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2019-2020年高中化學(xué) 第三章 第2節(jié) 第1課時(shí)鈉的重要化合物同步測試 新人教版必修1 一、選擇題 1．(xx·安徽省滁州市六校高一聯(lián)考)對危險(xiǎn)化學(xué)品要在包裝標(biāo)簽上印有警示性標(biāo)志。氫氧化鈉溶液應(yīng)選用的標(biāo)志是(　　) 【解析】　氫氧化鈉溶液具有強(qiáng)腐蝕性，故D項(xiàng)正確。 【答案】　D 2．(xx·北京市東城區(qū)高一期末)下列關(guān)于Na2O2的說法中，不正確的是(　　) A．淺黃色固體 B．可用作供氧劑 C．與H2O反應(yīng)時(shí)，H2O作還原劑 D．與H2O反應(yīng)時(shí)，放出熱量 【解析】　過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí)，既作氧化劑又作還原劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　C 3．(xx·北京市朝陽區(qū)高一期末)關(guān)于鈉及其氧化物性質(zhì)的敘述中，正確的是(　　) A．Na能與CuSO4溶液反應(yīng)置換出紅色的銅 B．Na2O是堿性氧化物，與酸反應(yīng)生成鹽和水 C．Na2O和Na2O2都能與水反應(yīng)，生成物完全相同 D．Na2O2是白色固體，可用于呼吸面具中氧氣的來源 【解析】　A．Na與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，沒有銅單質(zhì)的生成，錯(cuò)誤；B.堿性氧化物，跟酸反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物，Na2O＋2HCl===NaCl＋H2O，正確；C.Na2O＋H2O===2NaOH,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑生成物不同，錯(cuò)誤；D.2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2＋CO2===Na2CO3＋O2，可用于呼吸面具中氧氣的來源，但是過氧化鈉是淡黃色固體，錯(cuò)誤。 【答案】　B 4．(xx·杭州市西湖中學(xué)高一月考)下列實(shí)驗(yàn)操作最終可得無色透明溶液的是(　　) A．過量CO2通入飽和Na2CO3溶液中 B．少量CO2通入澄清石灰水中 C．將少量的鈉投入到飽和的NaHCO3溶液中 D．少量的鈉投入到飽和Na2CO3溶液中 【解析】　A．二氧化碳通入飽和碳酸鈉中反應(yīng)生成碳酸氫鈉，由于碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，所以會(huì)有沉淀析出，不選A；B.少量二氧化碳通入石灰水中反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，不選B；C.鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉和碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，由于碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉，所以沒有沉淀析出，選C；D.鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，消耗了水，使得原來飽和的碳酸鈉溶液中溶質(zhì)過多而析出，不選D。 【答案】　C 5．(xx·重慶市楊家坪中學(xué)高一月考)一定條件下，使CO和O2的混合氣體26 g充分反應(yīng)，所得混合物在常溫下跟足量的Na2O2固體反應(yīng)，結(jié)果固體增加14 g，則原混合氣體中CO和O2的物質(zhì)的量之比是(　　) A．4︰9 B．1︰1 C．7︰6 D．4︰3 【解析】　由反應(yīng)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可知混合物在常溫下跟足量的Na2O2固體反應(yīng)生成固體為Na2CO3,1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3，質(zhì)量增加28 g，恰好為CO的質(zhì)量，固體增重14 g，說明混合氣體中CO為14 g，則O2為26 g－14 g＝12 g，所以原混合氣體中CO和O2的質(zhì)量比為14 g︰12 g＝7︰6。 【答案】　C 【點(diǎn)評】　本題考查了混合物的相關(guān)計(jì)算，需要一定的觀察能力，難度中等。解題時(shí)可以從物質(zhì)的化學(xué)式組成上入手分析，可以大大簡化理解和計(jì)算過程。 6．(xx·杭州市西湖中學(xué)高一月考)用1 L 1 mol·L－1NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比約為(　　) A．1︰3 B．1︰2 C．2︰3 D．3︰2 【解析】　假設(shè)生成的碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol。根據(jù)鈉離子守恒，2x＋y＝1，根據(jù)碳原子守恒：x＋y＝0.8，解得x＝0.2，y＝0.6，所以比例為1︰3，選A。 【答案】　A 7．(xx·江西省德鎮(zhèn)市高一期末)下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是(　　) A．取a克混合物充分加熱，減重b克 B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體 C．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用固體NaOH吸收，增重b克 D．取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體 【解析】　在Na2CO3和NaHCO3中，加熱能分解的只有NaHCO3，A項(xiàng)能測定；取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體產(chǎn)物是NaCl，Na2CO3和NaHCO3轉(zhuǎn)化為NaCl時(shí)的固體質(zhì)量變化不同，B項(xiàng)能測定；NaOH可以同時(shí)吸收CO2和水蒸氣，C項(xiàng)不能測定，同理，Na2CO3和NaHCO3轉(zhuǎn)化為BaCO3時(shí)的固體質(zhì)量變化也不同，D項(xiàng)能測定；選C。 【答案】　C 8．(xx·甘肅省肅南縣一中高一期末)把7.4 g Na2CO3·10 H2O和NaHCO3組成的固體混合物溶于水配成100 ml溶液，其中c(Na＋)＝0.6 mol·L－1。若把等質(zhì)量的固體混合物加熱至恒重，殘留固體的質(zhì)量是(　　) A．3.18 g B．2.12 g C．4.22 g D．5.28 g 【解析】　把固體混合物加熱至恒重的話最后的物質(zhì)是Na2CO3，根據(jù)Na守恒，n(Na＋)＝0.6 mol·L－×0.1 L＝0.06 mol，則殘留的Na2CO3的物質(zhì)的量為0.03 mol，質(zhì)量為3.18 g。 【答案】　A 9.(xx·山東省桓臺縣二中高三期末)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol/L稀鹽酸，CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A．在0～a范圍內(nèi)，只發(fā)生中和反應(yīng) B．a(chǎn)b段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ C．a(chǎn)＝0.3 D．原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1︰2 【解析】　A．在氫氧化鈉與碳酸鈉的混合液中，先發(fā)生氫離子與氫氧根離子的中和反應(yīng)，再發(fā)生碳酸根離子與氫離子生成碳酸氫根離子的反應(yīng)，所以在0～a范圍內(nèi)，不只發(fā)生中和反應(yīng)，錯(cuò)誤；B.a點(diǎn)溶液為氯化鈉和碳酸氫鈉溶液，所以ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，錯(cuò)誤；C.根據(jù)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量可知原溶液中有0.01 mol 的碳酸鈉，0.01 mol的碳酸鈉與0.01 mol的氫離子反應(yīng)生成0.01 mol的碳酸氫根離子，0.01 mol的碳酸氫根離子需要0.01 mol的氫離子反應(yīng)生成0.01 mol的二氧化碳，所以生成二氧化碳所消耗鹽酸是0.01 mol/0.1 mol/L＝0.1 L，即0.4－a＝0.1，所以a＝0.3，正確；D.碳酸鈉的物質(zhì)的量是0.01 mol，生成碳酸氫根離子消耗鹽酸的體積是0.1 L，則氫氧化鈉消耗鹽酸的體積是0.3－0.1＝0.2 L，所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.2 L×0.1 mol/L＝0.02 mol，原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2︰1，錯(cuò)誤，答案選C。 【答案】　C 10．(xx·山東省棗莊二中高三模擬)某學(xué)生用NaHCO3和KHCO3組成的混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得如下數(shù)據(jù)(鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等)。則下列分析、推理不正確的是(　　) 鹽酸的體積 50 mL 50 mL 50 mL m(混合物)/g 9.2 15.7 27.6 V(CO2)/L(STP) 2.24 3.36 3.36 A.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為3.0 mol·L－1 B．根據(jù)表中數(shù)據(jù)不能計(jì)算出混合物中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù) C．加入混合物9.2 g時(shí)鹽酸過量 D．15.7 g混合物未與鹽酸完全反應(yīng) 【解析】　A．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第三次實(shí)驗(yàn)中鹽酸一定是不足的，CO2的物質(zhì)的量是0.15 mol，則根據(jù)方程式HCO＋H＋===H2O＋CO2↑可知鹽酸的濃度是0.15 mol÷0.05 L＝3.0 mol/L，A正確；B.第一次實(shí)驗(yàn)中鹽酸是過量的，則根據(jù)固體質(zhì)量和CO2的物質(zhì)的量可以計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，B錯(cuò)誤；C.在9.2 g固體的基礎(chǔ)上繼續(xù)增加質(zhì)量，生成的CO2體積繼續(xù)增加，這說明加入混合物9.2 g時(shí)鹽酸過量，C正確；D.如果15.7 g固體完全反應(yīng)，則產(chǎn)生CO2的體積是×2.24L＝3.82L，而實(shí)際產(chǎn)生的是3.36 L，因此鹽酸不足，D正確，答案選B。 【答案】　B 二、非選擇題 11．(xx·唐山一中高一月考)常見化合物A、B，其焰色反應(yīng)均呈黃色，C是一種單質(zhì)。轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(其他物質(zhì)均已略去)。 回答下列問題： (1)A在通常情況下為淡黃色粉末，常做潛水艇中的供氧劑，寫出A的化學(xué)式________________。 (2)寫出④的化學(xué)方程式________________。 (3)若溶液E中僅含一種溶質(zhì)，寫出⑤的離子方程式________________。 (4)若A、B混合物在密閉容器中加熱，充分反應(yīng)后，只得到一種固體化合物。則A、B的物質(zhì)的量之比為________________。 【解析】　本題重在找到突破口，常見化合物A、B，其焰色反應(yīng)均呈黃色，故其為Na的化合物，A在通常情況下為淡黃色粉末，常做潛水艇中的供氧劑，根據(jù)此信息，推測A為Na2O2；由于C為氣體單質(zhì)，且是A、B的混合物加熱反應(yīng)而來，推測C可能為O2，能與Na2O2反應(yīng)生成O2的常見物質(zhì)是水和二氧化碳，由于NaHCO3分解會(huì)生成水和二氧化碳，且B為Na的化合物，所以B是NaHCO3很合理，與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生無色無味氣體D，那么D為CO2；溶液E為Na2O2與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉，氫氧化鈉再與碳酸氫鈉反應(yīng)生成的Na2CO3溶液。④的化學(xué)方程式是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；⑤的離子方程式為碳酸鈉溶液與CO2的反應(yīng)CO＋CO2＋H2O===2HCO；Na2O2、NaHCO3混合物在密閉容器中加熱，充分反應(yīng)后，剩余固體可能為碳酸鈉或者碳酸鈉與氫氧化鈉(更過量時(shí)還有余過氧化鈉)的混合物；只得到一種固體化合物，則該固體應(yīng)該為碳酸鈉，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑，依據(jù)方程式，也就是2 mol的NaHCO3產(chǎn)生1 mol的CO2，剛好能把1 mol的Na2O2轉(zhuǎn)化為Na2CO3，所以Na2O2、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為1︰2時(shí)剛好生成Na2CO3，即使NaHCO3過量，即Na2O2、NaHCO3的物質(zhì)的量之比小于1︰2也只有碳酸鈉剩余，故A、B的物質(zhì)的量之比為≤1︰2。 【答案】　(1)Na2O2 (2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (3)CO＋CO2＋H2O===2HCO (4)≤1︰2 【點(diǎn)評】　本題屬于無機(jī)框圖推斷題，考查的比較基礎(chǔ)，突破口是過氧化鈉的性質(zhì)。Na2O2、NaHCO3混合物在密閉容器中加熱，充分反應(yīng)后的剩余物質(zhì)的成分也值得同學(xué)們再做深入細(xì)致的分析。 12．(xx·吉林省松原市扶余縣一中高一期中)將Na2O2和NaHCO3的混合物粉末分為兩等份，其中一份加入100 mL鹽酸，充分反應(yīng)后溶液為中性，放出氣體(已干燥)2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，將生成的氣體全部通入另一份混合粉末，充分反應(yīng)后氣體的體積變?yōu)?.016 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，問： (1)2.24 L氣體的成分為：________________； (2)試通過討論并計(jì)算每份混合粉末中Na2O2和NaHCO3的物質(zhì)的量： 第一種情況：n(Na2O2)＝________mol和n(NaHCO3)＝________mol； 第二種情況：n(Na2O2)＝________mol和n(NaHCO3)＝________mol。 【解析】　(1)Na2O2和NaHCO3的混合物粉末分為兩等份，其中一份加入100 mL鹽酸，充分反應(yīng)后溶液為中性，則反應(yīng)后溶質(zhì)為氯化鈉，根據(jù)反應(yīng)2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，可知，2.24 L混合氣體為O2和CO2，故答案為：O2和CO2；(2)2.24 L混合氣體的物質(zhì)的量為：＝0.1 mol, 2.016 L氣體的物質(zhì)的量為：＝0.09 mol， 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　△n 2　　　　2　　　　　　　　　　1 m　　　 n　　　　0.1 mol－0.9 mol＝0.01 mol 則：n＝m＝0.02 mol。第一種情況：若CO2完全反應(yīng)，則第一份生成CO2的物質(zhì)的量為0.02 mol，O2的物質(zhì)的量為0.1 mol－0.02 mol＝0.08 mol，則由2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.08 mol×2＝0.16 mol；NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑生成二氧化碳為0.02 mol，則碳酸氫鈉為0.02 mol，所以Na2O2為0.16 mol，NaHCO3為0.02 mol；第二種情況，若CO2未完全反應(yīng)，則Na2O2的物質(zhì)的量為0.02 mol， 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 0．02 mol　　　　　　　　　 0.01 mol 則第一份生成O2的為0.01 mol，所以CO2的物質(zhì)的量為：0.1 mol－0.01 mol＝0.09 mol，由NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，故碳酸氫鈉為0.09 mol所以Na2O2為0.02 mol，NaHCO3為0.09 mol。 【答案】　(1)O2和CO2；(2)第一種情況n(Na2O2)＝0.16 mol和n(NaHCO3)＝0.02 mol；第二種情況：n(Na2O2)＝0.02 mol和n(NaHCO3)＝0.09 mol。 13．(xx·唐山市一中高一期蠅)過氧化鈉是一種淡黃色固體，它能與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，在潛水艇中用作制氧劑，供人類呼吸之用，它與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。某學(xué)生為了驗(yàn)證這一實(shí)驗(yàn)，以足量的大理石、足量的鹽酸和1.95 g過氧化鈉樣品為原料，制取O2，設(shè)計(jì)出如下實(shí)驗(yàn)裝置： (1)A中制取CO2的裝置，應(yīng)從下列圖①和②中選哪個(gè)圖：________ B裝置的作用是________，C裝置內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________。為了檢驗(yàn)E中收集到的氣體，在取出集氣瓶后，用________的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條會(huì)出現(xiàn)________________。 (2)若E中的石灰水出現(xiàn)輕微白色渾濁，請說明原因：________________。 (3)反應(yīng)完畢時(shí)，若測得E中的集氣瓶收集到的氣體250毫升，又知氧氣的密度為1.43克/升，當(dāng)裝置的氣密性良好的情況下，實(shí)際收集到的氧氣體積比理論計(jì)算值________(偏大或偏小)，相差約________毫升(取整數(shù)值，所用數(shù)據(jù)均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)，這可能是由于______________________________。 (4)你認(rèn)為上述A－E的實(shí)驗(yàn)裝置中，E部分是否安全、合理？ E是否需要改進(jìn)，若需要改進(jìn)，應(yīng)改為下圖中的________(填甲、乙、丙、丁)。 【解析】　(1)該反應(yīng)的藥品是固體和液體，且不需加熱，所以所需裝置為固液混合不加熱型，所以排除①，故選②；大理石和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，鹽酸具有揮發(fā)性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣，氯化氫和碳酸氫鈉能反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳和碳酸氫鈉不反應(yīng)，水蒸氣能使無水硫酸銅由白色變藍(lán)色，所以C裝置內(nèi)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是白色固體變藍(lán)色；過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。(2)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若E中石灰水出現(xiàn)輕微白色渾濁，說明未反應(yīng)的二氧化碳與石灰水反應(yīng)所致。(3)1.95 g過氧化鈉的物質(zhì)的量為＝0.025 mol，由關(guān)系式2 Na2O2—O2得，氧氣的體積為22.4 L/mol×＝0.28 L＞250 mL，所以實(shí)際收集到的氧氣體積比理論計(jì)算值小，280 mL－250 mL＝30 mL，原因是Na2O2可能含有其它雜質(zhì)；D裝置可能有氧氣未被排出。(4)E裝置容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，所以不安全、不合理，所以需要改進(jìn)；飽和石灰水能和二氧化碳反應(yīng)，所以飽和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集較純凈的氧氣，乙試管中進(jìn)氣管較長，二氧化碳能充分和飽和石灰水反應(yīng)，丙試管中進(jìn)氣管較短，導(dǎo)致二氧化碳和飽和石灰水反應(yīng)不充分，且隨著氣體的進(jìn)入，導(dǎo)管中的液體被排到水糟中，故選乙。 【答案】　(1)圖②；吸收A裝置中產(chǎn)生的HCl；變藍(lán)；帶火星的木條；復(fù)燃；(2)D中有部分CO2未參加反應(yīng)流入E中；生成沉淀；(3)偏?。?0；Na2O2可能含有其它雜質(zhì)；D裝置可能有氧氣未被排出。(4)不安全，不合理　乙 14．(xx·西安市慶安中學(xué)高一期末)有一種白色粉末是無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，稱取0.442 g灼燒至恒重，把放出的氣體通入足量澄清石灰水中，生成0.200 g沉淀，灼燒后的殘?jiān)芘c30 mL鹽酸恰好完全反應(yīng)。試求：(1)原混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量。(2)所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度。 【解析】　(1)0.200 g碳酸鈣的物質(zhì)的量為0.200 g/100 g·mol－1＝0.002 mol，根據(jù)碳元素守恒可知，n(CO2)＝n(CaCO3)＝0.002 mol。加熱無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，由方程式可知，n(NaHCO3)＝2n(CO2)＝0.002 mol×2＝0.004 mol，故碳酸氫鈉的質(zhì)量為0.004 mol×84 g·mol－1＝0.336 g，故碳酸鈉的質(zhì)量為0.442 g－0.336 g＝0.106 g。(2)原混合物中n(NaHCO3)＝0.004 mol，n(Na2CO3)＝0.106 g/106 g·mol－1＝0.001 mol，灼燒后的殘?jiān)鼮樘妓徕c，能與30 mL鹽酸恰好完全反應(yīng)生成NaCl，根據(jù)鈉離子守恒n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)，根據(jù)氯離子守恒有n(HCl)＝n(NaCl)，故n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝0.001 mol×2＋0.004 mol＝0.006 mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.006 mol/0.03 L＝0.2 mol/L。 【答案】　(1)NaHCO3　0.336 g　Na2CO3　0.106 g　(2)0.2 mol·L－1