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限时集训(六) 钠及其化合物 碱金属 (限时：60分钟 满分：100分) 一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分) ks5u 1．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应的本质并不改变的是( ) A．Na和O2 B．NaOH和CO2 C．Na2O2和CO2 D．木炭(C)和O2 2．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。下列说法正确的是( ) A．碱金属单质中锂的密度最小，熔点最低 B．碳酸钾溶液的pH<7 C．乙醇与金属钾反应生成氢气 D．用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯 3．(2013·江西师大附中高三期中)如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是( ) A．Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶1 B．反应①的离子方程式为：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ C．反应③最多能产生0.05 mol O2 D．①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小：①>②>③ 4．同物质的量浓度同体积的Na2CO3和NaHCO3溶液中，分别加入等体积等浓度的盐酸，结果是( ) A．Na2CO3产生的CO2多 B．NaHCO3产生的CO2多 C．NaHCO3的反应速率快 D．二者产生CO2一样多 5．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是( ) ①Na2O2中阴、阳离子的个数比是1∶1 ②Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量氧气时，需水和CO2的质量相等 ③Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量氧气时，转移电子的物质的量相等 ④Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同 ⑤Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与H2O ⑥Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物 ⑦Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂 ⑧Na2O2投入到紫色石蕊试液中，溶液先变蓝，后褪色 A．①③⑥⑧ B．③⑦⑧ C．②⑤⑥⑦ D．①④⑧ 6．(2011·上海高考)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是( ) A．2.0 mol/L B．1.5 mol/L C．0.18 mol/L D．0.24 mol/L 7．相同温度下，在甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有等体积、等物质的量浓度的NaOH不饱和溶液，分别加入Na、Na2O、Na2O2、NaOH并恢复至原温度恰好都形成NaOH的饱和溶液，则甲、乙、丙、丁四个烧杯中加入的固体质量的大小顺序是( ) A．丁>丙>乙>甲 B．丁>甲>乙>丙 C．甲＝丁>乙＝丙 D．丁<丙<乙<甲 8．下表中，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Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色 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 9.使5.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48 L气体(标准状况下)，这4.48 L气体的质量为( ) A．8.8 g B．6.4 g C．8.2 g D．6.2 g 二、非选择题(本题包括5小题，共55分) 10．(11分)已知A、B、C、D、E、F、G、H 8种物质，有如下图转化关系。其中A、D为淡黄色固体，B、G、H为溶液，H呈浅绿色，E为红褐色沉淀。又知A、F均能使品红溶液褪色。 请回答下列问题： (1)A与G反应的现象是_________________________________________________。 (2)A、B分别加入滴有酚酞的水中，各有什么现象： A________________________________________________________________________， B________________________________________________________________________。 (3)H和B、C反应的离子方程式______________________________________________， 现象为__________________________________________________________________。 (4)将一定物质的量的CH4、O2和A放入一密闭容器中，用电火花不断引燃混合气，使其充分反应。反应结束后，容器内压强趋于0(在120 ℃时测定)，其残余固体溶于水，无气体放出。 ①CH4、O2和A的物质的量之比是________。 ②若取0.1 mol CH4发生上述反应，向残余固体中加入足量的酸，能放出________ mol 气体，共可消耗________ mol HCl使溶液呈中性。 11．(12分)(2012·安徽统考)某小组的同学对放置已久的过氧化钠的成分进行探究，请回答下列问题： (1)反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑的还原剂是________(写名称)；反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2中，每生成1 mol O2则转移了________mol电子。 (2)实验探究： ①提出假设。 假设1：全部是Na2O2 假设2：全部是Na2CO3 假设3：_______________________________________________________________ ②设计方案，进行实验。请在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器：蒸馏水、1 mol·L－1H2SO4溶液、澄清石灰水、淀粉－KI溶液、酚酞溶液、火柴、试管、小烧杯。 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取少量固体样品于试管中，滴加足量1 mol·L－1 H2SO4溶液至固体溶解，然后将内壁附有澄清石灰水的烧杯罩于试管口 若澄清石灰水未见浑浊，则假设1成立； 若澄清石灰水变浑浊，则________________ 步骤2： 步骤3： 12.(10分)(2013·河北衡水中学)U、V、W、X、Y、Z属于周期表中前18号元素，原子序数依次增大。已知： ①WU＋XU－===WU3＋U2X，各种反应物和生成物的电子总数都与Y＋相等； ②Z的单质在X2中燃烧的产物可使品红溶液褪色； ③V的单质在X2中燃烧可生成VX和VX2两种气体； ④Y的单质是一种金属，该金属与X2反应可生成Y2X和Y2X2两种固体。 (1)Z元素在周期表中的位置是________。 (2)写出Y2X2与水反应的化学方程式：__________________________________________。 (3)V、W、X形成的10电子氢化物中，最稳定的是(写化学式)________。 (4)U2X2与FeSO4按物质的量之比1∶2溶于稀硫酸中，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 13．(10分)加热NaHCO3的饱和溶液，测得该溶液的pH发生如下变化： 温度/℃ 10 20 30 加热煮沸后冷却到50 ℃ pH 8.3 8.4 8.5 8.8 甲同学认为，该溶液的pH升高的原因是HCO的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 乙同学认为溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解，生成了Na2CO3，并推断Na2CO3的水解程度__________NaHCO3(填“大于”或“小于”)，该分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为： (1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X，若产生沉淀，则________(填“甲”或“乙”)判断正确。试剂 X是________。 A．Ba(OH)2溶液 B．BaCl2溶液 C．NaOH溶液 D．澄清的石灰水 (2)将加热后的溶液冷却到10 ℃，若溶液的pH________8.3(填“高于”、“低于”或“等于”)，则________(填“甲”或“乙”)判断正确。 (3)查阅资料，发现NaHCO3的分解温度为150 ℃，丙断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的，理由是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 14．(12分)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol/L盐酸、6 mol/L硫酸和蒸馏水) 回答下列问题： (1)装置A中液体试剂选用________，理由是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置B的作用是_________________________________________________________， 装置D中碱石灰的作用是___________________________________________________。 (3)装置C中发生反应的化学方程式是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为________。 答 案 限时集训(六) 钠及其化合物 碱金属 1．C 2.C 3.C 4.C 5．选B ①Na2O2中的阴离子为O，故阴、阳离子个数比为1∶2；②、③根据2个反应的化学方程式可计算，Na2O2分别与H2O和CO2反应产生相同量的氧气时，转移电子数相等，消耗H2O和CO2物质的量相等，质量不相等；④Na2O2的漂白是利用其强氧化性，SO2的漂白是非氧化还原反应，二者不同；⑤Na2O2有强氧化性，能将SO2氧化成Na2SO4，且反应中无H2O生成；⑥Na2O2与酸反应除生成盐和水外，还有O2生成，故不属于碱性氧化物；⑦Na2O2与水反应时，O中的两个O原子一个被氧化，一个被还原，故Na2O2既是氧化剂，又是还原剂；⑧Na2O2与水反应生成NaOH溶液使紫色石蕊试液变蓝，由于Na2O2的强氧化性，会使蓝色溶液褪色。 6．选B 由反应过程可知，碳酸钠溶液中滴入盐酸，先生成碳酸氢钠再转化为氯化钠和二氧化碳，根据题意两种方式均产生气体，且产生的二氧化碳体积不同，可判断出盐酸的量不足以把碳酸钠全部反应完全，故所加入HCl的物质的量应大于碳酸钠物质的量，且小于碳酸钠物质的量的2倍，即0.20 mol 7．选A 由2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、Na2O＋H2O===2NaOH、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑知，提供等量的NaOH (2 mol)：需四种固体质量由大到小的顺序为：NaOH(80 g)、Na2O2(78 g)、Na2O(62 g)、Na(46 g)；耗水量由小到大的顺序为：NaOH(0)、Na2O2(1 mol)、Na2O(1 mol)、Na(2 mol)。故按要求加入固体的质量由大到小顺序为：NaOH>Na2O2>Na2O>Na。 8．D 9．选C 反应后气体体积减少5.6 L－4.48 L＝1.12 L 由2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 ΔV 44.8 L 32 g 22.4 L V(CO2) m(O2) 1.12 L 知反应掉的CO2：V(CO2)＝＝2.24 L，所以剩余CO2：5.6 L－2.24 L＝3.36 L， 剩余CO2的质量： m(CO2)＝×44 g·mol－1＝6.6 g， 生成O2的质量：m(O2)＝＝1.6 g， 4．48 L气体的总质量为6.6 g＋1.6 g＝8.2 g。 10．解析：由题中信息和转化关系可推知A为Na2O2，B为NaOH，C为O2，D为S，E为Fe(OH)3，F为SO2，G为可溶性硫化物溶液，H为含Fe2＋的溶液，由此可得出(1)、(2)、(3)的答案。 (4)常规解法： CH4＋2O2CO2＋2H2O① 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2② 2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑③ ①×2＋②＋③×2得： 2CH4＋O2＋6Na2O2===2Na2CO3＋8NaOH 这样①与②就全部解决了。 巧解：根据(CO)nH2m可与Na2O2完全反应，可知CH4与O2的物质的量之比为2∶1，进而求得与CH4、O2、Na2O2的物质的量之比是2∶1∶6。 答案：(1)有淡黄色沉淀生成(或溶液变浑浊) (2)溶液先变红，后褪色 溶液变红 (3)4Fe2＋＋8OH－＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3↓ 先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后转化成红褐色 (4)①2∶1∶6 ②0.1 0.6 11．解析：(1)Na2O2与H2O或CO2反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，1 mol Na2O2转移1 mol电子。(2)样品中不可能有NaOH，因为在空气中即使吸水有NaOH生成，但时间长了也与CO2反应生成了Na2CO3，故假设3是Na2O2与Na2CO3的混合物，然后根据Na2O2与Na2CO3性质上的差异设计实验，进行验证。 答案：(1)过氧化钠 2 (2)①是Na2O2与Na2CO3的混合物 ② 实验步骤 预期现象和结论 假设2或假设3成立(或假设1不成立) 步骤2：另取少量固体于试管中加适量蒸馏水，再滴入酚酞溶液(或用带火星的火柴伸入试管口) 若滴入酚酞溶液后先变红后褪色(或带火星的火柴复燃)，则假设3成立；若红色不褪去(或带火星的火柴不复燃)，则假设2成立 12．(1)第三周期第ⅥA族 (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (3)H2O (4)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 13．HCO＋H2OH2CO3＋OH－ 大于 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (1)乙 B (2)等于 甲(或高于 乙) (3)乙 常压下加热NaHCO3的水溶液，溶液的温度达不到150 ℃ 14．解析：(1)A是CO2的发生装置，应选盐酸，因CaSO4微溶于水致使反应停止，故不能用硫酸。 (2)B吸收A中逸出的HCl，避免干扰C中的反应；多余的CO2在D中吸收，以免影响F的读数。 (3)从B出来的气体有CO2、H2O (g)，则Na2O2、Na2O均可与CO2、H2O反应。 (4)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 156 g 22.4 L x 224×10－3 L 则x＝＝1.56 g， w(Na2O2)＝×100%＝78%。 答案：(1)6 mol/L盐酸 硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续进行 (2)除去气体中的HCl 吸收装置C中反应剩余的CO2及H2O(g) (3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、 2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2、 Na2O＋CO2===Na2CO3、 Na2O＋H2O===2NaOH (4)78% | ||||||||||||||||||||||||||||||
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