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

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+CO2NH3+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。