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考點規(guī)范練6　鈉及其重要化合物 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.某廠用Na除掉苯中的水分。某次生產誤將甲苯當作苯投進反應釜中,由于甲苯中含水量少,最后反應釜還殘留大量的Na。下列處理方法更合理、更安全的是(　　) A.打開反應釜,將Na暴露在空氣中與氧氣反應 B.向反應釜通入Cl2,Na在Cl2中燃燒生成NaCl C.向反應釜加大量H2O,通過化學反應“除掉”Na D.向反應釜滴加C2H5OH,并設置排氣管,排出氫氣和熱量 2.(2018山東濱州統測)某實驗小組通過下圖所示實驗,探究Na2O2與水的反應: 下列說法中正確的是(　　) A.②中的大量氣泡的主要成分是氫氣 B.③中溶液變紅,說明有酸性物質生成 C.④中現象可能是由于溶液中含有強氧化性物質造成的 D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度 3.為除去括號內的雜質,下列各選項中所選用的試劑或方法不正確的是(　　) A.Na2CO3溶液(NaHCO3),選用適量的NaOH溶液 B.NaHCO3溶液(Na2CO3),應通入過量的CO2氣體 C.Na2O2粉末(Na2O),將混合物在空氣中加熱 D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入適量的Ba(OH)2溶液,過濾 4.一定溫度下,m g下列物質在足量的氧氣中充分燃燒后,產物與足量的過氧化鈉充分反應,過氧化鈉增加了n g,且n>m,符合此要求的物質是(　　) ①H2　②CO?、跜O和H2的混合物　④HCOOCH3?、軨H3CHO A.⑤ B.①② C.①②③④ D.①②③④⑤ 5.下列實驗裝置不能達到實驗目的的是(　　) 6.下列說法正確的是(　　) A.Na2O、Na2O2的組成元素相同,二者分別與CO2反應的產物也相同 B.在反應2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑中,Na2O2是氧化劑,H2O是還原劑 C.Na2O2溶于水產生O2的離子方程式為Na2O2+H2O2Na++2OH-+O2↑ D.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑時,一部分氧元素被氧化,另一部分氧元素被還原 7.某實驗小組為測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質量分數(含少量NaCl),準確稱量W g樣品進行實驗,下列實驗方法所對應的實驗方案和測量數據最合理的是(　　) 選項 實驗方法 實驗方案 測量數據 A 滴定法 將樣品配成100 mL溶液,取10.00 mL,加入甲基橙溶液,用標準鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積 B 量氣法 將樣品與鹽酸反應,使生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增重 C 重量法 將樣品放入燒杯中,置于天平上,加入足量鹽酸 減少的質量 D 量氣法 將樣品與鹽酸反應,氣體通過排水量氣裝置量氣 排水體積 8.在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉,加熱至熔化時,用玻璃棒蘸取少量無水CuSO4與熔化的鈉接觸,瞬間產生耀眼的火花,同時有紅色物質生成。下列說法中不正確的是(　　) A.上述反應是置換反應 B.上述反應是放熱反應 C.上述反應中無水CuSO4表現了還原性 D.加熱且無水條件下,Na可以與CuSO4反應并生成Cu 9.下列敘述中不正確的是(　　) A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaOH飽和溶液,又有CaCO3沉淀生成 B.向Na2CO3溶液中逐滴加入溶質物質的量相等的稀鹽酸,生成的CO2與原Na2CO3的物質的量之比為1∶2 C.等質量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應,在同溫同壓下,生成的CO2體積前者大 D.向Na2CO3飽和溶液中通入CO2,有NaHCO3結晶析出 10.(2018福建仙游金石中學期中)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,充分反應后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 molL-1的鹽酸,產生CO2的體積與所加鹽酸的體積之間的關系如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A.原NaOH溶液的濃度為0.2 molL-1 B.通入CO2在標準狀況下的體積為448 mL C.通入CO2后,所得溶液的溶質成分的物質的量之比為n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3 D.通入CO2后,所得溶液中溶質成分的物質的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶1 二、非選擇題(本題共3個小題,共50分) 11.(18分)某學生為了探究鈉與CO2的反應,利用如圖裝置進行實驗(已知PdCl2能被CO還原得到黑色的Pd)。 (1)請將上圖各裝置連接完整(填寫裝置中的字母):c接f,　　　　接　　　　,　　　　接　　　　,　　　　接　　　　。 (2)若用稀鹽酸與CaCO3反應制備CO2,在加稀鹽酸時,發(fā)現CaCO3與稀鹽酸不能接觸,而稀鹽酸又不夠了,為使反應能順利進行,可向長頸漏斗中加入的試劑是　　　　　。 A.NaNO3溶液 B.CCl4 C.苯 D.稀硝酸 (3)檢查裝置氣密性并裝好藥品后,點燃酒精燈之前應進行的操作是打開彈簧夾,讓CO2充滿整個裝置,當觀察到　　　　　　　　　　　　　　時再點燃酒精燈。 (4)反應過程中CO2足量,假如反應過程中出現下列兩種情況,分別寫出兩種情況下鈉與CO2反應的化學方程式。 ①裝置⑤PdCl2溶液中觀察到有黑色沉淀,裝置①中固體成分只有一種,且向固體中加入稀鹽酸產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體:　。 ②裝置①中鈉的質量為0.46 g,充分反應后,將裝置①中的固體加入足量稀鹽酸中產生224 mL(標準狀況)CO2氣體,且溶液中還有固體殘留:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 12.(14分)某化學課外活動小組通過實驗探究NO能否與Na2O2反應以及反應后的產物,該小組同學設計了如圖所示裝置(夾持儀器、連接用的乳膠管均已省略)。 經查閱資料知:①NO是不成鹽氧化物;②2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。 回答下列問題: (1)寫出木炭與濃硝酸反應的化學方程式:　。 (2)為了完成實驗,選擇上圖中的裝置,其連接順序為a→　　　　　　　　　　　　(按氣流方向,用小寫字母表示);有同學認為該裝置存在缺陷,則該缺陷是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)連接好儀器,　　　　　　　　　,裝入藥品后,要通入一段時間的氮氣,再滴入濃硝酸,點燃酒精燈,通入氮氣的主要目的是　　。 (4)裝置E的作用是　　　　　;能說明NO與Na2O2發(fā)生反應的實驗現象是　　　　　　　。 (5)探究NO與Na2O2反應的產物。 假設1:產物只有NaNO3;假設2:　; 假設3:產物為NaNO3和NaNO2的混合物。 為驗證反應產物,該小組同學準確稱取反應后的固體3.50 g,用煮沸并冷卻后的蒸餾水配成100.00 mL溶液,取10.00 mL溶液于錐形瓶中,用0.100 0 molL-1 KMnO4溶液(硫酸酸化)滴定,共消耗KMnO4溶液20 mL。滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　,反應產物中NaNO2的質量分數為　　　　(保留四位有效數字)。 13.(18分)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,其轉化關系如下圖(部分產物已略去)。 請回答下列問題: (1)這種金屬離子的結構示意圖為　。 (2)X的電子式為　　　　　　　　　。 (3)B中所含化學鍵的類型是　　　　　　　　　　　。常溫常壓下,7.8 g A與足量水充分反應放出a kJ熱量,寫出該反應的熱化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)①C也可轉化為B,寫出該轉化的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②B與D反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (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,產生的氣體與HCl物質的量的關系如圖(忽略氣體的溶解和HCl的揮發(fā))。 A點溶液中所含溶質的化學式為　　　　　　,A~B之間發(fā)生反應的離子方程式是　　　　　　。  考點規(guī)范練6　鈉及其重要化合物 1.D　鈉暴露在空氣中會與空氣中的水和氧氣反應,這種方法耗時長,且不易將鈉處理干凈,因此該處理方法不當,A項錯誤;鈉在氯氣中燃燒會放出大量的熱,可能引起事故,因此該處理方法不當,B項錯誤;鈉與水反應放出大量的熱,可能引起事故,C項錯誤;鈉與乙醇反應,反應速度相對緩慢,設置放氣管,排出氫氣和熱量,能夠避免事故,D項正確。 2.C　②中大量氣泡的主要成分是氧氣,A項錯誤;③中溶液變紅,說明有堿性物質生成,B項錯誤;④中紅色褪去,應該是由溶液中的強氧化性物質造成的,C項正確;⑤中加入MnO2產生較多氣泡,說明溶液中存在H2O2,MnO2的主要作用是作催化劑,D項錯誤。 3.D　NaHCO3與NaOH反應生成Na2CO3和H2O,故加入適量的NaOH溶液可除去Na2CO3溶液中的NaHCO3,A項正確;Na2CO3與CO2、H2O反應生成NaHCO3,故通入過量的CO2可除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,B項正確;Na2O不穩(wěn)定,加熱能生成Na2O2,所以將混合物在空氣中加熱能除去Na2O2粉末中的Na2O,C項正確;二者均與Ba(OH)2反應生成沉淀,D項錯誤。 4.A　這些物質完全燃燒后生成CO2或H2O或二者都有,2H2+O22H2O、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2CO+O22CO2、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,根據化學方程式可知,過氧化鈉增加的質量即為H2、CO的質量,因此只要是CO或H2或它們的混合氣體或化學組成符合(CO)m(H2)n的物質充分燃燒后,產物與足量Na2O2反應,過氧化鈉增加的質量均為可燃物燃燒前的質量。①②③④符合(CO)m(H2)n的形式,最終增加的質量為mg;⑤可寫成CO(H2)2C形式,燃燒后的產物與Na2O2充分反應,增加的質量大于mg,A項正確。 5.D　A中反應放熱,導致大試管中氣體壓強增大,紅墨水柱右側上升;B中膠頭滴管中為NaOH濃溶液,能吸收較多的CO2,使圓底燒瓶中氣體壓強減小;C中焰色反應可用光潔無銹的鐵絲、鎳絲、鎢絲等代替鉑絲;D中應將NaHCO3置于小試管中,Na2CO3置于大試管中,加熱時右側燒杯中澄清石灰水變渾濁,左側燒杯中澄清石灰水不變渾濁,說明熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3。 6.D　Na2O與CO2反應的產物為碳酸鈉,Na2O2與CO2反應的產物為Na2CO3和O2,A項錯誤;在反應2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑中,Na2O2既是氧化劑又是還原劑,B項錯誤;選項C所給離子方程式中的氧元素質量不守恒,得失電子不守恒,C項錯誤。 7.A　利用酸堿滴定測定可以測得碳酸鈉的含量,A項正確;堿石灰也吸收CO2中含有的水蒸氣,B項錯誤;CO2揮發(fā)會帶出水蒸氣,C項錯誤;CO2能溶于水,所以不能用排水法收集,D項錯誤。 8.C　鈉的化學性質很活潑,在加熱熔融的條件下與無水CuSO4反應可置換出銅,所以生成的紅色物質為單質Cu,其中Cu2+被還原,表現了氧化性,所以A、D項正確,C項錯誤;同時由反應物接觸瞬間產生耀眼的火花,可推測該反應為放熱反應,B項正確。 9.B　向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,生成Ca(HCO3)2,再向溶液中加入NaOH飽和溶液,又有CaCO3沉淀生成,A正確;向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸首先發(fā)生反應:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,所以Na2CO3和HCl的物質的量相等時,不會產生CO2,B錯誤;NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應均生成二氧化碳氣體,等物質的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應,放出CO2的質量相等,NaHCO3和Na2CO3的質量相等時,NaHCO3的物質的量大,所以同溫同壓下,生成的CO2體積大,C正確;向Na2CO3飽和溶液中通入CO2,會發(fā)生反應:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,常溫下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,且反應消耗水,所以有NaHCO3晶體析出,D正確。 10.A　當向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2氣體時,反應有兩種可能情況:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O或NaOH+CO2NaHCO3。再加入鹽酸100mL時,無論是NaOH、NaHCO3還是Na2CO3,與鹽酸反應時都會生成NaCl,當加入鹽酸體積為100mL時,n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)=0.02mol,溶質為NaCl時所用NaOH溶液和鹽酸的體積相同,那么濃度也相同,即原NaOH溶液的濃度為0.2molL-1,A項正確。鹽酸由25mL滴至100mL時,發(fā)生的反應為NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,消耗鹽酸0.015mol,生成CO20.015mol,故通入CO2后溶液中的溶質為Na2CO3和NaHCO3;設通入CO2后所得溶液中的Na2CO3的物質的量為x,NaHCO3的物質的量為y,根據原子守恒:2x+y=0.02mol、x+y=0.015mol,解得x=0.005mol,y=0.01mol,所得溶液中溶質成分的物質的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1,C、D項錯誤。根據碳原子守恒,通入的CO2在標準狀況下的體積為336mL,B項錯誤。 11.答案(1)g　d　e　a(或b)　b(或a)　h (2)A、B、D (3)裝置⑤中澄清石灰水變渾濁 (4)①2Na+2CO2Na2CO3+CO ②4Na+3CO22Na2CO3+C 解析(1)根據實驗目的,先要制備二氧化碳,選用二氧化碳發(fā)生裝置為②,為了便于控制反應,選用的藥品是塊狀碳酸鈣,所以只能選用稀鹽酸,生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體,需要經過裝置④飽和碳酸氫鈉溶液除去雜質氯化氫,然后選用裝置③用濃硫酸干燥二氧化碳,干燥后的二氧化碳通入裝置①與金屬鈉反應,反應后的氣體利用裝置⑤檢驗,所以正確的連接順序為c→f→g→d→e→a→b→h(a、b順序可調換)。 (2)苯的密度小于水的密度,故不能選。 (3)反應開始前,需要排盡裝置中的空氣,以免空氣中的O2、CO2、H2O干擾實驗,等到裝置⑤中澄清石灰水變渾濁,說明裝置中空氣已經排凈。 (4)①裝置⑤PdCl2溶液中觀察到有黑色沉淀,說明反應生成了一氧化碳;裝置①中固體成分只有一種,且向固體中加入稀鹽酸能產生使澄清石灰水變渾濁的氣體,說明生成的固體是碳酸鈉,鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和一氧化碳,反應的化學方程式為2Na+2CO2Na2CO3+CO。②鈉的質量為0.46g,物質的量為0.02mol;充分反應后,將裝置①中的固體加入足量稀鹽酸中產生224mL(標準狀況)CO2氣體,二氧化碳的物質的量為0.01mol,含有碳酸根離子0.01mol,鈉與碳酸根離子物質的量比為2∶1,說明生成了碳酸鈉固體;溶液中還有固體殘留,說明有固體碳生成,根據以上分析,鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和碳,反應的化學方程式為4Na+3CO22Na2CO3+C。 12.答案(1)C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O (2)h→i→d→e→b→c→f或g　缺少尾氣處理裝置　(3)檢驗裝置的氣密性　排出裝置中的空氣,防止NO被空氣中的O2氧化為NO2　(4)制備NO　D中固體由淡黃色變?yōu)榘咨?5)產物只有NaNO2　2MnO4-+5NO2-+6H+5NO3-+2Mn2++3H2O　98.57% 解析(1)木炭與濃硝酸反應必須加熱。(2)木炭與濃硝酸反應生成的CO2、NO2進入E中,NO2和水反應生成HNO3和NO,Cu和稀硝酸反應也生成NO,然后經過NaOH溶液,將其中的CO2吸收,再經過B中的氯化鈣干燥,最后在D中檢驗NO和Na2O2是否反應;含有氮氧化物的尾氣對環(huán)境有污染,應有尾氣處理裝置。(3)要先通入一段時間的氮氣,以防空氣中O2的干擾。(4)Na2O2為淡黃色固體,NaNO3和NaNO2均為白色固體。 (5)根據關系式,設NO2-的物質的量為n, 2MnO4-　~　5NO2- 2mol 5mol 0.002mol n 求得n=0.005mol 則NaNO2的質量分數為0.005mol1069gmol-13.50g100%≈98.57%。 13.答案(1) (2)OCO (3)極性共價鍵、離子鍵 2Na2O2(s)+2H2O(l)4NaOH(aq)+O2(g) ΔH=-20a kJmol-1 (4)①Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH或 Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH(合理即可) ②OH-+HCO3-CO32-+H2O (5)Na2CO3、NaCl　CO32-+H+HCO3- 解析A為含金屬離子的淡黃色固體化合物,則A為Na2O2,根據2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑及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,所含化學鍵的類型是極性共價鍵、離子鍵;7.8gA與足量的水充分反應放出熱量akJ,則2molNa2O2與足量的水充分反應放出熱量20akJ,該反應的熱化學方程式為2Na2O2(s)+2H2O(l)4NaOH(aq)+O2(g)　ΔH=-20akJmol-1。 (4)①C轉化為B,即Na2CO3轉化為NaOH,可以加Ca(OH)2或Ba(OH)2實現,化學方程式為Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH或Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH;②B與D反應的離子方程式為OH-+HCO3-CO32-+H2O。 (5)根據Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑知,Na2CO3轉化為NaHCO3、NaHCO3轉化為NaCl需要的HCl的物質的量相等,實際上產生氣體之前消耗鹽酸與產生二氧化碳消耗鹽酸體積之比為3∶2,說明溶液中還存在NaOH,則原溶液中溶質為NaOH和Na2CO3,結合方程式可知,溶液中n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶2,故A點時氫氧化鈉與鹽酸恰好完全反應,所以A點時溶液中的溶質是Na2CO3和NaCl,A~B的反應是Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,離子方程式是CO32-+H+HCO3-。