1、 课时作业 8 钠及其化合物授课提示:对应学生用书第 305 页基础题组1(2017郑州诊断 )五彩缤纷的焰火表演为各种节日增添了许多喜庆的气氛,这与金属的焰色反应直接相关。下列说法中正确的是( )A只有金属单质在灼烧时才会产生不同的焰色B进行焰色反应时一定有氧化还原反应发生C进行焰色反应实验时可用洁净无锈的铁丝代替铂丝D某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠而不含钾解析:焰色反应是元素的性质,金属单质或其化合物在灼烧时都可以产生不同的焰色,A 项错误;灼烧稳定的化合物进行焰色反应实验时,不发生氧化还原反应,如灼烧 NaCl,B 项错误;铁丝为灼烧时无焰色,故可用洁净无锈的铁丝代替铂丝进行
2、焰色反应实验,C 项正确;某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠元素,也可能含钾元素,D 项错误。答案:C2(2017武汉质检 )将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是( )MgSO 4 溶液 Na 2SO4 稀溶液 饱和澄清石灰水 Ca(HCO 3)2 溶液 CuSO 4 溶液 饱和 NaCl 溶液A B资*源%库 C D解析:2Na 2H2O=2NaOHH 2,中 Mg2 2OH =Mg(OH)2;中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH) 2 的溶解度降低,析出 Ca(OH)2沉淀;中 Ca2 HCO OH =CaCO3H 2O;生成的 Cu(OH)2 是蓝
3、 3色沉淀,不符合题意;水减少,c(Na )增大,使 NaCl(s)Na (aq)Cl (aq)平衡向左移动。答案:D3(2017山东烟台期末 )下列物质既能跟盐酸反应,又能跟 NaOH 溶液反应的是( )SiO 2 Al Al 2O3 Al(OH) 3 Na 2CO3 溶液 Ca(HCO 3)2 溶液 NH 4HCO3 溶液 KHSO 4 溶液 WWWA BC D解析:SiO 2 与盐酸不反应;Al 与盐酸、NaOH 溶液反应均生成氢气;Al2O3 为两性氧化物,Al(OH) 3 为两性氢氧化物,两者均能与盐酸、NaOH 溶液反应;碳酸钠溶液与盐酸反应,与 NaOH 溶液不反应;Ca(HCO
4、 3)2 溶液与盐酸、NaOH 溶液均能反应; NH4HCO3 溶液与盐酸、NaOH 溶液均能反应;KHSO 4 溶液与盐酸不反应,因此属于合理选项。答案:B4下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是( )NaOH 、AlCl 3 NaHCO 3、H 2SO4 NaAlO 2、NaHSO 4 Na 2CO3、HNO 3 Na 2CO3、NaHCO 3、Ca(OH) 2A BC D解析:将 NaOH 溶液滴入 AlCl3 溶液中,先产生白色沉淀后沉淀消失,将 AlCl3 溶液滴入 NaOH 溶液中,先无沉淀后产生白色沉淀。无论前者滴入后者还是后者滴入前者均立即产生气体,反应现象相同。将
5、NaAlO2 溶液滴入 NaHSO4 溶液中,先无沉淀后产生白色沉淀;将 NaHSO4 溶液滴入 NaAlO2 溶液中,先产生白色沉淀后沉淀消失。将 Na2CO3 溶液滴入 HNO3 溶液中,立即产生气体,将 HNO3 溶液滴入 Na2CO3 溶液中,先无明显现象后产生气体。Na 2CO3 溶液、NaHCO 3 溶液与 Ca(OH)2 溶液反应均产生沉淀,反应现象相同,Na 2CO3 溶液与 NaHCO3 溶液混合无明显现象。答案:C5(2017徐州质检 )在密闭容器中,加热等物质的量的 NaHCO3 和 Na2O2 的固体混合物,充分反应后,容器中固体剩余物是( )ANa 2CO3 和 Na
6、2O2 B Na2CO3 和 NaOHCNaOH 和 Na2O2 D NaOH、Na 2O2 和 Na2CO3解析:设 NaHCO3、Na 2O2 的物质的量均为 a mol,a mol NaHCO 3 加热分解生成 0.5a mol Na2CO3、0.5a mol H 2O、0.5a mol CO 2 而 a mol Na2O2 与 0.5amol H2O、0.5a mol CO 2 恰好完全反应,故总反应的化学方程式为:2NaHCO32Na 2O2 2Na2CO32NaOHO 2,B 项正确。= = = = = 答案:B6(2017大连质检 )下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示
7、转化关系的是( )选项 a b c 箭头上所标数字的反应条件A AlCl3 NaAlO2 Al(OH)3 加入过量的 NaOHB Si SiO2 H2SiO3 常温加水C NaOH NaHCO3 Na2CO3 加澄清石灰水D Fe FeCl3 FeCl2 加入氯气解析:AlCl 3 与过量 NaOH 反应生成 NaAlO2,NaAlO 2 与弱酸反应生成Al(OH)3,Al(OH) 3 与 NaOH 反应生成 NaAlO2,Al(OH) 3 与 HCl 反应生成AlCl3, A 项正确;Si 与 O2 反应生成 SiO2,但 SiO2 不能通过一步反应生成H2SiO3,且 SiO2 不溶于水,
8、不能与水反应,B 项错误;NaOH 与过量 CO2 反应生成 NaHCO3,将 NaHCO3 加热可生成 Na2CO3,Na 2CO3 与 CO2、H 2O 反应生成 NaHCO3, Na2CO3 与澄清石灰水反应生成 NaOH,C 项正确;Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3, FeCl3 与 Fe 反应生成 FeCl2,FeCl 2 与 Cl2 反应生成 FeCl3,FeCl 2 与Zn 反应生成 Fe,D 项正确。答案:B7(2017银川模拟 )某实验小组欲探究 Na2CO3 和 NaHCO3 的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体 A、B 进行鉴别,再
9、通过实验进行性质探究。(1)分别加热固体 A、B ,发现固体 A 受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A 受热分解的化学方程式为$来&源:_。(2)称取两种固体各 2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加 10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入 2滴酚酞溶液。发现 Na2CO3 固体完全溶解,而 NaHCO3 固体有剩余,由此得出结论:_;同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放 Na2CO3 的烧杯中出现的现象是_。(填字母序号)a溶液温度下降 b溶液温度升高c滴入酚酞后呈浅红色 d滴入酚酞后呈红色(3)如图所示,在气密性良好的装置和中分别放入
10、药品,将气球内的固体同时倒入试管中。两试管中均产生气体,_(填“”或“”)的反应程度更为剧烈。反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是_。a装置的气球体积较大b装置的气球体积较大c生成气体的体积根据盐酸计算d生成气体的体积根据固体计算(4)同学们将两种固体分别配制成 0.5 molL1 的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:实验方案 预测现象 预测依据操作 1:向 2 mL Na2CO3 溶液中滴加 1 mL 0.5 molL1 CaCl2溶液有白色沉淀Na2CO3 溶液中的 CO 浓度23较大,能与 CaCl2 发生反应:_(写离子方程式)。操作 2:向 2 mL NaHC
11、O3 溶液中滴加 1 mL 0.5 molL1 CaCl2溶液无白色沉淀NaHCO3 溶液中的 CO 浓度23很小,不能与 CaCl2 反应实施实验后,发现操作 2 的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO 3 溶液与 CaCl2 溶液反应的离子方程式为_$来&源:_。解析:(1)碳酸钠稳定,受热难分解,碳酸氢钠热稳定性差,受热易分解,生成二氧化碳气体,故 A 为碳酸氢钠,反应的化学方程式为 2NaHCO3Na2CO3CO 2H 2O,生成的 CO2 气体通入澄清石灰水中发生反= = = = = 应 CO2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O 生成碳酸钙沉淀变浑浊。(2)
12、称取两种固体 2 g,分别放入两个小烧杯中,再各滴加 10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,并恢复至室温后,发现 Na2CO3 固体完全溶解,而 NaHCO3 固体有剩余,说明在同样的温度下,同质量的两种固体在同体积的溶剂中,Na 2CO3 比 NaHCO3 易溶于水, 碳酸钠溶解过程为放热过程,温度升高,故 a 错误, b 正确。碳酸钠为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,滴入酚酞后呈红色,故 c 错误,d 正确。$来&源:(3)将气球内的固体同时倒入试管发生反应:Na2CO32HCl= =2NaCl H2OCO 2,NaHCO 3HCl= =NaClH 2OCO 2,同等条件下,
13、碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应,所以的反应程度更为剧烈,1 g 碳酸钠的物质的量为 0.009 4 mol,1 g 碳1 g106 gmol 1酸氢钠的物质的量为 0.012 mol,盐酸的物质的量为 0.003 mol,再1 g84 gmol 1由方程式Na2CO3HCl= =NaHCO3NaCl ,NaHCO 3HCl =NaClH 2OCO 2;盐酸不足,生成气体的体积根据盐酸的量计算。中生成 CO2 的物质的量为0.003 mol,中无气体产生,故 a、c 正确。(4)实验 1:碳酸钠能与氯化钙反应 CaCl2Na 2CO3=CaCO32NaCl ,离子反应为 Ca2 CO
14、 =CaCO3。23实验 2:CaCl 2 与 NaHCO3 溶液可发生反应:CaCl22NaHCO 3=CaCO32NaClCO 2H 2O,离子反应为Ca2 2HCO =CaCO3CO 2H 2O。 3答案:(1)2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = (2)同温度下, Na2CO3 比 NaHCO3 易溶于水 b、d(3) a、c(4)Ca2 CO =CaCO323Ca2 2HCO =CaCO3CO 2H 2O 3能力题组1(2017武汉模拟 )如图所示,若锥形瓶内是水,分液漏斗内的液体也是水,向烧杯内滴加资*源%库 水时,发现 U 形管内液体慢慢右移,恢复到原温
15、度后液面左边与右边基本相平,则烧杯内的物质是( )A过氧化钠 B氧化钠 C钠 D钾解析:Na 2O2、Na 、K 与水反应均会有气体生成,均会使 U 形管内液面左边低于右边,A、C、D 错误;Na 2O 与水反应放热但没有气体生成,则 U 形管内液体慢慢右移,但恢复到原温度后又使 U 形管内两液面相平。答案:B2用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是( )A鉴别纯碱与小苏打B证明 Na2O2 与水反应放热C证明 Cl2 能与烧碱溶液反应D探究钠与 Cl2 反应解析:加热固体时,试管口不能向上倾斜,A 项设计错误; B 项中脱脂棉燃烧,能表明 Na2O2 与水反应放热; C 项中
16、气球变大,Cl 2 能被 NaOH 溶液吸收;D 项能进行 Na 与 Cl2 反应。答案:A3(2017常州模拟 )有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中装入 1.06 g Na2CO3 和 0.84 g NaHCO3,试管中各有 10 mL 相同浓度的盐酸(如图),同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中,下列叙述正确的是( )资*源%库 A甲装置的气球膨胀速率大B若最终两气球体积相同,则一定有 c(HCl)2 molL 1C若最终两气球体积不同,则一定有 c(HCl)1 molL 1D最终两溶液中 Na 、 Cl 的物质的量相同解析:碳酸钠和盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钠,后碳
17、酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳,所以甲装置 的气球膨胀速率小,故 A 错误;1.06 g Na2CO3 和 0.84 g NaHCO3 的物质的量相同,都是 0.01 mol,根据方程式知:NaHCO3HCl= =NaCl H2OCO 2,Na 2CO3 2HCl=2NaClH 2OCO 2,若最终两气球体积相同,说明酸的物质的量大于或等于 0.02 mol,所以其浓度大于或等于 2 molL1 ,故 B 正确;碳酸钠和盐酸反应的离子方程式为 COH =HCO 、HCO H =CO2H 2O,碳酸氢钠和盐酸反应的离23 3 3子方程式为 HCO H =CO2H 2O;若最终两气球体积不同,所需酸
18、的 3物质的量范围是 0c(HCl)0.02 mol,所以其浓度大于 0 小于 2 molL1 ,故 C错误;1.06 g Na 2CO3 和 0.84 g NaHCO3 的物质的量相同,都是 0.01 mol,所以Na2CO3 和 NaHCO3 中钠离子的物质的量不同,故最终两试管中 Na 的物质的量一定不相同,故 D 错误。答案:B4(2017崇州调研 )下表中,对陈述、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 陈述 判断A 碳酸钠溶液可用于治疗胃 病 Na2CO3 可与盐酸反应 对,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
19、化钠 对,错,无C 金属钠保存在煤油中,以 隔绝空气 常温下,金属钠在空气中 会生成过氧化钠 对,对,有D 过氧化钠可用于航天员的 供氧剂 Na2O2 能和 CO2、H 2O 反应生成 O2对,对,有解析:A 项错误,碳酸钠具有较强的碱性,不可用于治疗胃酸过多。 B 项错误,Na 2O2 与水反应生成 NaOH,使酚酞变红,但又迅速将其氧化漂白而褪色。C 项错误,钠在空气中生成的氧化物为氧化钠,金属钠保存在煤油中,是为了隔绝氧气和水蒸气。D 项正确,过氧化钠可以消耗 CO2、H 2O,产生 O2,因此可用作航天员的供氧剂。答案:D5将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO3 混合
20、并配成溶液,向溶液中滴加 0.1 molL1 稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2 的物质的量的关系的是( )解析:对于 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液,当滴加盐酸时,先发生NaOH HCl=NaClH 2O,再发生 Na2CO3HCl =NaHCO3,最后发生NaHCO3HCl= =NaCl CO2H 2O,此时才有二氧化碳气体生成,当滴入0.1 L 盐酸时,氢氧化钠恰好反应完全;当继续再滴加时,盐酸和 Na2CO3 开始反应,首先发生 HClNa 2CO3=NaHCO3NaCl,不放出气体,当再加入 0.1 L 时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:NaHC
21、O3HCl= =NaCl H2OCO 2,此时开始放出气体,正好与图象相符,C 正确。答案:C6(2017大连联考 )过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了 14 g,反应中有关物质物理量正确的是(N A表示阿伏加德罗常数)( )二氧化碳 碳酸钠 转移的电子A 0.5 mol NAB 53 g 0.5 molC 53 g NAD 11.2 L 0.5 mol解析:设二氧化碳和过氧化钠反应时,当固体质量增加 14 g 时,参与反应二氧化碳的物质的量为 x,生成碳酸钠的物质的量为 y2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2 固体质量差2 mol 2 mo
22、l 56 gx y 14 g解之得:x 0.5 mol,y 0.5 mol碳酸钠的质量为 0.5 mol106 g/mol53 g,因常温常压下 0.5 mol 二氧化碳的体积大于 11.2 L;由化学方程式可知,0.5 mol 二氧化碳参与反应时消耗0.5 mol 过氧化钠,过氧化钠起氧化剂、还原剂作用,各占一半,故转移电子为0.5 mol 20.5 mol,即有 0.5NA 个电子转移。12答案:B7某小组通过实验研究 Na2O2 与水的反应。操作 现象向盛有 4 g Na2O2 的烧杯中加入 50 mL 蒸馏水得到溶液 a剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体取 5 mL 溶液 a 于试
23、管中,滴入两滴酚酞.溶液变红.10 分钟后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色(1)Na2O2 与水反应的化学方程式:_;(2)中溶液褪色可能是溶液 a 中存在较多的 H2O2 与酚酞发生了反应。.甲同学通过实验证实了 H2O2 的存在:取少量溶液 a,加入试剂_(填化学式) ,有气体产生。.乙同学查阅资料获悉:用 KMnO4 可以测定 H2O2 的含量:取 15.00 mL溶液 a,用稀 H2SO4 酸化,逐滴加入 0.003 molL 1 KMnO4 溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗 20.00 mL KMnO4 溶液。请配平: MnO H2O2 _= Mn2 O
24、2 4H2O;溶液 a 中 c(H2O2)_molL 1 ;溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是_。(3)为探究现象产生的原因,同学们继续进行了如下实验:.向 H2O2 溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入 5 滴 0.1 molL1 NaOH 溶液,溶液变红又迅速变无色且产生气体,10 分钟后溶液变无色。.向 0.1 molL1 NaOH 溶液中滴入两滴酚酞,振荡,溶液变红,10 分钟后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入 O2,溶液颜色无明显变化。从实验和中,可得出的结论是_;同学们进一步通过实验证实了溶液 a 中滴入酚酞后,H 2O2 与酚酞发生了化学反应。实验方案是:取少量溶液 a 于试管中
25、,_。解析:(1)根据实验现象产生能使带火星木条复燃的气体说明有氧气产生,溶液变红说明有碱生成,据此写化学方程式为2Na2O22H 2O=4NaOHO 2;(2).能使 H2O2 产生气体通常用 MnO2 作催化剂;.KMnO 4 与 H2O2 反应有气体产生,说明有氧气,溶液褪色说明KMnO4 被还原,再根据电子得失守恒和电荷守恒可写出离子方程式为2MnO 5H 2O26H =2Mn2 5O 28H 2O; 4根据 KMnO4 与 H2O2 反应的离子方程式可知关系式为2MnO 5H 2O2 42 mol 5 mol0003 molL 1 0.02 L n(H2O2)n(H2O2)1.5 1
26、04 molc(H2O2) 0.01 molL 1 ;1.510 4mol1.510 2L一般情况下在开始时反应物浓度较大,反应速率应当较快,但现在是溶液褪色速率开始较慢后变快,则可能是产生新的物质,且此物质对反应有催化作用,从而加快了反应速率,根据离子反应2MnO 5H 2O26H =2Mn2 5O 28H 2O,可知,起催化作用的产物为 4Mn2 ;(3)分析对比实验 和,可知在中有 H2O2 溶液而中有氧气,其他物质相同,而现象出现了差异,就说明中溶液变红又迅速变无色是因 H2O2 而不是氧气;要进一步验证溶液 a 中滴入酚酞后, H2O2 与酚酞发生了化学反应,可以与(3)中的 再对比,即可以先将 H2O2 分解掉,再看颜色变化情况,就可说明问题了。答案:(1)2Na2O22H 2O=4NaOHO 2(2).MnO 2 .2 5 6H 2 5 80.01 反应生成的 Mn2 作催化剂(3)碱性条件下, H2O2 能与酚酞反应而 O2 不能加入 MnO2,充分反应后,向上层清液中滴入 2 滴酚酞后变红,10 分钟后,溶液颜色无明显变化