高考化學(xué)一輪精題演練-鈉及其化合物的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)探究

鈉及其化合物的計(jì)算與實(shí)驗(yàn)探究1．Na2O2是中學(xué)化學(xué)常用試劑，下列說法錯(cuò)誤的是()A．0.1molNa2O2與足量CO2反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.1molB．Na2O2與SO2反應(yīng)生成Na2SO3和O2C．等物質(zhì)的量的Na2O2與Na2O溶于等質(zhì)量水中得到的NaOH的物質(zhì)的量濃度相同D．等質(zhì)量的Na2O2與Na2S晶體中含有相同數(shù)目的陰離子答案B2．(2019·湖北黃石二中周測(cè))有關(guān)堿金屬的敘述正確的是()A．隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低，密度逐漸增大B．堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng)，均易與Cl2、O2、N2等發(fā)生反應(yīng)C．Cs2CO3用酒精燈加熱時(shí)不能分解為CO2和Cs2OD．無水硫酸銫的化學(xué)式為Cs2SO4，它不易溶于水答案C3．下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的敘述中正確的是()A．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶2B．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同C．物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液D．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出答案D解析根據(jù)化學(xué)方程式Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，當(dāng)碳酸鈉和鹽酸物質(zhì)的量相等時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaHCO3和Na2CO3都與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與過量鹽酸反應(yīng)，放出CO2的質(zhì)量不相等，所以同溫同壓下，生成CO2的體積不一樣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在Na2CO3、NaHCO3溶液中，碳酸根離子和碳酸氫根離子均能水解，導(dǎo)致溶液呈堿性，但是碳酸根離子水解程度大，所以碳酸鈉的堿性強(qiáng)于碳酸氫鈉，即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，會(huì)發(fā)生反應(yīng)Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓，常溫下在相同的溶劑中，Na2CO3比NaHCO3易溶，所以會(huì)析出碳酸氫鈉晶體，D項(xiàng)正確。4．現(xiàn)有25mL2mol·L－1的Na2CO3溶液和75mL1mol·L－1的稀鹽酸。(1)將Na2CO3溶液逐滴滴入稀鹽酸中；(2)將稀鹽酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。兩操作的現(xiàn)象及結(jié)果(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為()A．現(xiàn)象相同，所得氣體的體積相等B．現(xiàn)象相同，所得氣體的體積不等C．現(xiàn)象不同，所得氣體的體積相等D．現(xiàn)象不同，所得氣體的體積不等答案D解析n(Na2CO3)＝0.05mol，n(HCl)＝0.075mol(1)操作：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O0.05mol0.075moln(CO2)n(CO2)＝eq\f(1,2)×0.075mol；(2)操作：Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO30.05mol0.05mol0.05molNaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O0.05mol0.025moln(CO2)n(CO2)＝0.025mol。5．(2020·黃山高三模擬)在一密閉容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2用電火花引燃，使其完全反應(yīng)，Na2O2增重7.5g，則原混合氣體中O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()A．54.5% B．40%C．36% D．33.3%答案A解析CO、H2、O2完全反應(yīng)后生成的二氧化碳、水與過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉、氫氧化鈉，所以過氧化鈉固體增重的質(zhì)量等于CO、H2的質(zhì)量，所以原混合氣體中CO、H2的質(zhì)量一共是7.5g，則O2的質(zhì)量是16.5g－7.5g＝9.0g，所以原混合氣體中O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是eq\f(9.0g,16.5g)×100%≈54.5%。6．某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一種或幾種組成。將該粉末與足量的鹽酸反應(yīng)有氣體X逸出，X通過足量的NaOH溶液后體積縮小(同溫同壓下測(cè)定)，若將原混合物粉末在空氣中用酒精燈加熱，也有氣體放出，且剩余固體的質(zhì)量大于原混合粉末的質(zhì)量。下列判斷正確的是()A．粉末中一定有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3B．粉末中一定不含有Na2CO3和NaClC．粉末中一定不含有Na2O和NaClD．無法確定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl答案D解析向混合物中加入足量的鹽酸，有氣體放出，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)可能為Na2O2(生成O2)、Na2CO3或NaHCO3(生成CO2)，X通過NaOH溶液后體積縮小(而不是氣體全部消失)，說明X由O2和CO2組成，原粉末中Na2O2一定存在，Na2CO3和NaHCO3至少有一種存在。將原混合粉末加熱，有氣體放出，說明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受熱分解會(huì)使粉末質(zhì)量減小，而實(shí)際剩余固體的質(zhì)量卻增加了，原因只能是發(fā)生了反應(yīng)：2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2；綜上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，無法確定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。7．有甲、乙兩個(gè)完全相同的裝置，分別在它們的側(cè)管中裝入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，試管中各有10mL相同濃度的鹽酸(如圖)，同時(shí)將兩個(gè)側(cè)管中的物質(zhì)全部倒入各自的試管中，下列敘述正確的是()A．甲裝置的氣球膨脹速率大B．若最終兩氣球體積相同，則一定有c(HCl)≥2mol·L－1C．若最終兩氣球體積不同，則一定有c(HCl)≤1mol·L－1D．最終兩溶液中Na＋、Cl－的物質(zhì)的量相同答案B解析碳酸鈉和鹽酸的反應(yīng)分步進(jìn)行，先生成碳酸氫鈉，后碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，所以甲裝置的氣球膨脹速率小，故A錯(cuò)誤；1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3的物質(zhì)的量相同，都是0.01mol，根據(jù)方程式NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋所以其濃度大于或等于2mol·L－1，故B正確；碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，若最終兩氣球體積不同，所需酸的物質(zhì)的量范圍是0＜n(HCl)＜0.02mol，故C錯(cuò)誤；1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3的物質(zhì)的量相同，都是0.01mol，所以Na2CO3和NaHCO3中鈉離子的物質(zhì)的量不同，故D錯(cuò)誤。8．某同學(xué)為測(cè)定Na2CO3固體(含少量NaCl)的純度，設(shè)計(jì)如下裝置(含試劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是()A．必須在②③間添加吸收HCl的裝置B．④的作用是防止空氣中的氣體影響實(shí)驗(yàn)的精確度C．通入空氣的作用是保證②中產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)移到③中D．稱取樣品和③中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量即可求算Na2CO3固體的純度答案A解析氫氧化鋇足量，揮發(fā)出的HCl先被吸收，不會(huì)影響B(tài)aCO3沉淀的生成和測(cè)定，無需單獨(dú)添加吸收HCl的裝置，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；堿石灰可與二氧化碳反應(yīng)、吸收水分，可防止空氣中的氣體影響實(shí)驗(yàn)的精確度，故B項(xiàng)正確；根據(jù)③中沉淀的質(zhì)量計(jì)算碳酸鈉的純度，故需要通入空氣，保證②中產(chǎn)生的二氧化碳完全轉(zhuǎn)移到③中，被充分吸收，減小實(shí)驗(yàn)誤差，故C項(xiàng)正確；③中產(chǎn)生的沉淀為碳酸鋇，根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量可計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)生成二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算樣品中的碳酸鈉質(zhì)量，根據(jù)稱取樣品的質(zhì)量即可求算碳酸鈉固體的純度，故D項(xiàng)正確。9．向50mLNaOH溶液中逐漸通入一定量的CO2(假設(shè)溶液體積不變)，隨后取此溶液10mL，將其稀釋至100mL，并向此稀釋后的溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的鹽酸，產(chǎn)生CO2氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)與所加入的鹽酸的體積關(guān)系如圖，下列分析錯(cuò)誤的是()A．OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：H＋＋OH－=H2OB．NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，其物質(zhì)的量濃度之比為1∶1C．產(chǎn)生的CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為0.056LD．稀釋液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.025mol·L－1答案A解析根據(jù)圖像可知在A～B段發(fā)生反應(yīng)：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑；則產(chǎn)生HCOeq\o\al(－,3)的反應(yīng)：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；二者反應(yīng)消耗的酸的物質(zhì)的量相等，由于產(chǎn)生氣體體積達(dá)到最大消耗的鹽酸是25mL，則產(chǎn)生的HCOeq\o\al(－,3)的反應(yīng)也消耗鹽酸25mL，因此在O～A段發(fā)生的反應(yīng)是H＋＋OH－=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，根據(jù)消耗的HCl的物質(zhì)的量的關(guān)系可知二者的物質(zhì)的量之比是1∶1，由于溶質(zhì)處于同一溶液，所以其物質(zhì)的量濃度之比為1∶1，B項(xiàng)正確；n(CO2)＝n(HCl)＝0.1mol·L－1×0.025L＝0.0025mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的CO2體積是V(CO2)＝0.0025mol×0.025L＝0.0025mol；c(NaOH)·V(NaOH)＝n(NaOH)＝0.0025mol；c(NaOH)＝eq\f(0.0025mol,0.1L)＝0.025mol·L－1，D項(xiàng)正確。10．(2019·安徽淮南十校聯(lián)考)工業(yè)上以粗鹽(含Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì))為主要原料，采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)純堿和化肥NH4Cl，實(shí)驗(yàn)室模擬工藝流程如圖甲所示。下列說法正確的是()A．飽和食鹽水中先通入的氣體為CO2B．流程圖中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒C．如圖乙所示裝置可以比較Na2CO3和NaHCO3晶體的熱穩(wěn)定性D．對(duì)粗鹽溶液除雜可依次加入過量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，過濾后再加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH答案B解析A項(xiàng)，二氧化碳在水中溶解度較小，氨氣在水中溶解度較大，故應(yīng)先通入氨氣，使溶液為堿性溶液，再通入二氧化碳，才可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，從溶液中得到固體，需要加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作，因此流程圖中的“系列操作”中一定需要玻璃棒攪拌、引流等，正確；C項(xiàng)，Na2CO3加熱不易分解，NaHCO3晶體加熱容易分解，故小試管中盛放NaHCO3，大試管中盛放Na2CO3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)及泥沙，可以依次加過量BaCl2除去SOeq\o\al(2－,4)，然后加NaOH除去Mg2＋，用Na2CO3除去Ca2＋和過量的Ba2＋，鹽酸要在最后加入，除去過量的NaOH和Na2CO3，錯(cuò)誤。11．“侯氏制堿法”是我國(guó)化工專家侯德榜為世界制堿工業(yè)作出的突出貢獻(xiàn)。某實(shí)驗(yàn)小組模擬“侯氏制堿法”的工藝流程及實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置省略)如下：下列敘述錯(cuò)誤的是()A．實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃裝置①的酒精燈，過一段時(shí)間后再打開裝置③中分液漏斗的旋塞B．裝置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脫脂棉，作用是吸收多余的NH3C．向步驟Ⅰ所得濾液中通入氨氣，加入細(xì)小的食鹽顆粒并降溫，可析出NH4ClD．用裝置④加熱碳酸氫鈉可實(shí)現(xiàn)步驟Ⅱ的轉(zhuǎn)化，所得CO2可循環(huán)使用答案D解析因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，而二氧化碳在水中溶解度非常小，所以應(yīng)該先通入氨氣，故不選A；過量氨氣擴(kuò)散到空氣中會(huì)造成污染，所以要進(jìn)行尾氣吸收，2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4，故不選B；過濾碳酸氫鈉晶體后，母液中含有氯化銨，在母液中通入氨氣可以增大溶液中銨根離子的濃度，使NH4Cl以晶體的形式析出，故不選C；固體加熱不可用燒杯，也實(shí)現(xiàn)不了二氧化碳的循環(huán)利用，故選D。12．向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體，再在所得溶液中逐滴加稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的CO2氣體與加入HCl的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā))：則下列分析都正確的組合是()①Ⅰ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3②Ⅱ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3，且兩者的物質(zhì)的量之比為1∶1③Ⅲ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，且兩者的物質(zhì)的量之比為1∶1④Ⅳ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3A．①② B．①③C．②④ D．②③答案A解析圖像Ⅰ中從O點(diǎn)即開始產(chǎn)生CO2氣體，對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3，①正確；圖像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，對(duì)應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3，且兩者的物質(zhì)的量之比為eq\f(nNa2CO3,nNaHCO3)＝eq\f(1,1)，②正確；圖像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3，③錯(cuò)誤；圖像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH，④錯(cuò)誤。13．鈉的化合物都有廣泛的應(yīng)用，其中Na2O2就是一種常見的氧化劑，某化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲通過以下實(shí)驗(yàn)探究炭粉與Na2O2反應(yīng)的產(chǎn)物?！緦?shí)驗(yàn)裝置與步驟】Ⅰ.按如圖組裝實(shí)驗(yàn)裝置Ⅱ.將炭粉和Na2O2的混合物裝入硬質(zhì)試管，在靠近試管口處放置一張濕潤(rùn)的氯化鈀(PdCl2)試紙(濕潤(rùn)PdCl2試紙遇CO變黑，可用于檢驗(yàn)是否有CO生成)。Ⅲ.用酒精燈微微加熱試管底部。【實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象】給試管加熱后，試管中發(fā)生劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生火花，PdCl2試紙未變黑，澄清石灰水未變渾濁。請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)裝置組裝完畢后，首先要檢查裝置的________。(2)已知PdCl2溶液是無色的，則PdCl2試紙應(yīng)為______色。(3)裝置C的作用是________。(4)裝置B的作用是________。(5)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________。(6)CO在潮濕環(huán)境中可將PdCl2還原為黑色粉末狀的鈀(Pd)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。反應(yīng)中還原劑與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為________。答案(1)氣密性(2)白(3)檢驗(yàn)氣體中是否有CO2(4)防止倒吸(5)2Na2O2＋Ceq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋Na2O(6)PdCl2＋CO＋H2O=Pd＋CO2＋2HCl14∶53解析(5)根據(jù)原子守恒可知過氧化鈉和碳反應(yīng)生成碳酸鈉：Na2O2＋C→Na2CO3，再根據(jù)質(zhì)量守恒配平方程式：2Na2O2＋Ceq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋Na2O。(6)由題意“CO在潮濕環(huán)境中可將PdCl2還原為黑色粉末狀的鈀(Pd)”，可知反應(yīng)物為CO、PdCl2、H2O，CO把PdCl2還原為黑色粉末狀的鈀(Pd)，則PdCl2把CO氧化為二氧化碳，可知產(chǎn)物為CO2、Pd，然后根據(jù)質(zhì)量守恒判斷還有HCl生成；根據(jù)化合價(jià)變化可知，還原劑為CO，還原產(chǎn)物為Pd，二者質(zhì)量比為28∶106＝14∶53。14．(2019·河南周口模擬)四個(gè)化學(xué)小組的同學(xué)測(cè)定某Na2CO3固體樣品(僅含NaCl雜質(zhì))的純度，他們提出了各自的氣體分析法。(1)第一小組用圖1所示裝置，儀器A的名稱為________________，將m1g混合物與足量稀硫酸反應(yīng)后，測(cè)定產(chǎn)生的CO2氣體的體積。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)需檢查該裝置氣密性，具體的操作方法是_________________________________________________________________________。(2)第二小組用圖2所示裝置測(cè)定CO2的質(zhì)量。該裝置存在的明顯缺陷是______________________________________________________________________________________(填一處)。(3)第三小組在第二小組裝置的基礎(chǔ)上，解決了第二小組裝置的問題。所用到的裝置如圖3所