C.2mol4mol
答案:
B
解析:
采用极限假设的思路解决该题。
若固体只有NaHCO3,则剩余固体为碳酸钠,物质的量为1mol;若过氧化钠恰好与NaHCO3分解的产物反应,2molNaHCO3分解产生1mol二氧化碳和1mol水,共消耗Na2O22mol,故剩余固体为碳酸钠2mol,氢氧化钠2mol,共为4mol,答案为B。
6.[2014·新建一中期中]向某NaOH溶液入CO2气体后得到溶液M,因CO2通入的量不同,溶液M的组成也不同,若向溶液M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系如图所示。
则下列分析与判断不正确的是(不计CO2溶解)( )
A.若OB=0,则形成溶液M的过程中所发生反应的离子方程式为OH-+CO2===HCO
B.若OB=BC,则溶液M为Na2CO3溶液
C.若OB>BC,则溶液M量存在的阴离子为CO
和HCO
D.若3OB=BC,则溶液M中c(NaHCO3)=2c(Na2CO3)
答案:
C
解析:
若OB=0,加入盐酸即有CO2生成,说明溶液M中溶质只有一种,即NaHCO3,A正确;B项,BC段发生的反应为HCO
+H+===CO2↑+H2O,根据OB=BC知OB段发生的反应为CO
+H+===HCO
,则溶液M中溶质为Na2CO3,B正确;若OB>BC,则OB段发生的反应有H++OH-===H2O、CO
+H+===HCO
,则溶液M中溶质为NaOH、Na2CO3,C错误;若3OB=BC,则溶液M中c(NaHCO3)=2c(Na2CO3),D正确。
7.下列关于钠的叙述正确的是( )
A.将4.6g金属钠放入95.4g蒸馏水中,可得到溶质质量分数为8%的溶液
B.根据反应Na+KCl
NaCl+K↑,知Na的金属性强于K
C.钠与钠离子都具有强的还原性
D.实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原瓶
答案:
D
解析:
4.6g钠与95.4g水反应,生成8gNaOH和0.2g氢气,即反应后溶液的质量是95.4g+4.6g-0.2g=99.8g,溶液中溶质质量分数大于8%;反应Na+KCl
NaCl+K↑是利用了K的低沸点;钠原子最外层有一个电子,容易失去电子形成钠离子,表现强的还原性,而钠离子具有稳定的电子层结构,不具有还原性,只具有弱的氧化性;实验用剩的金属钠应放回原瓶,不能随意丢弃,以防失火。
8.[2015·省一中月考]下列试剂的保存或使用正确的是( )
A.金属锂保存在煤油中,使用前要用滤纸吸干煤油
B.过氧化钠比氧化钠稳定,因此过氧化钠可露置在空气中
C.称量NaOH固体时,应先在天平两个托盘上各放一等质量的纸,左边纸上放NaOH,右边纸上放砝码
D.做焰色反应实验时,透过蓝色钴玻璃,观察到火焰颜色为紫色,证明被检验物中一定有钾元素
答案:
D
解析:
本题结合试剂的保存考查钠及其化合物的知识。
金属锂的密度很小,其保存在煤油中,浮在煤油的表面上,和空气中的氧气等反应,A错误;过氧化钠能和空气中的水、二氧化碳反应,其应密封保存,B错误;称量氢氧化钠时,由于其具有强腐蚀性,应将其放在玻璃器皿中称量,C错误;钾元素的焰色反应透过蓝色钴玻璃呈紫色,D正确。
9.[2015·一中月考]下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是( )
①金属钠投入到FeCl3溶液中 ②过量NaOH溶液和明矾溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入至过量NaHCO3溶液中 ④向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液 ⑤向饱和Na2CO3溶液入足量CO2
A.①③④⑤B.只有①④
C.只有②③D.只有③④⑤
答案:
D
解析:
金属钠投入氯化铁溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再和氯化铁反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,①排除;过量氢氧化钠和明矾溶液混合后,由于氢氧化铝能溶于氢氧化钠,②排除;少量氢氧化钙投入过量碳酸氢钠中一定生成碳酸钙白色沉淀,③符合;偏铝酸钠和碳酸氢钠能生成氢氧化铝白色沉淀,④符合;碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,故向饱和碳酸钠溶液入足量二氧化碳时能生成白色碳酸氢钠沉淀,⑤符合,选D。
10.[2014·模拟]将一定质量的NaHCO3分为三等份,第一份直接加入盐酸中,消耗盐酸物质的量为n1,第二份首先加热,使其部分分解后,再加入盐酸中,消耗盐酸物质的量为n2,第三份首先加热,使其完全分解后,再加入盐酸中,消耗盐酸物质的量为n3,假若与盐酸都完全反应,则n1、n2、n3的大小关系正确的是( )
A.n1>n2>n3B.n2>n1>n3
C.n1=n2=n3D.n1>n3>n2
答案:
C
解析:
三份溶液中最终生成的都是氯化钠,所以根据钠离子守恒可知,消耗的盐酸是相等的,答案选C。
11.将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中缓慢通入HCl气体6.72L(标准状况),若忽略反应过程中溶液的体积变化,则下列判断正确的是( )
A.最终得到7.8g的沉淀
B.反应过程中得到6.72L(标准状况)的气体
C.最终得到的溶液中c(NaCl)=3mol·L-1
D.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
答案:
A
解析:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,n(NaOH)=2n(Na2O2)=
=0.4mol,n(Al)=
=0.2mol,n(HCl)=
=0.3mol。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,n(AlO
)=n(Al)=0.2mol,反应中消耗0.2molNaOH,剩余0.2molNaOH。
向该溶液入HCl气体后,0.2molHCl先与0.2molNaOH反应,剩余的0.1molHCl与NaAlO2反应:
AlO
+H++H2O===Al(OH)3↓,生成0.1molAl(OH)3,即最终可得到7.8g沉淀,A项正确;反应过程中共产生0.1molO2和0.3molH2,在标准状况下气体的体积为8.96L,B项错误;最终得到的溶液中c(NaCl)=
=1.5mol·L-1,由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO
),C、D项错误。
12.[2015·模拟]某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为________________________________________________________________________;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。
(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。
①当石灰水过量时,其离子方程式为________________________________________________________________________;
②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:
1时,所得溶液中溶质的化学式为________,请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:
(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑ D
(3)NaHCO3
(4)①Ca2++OH-+HCO
===CaCO3↓+H2O
②Na2CO3 取少量上层清液(或过滤后的滤液或所得溶液)于洁净(若无“洁净”也可)的试管中,加入适量氯化钙溶液,振荡,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有CO
解析:
(1)图Ⅰ不能达到实验目的,两者现象相同,都与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
图Ⅱ可以,相同时间,装碳酸氢钠的气球胀得大。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
(3)试管A中装入Na2CO3,直接加热,试管B中装入NaHCO3间接加热,若NaHCO3分解而直接加热的Na2CO3不分解,则可验证碳酸氢钠不稳定。
(4)NaHCO3与Ca(OH)2的物质的量之比为2:
1时,HCO
全部反应,生成CaCO3沉淀和Na2CO3。
检验CO
,一般用CaCl2或BaCl2溶液观察是否有沉淀生成,若有则证明有CO
。
13.[2015·模拟]在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。
请选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置。
写出A中发生反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)填写表中空格:
仪器
加入试剂
加入试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
C
D
(3)检验C中反应后剩余固体的成分。
【反思与评价】Ⅰ.通过上述实验,明明同学认为Na2O2与CO2反应除了生成Na2CO3和O2,还有可能生成NaHCO3。
你认为他的结论________(填“正确”或“不正确”),理由是________________________________________________________________________。
写出Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
在此反应中,过氧化钠的作用是________(填序号)。
①氧化剂;②还原剂;③既是氧化剂又是还原剂;④既不是氧化剂又不是还原剂。
Ⅱ.请说说呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的优点是_______________________________________________________________________。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:
(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)
仪器
加入试剂
加入试剂的目的
B
除去二氧化碳中的氯化氢
C
过氧化钠固体
与二氧化碳反应
D
NaOH溶液
吸收二氧化碳气体
(3)
【反思与评价】Ⅰ.不正确 反应物中没有氢元素,根据质量守恒定律,不可能生成NaHCO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ③
Ⅱ.吸收呼吸产生的CO2,同时生成O2
(4)把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇指堵住试管口,取出试管,立即用带火星的木条伸到试管F的管口,如果木条复燃,说明过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气,可作供氧剂
解析:
(1)实验室常用石灰石和稀盐酸反应来制备CO2:
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)B中的饱和NaHCO3溶液是用来除去CO2中混有的HCl气体;C中应放Na2O2固体,是用来与CO2反应的;D中应放NaOH溶液,是用来除去未反应的CO2气体。
(3)Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,C装置中有Na2CO3固体,故此问的目的是鉴别碳酸盐,而Na2CO3属于碳酸盐,可以利用碳酸盐与盐酸反应生成CO2气体来鉴别。
【反思与评价】Ⅰ.由于反应前是Na2O2和CO2,根据化学反应前后元素的种类不变,反应后不会出现氢元素,故不可能生成NaHCO3,即2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,在此反应中Na2O2中氧元素的化合价既升高又降低,故其既是氧化剂又是还原剂;Ⅱ.从此实验中可以看出Na2O2既吸收了呼吸产生的CO2,同时又生成了O2供人呼吸。
(4)F试管中收集满气体之后,应先把E中的导管移出水面,关闭分液漏斗的活塞,再用拇指堵住试管口,取出试管进行O2的验证实验。
14.[2015·金版原创]金属钠是一种化学性质十分活泼的单质,易与多种物质发生化学反应且反应具有复杂性、产物具有多样性。
某研究性学习小组对钠的燃烧实验进行了研究。
(1)甲同学按图A方式进行钠的燃烧实验,燃烧结束时,他发现:
在所得固体中存在少量黑色固体物质,该同学提出了几种猜想:
猜想一:
认为这种黑色固体是碳,并认为碳可能与钠表面存在的煤油有关。
你认为甲同学的观点________(填“可能”或“不可能”)正确,理由是________________________________________________。
猜想二:
认为碳颗粒可能是由钠与空气中的________发生置换反应生成,并且设计了如图B所示装置进行实验(实验使用的钠来自于钠块部,硬质玻璃管只含空气中的某物质,实验中观察到的现象为钠剧烈燃烧,反应后冷却,玻璃管附着黑色颗粒和白色固体物质。
①白色固体成分是什么?
乙同学进行了假设,请你完成假设3。
假设1:
白色物质是Na2O
假设2:
白色物质是Na2CO3
假设3:
_______________________________________________
假设4:
白色物质是Na2O2
②甲同学认为假设4根本不可能,可以直接排除,原因是
______________________________________________________;
请你设计方案证明乙的假设,写出主要实验步骤及结论:
实验步骤
预期现象与结论
若实验结果表明,假设2正确,则硬质玻璃管中反应的化学方程式为_____________________________________________。
(2)丙同学认为白色固体可能是NaOH,但此观点立即被甲同学否定掉,甲否定的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:
(1)可能 煤油没有充分燃烧 二氧化碳 ①白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物 ②过氧化钠是淡黄色的固体
实验步骤
预期现象与结论
①取少量白色固体放入试管中,然后向试管中加入足量BaCl2溶液
②再向试管中滴加2滴酚酞试液
若无沉淀生成,则假设1成立;若有沉淀生成,则假设2或假设3成立
若溶液变红色,则假设3成立;若不变红色,则假设2成立
4Na+3CO2===2Na2CO3+C
(2)没有含氢元素的物质参与反应(或其他合理说法)
解析:
本题考查钠及其氧化物、盐的性质及相应物质的检验方法等知识。
(1)碳的形成应该从含碳物质入手进行思考,因钠保存在煤油中,燃烧前若钠表面有煤油且煤油没能完全燃烧,就会形成碳颗粒,故该观点正确;或者可能是钠与空气中CO2发生置换反应得到。
因装置中有CO2,Na2O是碱性氧化物,可与酸性氧化物CO2反应生成Na2CO3。
二者溶于水均得到碱性溶液,但Na2CO3使溶液呈碱性是因为CO
水解导致,故可用过量钙盐或钡盐检验CO
并除去可能含有的CO
,然后用酚酞检验剩余溶液中是否存在OH-;钠与CO2反应置换出C,生成Na2O,Na2O可继续与酸性氧化物CO2反应生成Na2CO3;
(2)若要生成NaOH,必须有含氢元素的物质参加,而该反应中没有含氢元素的物质参与反应。