)根據(jù)鹽酸計算，c對；裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HCOH=CO2H2O，而裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為COH=HCO、HCOH=CO2H2O，故裝置中產(chǎn)生的氣體比裝置中產(chǎn)生的氣體多，a對。(4)根據(jù)題意可知，向NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液有白色沉淀和氣體生成，沉淀和氣體分別為CaCO3和CO2。答案：(1)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(2)相同溫度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水b、d(3)a、c(4)Ca2CO=CaCO3Ca22HCO=CaCO3CO2H2O14燒堿、純堿等都是重要的化工原料。(1)利用如圖裝置可以證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)。若將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現(xiàn)象是_ _。若其他操作不變，將A與C連接，可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)向100 mL 1 molL1燒堿溶液中通入一定量CO2充分反應(yīng)后，將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X，X的組成可能有四種情況，按出現(xiàn)的先后順序分別是.NaOH、Na2CO3，._，.Na2CO3、NaHCO3，._。常溫下，將得到的固體X重新溶于水，在所得溶液中加入鹽酸，使溶液的pH7，再將溶液蒸干，得到固體的質(zhì)量為_g。若要驗證白色固體X是第種組成，依次加入的試劑為_(填字母序號)。a鹽酸 bMgCl2溶液cBaCl2溶液 dBa(OH)2溶液若白色固體X為第種組成，下列實驗方案中不能測定其中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是_(填字母序號)。a取m g X與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾，洗滌，烘干得n g固體b取m g X與足量鹽酸充分反應(yīng)，加熱，蒸干，灼燒得n g固體c取m g X充分加熱，減重n gd取m g X與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出的氣體被足量堿石灰吸收，增重n g若白色固體X的質(zhì)量為7.0 g，則X的組成為_(填“”“”“”或“”)。解析：(1)將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，由于二氧化碳易溶于氫氧化鈉溶液且與NaOH發(fā)生反應(yīng)，使燒瓶內(nèi)部壓強迅速減小，故廣口瓶中的水要沿導(dǎo)管進入燒瓶；將A與C連接，其他操作不變，導(dǎo)致外界壓強高于瓶內(nèi)壓強，故廣口瓶中的長導(dǎo)管口會產(chǎn)生氣泡。(2)a選項中沉淀的質(zhì)量即為碳酸鋇的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量和原混合物的總質(zhì)量可以列式求出碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，正確；b選項中n g固體為生成的氯化鈉的質(zhì)量，根據(jù)鈉原子守恒和原混合物總質(zhì)量可列式計算出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，正確；c選項采用差量法，減少的質(zhì)量為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳和水的質(zhì)量，由此可求出碳酸氫鈉的質(zhì)量，進而求出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，正確；d選項中堿石灰增加的質(zhì)量為鹽與酸反應(yīng)生成的二氧化碳及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質(zhì)量，因此不能通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計算出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，不正確?？刹捎脴O值法來判斷，若全部為Na2CO3，質(zhì)量為5.3 g，若全部為NaHCO3，質(zhì)量為8.4 g，固體X的質(zhì)量為7.0 g，故其為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物。答案：(1)水沿導(dǎo)管由廣口瓶進入燒瓶廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生(2)Na2CO3NaHCO35.85c、bd