河北省各地市2022-2023学年高一上学期期末化学试题知识点分类汇编-03钠及其化合物(人教版)
一、单选题
1.(2023春·河北衡水·高一河北武强中学校考期末)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是
A.钠能与硫酸铜溶液反应置换出红色的铜
B.相同条件下,碳酸氢钠在水中的溶解度大于碳酸钠的溶解度
C.在与水的反应中,既是氧化剂又是还原剂
D.等浓度等体积的碳酸钠和碳酸氢钠溶液分别与盐酸反应,碳酸钠溶液反应更剧烈
2.(2023秋·河北邯郸·高一统考期末)下列关于钠的叙述中,错误的是
A.银白色金属 B.熔点比较低
C.具有氧化性 D.可保存在煤油中
3.(2023秋·河北唐山·高一乐亭二中校考期末)下列关于钠及其化合物的说法不正确的是
A.钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠在空气中长期放置,最终都变成碳酸钠
B.氧化钠、过氧化钠晶体中阳离子与阴离子个数比都为2:1
C.可以用澄清石灰水鉴别碳酸钠与碳酸氢钠
D.碳酸氢钠可以治疗胃酸过多,但碳酸钠不能
4.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)某同学将一块金属钠放入滴有酚酞的水中,根据实验现象不能作出的结论是( )
A.钠的密度比水的小
B.金属钠的熔点较低
C.金属钠与水反应后的溶液呈碱性
D.金属钠着火,可以用水灭火
5.(2023秋·河北唐山·高一统考期末)室温下,向某恒容密闭容器中装入0.1mol和0.1mol,加热充分反应,下列说法不正确的是
A.反应后,冷却至室温,容器内压强增大
B.最终得到的气体为
C.剩余固体为
D.将剩余固体溶于水配成100mL溶液,所得溶液中
6.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)某化学学习小组采用以下方法检验Na2O2中混杂的Na2CO3。下列说法错误的是
A.Na2O2与水反应过程中有H2O2生成
B.MnO2是催化剂
C.产生白色沉淀,Na2O2样品中含有Na2CO3
D.将Na2O2样品中加入稀盐酸,有气体产生,也可证明含有Na2CO3
7.(2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末)标准状况下,将3.36L的CO2与一定量的Na2O2粉末充分反应后,得到气体2.24L。下列说法一定正确的是
A.反应后得到的固体为混合物 B.反应前Na2O2的物质的量为0.2mol
C.反应后固体增重4.4g D.标准状况下,反应后生成O21.12L
8.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)下列说法不正确的是
A.Na2O2为碱性氧化物 B.“超级钢”属于合金
C.食盐水属于分散系 D.NaHSO4属于盐
9.(2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末)索尔维制碱法制备纯碱的制备流程如图所示,其反应原理与候氏制碱法相同。下列说法不正确的是
A.流程中能循环利用的物质是NH3和CO2
B.饱和食盐水精制过程需用操作1
C.吸氨和碳酸化所用NH3和CO2最佳比为1:1
D.两种制碱法的食盐利用率相同
10.(2023秋·河北邢台·高一邢台市第二中学校考期末)如表所示,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 向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 I对,II错,无
C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光 I对,II对,有
D 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2 I对,II对,有
A.A B.B C.C D.D
11.(2023秋·河北邢台·高一邢台一中校考期末)侯氏制碱原理中涉及的反应有反应Ⅰ:.反应Ⅱ:,下列图示装置能达到实验目的的是
A.图1是制取
B.图2是分离与水
C.图3是除去中的HCl
D.图4是制取固体
12.(2023秋·河北石家庄·高一校考期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.无色透明的溶液中:、、、
B.使酚酞变红色的溶液中:、、、
C.溶液中:、、、
D.溶液中:、、、
二、多选题
13.(2023秋·河北邢台·高一邢台一中校考期末)固体化合物X由三种元素组成。某学习小组进行了如下实验:
下列推断不正确的是
A.由现象1得出化合物X含有O元素
B.X的化学式
C.固体混合物Y的成分是Cu和NaOH
D.若X与浓盐酸反应产生黄绿色气体,则反应中浓盐酸只作还原剂
三、元素或物质推断题
14.(2023秋·河北承德·高一统考期末)A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去),回答下列问题。
(1)若A为金属单质,C俗称烧碱。
①A的化学式为 ,A与反应的化学方程式为 。
②若X为无色无味的气体,且能使澄清石灰水变浑浊,写出E的化学式: ,写出C与E反应的离子方程式: 。100mLC的溶液吸收1.68L气体X(标准状况下)后,溶液中的溶质为 (填化学式),取出10mL此种溶液,加水稀释至1L,则溶液中 。
(2)若A为淡黄色固体,C为氢氧化钠,则每生成3.2g气体B,反应中转移的电子的物质的量为 mol,用双线桥法标明A与反应时电子转移的方向和数目: 。
四、实验题
15.(2023秋·河北沧州·高一统考期末)钠的化合物在日常生活中的应用非常广泛。回答下列问题:.
I.为了测定和的混合物中的质量分数,某同学用如下实验装置完成实验。
(1)实验前首先要进行的操作是 。
(2)某同学称取65.4 g混合物于锥形瓶中,打开止水夹,通入,一段时间后,关闭止水夹,打开旋塞,当锥形瓶中没有气泡生成时,关闭旋塞,再次打开止水夹,通入一段时间。停止通,装置C的质量增加30.8 g。
①两次通入的目的分别是 、 。
②混合物中的物质的量为 mol。
II.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平。该工艺以氯化钠为原料制取纯碱,主要流程如图所示(部分物质已略去)。
资料:沉淀池中的反应为。
(3)操作1的名称为 ;煅烧炉中反应的化学方程式为 。
(4)物质X可循环利用,其化学式为 。
(5)工业上可用纯碱代替烧碱溶液与反应可制得一种在生产、生活中常用于漂白、消毒的物质,同时有生成,该反应的化学方程式是 。
参考答案:
1.C
【详解】A.钠首先和溶液中水生成氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜生成氢氧化铜,A错误;
B.相同条件下,碳酸氢钠在水中的溶解度小于碳酸钠的溶解度,B错误;
C.在与水的反应生成氧气和氢氧化钠,过氧化钠中部分氧化合价升高、部分氧化合价降低,既是氧化剂又是还原剂,C正确;
D.等浓度等体积的碳酸钠和碳酸氢钠溶液分别与盐酸反应,碳酸氢钠溶液反应更剧烈,D错误;
故选C。
2.C
【详解】A.钠是银白色金属,A正确;
B.钠质软,熔点比较低,B正确;
C.化学性质活泼,具有较强的还原性,C错误;
D.钠密度比煤油大,且不与煤油反应,可保存在煤油中,D正确;
故选C。
3.C
【详解】A.钠长期放置在空气中,先和氧气反应生成氧化钠、氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠;过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氢氧化钠或碳酸钠,氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠,则钠、过氧化钠、氢氧化钠在空气中长期放置,最终都变成碳酸钠,故A正确;
B.1mol氧化钠含有2mol钠离子,1mol氧离子,所以阳离子与阴离子的个数比为2:1,过氧化钠中阴离子为过氧根离子,1mol过氧化钠含有2mol钠离子,1mol过氧根离子,所以阳离子与阴离子的个数比为2:1,故B正确;
C.澄清石灰水与碳酸钠或碳酸氢钠均反应生成白色沉淀碳酸钙,不能鉴别,故C错误;
D.碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,可以用碳酸氢钠,故D正确;
故选C。
4.D
【详解】A. 钠浮在水面上,说明钠的密度比水小,A正确;
B. 金属钠熔化成小球,但水没有沸腾,从而说明的熔点较低,B正确;
C. 金属钠与水反应后的溶液使酚酞变红,说明反应后的溶液显碱性,C正确;
D. 因为钠与水能反应,所以金属钠着火时,不能用水灭火,D错误。
故选D。
【点睛】钠是一种活泼的金属元素,钠失火时,不能用水灭火,不能用泡沫灭器灭火,也不能用四氯化碳灭火器灭火,因为钠能使四氯化碳转化为光气等毒气,所以钠失火时,通常只能用沙子灭火。
5.C
【分析】由可知,0.1mol受热分解生成0.05mol、0.05mol CO2、0.05mol H2O,由于氢氧化钠可以与CO2反应生成,因此可以看作先与CO2反应,再与H2O反应,根据反应的化学计量数可知,生成0.05mol,0.025mol氧气,剩余0.05mol,根据反应的化学计量数可知,生成0.1molNaOH,0.025mol氧气,据此分析解答。
【详解】A.由分析知,反应中生成了氧气,故反应后,冷却至室温,容器内压强增大,故A正确;
B.由分析知,最终得到的气体为,故B正确;
C.剩余固体为0.1mol、0.1molNaOH,故C错误;
D.剩余固体为0.1mol、0.1molNaOH,将剩余固体溶于水配成100mL溶液,所得溶液中,故C正确;
故选C。
6.D
【分析】样品加水溶解,过氧化钠与水反应,产生气体为氧气,移取样液加入MnO2,MnO2作催化剂使过氧化氢分解生成水和氧气,过滤分离出MnO2,向滤液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明Na2O2样品中含有Na2CO3。
【详解】A.过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气,依据框图样液加入二氧化锰产生气体可知,Na2O2与水反应过程中有H2O2生成,A正确;
B.MnO2在过氧化氢分解生成水和氧气的反应中,反应前后质量和性质均不变,为催化剂,B正确;
C.Na2CO3与BaCl2溶液反应能生成碳酸钡沉淀,所以产生白色沉淀,说明Na2O2样品中含有Na2CO3,C正确;
D.Na2O2与盐酸反应也产生气体,所以将Na2O2样品中加入稀盐酸,有气体产生,不能证明含有Na2CO3,D错误;
答案选D。
7.D
【分析】过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,3.36 L CO2的物质的量为0.15mol,反应后气体为2.24L,即0.1mol,由反应的化学方程式可知,若CO2完全转化为O2,则应生成0.075mol气体,但剩余气体大于0.075mol,说明CO2过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,反应得到气体为CO2和O2的混合气体;根据方程式可知,每反应1molCO2,则气体的物质的量减小0.5mol,该反应前后气体的物质的量减小0.15mol-0.1mol=0.05mol,说明反应了0.1molCO2,生成0.05molO2,剩余0.15mol-0.1mol=0.05molCO2。
【详解】A.根据分析可知反应得到的固体只有碳酸钠,A错误;
B.根据分析可知反应消耗了0.1molCO2,根据方程式可知Na2O2的物质的量为0.1mol,B错误;
C.根据分析可知CO2过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,由方程式可知,反应后固体增重的量为CO的质量,0.1mol一氧化碳的质量为0.1mol×28g/mol=2.8g,C错误;
D.根据分析可知反应生成0.05molO2,标况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,D正确;
综上所述答案为D。
8.A
【详解】A、Na2O2能和盐酸反应生成氯化钠和水和氧气,为过氧化物,不是碱性氧化物,故A符合题意;
B、“超级钢”的成分依旧是钢,主要成分为铁,其属于合金,故B不符合题意;
C、食盐水为溶液,属于分散系,故C不符合题意;
D、NaHSO4为金属阳离子和阴离子组成的化合物,属于盐类,故D不符合题意;
故答案为A。
【点睛】碱性氧化物能够与酸反应只生成盐和水,该过程属于非氧化还原反应;如氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,属于碱性氧化物;而Na2O2能和盐酸反应生成氯化钠和水和氧气,氧元素的化合价有变化,属于氧化还原反应,为过氧化物,不属于碱性氧化物。
9.D
【分析】先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,二氧化碳主要来自于碳酸钙的分解,NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,过滤得到碳酸氢钠,煅烧得到碳酸钠,生成的二氧化碳可以循环使用,母液通过经过灰蒸后产生的NH3可以循环利用,据此分析。
【详解】A.由图知,经过灰蒸后产生的NH3可以循环利用,且A物质为CO2,也可循环利用,A正确;
B.碳酸化过程发生反应生成沉淀,操作1是过滤操作,饱和食盐水精制过程需要除掉其它杂质离子,故饱和食盐水精制过程需要用到过滤,即操作1,B正确;
C.根据反应方程式:NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,吸氨和碳酸化所用NH3和CO2最佳比为1:1,C正确;
D.索尔维制碱法有碳酸钙参与反应,会导致最终母液中有大量的氯化钙剩余,使氯离子没有被充分利用,故索尔维制碱法的食盐利用率低于侯氏制碱法,D错误;
故选:D。
10.D
【详解】A.碳酸钠能够与盐酸反应,但是碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,陈述Ⅰ错误,A错误;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠为强碱,水溶液显碱性,能够使酚酞变红,但过氧化钠还具有强氧化性,因此最终颜色会褪去,B错误;
C.钠的焰色为黄色,透雾性强,高压钠灯发出透雾能力强的黄光,Ⅰ对,Ⅱ对,二者无因果关系,C错误;
D.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,所以可为航天员供氧,陈述Ⅰ、Ⅱ正确,且有因果关系,D正确;
故选D。
11.B
【详解】A.制取时应将长颈漏斗的下端插入液面以下或使用分液漏斗,防止气体从长颈漏斗口逸出,A错误;
B.由于析出的是晶体,过滤时分离出,B正确;
C.除去HCl时,气体应从长管进入,短管出,C错误;
D.灼烧时应使用坩埚,D错误;
答案选B。
12.C
【详解】A.无色透明的溶液中不存在蓝色的离子,A错误;
B. 使酚酞变红色的溶液呈碱性:能与反应产生沉淀、能与反应生成碳酸根离子和水,不能大量共存,B错误;
C.溶液中:、、、互不反应,能大量共存,C正确;
D. 溶液具有强还原性, 具有强氧化性、二者能发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误;
答案选C。
13.BD
【分析】固体X经H2还原后得到的混合气体能使白色CuSO4变为蓝色,则说明产物中有水蒸气,即化合物X中含有O元素;最终所得固体单质呈紫红色,则该单质为Cu,说明化合物X含有Cu元素,且m(Cu)=1.28g,则2.38g X中含有Cu 0.02mol;最终所得碱性溶液的焰色反应为黄色,则说明化合物X中含有Na,该碱性溶液为NaOH,且n(NaOH)=n(HCl)=0.02mol;经H2还原后,所得固体混合物Y的成分是Cu和NaOH;综上所述,2.38g化合物X含1.28g Cu、0.02mol Na和O元素,则m(O)=2.38g-1.28g-0.02mol×23g/mol=0.64g,则n(O)=0.04mol,即2.38g化合物X含0.02mol Cu、0.02mol Na、0.04mol O,故化合物X的化学式为NaCuO2。
【详解】A、现象1为混合气体能使白色CuSO4变为蓝色,说明经H2还原的产物中有水蒸气,从而得出化合物X含有O元素,A正确;
B、经分析,2.38g化合物X含0.02mol Cu、0.02mol Na、0.04mol O,故化合物X的化学式为NaCuO2,B错误;
C、固体Y加水得紫红色的该单质为Cu,碱性溶液为NaOH溶液,故固体混合物Y的成分是Cu和NaOH,C正确;
D、若NaCuO2与浓盐酸反应产生黄绿色气体Cl2,同时会生成NaCl、CuCl2,则浓盐酸除了做还原剂,还起到酸的作用,D错误;
故选BD。
14.(1) Na 、 0.01
(2) 0.2
【分析】(1)若A为金属单质,C俗称烧碱,由图中转化可知,A为Na,Na与水反应生成C为NaOH、B为H2,X为无色无味的气体,且能使澄清石灰水变浑浊,X为CO2,D为Na2CO3,E为NaHCO3;
(2)若A为淡黄色固体,A为Na2O2,A与水反应生成B为O2,C为NaOH,A与水发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。据此分析解题。
【详解】(1)①据分析可知,A的化学式为Na,A与H2O反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,故答案为Na;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
②若X为无色无味的气体,且能使澄清石灰水变浑浊,E的化学式为NaHCO3,B与E反应的离子方程式为,NaOH吸收1.68L气体X(标准状况下)后,n(NaOH)=0.1L×1mol/L=0.1mol,,由2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、NaOH+CO2=NaHCO3可知,两个反应均发生,溶液中的溶质为Na2CO3、NaHCO3,稀释前后钠离子的物质的量不变,则取出10mL此种溶液,加水稀释至1L,则溶液中,故答案为NaHCO3;;Na2CO3、NaHCO3;0.01。
(2)若A为淡黄色固体,A为Na2O2,A与水反应生成B为O2,C为NaOH,A与水发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,则每生成3.2g气体B,反应中转移的电子的物质的量为,用双线桥法标明A与H2O反应时电子转移的方向和数目为,故答案为0.2;。
【点睛】本题考查无机物的推断,为高频考点,把握物质的性质、发生的转化反应为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
15.(1)检查装置气密性
(2) 第一次通入是为了排除装置中的空气,防止干扰实验 第二次通入是为了将反应后的全部通入装置C中 0.3
(3) 过滤
(4)
(5)
【分析】Ⅰ.装置A中Na2CO3、NaHCO3的混合物与足量稀硫酸反应生成CO2,CO2经B装置中浓硫酸干燥后通入装置C中被氢氧化钠溶液吸收,反应前后装置C的质量差即为生成CO2的质量,根据C原子守恒和CO2的质量计算碳酸钠的质量m(Na2CO3),装置D吸收空气中CO2,避免产生影响,造成误差;
Ⅱ.以氯化钠为原料制取纯碱流程为:饱和NaCl溶液、NH3、CO2在沉淀池中反应生成NaHCO3沉淀和NH4C1,反应方程式为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,然后过滤分离得到NaHCO3晶体和滤液,即操作l为过滤;加热煅烧NaHCO3晶体得到Na2CO3,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+ H2O,滤液中加入NaCl颗粒、通入氨气得到更多NH4C1,分离出的NH4C1用作化肥,煅烧NaHCO3晶体产生的CO2气体和滤液剩余物循环到沉淀池中用于NaHCO3的制备。
【详解】(1)该实验涉及CO2气体质量的测定,要防止CO2气体外溢,所以实验前首先要进行的操作是检查装置气密性;
(2)①该实验成功的关键是准确测定反应生成的CO2气体的质量。第一次通入N2的目的是排出装置内的CO2气体;第二次通入N2的目的是使反应生成的CO2气体完全被装置C中的氢氧化钠溶液吸收;
②装置C的质量增加30.8 g,说明碳酸钠、碳酸氢钠共生成CO2气体的质量为30.8 g,设混合物中Na2CO3的物质的量为x mol、NaHCO3的物质的量为y mol,则106x+84y=65.4 g;x+y=,两式联立解得x=0.3 mol,y=0.4mol,则混合物中Na2CO3的物质的量为n(Na2CO3)=0.3 mol;
(3)操作1是沉淀池中分离出滤液和碳酸氢钠固体,该操作名称为过滤;
煅烧炉中NaHCO3加热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+ H2O;
(4)NaHCO3煅烧分解产生的物质X是CO2,CO2可以再通入沉淀池中用于制取NaHCO3,故物质X可循环利用,其化学式为CO2;
(5)饱和纯碱溶液与Cl2反应可制得一种常用于漂白、消毒的物质,该物质是NaClO,根据氧化还原反应规律可知还生成NaCl,同时有NaHCO3生成,则该反应的化学方程式是:2Na2CO3+Cl2+H2O=NaC1+NaClO+2NaHCO3。
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