钠及其化合物综合练习

钠及其化合物综合测试

时间:45分钟满分:100分

第Ⅰ卷 (选择题,共48分)

一?选择题(本题包括12小题?每小题4分,共48分)

1.在下列叙述中,错误的是( )

A.钠燃烧时发出黄色的火焰

B.钠在空气中燃烧生成Na2O2

C.少量钠可以保存在煤油中

D.钠可用于电光源上,发出紫外线,可杀死细菌

解析:钠在空气中燃烧发出黄色火焰,生成Na2O2;钠用于电光源上是因为它能发出黄光,黄光的透雾能力强?

答案:D

2.下列说法中,正确的是( )

A.Na2O2是碱性氧化物,溶于水生成相应的强碱

B.金属钠应保存在磨口玻璃瓶中

C.金属钠在常温下和氧气反应生成氧化钠

HCO-、OH-

D.固体NaOH暴露在空气中,极易吸收空气中的CO2,其溶液中必然含有CO2-3?

3

等

解析:Na2O2与水反应属于氧化还原反应,其中Na2O2不是碱性氧化物,属于过氧化物?金属钠易被空气中的O2氧化,应保存在煤油中?在NaOH溶液中不可能大量存在HCO^-_3,因二者不能大量共存?

答案:C

3.下列反应的离子方程式,不正确的是( )

A.金属钠与饱和食盐水:2Na+2H2O＝2Na++2OH-+H2↑

B.氧化钠与足量盐酸:Na2O+2H+＝2Na++H2O

HCO- +OH-＝CO2-3+H2O

C.小苏打与苛性钠溶液:

3

2HCO- +Ca2++2OH-＝CaCO3↓+CO2-3+2H2O

D.碳酸氢钠与足量石灰水:

3

解析:选项D中NaHCO3的量不足,石灰水过量,会将CO2-3全部转化成CaCO3沉淀,正确的离HCO- +Ca2++OH-＝CaCO3↓+H2O?

子方程式为:

3

答案:D

4.现有一工业纯碱样品(含少量氯化钠等不与酸反应的杂质),用下图装置测定样品中碳酸钠的质量分数,其中正确的是( )

解析:测定样品中Na2CO3的质量分数的方法是用样品与酸反应产生CO2气体,然后用排饱和NaHCO3溶液的方法测量CO2的体积?但选项A中盛饱和NaHCO3溶液的广口瓶中长管进气,短管出气,这样不利于水的排出,A项错误?

答案:C

5.标况下a L CO2气体通过足量Na2O2所得气体与b L NO混合时,可得c L气体,以下表达式错误的是( )

A.若a1

2

(a+b)

B.若a

2

(a+b)

C.若a>b,则c=1

2

(a+b)

D.若a=b,则c

1

2

(a+b)

解析:可发生的反应有:①2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2(体积减半);②2NO+O2=2NO2;由①+②可得:③C O2+NO+Na2O2＝NO2+Na2CO3(体积减半)?

从以上不难看出,反应过程中存在一个临界点,即a:b=1:1?

(1)当a:b=1:1时,反应恰好按③进行,c=1

2

(a+b);

(2)当a:b<1:1时,反应按③进行后,剩余NO体积不变化,则c>1

2

(a+b);

(3)当a:b>1:1时,反应按③进行,剩余CO2按①进行后,体积减少一半,则c=1

(

2

a+b)?

由以上分析可得结论:

Ⅰ 当V(CO 2):V(NO)≥1:1时,反应后气体的总体积为原来混合气体体积的

12; Ⅱ 当V(CO 2):V(NO)<1:1时,反应后气体的总体积大于原来混合气体体积的1

2

?

答案:B

6.杨老师在课堂上出示两瓶失去标签的Na 2CO 3和NaHCO 3无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出看法,其中不合理的是( )

①用干燥的pH 试纸检验,pH 大的是Na 2CO 3

②取同量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞试液,红色较深的是Na 2CO 3

③取同量的溶液于两支试管中,逐渐加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO 3 ④取同量的溶液于两支试管中,滴加BaCl 2溶液,生成白色沉淀的是Na 2CO 3 ⑤取同量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na 2CO 3 A.①② B.⑤ C.③④ D.②④

解析:⑤不合理,因两种溶液都能生成白色沉淀,反应的化学方程式分别为:Na 2CO 3+Ba(OH)2＝BaCO 3↓+2NaOH,2NaHCO 3+Ba(OH)2＝BaCO 3↓+2H 2O+Na 2CO 3或NaHCO 3+Ba(OH)2＝BaCO 3↓+NaOH+H 2O ?

答案:B

7.侯德榜运用CO 2+NH 3+H 2O+NaCl ＝NaHCO 3↓+NH 4Cl 的反应原理制取纯碱,下面是实验室模拟纯碱制造实验的示意图,其中气体A ?B 分别是CO 2或NH 3:饱和食盐水

A ??????→Ⅰ通入足量的气体饱和A 的食盐水

?????→???→??→ⅡⅢⅣ

通入足量的气体过滤

悬浊液滤液?晶体固体 下列关于实验过程的叙述错误的是( ) A.实验结果说明NaHCO 3是一种难溶物 B.A 是NH 3,B 是CO 2

C.操作Ⅲ过滤所得的晶体是NaHCO 3

D.第Ⅳ步操作是灼烧

解析:A 项,实验结果只能说明碳酸氢钠的溶解度比氯化铵?氯化钠?碳酸氢铵的溶解度小,并不能说明碳酸氢钠是一种难溶物,故不正确;B 项,气体A 是NH 3,B 是CO 2,因为NH 3比CO 2的溶解度大得多,故必须先通入NH 3,否则得不到大量的NaHCO 3;C 项,操作Ⅲ过滤得到的晶体是NaHCO 3;D 项,经过第Ⅳ步操作的灼烧,使碳酸氢钠分解得到纯碱,正确?

答案:A

8.将7.8 g Na 2O 2完全溶于100 mL 水中,若要计算所得溶液的物质的量浓度(O 、Na 的相对原子质量已知),还一定需要的条件是( )

A.以上所给条件已经足够

B.放出气体的体积

C.所得溶液的体积

D.Na 2O 2的密度

解析:本题主要考查学生对物质的量浓度的计算公式c B =

B

n V

的理解,属容易题?2Na 2O 2+2H 2O ＝4NaOH+O 2↑,由Na 2O 2的质量可推知溶质NaOH 的物质的量,但所得溶液的体积无法求出?

答案:C

9.向3.0 L 0.2 mol/L 的NaOH 溶液中缓慢通入CO 2气体至溶液增重17.6 g,对于所得溶液,下列说法正确的是( )

A.溶质为Na 2CO 3

B.溶质为NaHCO 3

C.c(CO 2-3)>c(3HCO -)

D.c(CO 2-

3)

解析:溶液增重17.6 g 即为CO 2气体的质量,CO 2的物质的量为17.6/44=0.4(mol),设Na 2CO 3、NaHCO 3的物质的量分别为x 、y,则

x+y=0.4 2x+y=0.6

解得:x=0.2 mol,y=0.2 mol

所以溶质为Na 2CO 3、NaHCO 3?CO 2-3的水解程度大,所以c(CO 2-

3)

),故D 正确?

答案:D

10.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质相似?下列有关锂及其化合物的叙述正确的是( )

A.Li 2SO 4难溶于水

B.Li 与N 2反应的产物是Li 3N

C.LiOH 易溶于水

D.LiOH 与Li 2CO 3受热都很难分解

解析:锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系,它们的性质相似,硫酸镁溶于水,所以Li 2SO 4应溶于水;镁可以与氮气反应,推测锂也可以与氮气反应,氢氧化镁不溶于水,推测氢氧化锂也不溶于水;氢氧化镁和碳酸镁受热分解,推测LiOH 与Li 2CO 3受热也能分解?

答案:B

11.一定量的Na 2O 2与CO 2反应后的固体物质41.8 g,恰好与1 mol·L -1

1 L 的稀盐酸完全反应,下列说法正确的是( )

A.41.8 g 固体物质为Na 2CO 3

B.41.8 g 固体物质为0.1 mol Na 2CO 3和0.4 mol Na 2O 2的混合物

C.41.8 g 固体物质为31.2 g NaHCO 3和10.6 g Na 2CO 3的混合物

D.一定量的Na 2O 2为78 g

解析:如果41.8 g 固体为Na 2CO 3,则其不可能恰好与1 mol·L -1

1 L 的稀盐酸完全反应,A 错?根据钠元素守恒,知B 符合题意?Na 2O 2与CO 2反应不可能生成碳酸氢钠,即C 不可能?根据钠元素守恒关系可求出一定量的Na 2O 2为0.5 mol,所以D 也不可能?

答案:B

12.将2 mol NaHCO 3和一定量的Na 2O 2固体混合,在加热条件下让其充分反应,150℃时所得气体仅含两种组分,反应后固体的物质的量n 的取值范围是( )

A.n=1

B.1

C.n≥4

D.2≤n<4

解析:150℃时所得的两种气体只能是H 2O 和O 2(CO 2与NaOH 不能共存),故反应方程式为2NaHCO 3

?Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O,2Na 2O 2+2CO 2＝2Na 2CO 3+O 2?若NaHCO 3分解产生的水没有参与

反应,得到的固体是2 mol Na 2CO 3;若生成的水完全反应,又会生成2 mol NaOH,因水不会完全反应,故固体最大量小于4 mol ?

答案:D

第Ⅱ卷(非选择题,共52分)

二?填空题(本题包括4小题,共52分)

13.(12分)小苏打(NaHCO 3)试样中含有碳酸钠晶体(Na 2CO 3·10H 2O),为测定试样中小苏打的质量分数ω(NaHCO 3),实验小组同学设计了如下装置进行实验?

[实验过程]

①按图组装仪器,检查装置的气密性;

②将m 1 g 试样放入硬质玻璃管中,装置B ?C ?D 中药品如图,已知加药品后装置B 的质量为m 2 g ?装置C 的质量为m 3 g;

③关闭活塞a,点燃酒精灯加热试样,直到B 装置中无气泡冒出,打开活塞a 向装置中通入N 2,一段时间后,撤掉酒精灯,关闭活塞a;

④称得装置B 的质量为m 4 g ?装置C 的质量为m 5 g ?

请回答以下问题(装置中原有空气对实验的影响忽略不计): (1)装置A 中发生反应的化学方程式为____________________ ____________________ ?

(2)装置B 的作用为____________________ ; 装置C 的作用为____________________ ?

(3)实验过程中通入N 2的目的为____________________ ?

还能否得到准确的ω(NaHCO 3),若能,则ω(NaHCO 3)的计算式为:

________________________________________;若不能,此问不作答?

答案:(1)2NaHCO 3

?Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ?Na 2CO 3·10H 2O

?

Na 2CO 3+10H 2O

(2)吸收反应生成的水蒸气 吸收反应生成的CO 2

(3)把装置中的CO 2和水蒸气排出被装置B 和装置C 吸收 (4)b ?c ?e (5)

531

42()

11m m m -×100%

14.(10分)最近,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破?已知铷是37号元素,质量数是85?根据材料回答下列问题:

(1)铷位于元素周期表的第____周期第____族?

(2)关于铷的下列说法正确的是________?

①与水反应比钠更剧烈②Rb2O在空气中易吸收水和二氧化碳③Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2④它是极强的还原剂⑤RbOH碱性比同浓度的NaOH弱

(3)已知RbH+H2O＝RbOH+H2↑,则下列叙述正确的是( )

A.氢化铷溶于水显酸性

B.氢化铷与水反应时被还原为氢气

C.氢化铷是离子化合物,其中氢离子最外层有2个电子

D.氢化铷与水反应时,生成1 mol H2将转移2 mol e-

(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金5 g,与足量水反应时生成标准状况下气体2.24 L,另一碱金属可能是________?

解析:(1)Rb是碱金属的37号元素,位于K的下面,它在第五周期第ⅠA族;(2)Rb的结构性质与Na相似,且更活泼,对应的Rb2O?Rb2O2?RbOH的性质分别与Na2O?Na2O2?NaOH相似,所以选①②③④;(3)RbH+H2O＝RbOH+H2↑,可见反应后溶液为碱性,且H2O作氧化剂,生成1 mol H2转移电子数为1 mol e-,C正确;(4)从碱金属与水反应通式2R+2H2O＝2ROH+H2↑看,生成0.1 mol H2,碱金属的物质的量为0.2 mol,所以合金的平均摩尔质量M[TX-]=5 g/0.2 mol=25 g·mol-1,而M(Rb)>25 g·mol-1,另一碱金属的M必小于25 g·mol-1,所以可能是Na或Li?

答案:(1)五ⅠA(2)①②③④ (3)C

(4)Na或Li

15.(16分)现将a mol Na2O2和b mol NaHCO3固体混合,在密闭容器中加热到250℃,让其充分反应,假设NaHCO3分解产生的CO2与Na2O2反应后,H2O再与Na2O2反应:

(1)当剩余固体为Na2CO3,排出气体为O2?H2O时,a

b

的值为____________________ ?

(2)当剩余固体为Na2CO3、NaOH,排出气体为O2?H2O时,a

b

的值为____________________

?

(3)当a

b

大于1时,剩余固体为____________________ ,

排出气体为____________________ ?

(4)当排出的O2和H2O为等物质的量时,则a

b

的值为

____________________ ?

解析:发生的反应

2NaHCO3?Na2CO3+CO2↑+H2O ①

2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2②

2H2O+2Na2O2＝4NaOH+O2↑③

(1)当剩余固体为Na2CO3,排出气体为O2?H2O时恰好发生①②两个反应,

1

2 a

b

=?

(2)当剩余固体为Na2CO3、NaOH,排出气体为O2?H2O时,①②两反应结束,反应③部分进

行,1

2

a

b

< <1?

(3)当

a

b

>1时,①②③都完全反应,剩余固体为Na2CO3、NaOH和Na2O2,排出气体只有O2?

(4)当排出的O2和H2O为等物质的量时,①②两反应结束,反应③部分进行,计算可得

23

a b =? 答案:(1)

12 (2)12a b

< <1 (3)Na 2CO 3,NaOH,Na 2O 2 O 2 (4)23 16.(14分)向浓度相同?体积均为50 mL 的A ?B 两份NaOH 溶液中,分别通入一定量的CO 2

后,再稀释到100 mL ?

(1)在稀释后的A ?B 溶液中分别逐滴加入0.1 mol·L -1

的盐酸,产生CO 2体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如下图所示?

①A 曲线表明,在NaOH 溶液中通入一定量CO 2后,溶液中溶质是

__________________________(填化学式),a 值为________(标准状况)?

②B 曲线表明,当0

(2)原NaOH 溶液的物质的量浓度为________mol·L -1

,B 溶液最多还能吸收CO 2体积为______(标准状况)?

解析:解决本题有两大关键点,一是A ?B 两份溶液在滴加过程中产生二氧化碳的体积不同,说明一开始通入二氧化碳的体积是不同的;二是当溶液中二氧化碳气体全部逸出时,消耗的盐酸的体积是一样的(80 mL),利用终态分析法得知,这时溶液的溶质为氯化钠,开始氢氧化钠相等,最终消耗盐酸必然相等,根据消耗盐酸就可以求出原氢氧化钠的浓度?CO 2通入NaOH 中,二氧化碳少量时生成碳酸钠,其中可能含有未反应的NaOH,二氧化碳过量,就会生成碳酸钠和碳酸氢钠混合物(也可能是碳酸氢钠)?根据碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸反应的分步特点以及图象中横坐标特点,得知A 为碳酸钠,B 为氢氧化钠和碳酸钠混合物,(1)①通入一定量CO 2后,溶液中溶质为Na 2CO 3;完全反应后生成二氧化碳体

积:V(CO 2)=(80-40)×0.1×22.4=89.6 mL ?②当0

×0.1×

100

50

/0.05=0.16(mol/L);氢氧化钠溶液可吸收CO 2,n(CO 2)=0.05×0.16/2=0.004(mol)?与碳酸钠溶液消耗的盐酸体积为80 mL-60 mL,故n(Na 2CO 3)=0.02×0.1=0.002(mol),还可吸收CO 2,n(CO 2)=0.002 mol ?所以共可吸收二氧化碳的体积:V(CO 2)=(0.004+0.002)mol×22.4 L/mol=0.1344 L=134.4 mL ?

答案:(1)①Na 2CO 3 89.6

②NaOH+HCl＝NaCl+H 2O;Na 2CO 3+HCl ＝NaHCO 3+NaCl (2)0.16 134.4 mL