高中化学必修1第3章 第2节 第1课时

高中化学必修1第3章 第2节 第1课时

第三章　第二节　第1课时 一、选择题 ‎1．(2015·安徽省滁州市六校高一联考)对危险化学品要在包装标签上印有警示性标志。氢氧化钠溶液应选用的标志是(　　)‎ ‎【解析】　氢氧化钠溶液具有强腐蚀性，故D项正确。‎ ‎【答案】　D ‎2．(2015·北京市东城区高一期末)下列关于Na2O2的说法中，不正确的是(　　)‎ A．浅黄色固体 B．可用作供氧剂 C．与H2O反应时，H2O作还原剂 D．与H2O反应时，放出热量 ‎【解析】　过氧化钠与水反应时，既作氧化剂又作还原剂，C项错误。‎ ‎【答案】　C ‎3．(2015·北京市朝阳区高一期末)关于钠及其氧化物性质的叙述中，正确的是(　　)‎ A．Na能与CuSO4溶液反应置换出红色的铜 B．Na2O是碱性氧化物，与酸反应生成盐和水 C．Na2O和Na2O2都能与水反应，生成物完全相同 D．Na2O2是白色固体，可用于呼吸面具中氧气的来源 ‎【解析】　A．Na与CuSO4溶液反应的化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，没有铜单质的生成，错误；B.碱性氧化物，跟酸反应只生成盐和水的氧化物，Na2O＋2HCl===NaCl＋H2O，正确；C.Na2O＋H2O===2NaOH,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑生成物不同，错误；D.2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2＋CO2===Na2CO3＋O2，可用于呼吸面具中氧气的来源，但是过氧化钠是淡黄色固体，错误。‎ ‎【答案】　B ‎4．(2015·杭州市西湖中学高一月考)下列实验操作最终可得无色透明溶液的是(　　)‎ A．过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中 B．少量CO2通入澄清石灰水中 C．将少量的钠投入到饱和的NaHCO3溶液中 D．少量的钠投入到饱和Na2CO3溶液中 ‎【解析】　A．二氧化碳通入饱和碳酸钠中反应生成碳酸氢钠，由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，所以会有沉淀析出，不选A；B.少量二氧化碳通入石灰水中反应生成碳酸钙沉淀，不选B；C.钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠，由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，所以没有沉淀析出，选C；D.钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，消耗了水，使得原来饱和的碳酸钠溶液中溶质过多而析出，不选D。‎ ‎【答案】　C ‎5．(2015·重庆市杨家坪中学高一月考)一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增加14 g，则原混合气体中CO和O2的物质的量之比是(　　)‎ A．4︰9 B．1︰1‎ C．7︰6 D．4︰3‎ ‎【解析】　由反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可知混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应生成固体为Na2CO3,1 mol Na2O2生成1 mol Na2CO3，质量增加28 g，恰好为CO的质量，固体增重14 g，说明混合气体中CO为14 g，则O2为26 g－14 g＝12 g，所以原混合气体中CO和O2的质量比为14 g︰12 g＝7︰6。‎ ‎【答案】　C ‎【点评】　本题考查了混合物的相关计算，需要一定的观察能力，难度中等。解题时可以从物质的化学式组成上入手分析，可以大大简化理解和计算过程。‎ ‎6．(2015·杭州市西湖中学高一月考)用1 L 1 mol·L－1NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比约为(　　)‎ A．1︰3 B．1︰2‎ C．2︰3 D．3︰2‎ ‎【解析】　假设生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为x mol、y mol。根据钠离子守恒，2x＋y＝1，根据碳原子守恒：x＋y＝0.8，解得x＝0.2，y＝0.6，所以比例为1︰3，选A。‎ ‎【答案】　A ‎7．(2015·江西省德镇市高一期末)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)‎ A．取a克混合物充分加热，减重b克 B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用固体NaOH吸收，增重b克 D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体 ‎【解析】　在Na2CO3和NaHCO3中，加热能分解的只有NaHCO3，A项能测定；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体产物是NaCl，Na2CO3‎ 和NaHCO3转化为NaCl时的固体质量变化不同，B项能测定；NaOH可以同时吸收CO2和水蒸气，C项不能测定，同理，Na2CO3和NaHCO3转化为BaCO3时的固体质量变化也不同，D项能测定；选C。‎ ‎【答案】　C ‎8．(2015·甘肃省肃南县一中高一期末)把7.4 g Na2CO3·10 H2O和NaHCO3组成的固体混合物溶于水配成100 ml溶液，其中c(Na＋)＝0.6 mol·L－1。若把等质量的固体混合物加热至恒重，残留固体的质量是(　　)‎ A．3.18 g B．2.12 g C．4.22 g D．5.28 g ‎【解析】　把固体混合物加热至恒重的话最后的物质是Na2CO3，根据Na守恒，n(Na＋)＝0.6 mol·L－×0.1 L＝0.06 mol，则残留的Na2CO3的物质的量为0.03 mol，质量为3.18 g。‎ ‎【答案】　A ‎9.(2015·山东省桓台县二中高三期末)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)‎ A．在0～a范围内，只发生中和反应 B．ab段发生反应的离子方程式为：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑‎ C．a＝0.3‎ D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1︰2‎ ‎【解析】　A．在氢氧化钠与碳酸钠的混合液中，先发生氢离子与氢氧根离子的中和反应，再发生碳酸根离子与氢离子生成碳酸氢根离子的反应，所以在0～a范围内，不只发生中和反应，错误；B.a点溶液为氯化钠和碳酸氢钠溶液，所以ab段发生反应的离子方程式为：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，错误；C.根据生成的二氧化碳的物质的量可知原溶液中有0.01 mol 的碳酸钠，0.01 mol的碳酸钠与0.01 mol的氢离子反应生成0.01 mol的碳酸氢根离子，0.01 mol的碳酸氢根离子需要0.01 mol的氢离子反应生成0.01 mol的二氧化碳，所以生成二氧化碳所消耗盐酸是0.01 mol/0.1 mol/L＝0.1 L，即0.4－a＝0.1，所以a＝0.3，正确；D.碳酸钠的物质的量是0.01 mol，生成碳酸氢根离子消耗盐酸的体积是0.1 L，则氢氧化钠消耗盐酸的体积是0.3－0.1＝0.2 L，所以氢氧化钠的物质的量是0.2 L×0.1 mol/L＝0.02 mol，原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2︰1，错误，答案选C。‎ ‎【答案】　C ‎10．(2015·山东省枣庄二中高三模拟)某学生用NaHCO3和KHCO3‎ 组成的混合物进行实验，测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等)。则下列分析、推理不正确的是(　　)‎ 盐酸的体积 ‎50 mL ‎50 mL ‎50 mL m(混合物)/g ‎9.2‎ ‎15.7‎ ‎27.6‎ V(CO2)/L(STP)‎ ‎2.24‎ ‎3.36‎ ‎3.36‎ A.盐酸的物质的量浓度为3.0 mol·L－1‎ B．根据表中数据不能计算出混合物中NaHCO3的质量分数 C．加入混合物9.2 g时盐酸过量 D．15.7 g混合物未与盐酸完全反应 ‎【解析】　A．根据表中数据可知第三次实验中盐酸一定是不足的，CO2的物质的量是0.15 mol，则根据方程式HCO＋H＋===H2O＋CO2↑可知盐酸的浓度是0.15 mol÷0.05 L＝3.0 mol/L，A正确；B.第一次实验中盐酸是过量的，则根据固体质量和CO2的物质的量可以计算碳酸氢钠的质量分数，B错误；C.在9.2 g固体的基础上继续增加质量，生成的CO2体积继续增加，这说明加入混合物9.2 g时盐酸过量，C正确；D.如果15.7 g固体完全反应，则产生CO2的体积是×2.24L＝3.82L，而实际产生的是3.36 L，因此盐酸不足，D正确，答案选B。‎ ‎【答案】　B 二、非选择题 ‎11．(2015·唐山一中高一月考)常见化合物A、B，其焰色反应均呈黄色，C是一种单质。转化关系如图所示(其他物质均已略去)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A在通常情况下为淡黄色粉末，常做潜水艇中的供氧剂，写出A的化学式________________。‎ ‎(2)写出④的化学方程式________________。‎ ‎(3)若溶液E中仅含一种溶质，写出⑤的离子方程式________________。‎ ‎(4)若A、B混合物在密闭容器中加热，充分反应后，只得到一种固体化合物。则A、B的物质的量之比为________________。‎ ‎【解析】　‎ 本题重在找到突破口，常见化合物A、B，其焰色反应均呈黄色，故其为Na的化合物，A在通常情况下为淡黄色粉末，常做潜水艇中的供氧剂，根据此信息，推测A为Na2O2；由于C为气体单质，且是A、B的混合物加热反应而来，推测C可能为O2，能与Na2O2反应生成O2的常见物质是水和二氧化碳，由于NaHCO3分解会生成水和二氧化碳，且B为Na的化合物，所以B是NaHCO3很合理，与稀硫酸反应产生无色无味气体D，那么D为CO2；溶液E为Na2O2与水反应生成的氢氧化钠，氢氧化钠再与碳酸氢钠反应生成的Na2CO3溶液。④的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；⑤的离子方程式为碳酸钠溶液与CO2的反应CO＋CO2＋H2O===2HCO；Na2O2、NaHCO3混合物在密闭容器中加热，充分反应后，剩余固体可能为碳酸钠或者碳酸钠与氢氧化钠(更过量时还有余过氧化钠)的混合物；只得到一种固体化合物，则该固体应该为碳酸钠，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑，依据方程式，也就是2 mol的NaHCO3产生1 mol的CO2，刚好能把1 mol的Na2O2转化为Na2CO3，所以Na2O2、NaHCO3的物质的量之比为1︰2时刚好生成Na2CO3，即使NaHCO3过量，即Na2O2、NaHCO3的物质的量之比小于1︰2也只有碳酸钠剩余，故A、B的物质的量之比为≤1︰2。‎ ‎【答案】　(1)Na2O2‎ ‎(2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ‎(3)CO＋CO2＋H2O===2HCO ‎(4)≤1︰2‎ ‎【点评】　本题属于无机框图推断题，考查的比较基础，突破口是过氧化钠的性质。Na2O2、NaHCO3混合物在密闭容器中加热，充分反应后的剩余物质的成分也值得同学们再做深入细致的分析。‎ ‎12．(2015·吉林省松原市扶余县一中高一期中)将Na2O2和NaHCO3的混合物粉末分为两等份，其中一份加入100 mL盐酸，充分反应后溶液为中性，放出气体(已干燥)2.24 L(标准状况)，将生成的气体全部通入另一份混合粉末，充分反应后气体的体积变为2.016 L(标准状况)，问：‎ ‎(1)2.24 L气体的成分为：________________；‎ ‎(2)试通过讨论并计算每份混合粉末中Na2O2和NaHCO3的物质的量：‎ 第一种情况：n(Na2O2)＝________mol和n(NaHCO3)＝________mol；‎ 第二种情况：n(Na2O2)＝________mol和n(NaHCO3)＝________mol。‎ ‎【解析】　(1)Na2O2和NaHCO3的混合物粉末分为两等份，其中一份加入100 mL盐酸，充分反应后溶液为中性，则反应后溶质为氯化钠，根据反应2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，可知，2.24 L混合气体为O2和CO2，故答案为：O2和CO2；(2)2.24 L混合气体的物质的量为：＝0.1 mol, 2.016 L气体的物质的量为：＝0.09 mol，‎ ‎2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　△n ‎2　　　　2　　　　　　　　　　1‎ m　　　 n　　　　0.1 mol－0.9 mol＝0.01 mol 则：n＝m＝0.02 mol。第一种情况：若CO2完全反应，则第一份生成CO2的物质的量为0.02 mol，O2的物质的量为0.1 mol－0.02 mol＝0.08 mol，则由2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑过氧化钠的物质的量为0.08 mol×2＝0.16 mol；NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑生成二氧化碳为0.02 mol，则碳酸氢钠为0.02 mol，所以Na2O2为0.16 mol，NaHCO3为0.02 mol；第二种情况，若CO2未完全反应，则Na2O2的物质的量为0.02 mol，‎ ‎2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑‎ ‎0．02 mol　　　　　　　　　 0.01 mol 则第一份生成O2的为0.01 mol，所以CO2的物质的量为：0.1 mol－0.01 mol＝0.09 mol，由NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，故碳酸氢钠为0.09 mol所以Na2O2为0.02 mol，NaHCO3为0.09 mol。‎ ‎【答案】　(1)O2和CO2；(2)第一种情况n(Na2O2)＝0.16 mol和n(NaHCO3)＝0.02 mol；第二种情况：n(Na2O2)＝0.02 mol和n(NaHCO3)＝0.09 mol。‎ ‎13．(2015·唐山市一中高一期蝇)过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供人类呼吸之用，它与二氧化碳反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95 g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：‎ ‎(1)A中制取CO2的装置，应从下列图①和②中选哪个图：________‎ B装置的作用是________，C装置内出现的现象是________________。为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用________的木条伸入集气瓶内，木条会出现________________。‎ ‎(2)若E中的石灰水出现轻微白色浑浊，请说明原因：________________。‎ ‎(3)反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体250毫升，又知氧气的密度为1.43克/升，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值________(偏大或偏小)，相差约________毫升(取整数值，所用数据均在标准状况下测定)，这可能是由于______________________________。‎ ‎(4)你认为上述A－E的实验装置中，E部分是否安全、合理？‎ E是否需要改进，若需要改进，应改为下图中的________(填甲、乙、丙、丁)。‎ ‎【解析】　(1)该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除①，故选②；大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃。(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致。(3)1.95 g过氧化钠的物质的量为＝0.025 mol，由关系式2 Na2O2—O2得，氧气的体积为22.4 L/mol×＝0.28 L＞250 mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小，280 mL－250 mL＝30 mL，原因是Na2O2可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出。(4)E装置容易产生倒吸现象，所以不安全、不合理，所以需要改进；饱和石灰水能和二氧化碳反应，所以饱和石灰水的作用是吸收二氧化碳，收集较纯净的氧气，乙试管中进气管较长，二氧化碳能充分和饱和石灰水反应，丙试管中进气管较短，导致二氧化碳和饱和石灰水反应不充分，且随着气体的进入，导管中的液体被排到水糟中，故选乙。‎ ‎【答案】　(1)图②；吸收A装置中产生的HCl；变蓝；带火星的木条；复燃；(2)D中有部分CO2未参加反应流入E中；生成沉淀；(3)偏小；30；Na2O2可能含有其它杂质；D装置可能有氧气未被排出。(4)不安全，不合理　乙 ‎14．(2015·西安市庆安中学高一期末)有一种白色粉末是无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，称取0.442 g灼烧至恒重，把放出的气体通入足量澄清石灰水中，生成0.200 g沉淀，灼烧后的残渣能与30 mL盐酸恰好完全反应。试求：(1)原混合物中各物质的质量。(2)所用盐酸的物质的量浓度。‎ ‎【解析】　(1)0.200 g碳酸钙的物质的量为0.200 g/100 g·mol－1＝0.002 mol，根据碳元素守恒可知，n(CO2)＝n(CaCO3)＝0.002 mol。加热无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，发生反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，由方程式可知，n(NaHCO3)＝2n(CO2)＝0.002 mol×2＝0.004 mol，故碳酸氢钠的质量为0.004 mol×84 g·mol－1＝0.336 g，故碳酸钠的质量为0.442 g－0.336 g＝0.106 g。(2)原混合物中n(NaHCO3)＝0.004 mol，n(Na2CO3)＝0.106 g/106 g·mol－1＝0.001 mol，灼烧后的残渣为碳酸钠，能与30 mL盐酸恰好完全反应生成NaCl，根据钠离子守恒n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)，根据氯离子守恒有n(HCl)＝n(NaCl)，故n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝0.001 mol×2＋0.004 mol＝0.006 mol，故盐酸的物质的量浓度为0.006 mol/0.03 L＝0.2 mol/L。‎ ‎【答案】　(1)NaHCO3　0.336 g　Na2CO3　0.106 g　(2)0.2 mol·L－1 ‎