2018届高考化学第一轮复习钠及其化合物课时作业(附答案)

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2018届高考化学第一轮复习钠及其化合物课时作业(附答案)

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文 章
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课件 w ww.5 y kj.Co m

课时作业8 钠及其化合物
[授课提示:对应学生用书第305页]
[基础题组]
1.(2017•郑州诊断)五彩缤纷的焰火表演为各种节日增添了许多喜庆的气氛,这与金属的焰色反应直接相关。下列说法中正确的是(  )
A.只有金属单质在灼烧时才会产生不同的焰色
B.进行焰色反应时一定有氧化还原反应发生
C.进行焰色反应实验时可用洁净无锈的铁丝代替铂丝
D.某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠而不含钾
解析:焰色反应是元素的性质,金属单质或其化合物在灼烧时都可以产生不同的焰色,A项错误;灼烧稳定的化合物进行焰色反应实验时,不发生氧化还原反应,如灼烧NaCl,B项错误;铁丝为灼烧时无焰色,故可用洁净无锈的铁丝代替铂丝进行焰色反应实验,C项正确;某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠元素,也可能含钾元素,D项错误。
答案:C
2.(2017•武汉质检)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是(  )
①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液
A.①④⑤⑥ B.③④⑤⑥
C.②④⑤⑥  D.①③④⑥
解析:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2沉淀;④中Ca2++HCO-3+OH-===CaCO3↓+H2O;⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑥水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动。
答案:D
3.(2017•山东烟台期末)下列物质既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是(  )
①SiO2 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Na2CO3溶液 ⑥Ca(HCO3)2溶液 ⑦NH4HCO3溶液 ⑧KHSO4溶液
A.④⑥⑦⑧  B.②③④⑥⑦
C.①②③④⑦  D.②③④⑤⑧
解析:SiO2与盐酸不反应;Al与盐酸、NaOH溶液反应均生成氢气;Al2O3为两性氧化物,Al(OH)3为两性氢氧化物,两者均能与盐酸、NaOH溶液反应;碳酸钠溶液与盐酸反应,与NaOH溶液不反应;Ca(HCO3)2溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应;NH4HCO3溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应;KHSO4溶液与盐酸不反应,因此②③④⑥⑦属于合理选项。
答案:B
4.下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是(  )
①NaOH、AlCl3 ②NaHCO3、H2SO4 ③NaAlO2、NaHSO4 
④Na2CO3、HNO3 ⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2
A.①②    B.②③
C.①③④  D.③④⑤
解析:①将NaOH溶液滴入AlCl3溶液中,先产生白色沉淀后沉淀消失,将AlCl3溶液滴入NaOH溶液中,先无沉淀后产生白色沉淀。②无论前者滴入后者还是后者滴入前者均立即产生气体,反应现象相同。③将NaAlO2溶液滴入NaHSO4溶液中,先无沉淀后产生白色沉淀;将NaHSO4溶液滴入NaAlO2溶液中,先产生白色沉淀后沉淀消失。④将Na2CO3溶液滴入HNO3溶液中,立即产生气体,将HNO3溶液滴入Na2CO3溶液中,先无明显现象后产生气体。⑤Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应均产生沉淀,反应现象相同,Na2CO3溶液与NaHCO3溶液混合无明显现象。
答案:C
5.(2017•徐州质检)在密闭容器中,加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物,充分反应后,容器中固体剩余物是(  )
A.Na2CO3和Na2O2  B.Na2CO3和NaOH
C.NaOH和Na2O2   D.NaOH、Na2O2和Na2CO3
解析:设NaHCO3、Na2O2的物质的量均为a mol,a mol NaHCO3加热分解生成0.5a mol Na2CO3、0.5a mol H2O、0.5a mol CO2而a mol Na2O2与0.5amol H2O、0.5a mol CO2恰好完全反应,故总反应的化学方程式为:2NaHCO3+2Na2O2=====△2Na2CO3+2NaOH+O2↑,B项正确。
答案:B
6.(2017•大连质检)下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是(  )
 

选项 a b c 箭头上所标数
字的反应条件
A AlCl3 NaAlO2 Al(OH)3 ①加入过量的NaOH
B Si SiO2 H2SiO3 ②常温加水
C NaOH NaHCO3 Na2CO3 ③加澄清石灰水
D Fe FeCl3 FeCl2 ④加入氯气
解析:AlCl3与过量NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2与弱酸反应生成Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2,Al(OH)3与HCl反应生成AlCl3,A项正确;Si与O2反应生成SiO2,但SiO2不能通过一步反应生成H2SiO3,且SiO2不溶于水,不能与水反应,B项错误;NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3,将NaHCO3加热可生成Na2CO3,Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Na2CO3与澄清石灰水反应生成NaOH,C项正确;Fe与Cl2反应生成FeCl3,FeCl3与Fe反应生成FeCl2,FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,FeCl2与Zn反应生成Fe,D项正确。
答案:B
7.(2017•银川模拟)某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是______。(填字母序号)
a.溶液温度下降  b.溶液温度升高
c.滴入酚酞后呈浅红色  d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
 
①两试管中均产生气体,________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是________。
a.装置Ⅰ的气球体积较大
b.装置Ⅱ的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算
d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol•L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 预测
现象 预测依据
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol•L-1CaCl2溶液 有白色
沉淀 Na2CO3溶液中的CO2-3浓度较大,能与CaCl2发生反应:
________________________________________________________________________
(写离子方程式)。
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol•L-1 CaCl2溶液 无白色
沉淀 NaHCO3溶液中的CO2-3浓度很小,不能与CaCl2反应
实施实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)碳酸钠稳定,受热难分解,碳酸氢钠热稳定性差,受热易分解,生成二氧化碳气体,故A为碳酸氢钠,反应的化学方程式为2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O生成碳酸钙沉淀变浑浊。
(2)①称取两种固体2 g,分别放入两个小烧杯中,再各滴加10 mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,并恢复至室温后,发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,说明在同样的温度下,同质量的两种固体在同体积的溶剂中,Na2CO3比NaHCO3易溶于水,②碳酸钠溶解过程为放热过程,温度升高,故a错误,b正确。碳酸钠为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,滴入酚酞后呈红色,故c错误,d正确。
(3)①将气球内的固体同时倒入试管发生反应:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,同等条件下,碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应,所以Ⅰ的反应程度更为剧烈,②1 g碳酸钠的物质的量为1 g106 g•mol-1=0.009 4 mol,1 g碳酸氢钠的物质的量为1 g84 g•mol-1=0.012 mol,盐酸的物质的量为0.003 mol,再由方程式Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑;盐酸不足,生成气体的体积根据盐酸的量计算。Ⅰ中生成CO2的物质的量为0.003 mol,Ⅱ中无气体产生,故a、c正确。
(4)实验1:碳酸钠能与氯化钙反应CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl,离子反应为Ca2++CO2-3===CaCO3↓。
实验2:CaCl2与NaHCO3溶液可发生反应:
CaCl2+2NaHCO3===CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,离子反应为Ca2++2HCO-3===CaCO3↓+CO2↑+H2O。
答案:
(1)2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)①同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水 ②b、d
(3)①Ⅰ ②a、c
(4)Ca2++CO2-3===CaCO3↓
Ca2++2HCO-3===CaCO3↓+CO2↑+H2O

[能力题组]
 
1.(2017•武汉模拟)如图所示,若锥形瓶内是水,分液漏斗内的液体也是水,向烧杯内滴加水时,发现U形管内液体慢慢右移,恢复到原温度后液面左边与右边基本相平,则烧杯内的物质是(  )
A.过氧化钠  B.氧化钠  C.钠  D.钾
解析:Na2O2、Na、K与水反应均会有气体生成,均会使U形管内液面左边低于右边,A、C、D错误;Na2O与水反应放热但没有气体生成,则U形管内液体慢慢右移,但恢复到原温度后又使U形管内两液面相平。
答案:B
2.用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是(  )
 
A.鉴别纯碱与小苏打
B.证明Na2O2与水反应放热
C.证明Cl2能与烧碱溶液反应
D.探究钠与Cl2反应
解析:加热固体时,试管口不能向上倾斜,A项设计错误;B项中脱脂棉燃烧,能表明Na2O2与水反应放热;C项中气球变大,Cl2能被NaOH溶液吸收;D项能进行Na与Cl2反应。
答案:A
 
3.(2017•常州模拟)有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,试管中各有10 mL相同浓度的盐酸(如图),同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中,下列叙述正确的是(  )
A.甲装置的气球膨胀速率大
B.若最终两气球体积相同,则一定有c(HCl)≥2 mol•L-1
C.若最终两气球体积不同,则一定有c(HCl)≤1 mol•L-1
D.最终两溶液中Na+、Cl-的物质的量相同
解析:碳酸钠和盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钠,后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳,所以甲装置 的气球膨胀速率小,故A错误;1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3的物质的量相同,都是0.01 mol,根据方程式知:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,若最终两气球体积相同,说明酸的物质的量大于或等于0.02 mol,所以其浓度大于或等于2 mol•L-1,故B正确;碳酸钠和盐酸反应的离子方程式为CO2-3+H+===HCO-3、HCO-3+H+===CO2↑+H2O,碳酸氢钠和盐酸反应的离子方程式为HCO-3+H+===CO2↑+H2O;若最终两气球体积不同,所需酸的物质的量范围是0<c(HCl)<0.02 mol,所以其浓度大于0小于2 mol•L-1,故C错误;1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3的物质的量相同,都是0.01 mol,所以Na2CO3和NaHCO3中钠离子的物质的量不同,故最终两试管中Na+的物质的量一定不相同,故D错误。
答案:B
4.(2017•崇州调研)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
解析:A项错误,碳酸钠具有较强的碱性,不可用于治疗胃酸过多。B项错误,Na2O2与水反应生成NaOH,使酚酞变红,但又迅速将其氧化漂白而褪色。C项错误,钠在空气中生成的氧化物为氧化钠,金属钠保存在煤油中,是为了隔绝氧气和水蒸气。D项正确,过氧化钠可以消耗CO2、H2O,产生O2,因此可用作航天员的供氧剂。
答案:D
5.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol•L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(  )
 
解析:对于NaOH和Na2CO3的混合溶液,当滴加盐酸时,先发生NaOH+HCl===NaCl+H2O,再发生Na2CO3+HCl===NaHCO3,最后发生NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,此时才有二氧化碳气体生成,当滴入0.1 L盐酸时,氢氧化钠恰好反应完全;当继续再滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl,不放出气体,当再加入0.1 L时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,此时开始放出气体,正好与图象相符,C正确。
答案:C
6.(2017•大连联考)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了14 g,反应中有关物质物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)(  )
 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子
A 0.5 mol  NA
B  53 g 0.5 mol
C  53 g NA
D 11.2 L 0.5 mol 
解析:设二氧化碳和过氧化钠反应时,当固体质量增加14 g时,参与反应二氧化碳的物质的量为x,生成碳酸钠的物质的量为y
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2  固体质量差
  2 mol  2 mol  56 g
  x      y     14 g
解之得:x=0.5 mol,y=0.5 mol
碳酸钠的质量为0.5 mol×106 g/mol=53 g,因常温常压下0.5 mol二氧化碳的体积大于11.2 L;由化学方程式可知,0.5 mol二氧化碳参与反应时消耗0.5 mol过氧化钠,过氧化钠起氧化剂、还原剂作用,各占一半,故转移电子为0.5 mol×12×2=0.5 mol,即有0.5NA个电子转移。
答案:B
7.某小组通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作 现象
向盛有4 g Na2O2的烧杯中加入50 mL蒸馏水得到溶液a 剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体
取5 mL溶液a于试管中,滴入两滴酚酞 ⅰ.溶液变红
ⅱ.10分钟后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色
(1)Na2O2与水反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(2)ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2与酚酞发生了反应。
Ⅰ.甲同学通过实验证实了H2O2的存在:取少量溶液a,加入试剂________(填化学式),有气体产生。
Ⅱ.乙同学查阅资料获悉:用KMnO4可以测定H2O2的含量:取15.00 mL溶液a,用稀H2SO4酸化,逐滴加入0.003 mol•L-1 KMnO4溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗20.00 mL KMnO4溶液。
①请配平: MnO-4+ H2O2+ ________=== Mn2++ O2↑+ H2O;
②溶液a中c(H2O2)=________mol•L-1;
③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续进行了如下实验:
Ⅲ.向H2O2溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入5滴0.1 mol•L-1 NaOH溶液,溶液变红又迅速变无色且产生气体,10分钟后溶液变无色。
Ⅳ.向0.1 mol•L-1NaOH溶液中滴入两滴酚酞,振荡,溶液变红,10分钟后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入O2,溶液颜色无明显变化。
①从实验Ⅲ和Ⅳ中,可得出的结论是
________________________________________________________________________;
②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后,H2O2与酚酞发生了化学反应。实验方案是:取少量溶液a于试管中,
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)根据实验现象产生能使带火星木条复燃的气体说明有氧气产生,溶液变红说明有碱生成,据此写化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;
(2)Ⅰ.能使H2O2产生气体通常用MnO2作催化剂;
Ⅱ.①KMnO4与H2O2反应有气体产生,说明有氧气,溶液褪色说明KMnO4被还原,再根据电子得失守恒和电荷守恒可写出离子方程式为2MnO-4+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O;
②根据KMnO4与H2O2反应的离子方程式可知关系式为
2MnO-4   ~     5H2O2
2 mol  5 mol
0.003 mol•L-1×0.02 L  n(H2O2)
n(H2O2)=1.5×10-4mol
c(H2O2)=1.5×10-4mol1.5×10-2L=0.01 mol•L-1;
③一般情况下在开始时反应物浓度较大,反应速率应当较快,但现在是溶液褪色速率开始较慢后变快,则可能是产生新的物质,且此物质对反应有催化作用,从而加快了反应速率,根据离子反应2MnO-4+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,可知,起催化作用的产物为Mn2+;
(3)①分析对比实验Ⅲ和Ⅳ,可知在Ⅲ中有H2O2溶液而Ⅱ中有氧气,其他物质相同,而现象出现了差异,就说明Ⅲ中溶液变红又迅速变无色是因H2O2而不是氧气;②要进一步验证溶液a中滴入酚酞后,H2O2与酚酞发生了化学反应,可以与(3)中的Ⅲ再对比,即可以先将H2O2分解掉,再看颜色变化情况,就可说明问题了。
答案:
(1)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(2)Ⅰ.MnO2 Ⅱ.①2 5 6H+ 2 5 8
②0.01 ③反应生成的Mn2+作催化剂
(3)①碱性条件下,H2O2能与酚酞反应而O2不能
②加入MnO2,充分反应后,向上层清液中滴入2滴酚酞后变红,10分钟后,溶液颜色无明显变化
 

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