2024化学学业水平考试专题练
优化集训2 钠及其化合物
一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.下列物质中,不能与金属钠反应的是( )
A.氯气 B.水
C.乙醇 D.煤油
2.下列有关钠的叙述不正确的是( )
A.钠原子的最外电子层上只有1个电子
B.钠燃烧时发出黄色的火焰
C.钠燃烧时生成氧化钠
D.钠具有很强的还原性
3.下列有关钠及其化合物的说法不正确的是( )
A.电解饱和食盐水可制取金属钠
B.钠能与氯气在加热条件下发生反应
C.氧化钠与水反应生成氢氧化钠
D.液态钠可用作核反应堆的传热介质
4.把一小块金属钠投入下列溶液中,下列说法不正确的是( )
A.投入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至室温后溶液的pH不变
B.投入CuSO4溶液中:有氢气放出,同时产生蓝色絮状沉淀
C.投入稀盐酸中:有氯气逸出
D.投入NH4NO3溶液中:有无色、有刺激性气味的气体逸出
5.关于Na2O2与CO2的反应,下列说法一定不正确的是( )
A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.Na2CO3是还原产物
C.O2是氧化产物
D.若有4.48 L CO2参加反应,固体增重2.8 g
6.下列有关Na2O和Na2O2的叙述中,正确的是 ( )
A.Na2O和Na2O2均为淡黄色固体
B.Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2
C.Na2O和Na2O2均属于碱性氧化物
D.Na2O和Na2O2均能与CO2反应放出O2
7.某化学兴趣小组设计如图实验装置(棉花球上有无水硫酸铜粉末),并完成实验。下列说法不正确的是 ( )
A.Na2CO3处的温度高于NaHCO3处的温度
B.加热一段时间后,棉花球处变蓝色
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再移开烧杯A和B
D.烧杯A中未出现浑浊,烧杯B中出现浑浊,说明Na2CO3的热稳定性比NaHCO3的强
8.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)能杀灭某些病毒,是一种良好的消毒剂,也可作为漂白剂、去污剂。下列说法不正确的是( )
A.过碳酸钠具有强氧化性
B.过碳酸钠的水溶液呈碱性,能促进油污分解
C.MnO2、Fe3+或高温会减弱过碳酸钠的漂白效果
D.过碳酸钠溶液与过量的亚硫酸钠溶液反应的化学方程式:2Na2CO3·3H2O2+Na2SO32Na2CO3+Na2SO4+O2↑+3H2O
9.下列各组物质,因反应条件(温度或者反应物用量等)改变,不会引起产物改变的是( )
A.Na和O2
B.NaOH和CO2
C.Na2O2和CO2
D.AlCl3和NaOH
10.下列物质放置在空气中,因发生氧化还原反应而变质的是( )
A.Na
B.NaOH
C.Na2O
D.NaHCO3
11.某化学兴趣小组将金属钠露置于空气中足够长时间,观察到下列变化过程:银白色→变暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是( )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的O2反应生成了Na2O
B.出现液滴原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.最后白色粉末为碳酸钠粉末
D.从“白色固体→白色粉末”是化学变化
12.化学与社会、生活、生产密切相关。下列说法正确的是( )
A.金属钠着火时用泡沫灭火器灭火
B.小苏打(NaHCO3)可用作面点膨松剂
C.苏打(Na2CO3)可用于治疗胃酸过多
D.侯氏制碱法是指工业生产NaOH
13.常温下不能与NaHCO3溶液反应的物质是( )
A.稀盐酸
B.NaOH溶液
C.NaHSO4溶液
D.CO2
14.下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.NaHCO3溶液与稀硫酸反应:C+2H+CO2↑+H2O
B.钠与水反应:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
C.Na2CO3与CaCl2溶液混合:C+Ca2+CaCO3↓
D.向NaOH溶液中通入少量CO2:2OH-+CO2C+H2O
15.为除去括号内的少量杂质,下列所选用的试剂或方法正确的是( )
A.CO2气体(HCl):饱和Na2CO3溶液
B.NaHCO3固体(Na2CO3):加热至不再产生气体
C.NaHCO3溶液(Na2CO3):加入少量稀硫酸
D.Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量NaOH溶液
16.下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中NaHCO3质量分数的是( )
A.取a g混合物充分加热,质量减少b g
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体
C.取a g混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到b g溶液
D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加b g
二、非选择题
17.钠及其化合物在日常生活中具有重要作用。
(1)金属钠一般保存在 中,长期露置在空气中最终变成 (填化学式)。
(2)过氧化钠可在呼吸面具中作为O2的来源,反应的化学方程式为 。
18.过量的NaHCO3与Na2O2混合,在密闭容器中充分加热后反应彻底,最后排出一定量气体。请回答下列问题:
(1)密闭容器中最终的固体是 。
(2)反应的化学方程式分别是 。
19.某兴趣小组查阅资料发现,钠与CO2会发生反应,并设计如图装置探究Na与CO2的反应产物。
已知:PdCl2+CO+H2OPd↓(黑色)+CO2+2HCl。
请回答下列问题:
(1)装置Ⅱ中盛装的试剂为 ,作用是 ;装置Ⅲ中盛装的试剂为 ,作用是 。
(2)实验操作时应先检查装置气密性,加入试剂后的操作为 。
(3)实验时发现装置Ⅴ出现黑色沉淀,则装置Ⅳ发生的反应可能为 。
20.某潜水艇上有100人,如果每人每分钟消耗的O2在标准状况下体积约为0.784 L,假设所需要的O2全部由Na2O2来提供,则该潜水艇一天所需要的Na2O2的质量是 kg。
优化集训2 钠及其化合物
1.D 解析 煤油是烃的混合物,钠不能与烃类物质反应。故选D。
2.C 解析 钠燃烧时生成过氧化钠。故选C。
3.A 解析 电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,在水溶液中不能得到金属钠。故选A。
4.C 解析 钠投入饱和NaOH溶液中,与水反应产生H2并伴有NaOH析出,溶液仍然饱和,恢复至室温后溶液的pH不变;钠投入CuSO4溶液中,先与水反应产生H2和NaOH,生成的NaOH与CuSO4反应产生Cu(OH)2蓝色絮状沉淀;钠投入稀盐酸中,先与H+反应产生H2,若钠过量再与水反应产生H2;钠投入NH4NO3溶液中,钠先与水反应产生H2和NaOH,生成的NaOH与NH4NO3反应产生无色、有刺激性气味的NH3。故选C。
5.D 解析 该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。Na2O2中氧元素化合价为-1价,在该反应中氧元素化合价一半升高一半降低,因此Na2O2既是氧化剂又是还原剂,Na2CO3是还原产物,O2是氧化产物。4.48 L CO2的状态未知,不能确定Na2O2与之充分反应后固体增加的质量。故选D。
6.B 解析 Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体,A不正确;Na2O和Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2,B正确;Na2O属于碱性氧化物,Na2O2不属于碱性氧化物,C不正确;Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,D不正确。
7.C 解析 用酒精灯的外焰直接加热Na2CO3,其温度高于NaHCO3处的温度;NaHCO3受热分解产生CO2和H2O,CO2进入B中使溶液变浑浊,H2O使无水硫酸铜粉末变成蓝色;实验结束时,若先熄灭酒精灯,再移开烧杯A和B,会产生倒吸。故选C。
8.D 解析 当亚硫酸钠过量时,过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)中的H2O2全部被还原生成H2O,没有O2生成。反应的化学方程式为2Na2CO3·3H2O2+3Na2SO32Na2CO3+3Na2SO4+3H2O。故选D。
9.C 解析 Na和O2,常温下反应生成Na2O,加热生成Na2O2;少量CO2通入NaOH溶液生成Na2CO3,过量CO2通入NaOH溶液生成NaHCO3;Na2O2和CO2反应只生成Na2CO3和O2;少量NaOH溶液和AlCl3溶液反应生成Al(OH)3,过量NaOH溶液和AlCl3溶液反应生成Na[Al(OH)4]。故选C。
10.A 解析 钠因具有强还原性被氧化而变质,四种物质在空气中变质最终成为Na2CO3。故选A。
11.B 解析 “银白色”是金属钠的颜色→“变暗”是由于Na与O2反应生成了Na2O→“变白色”是由于Na2O与水反应生成了NaOH→“出现液滴”是由于NaOH吸水潮解→“白色固体”是由于NaOH与CO2反应生成Na2CO3·10H2O→“白色粉末”是由于晶体失水生成Na2CO3(失去结晶水是化学变化)。故选B。
12.B 解析 钠能与水剧烈反应且生成H2,金属钠着火时不能用泡沫灭火器灭火,应用干燥沙土覆盖灭火;苏打即Na2CO3,溶于水碱性较强对人体造成伤害,不能用于治疗胃酸过多;侯氏制碱法是指工业生产纯碱(Na2CO3)。
13.D 解析 NaHCO3溶液中的HC既能与H+反应又能与OH-反应,稀盐酸和NaHSO4溶液中有H+,NaOH溶液中有OH-,均能与NaHCO3溶液发生反应。故选D。
14.A 解析 NaHCO3溶液与稀硫酸反应的离子方程式为HC+H+H2O+CO2↑。故选A。
15.D 解析 除去CO2气体中少量HCl,应通过饱和NaHCO3溶液,A不正确;NaHCO3固体中有少量的Na2CO3,在加热至不再产生气体后,仅剩余Na2CO3,B不正确;除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3,应通入足量的CO2气体,C不正确;除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3,可加入适量NaOH溶液,最终变成Na2CO3溶液,D正确。
16.C 解析 Na2CO3与NaOH溶液不反应,NaHCO3与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,“取a g混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到b g溶液”,此过程既无沉淀生成,也无气体逸出,无法计算出混合物中各物质的质量。故选C。
17.答案 (1)煤油 Na2CO3
(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
解析 (1)金属钠一般保存在煤油中,长期露置在空气中最终变成碳酸钠。(2)Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
18.答案 (1)Na2CO3
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
解析 NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O、CO2,H2O和CO2又都能与Na2O2反应,NaOH与CO2也能反应生成Na2CO3。故最终得到的固体是Na2CO3。
19.答案 (1)饱和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的HCl 浓硫酸 除去水蒸气
(2)先打开活塞a,通入一段时间二氧化碳后再点燃酒精灯
(3)2Na+2CO2Na2CO3+CO
解析 (1)装置Ⅰ中发生反应生成的CO2中混有HCl、H2O,通过装置Ⅱ中饱和NaHCO3溶液除去HCl,再通过装置Ⅲ中浓硫酸除去水蒸气,防止HCl和H2O进入装置Ⅳ中对钠与CO2反应产生干扰。
(2)先打开活塞a,通入一段时间二氧化碳,目的是排净装置中的空气,再点燃酒精灯。
(3)实验时发现装置Ⅴ出现黑色沉淀Pd,说明在装置Ⅳ中生成了CO,根据氧化还原反应原理,装置Ⅳ中发生的反应可能为2Na+2CO2Na2CO3+CO。
20.答案 786.24
解析 100人每天需要O2的体积:(0.784×60×24×100) L=112 896 L,
n(O2)==5 040 mol;
由化学方程式2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2可知:
n(Na2O2)=2n(O2)=(2×5 040) mol=10 080 mol,
m(Na2O2)=10 080 mol×78 g· mol-1=786.24 kg。
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