高三化学一轮复习-32-钠的其他常见化合物-碱金属元素课时测试含解析.doc

3-2 钠的其他常见化合物 碱金属元素
（测试时间：45分钟 满分 100分）
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一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．向由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中某几种组成的混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，将生成的气体通过足量的NaOH溶液，气体体积减少一部分；将上述混合物在空气中加热，有气体放出。下列判断正确的是  （ ）
A．混合物中一定不含Na2CO3、NaCl 
B．混合物中一定含有Na2O2、NaHCO3 
C．无法确定混合物中是否含有NaHCO3 
D．混合物中一定不含Na2O2、NaCl 
【答案】B
【解析】向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，该气体可以是氧气或者是二氧化碳中的至少一种，将放出的气体通过过量的NaOH溶液后，气体体积有所减少，说明气体是氧气和二氧化碳的混合物，物质中一定含有过氧化钠，含有碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种，将上述混合物在空气中充分加热，也有气体放出，则可能的混合物组合有：Na2O2、NaHCO3（Na2CO3、NaCl），括号里的物品存在与否并不影响实验。
2．下列关于碱金属的叙述中，不正确的是  （ ）
A．钾元素比钠元素的金属性强
B．钾和钠的焰色分别为紫色和黄色
C．碱金属都能和水起反应，生成氢氧化物并放出氢气
D．碱金属的熔点随着电子层数的增加而升高
【答案】D
【解析】A、依据碱金属在周期表中的递变规律分析，从上到下原子半径依次增大，金属性增强，故A正确；B、钾焰色反应隔着钴玻璃显紫色，钠元素焰色反应为黄色，故B正确；C、碱金属是活泼金属和水反应生成氢氧化物和氢气，故C正确；D、碱金属熔点随原子序数增加熔点降低，故D错误；故选D．
3．Na2CO3和NaHCO3是金属钠常见的两种碳酸盐，它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是  （ ）
A．NaHCO3能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人
B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头
C．Na2CO3溶液中混有NaHCO3时，用给溶液加热的方法不能除去
D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀，由此可说明Na2CO3的溶解度比NaHCO3大
【答案】D
【解析】A．NaHCO3能中和胃酸，可用于治疗胃酸过多症，但因与胃酸反应生成CO2气体，则不适合胃溃疡病人同，故A正确；B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头，故B正确；C．NaHCO3受热分解生成Na2CO3，Na2CO3溶液中混有NaHCO3时，用给溶液加热的方法不能除去，故C正确；D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀，但由此无法证明Na2CO3的溶解度比NaHCO3大，故D错误，答案为D。
4．标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO)与c(HCO)的比值为(不考虑CO、HCO的水解)   （ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶3
【答案】B
【解析】n(CO2)＝＝0.150 mol
n(NaOH)＝0.200 L×1.00 mol·L－1＝0.200 mol
2NaOH　　＋　　CO2===　Na2CO3＋H2O
0．200 mol　　　0.100 mol　　0.100 mol
此时过量CO2：0.150 mol－0.100 mol＝0.050 mol，进一步与Na2CO3反应：
Na2CO3　　＋　　CO2　＋　H2O===2NaHCO3
0．050 mol　　　0.050 mol　　　　　0.100 mol
＝＝＝。
5．下列实验能成功的是 （ ）
①用灼烧法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体
②用观察法区别Na2O粉末和Na2O2粉末
③用AlCl3溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液
④用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
A．全部 B．①②④ C．②③④ D．①②③
【答案】D
【解析】①NaHCO3固体不稳定，受热分解产生气体，而碳酸钠稳定，受热不分解，故用灼烧法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体，正确；②Na2O粉末是白色固体，Na2O2粉末是淡黄色固体，二者的颜色不同，故用观察法区别Na2O粉末和Na2O2粉末，正确；③AlCl3与Na2CO3相互促进水解生成沉淀和气体，AlCl3与NaOH先生成沉淀后沉淀消失，现象不同，可鉴别；④Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均与石灰水反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，错误。故正确的是①②③；选项D符合题意。
6．将一定量的Na2O2和NaHCO3混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体，冷却后有固体物质剩余，下列选项不正确的是 （ ）

Na2O2/mol
NaHCO3/mol
气体成分
A
1
2
Na2CO3
B
1.5
2
Na2O2 Na2CO3
C
2
1
Na2CO3、NaOH、Na2O2
D
2
2
NaOH、Na2CO3

【答案】B
【解析】混合物在密闭容器中加热（温度高于100℃），可能发生如下反应：
①2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，②2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，③2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2，
④2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，由上述反应，可得总的反应方程式为：
Ⅰ．Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+1/2O2↑+H2O↑
Ⅱ．2Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+O2↑+2NaOH
A．当x=1/2时，只发生反应Ⅰ，且二者恰好完全反应，此时剩余固体为Na2CO3，气体成分为H2O（g）、O2，故A正确；B．当1/2＜x＜1时，发生反应Ⅰ、Ⅱ，此时剩余固体为Na2CO3、NaOH，气体成分为H2O（g）、O2，故B错误；C．当x＞1时，发生反应Ⅱ，过氧化钠有剩余，此时剩余固体为Na2CO3、NaOH、Na2O2，故C正确；D．当x=1时，发生反应Ⅱ，过氧化钠恰好完全，此时剩余固体为Na2CO3、NaOH，故D正确；故选B。
7．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是 （ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】依据NaHCO3受热分解的化学方程式，结合反应前后固体质量差可列式求解：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑　Δm
2×84 106 18 44 62
m(NaHCO3)　　　　　　　　　　　　(w1－w2)g
求出m(NaHCO3)，即可得出结果。
8．某学生用 Na2CO3和 KHCO3 组成的某混合物进行实验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等且不考虑HCl的挥发）
实验序号
①
②
③
④
盐酸体积/mL
50
50
50
50
固体质量/g
3.06
6.12
9.18
12.24
生成气体体积/L(标况)
0.672
1.344
1.568
1.344
下列有关的说法中，正确的是 （ ）
A．实验②中，混合物过量
B．原混合物样品中 n(Na2CO3)∶n(KHCO3)＝1:1
C．盐酸的物质的量浓度为 2 mol·L－1
D．实验④反应后，至少需继续加入 40ml 的该盐酸溶液才能把12.24g 的混合物全部反应
【答案】C
【解析】A、若实验②中混合物全部反应，则产生的气体体积应该是，所以反应中混合物没有过量，A错误；B、实验①中混合物全部反应，设Na2CO3和 KHCO3 的物质的量分别是xmol、ymol，则x＋y＝0.672÷22.4、106x＋100y＝3.06，解得x＝0.01，y＝0.02，则原混合物样品中 n(Na2CO3)∶n(KHCO3)＝1:2，B错误；C、根据①③中数据可知在反应③中盐酸不足，其中二氧化碳是0.07mol，碳酸钠是0.03mol，碳酸氢钾是0.06mol，由于碳酸钠首先与盐酸反应，则反应③中消耗盐酸是0.03mol+0.07mol＝0.1mol，所以盐酸的浓度是0.1mol÷0.05L＝2mol/L，C正确；D、根据以上分析可知反应④中碳酸钠是0.04mol，碳酸氢钾是0.08mol，完全反应需要盐酸是0.04mol×2+0.08mol＝0.12mol，盐酸的体积是60ml，所以实验④反应后，至少需继续加入20ml 的该盐酸溶液才能把12.24g 的混合物全部反应，D错误，答案选C。
9．下述对焰色反应实验操作注意事项的说明，正确的是  （ ）
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质 ③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替
A．仅有③不正确 B．仅有④不正确 C．仅有⑤不正确 D．全正确
【答案】D
【解析】①在观测钾的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃片，滤去钠的黄光的干扰，①正确；②取一根洁净的铂丝，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取被检验的物质，进行焰色反应，②正确；③盐酸易挥发，其盐高温时也易挥发，灼烧时，盐酸及其盐可一起挥发掉，以达洗净的目的，③正确；④洁净的细铁丝，放在酒精灯上灼烧至无色，本身无颜色，故可用铁丝进行焰色反应，④正确；答案选D。
10．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1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 （ ）

【答案】C
【解析】0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3的物质的量分别是0.01mol、0.01mol，加入稀盐酸后，HCl先与氢氧化钠反应，则消耗HCl的物质的量是0.01mol，因此稀盐酸的体积是0.01mol÷0.1mol/L＝0.1L，然后HCl再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，此时又消耗HCl的物质的量是0.01mol，稀盐酸的体积是0.1L，最后HCl再与0.01mol的碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体0.01mol，又消耗稀盐酸0.1L，所以对应的图像是C，答案选C。

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．（12分）有A、B、C、D、E、F、G、H、I等全部由短周期元素组成的九种常见物质。
已知：①其中只有B、C、F为单质，且常温常压下，B为固态，C、F为气态；
②化合物中仅A、E为气态；
③在常温下，D为淡黄色固体；
④H的焰色反应呈黄色。
它们的转化关系(反应条件未注明)如图所示：

试回答：
（1）写出下列物质的化学式：
E________，F________，H________，I________。
（2）写出A与D反应的化学方程式： 。
（3）写出B与G反应的化学方程式： 。
【答案】（12分，每空2分）
（1）CO　H2　Na2CO3　NaOH
（2）2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
（3）C＋H2O(g) CO＋H2
【解析】本题主要考查学生熟练掌握和灵活运用知识的能力。短周期元素组成的常见气态单质(除稀有气体外)有：H2、O2、N2、F2、Cl2。
由④知H中含有钠元素，且D为淡黄色固体，由反应：A（气态化合物）＋D―→H（含Na＋的化合物）＋C（气态单质）推知：A为CO2，D为Na2O2，H为Na2CO3，C为O2。
由B（固态单质）＋C（O2）―→A（CO2）推知B为碳，进而推知E为CO。
由C（O2）与F（气态单质）―→G（氧化物）和置换反应：
G（氧化物）＋B（碳）―→E（CO）＋F（气态单质）知F为H2，G为H2O，因此I为NaOH。
12．（10分）小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.50 g NaHCO3,2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的氢离子是________mol。
（2）胃舒平每片含0.245 g Al(OH)3.中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平_______片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。
①取该碱式盐3.01 g，加入2.0 mol/L盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5 mL时开始产生CO2，加入盐酸至45.0 mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比为__________________。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74 g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式为：_______________________。
【答案】（1）0.012　（2分） （2）3.8　（2分）
（3）①n(OH－)∶n(CO)＝16∶1（3分）　②Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O（3分）
【解析】根据OH－＋H＋===H2O、CO＋2H＋===CO2↑＋H2O可知OH－与CO的个数比为(42.5－2.5)∶(45－42.5)＝16∶1，其物质的量分别为0.08 mol、0.005 mol.镁离子的物质的量为0.03 mol，根据电荷守恒可知铝离子的物质的量为0.01 mol，故可设 物质的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3·xH2O，再根据碱式盐中氢的质量分数可得x＝4。
13．（16分）某课外活动小组模拟工业制备纯碱，方案如下：
(一)实验原理：向饱和食盐水中通入足量氨气和过量二氧化碳，析出溶解度较小的碳酸氢钠。（1）写出相关离子方程式 。
(二)实验装置：所需实验药品和装置如下图所示：

(三)实验步骤：
(2)组装好装置，然后应该进行的操作是 。
(3)中间的烧瓶中加入20mL饱和食盐水，并将其浸入冰水中；D中加入足量氢氧化钠固体，E中加入足量浓氨水；B中加入足量碳酸钙粉末，A中加入足量稀硫酸于(可分多次加入)。仪器A的名称是 ，选择用稀硫酸而不用稀盐酸的好处是 。
(4)先打开 (填K1或K2)，将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶。大约20分钟左右时，观察到饱和食盐水上方有 现象时，再打开 (填K1或K2)，将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶，大约5分钟即有浑浊出现，约15分钟出现大量白色固体。
(四)纯碱制备：
(5)上述实验结束后，欲得到纯碱，将固体过滤、洗涤后，还需进行的操作是 (不加任何其它试剂，装置任选)，反应的化学方程式为 ；若将上述操作产生的气体全部通过浓硫酸，再通过足量的过氧化钠，过氧化钠增重0.28g，则制得的纯碱质量为 g。
【答案】（1）Na++H2O+NH3+CO2===NaHCO3↓+ NH4+（2分）
（2）检查装置气密性（2分）
（3）分液漏斗（1分）盐酸易挥发,CO2混有氯化氢（2分）
（4）K2（1分）大量白雾（2分）K（1分）
（5）加热（1分）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2（2分）1.06g（2分）
【解析】（1）向饱和食盐水中通入足量氨气和过量二氧化碳，析出溶解度较小的碳酸氢钠。该反应的化学方程式为：NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl，离子方程式为：Na++H2O+NH3+CO2===NaHCO3↓+ NH4+。故答案为：Na++H2O+NH3+CO2===NaHCO3↓+ NH4+；
（2）模拟工业制备纯碱：NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl，图中装置A、B制取二氧化碳，装置D、E制取氨气，中间的烧瓶两种气体和氯化钠反应都需要不漏气，所以仪器按上图组装好后，首先应该进行的操作是检验装置气密性，故答案为：检验装置的气密性；
（3）根据仪器特点可知A为分液漏斗，二氧化碳为制备纯碱的原料气体，氯化氢能和碳酸钠、碳酸氢钠反应，氯化氢易挥发，用盐酸和碳酸钙制取的二氧化碳中混有氯化氢，影响后续反应，所以用难挥发的硫酸分多次和碳酸钙粉末反应制取二氧化碳，故答案为：分液漏斗；盐酸易挥发，CO2中混入HCl；
（4）因氨气溶解度大，先通入氨气使溶液呈碱性，增大二氧化碳的吸收量，增大碳酸氢根离子的浓度，所以实验过程中先通入氨气，先打开K2，将装置E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶，烧瓶中氢氧化钠遇水放热，同时电离出大量OH-离子，使NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-平衡逆向移动，产生氨气，大约20分钟左右时，观察到饱和食盐水上方有大量的白雾时，氨气在氯化钠溶液中已经饱和，所以再打开K1，制取二氧化碳通入二氧化碳反应。故答案为：K2；大量的白雾；K1；
（5）碳酸氢钠受热发生的反应为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，浓硫酸具有吸水性，所以浓硫酸增重的质量就是水的质量，再通过足量的过氧化钠，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，反应本质为：CO+Na2O2=2Na2CO3，固体增重为CO的质量，故过氧化钠增加的质量为2.8g为CO的质量，n（CO）==0.1mol，根据碳原子守恒：n（CO）=n（CO2）=0.1mol，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，n（Na2CO3）=n（CO2）=0.1mol，则制得的纯碱质量为：m（Na2CO3）=nM=0.1mol×106g/mol=10.6g。故答案为：加热（或灼烧）；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；10.6。
14．（12分）把生石灰、NaHCO3、Na2CO3和NaOH混合物共54.4g，溶于足量水并充分反应后，溶液中Ca2+，CO32-恰好全部转化为沉淀，将反应容器内溶液小心蒸干（不考虑蒸发过程中溶液与CO2的反应）。得到58.0g白色固体。
（1）白色固体的成分是？
（2）则原混合物中Na2CO3的质量是多少？
【答案】（1）CaCO3和NaOH（6分）（2）21.2g（6分）
【解析】设原混合物中Na2CO3的质量为x；可能发生反应的方程式是：CaO+H2O=Ca(OH)2 NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O；Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。将第一个式子与第二个式子相加可得：CaO+ NaHCO3=CaCO3↓+NaOH ；将第一个式子与第三个式子相加可得CaO+H2O+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。可见CaO与NaHCO3反应，不会引起固体质量增加； CaO与Na2CO3反应，由于H2O参加反应，会引起固体质量增加。固体增加的质量等于参加反应的水的质量。故根据CaO+H2O+ Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH可知：n(H2O)=n(Na2CO3),n(H2O)= (58.0g-54.4g)÷18g/mol=0.2mol，则原混合物中含有Na2CO3的物质的量也是0.2mol，其质量是m(Na2CO3)=0.2mol×106g/mol=21.2g；由于溶于足量水并充分反应后，溶液中Ca2+，CO32-恰好全部转化为沉淀，若完全是CaCO3沉淀，则其质量是m(CaCO3)=0.2mol×100g/mol=20g<58.0g，所以其中一定含有NaOH。