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第一节-钠及其化合物(二)-2020-2021学年高一化学必修第一册课时同步练(新人教)(解析版).doc

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资源描述
第二单元 海水中的重要元素——钠和氯 第一节 钠及其化合物(二) 一、基础巩固 1.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图,下列说法正确的是(  ) A.装置A中锌粒可用铁粉代替 B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气 C.装置C加热前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度 D.装置A也可直接用于MnO2与浓盐酸反应制取Cl2 【答案】C 【解析】A.装置A为简易启普发生器,固体应使用不溶于水的颗粒固体,所以锌粒不可用铁粉代替,故A错误; B.盐酸易挥发,B装置中应为碱石灰,目的是除去A中挥发出来的HCl和水蒸气,故B错误; C.氢气具有可燃性,不纯时加热易发生爆炸,则加热试管前,必须先用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度,应先收集气体并点燃,通过爆鸣声判断气体的纯度,故C正确; D.二氧化锰和浓盐酸应在加热条件下反应制备氯气,A装置不能加热,故D错误。 故选:C。 2.下列钠及其化合物的叙述中正确的是(  ) A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,他们都是化合反应 B.Na2CO3和NaHCO3都不稳定,受热容易分解 C.Na2O2可以作为呼吸面具或潜水艇里的氧气来源 D.将Na2O加到酚酞溶液中,溶液先变色后褪色 【答案】C 【解析】A、过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,不是化合反应,故A错误; B、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠稳定受热不分解,碳酸氢钠不稳定,受热分解,故B错误; C.过氧化钠可以和二氧化碳及水反应生成氧气,可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,故C正确; D.氧化钠与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性,所以将Na2O加到酚酞溶液中,溶液变红色,故D错误; 故选:C。 3.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是(  ) A.Na2O2→Na2CO3 B.SO2→H2 SO4 C.SiO2→Na2SiO3 D.SiO2→H2SiO3 【答案】D 【解析】A、过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,则Na2O2→Na2CO3可以一步转化,故A正确; B、二氧化硫与过氧化氢反应生成硫酸,则SO2→H2SO4可以一步转化,故B正确; C、二氧化硅与碳酸钠的高温条件下反应生成硅酸钠,则SiO2→Na2SiO3可以一步转化,故C正确; D、二氧化硅不与水反应,则反应SiO2→H2SiO3不能一步转化,故D错误; 故选:D。 4.下列叙述中不正确的是(  ) A.NaOH、Na2CO3、NaHCO3的溶液均呈碱性,所以可以共存 B.Na2O2用于呼吸面具,活性炭用于防毒面具,两者原理不同 C.合金的熔点一般低于成分金属,硬度高于成分金属 D.62g Na2O和78g Na2O2分别溶于等量且足量的水中,所得溶液中溶质的质量分数相等 【答案】A 【解析】A.NaOH、NaHCO3反应生成Na2CO3,不能共存,故A错误; B.过氧化钠反应生成氧气,则Na2O2用于呼吸面具,而活性炭具有吸附性,活性炭用于防毒面具,两者原理不同,故B正确; C.合金是金属和金属或金属和非金属形成具有特征性质的混合物,合金的熔点一般低于成分金属,硬度要高于成分金属,故C正确; D.62g Na2O和78g Na2O2分别溶于等量且足量的水中,溶质均为2molNaOH,过氧化钠反应生成氧气,增加质量为78g﹣16g=62g,溶液质量相同,则所得溶液中溶质的质量分数相等,故D正确; 故选:A。 5.下列有关焰色反应的理解正确的是(  ) ①只有金属化合物才有焰色反应 ②只有某些金属或其化合物才有焰色反应 ③铂丝做焰色反应实验,每次做完后都需要用盐酸洗涤,再用自来水洗净后使用 ④铂丝做焰色反应实验,每次做完后都需要用盐酸洗涤,在灼烧至酒精灯火焰颜色相同后 再使用 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【答案】D 【解析】①焰色反应是一种金属元素的性质,不一定是化合物,故错误; ②只有某些金属或其化合物才有焰色反应,非金属元素没有,故正确; ③由于自来水中含矿物质离子,故铂丝做焰色反应实验,每次做完后都需要用盐酸洗涤,再用自来水洗净后使用会对实验造成干扰,但也不需用蒸馏水洗涤,故错误; ④铂丝做焰色反应实验,每次做完后都需要用盐酸洗涤,在灼烧至酒精灯火焰颜色相同后 再使用,不需用蒸馏水洗涤,故正确。 故选:D。 6.白色固体 Na2S2O4 常用于织物的漂白,也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去。下列关于 Na2S2O4 说法不正确的是(  ) A.可以使品红溶液褪色 B.其溶液可用作分析化学中的吸氧剂 C.其溶液可以和 Cl2 反应,但不能和 AgNO3 溶液反应 D.已知隔绝空气加热 Na2S2O4 分解可生成 SO2,则其残余固体产物中可能有 Na2S2O3 【答案】C 【解析】A、白色固体 Na2S2O4 常用于织物的漂白,说明具有漂白性,可以使品红溶液褪色,故A正确; B、也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去,说明具有还原性,则可用作分析化学中的吸氧剂,故B正确; C、也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去,说明具有还原性,则可以和 Cl2 反应,也能和 AgNO3 溶液发生氧化还原反应,故C错误; D、由隔绝空气加热 Na2S2O4 分解可生成 SO2,则硫元素化合价升高,则必有降低的产物,则其残余固体产物中可能有 Na2S2O3,故D正确; 故选:C。 7.(1)Na2O2   (填“是”或“否”)属于碱性氧化物,Na2O2是  色固体粉末。向包有Na2O2固体的棉花上滴几滴水,棉花很快燃烧起来,原因是该反应有氧气生成且该反应为   (填”吸热”或者“放热”)反应; (2)Na2O2作为在潜水艇和消防员呼吸面具中的供氧剂,写出其中一个反应的化学方程式   ,某潜水艇中有50人,若每人每小时消耗O2在标准状况下的体积为44.8L,(标准状况下O2的密度1.429g/L),假设所需要的O2全由Na2O2所提供,则每小时所需Na2O2的质量为    Kg。 (3)3.1 g Na2O溶于水配成1L溶液,溶液中Na+离子物质的量浓度为  。 (4)制备Fe(OH)3胶体:用洁净的烧杯取一定量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中加入几滴饱和FeCl3溶液继续加热至液体呈透明的红褐色。 ①写出制备Fe(OH)3胶体反应的离子方程式  , ②验证制得的分散系是胶体的方法为   。 【答案】(1)否; 淡黄(或者“黄”); 放热; (2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;15.6; (3)0.1mol•L﹣1; (4)①Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+; ②利用丁达尔效应实验或“用一束可见光照射是否看到一条光亮的通路。 【解析】(1)过氧化钠与硫酸反应的方程式为:2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2↑,生成物中除盐和水外还有氧气,不是碱性氧化物,Na2O2是淡黄色固体粉末,棉花能燃烧,说明Na2O2与H2O的反应属于放热反应,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑, 故答案为:否; 淡黄(或者“黄”); 放热; (2)过氧化钠,用于呼吸面具,则主要是与CO2、H2O反应,生成O2,化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,潜水艇中有50人,若每人每小时消耗O2在标准状况下的体积为44.8L,(标准状况下O2的密度1.429g/L),潜水艇中有50人,若每人每小时消耗O2在标准状况下的体积为44.8L,(标准状况下O2的密度1.429g/L),所需要的O2的物质的量为2mol×50=100mol,假设所需要的O2全由Na2O2所提供,根据2Na2O2~O2、需过氧化钠200mol,质量为200mol×78g/mol=15600g=15.6kg, 故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;15.6; (3)Na2O溶于水生成氢氧化钠,Na2O+2H2O=2NaOH,3.1 g Na2O溶于水生成n(NaOH)=×2=0.1mol,C===0.1mol/L, 故答案为:0.1mol•L﹣1; (4)①实验室制备氢氧化铁胶体是在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液,当溶液变为红褐色时立即停止加热,反应的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,离子方程式为:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+, 故答案为:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+; ②可以用可见光束照射胶体和溶液,出现光亮的通道的是胶体,否则是溶液,验证制得的分散系是胶体的方法为利用丁达尔效应实验或“用一束可见光照射是否看到一条光亮的通路, 故答案为:利用丁达尔效应实验或“用一束可见光照射是否看到一条光亮的通路。 二、拓展提升 8.现有①Al2O3②Fe2O3③Na2O2④CuO⑤NaCl⑥NaHCO3⑦Na2SiO3七种物质。请你根据已有的知识,选择合适的物质,用数字序号填空: (1)海水中主要含有的电解质是   ; (2)常作为潜水艇和呼吸面具中氧气来源的淡黄色固体是   ; (3)常用于焙制糕点的是   ; (4)可用于制备硅胶和木材防火剂的是   ; (5)属于两性氧化物的是   ; (6)可用作油漆和涂料的红棕色固体是   。 【答案】(1)⑤; (2)③; (3)⑥; (4)⑦; (5)①; (6)②。 【解析】(1)海水中主要含有的电解质是氯化钠,故答案为:⑤; (2)常作为潜水艇和呼吸面具中氧气来源的淡黄色固体是过氧化钠,故答案为:③; (3)常用于焙制糕点的是碳酸氢钠,故答案为:⑥; (4)可用于制备硅胶和木材防火剂的是硅酸钠,故答案为:⑦; (5)属于两性氧化物的是氧化铝,故答案为:①; (6)可用作油漆和涂料的红棕色固体是氧化铁,故答案为:②。 9.侯德榜制碱法可以做到连续循环生产,其工艺流程如图1所示。 完成下列填空: (1)写出流程中主反应的化学方程式:   。 (2)流程通过同时利用合成氨厂产生的   来降低原料成本。副产物b的化学式为   ,简述降温条件下加入原料A的作用  。侯氏制碱法的创新之处就是对母液的循环利用,这是由于母液中含有大量的NH4+、Cl﹣、   离子。 某兴趣小组同学制定如下两个方案对含有NaCl杂质的纯碱的含量进行测定: 方案一:用如图2装置测定样品与足量稀硫酸反应生成CO2的体积。 (3)为了减小实验误差,量气管中液体M的选择原则是   。若实验测得样品纯碱含量低于样品实际含量,可能的原因是   。 a.CO2气体中含有水蒸气 b.测定气体体积时未冷却至室温 c.Y型管中留有反应生成的气体 d.测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面 方案二:通过以下流程测定样品的含量。 (4)操作Ⅰ的名称为   ,实验中,恒重的标准为   。根据以上实验过程,含有氯化钠的纯碱样品中碳酸钠的质量分数可表示为:   。(注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 【答案】(1)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl; (2)NH3、CO2;NH4Cl;Cl﹣浓度提高有利于NH4Cl析出;Na+、CO32﹣; (3)CO2不溶解于液体M且不与之反应;d; (4冷却;连续两次称量质量差小于等于0.001g;,m1﹣﹣样品的质量,m2﹣﹣恒重后样品的质量。 【解析】(1)候德榜制碱法中是利用NaCl、CO2、NH3为原料制取NaHCO3,同时得到NH4Cl,再煅烧NaHCO3得到纯碱,所以主反应方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl, 故答案为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl; (2)流程通过同时利用合成氨厂产生的NH3、CO2 来降低原料成本,通过以上分析知,b为NH4Cl;降温条件下加入原料A(NaCl)能增大氯离子浓度,有利于NH4Cl析出;侯氏制碱法的母液中含有大量溶质中的离子,所以母液中含有大量NH4+、Cl﹣、Na+、CO32﹣, 故答案为:NH3、CO2;NH4Cl;Cl﹣浓度提高有利于NH4Cl析出;Na+、CO32﹣; (3)实验目的是测定二氧化碳体积,所以二氧化碳不能溶解与M液体且不能和M液体反应,所以量气管中液体M的选择原则是CO2不溶解于液体M且不与之反应; a.CO2气体中含有水蒸气,水蒸气看作二氧化碳,导致二氧化碳体积偏大,则实验测得样品纯碱含量高于样品实际含量,故错误; b.测定气体体积时未冷却至室温,气体有热胀冷缩的性质,导致二氧化碳体积偏大,则实验测得样品纯碱含量高于样品实际含量,故错误; c.Y型管中留有反应生成的气体,原来Y型管中含有气体,所以测量气体体积不变,则实验测得样品纯碱含量等于样品实际含量,故错误; d.测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面,导致左侧气体压强增大,二氧化碳气体体积偏小,则实验测得样品纯碱含量低于样品实际含量,故正确; 故答案为:CO2不溶解于液体M且不与之反应;d; (4)样品称量后加入水溶解,然后和足量稀盐酸反应,转移至蒸发皿中蒸发结晶得到NaCl固体,冷却至室温后称量固体,所以操作I为冷却; 连续两次称量质量差小于等于0.001g时为恒重;设样品质量为m1g,恒重后样品的质量m2g,根据Na原子守恒得关系式为Na2CO3~2NaCl,反应前后固体质量差为(m2﹣m1)g, 设碳酸钠实际质量为x, Na2CO3~2NaCl 二者之差 106 117 11 x (m2﹣m1)g 106:11=x:(m2﹣m1)g x=×106 样品中碳酸钠质量分数=×100%=×100%=, 故答案为:冷却;连续两次称量质量差小于等于0.001g;,m1﹣﹣样品的质量,m2﹣﹣恒重后样品的质量。 10.在呼吸面具和潜水艇中可用Na2O2做供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明Na2O2可做供氧剂。 (1)盛装盐酸的仪器名称是   。 (2)A是制取CO2的装置,写出A中发生反应的化学方程式   。 (3)B中盛有饱和的NaHCO3溶液,加入该试剂是为了除去CO2中的HCl气体,反应的离子方程式是   。 (4)C中盛有Na2O2固体,D中的试剂是   。 (5)用   检验F中收集到的气体,现象是  。 【答案】(1)分液漏斗; (2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; (3)HCO3﹣+H+=H2O+CO2↑; (4)NaOH溶液; (5)带火星的木条;木条复燃。 【解析】(1)盛装盐酸的仪器名称是分液漏斗,故答案为:分液漏斗; (2)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,所以反应的方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; (3)碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,离子反应方程式为:HCO3﹣+H+=H2O+CO2↑,故答案为:HCO3﹣+H+=H2O+CO2↑; (4)D中的试剂是氢氧化钠吸收未反应的二氧化碳气体,所以D中的试剂是NaOH溶液,故答案为:NaOH溶液; (5)用带火星的木条检验F中收集到的气体,如果木条复燃证明气体是氧气,故答案为:带火星的木条;木条复燃。
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