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(二) 第二章 碱金属 (45分钟 100分) 一、选择题(本题包括12小题,每小题4分, 共48分) 1.下列叙述中正确的是( ) A.在自然界中,钠主要以化合态存在,其中最多的是碳酸钠 B.应用钠蒸气放电发光的性质,制造的高压钠灯发出强烈的 黄光,其射程远,透雾能力强 C.钠是一种很强的还原剂,可以把钛、锆、铌、钼等金属从 它们熔融的氯化物中氧化出来 D.金属钠着火时,不能用水来扑灭,可用CO2灭火 【解析】选B。自然界中钠的化合物最多的是NaCl,A错; 钠作为还原剂将金属从其熔融态的氯化物中还原出来,C错 ;金属钠着火时,生成Na2O2,可与CO2和H2O反应,且产生O2 ,D错。 2.关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( ) A都能与水反应生成强碱溶液 B都是白色固体 C都是碱性氧化物 D二者不具有转化关系 【解析】选A。Na2O为白色固体,Na2O2为浅黄色粉末,与水反 应都生成强碱NaOH,Na2O2不符合碱性氧化物的概念与酸 反应只生成盐和水的氧化物。Na2O与O2反应可以转化为Na2O2 。 3.欲观察氢气燃烧的颜色,燃气导管口的材料最好是( ) A钠玻璃 B钾玻璃 C石英玻璃 D铜管 【解析】选C。钠、钾、铜元素在灼烧时均发出有色火焰, 故应选C。 4.将2.3 g Na放入97.7 g水中,所得溶液的质量分数是 ( ) A等于2.3% B大于2.3%,小于4% C等于4% D大于4% 【解析】选D。设反应生成NaOH的质量为x,生成H2的质量为y。 2Na+2H2O=2NaOH+H2 46 80 2 2.3 x y x=4 g y=0.1 g 所得溶液的质量为(2.3+97.7)-0.1=99.9 g 质量分数= 100%=4.004% 所以选D。 5.(2011贵港高一检测)下列反应的离子方程式正确的是 ( ) A.钠与水反应:2Na+2H+=2Na+H2 B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+ C.过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2 D.碳酸钠与足量盐酸反应:CO32-+H+=HCO3- 【解析】选C。A项,H2O不能拆成OH-和H+,故A错;B项,钠 与盐溶液反应的实质为Na先与水反应生成H2和NaOH,NaOH再 与盐发生复分解反应,Na不会与盐发生置换反应生成金属 单质,故B错;D项,碳酸钠与足量盐酸反应,离子方程式 为CO32-+2H+=H2O+CO2,故D错。 6.将4.2 g CO和H2组成的混合气体在足量氧气中燃烧后生成 的CO2和H2O(g)通过足量Na2O2固体,固体增加的质量为 ( ) A.4.2 g B.7.2 g C.14.4 g D.无法计算 【解析】选A。由2COO2=2CO2、2CO22Na2O2= 2Na2CO3O2可得:Na2O2CO=Na2CO3,即CO燃烧所需的氧 气的量与CO2和Na2O2反应生成的氧气的量相等,固体增加的 质量即为CO的质量。同样,对H2而言,固体增加的质量即为 H2的质量。故不需计算,固体增加的质量即为CO和H2的质量 之和。 7.为使面包松软可口,通常用碳酸氢钠作发泡剂,因为它 ( ) 热稳定性差 增加甜味 产生二氧化碳 提供钠离子 A B C D 【解析】选B。NaHCO3不稳定,受热分解,产生CO2,在制作 面包时就是利用了这些性质。 8.(2011柳州高一检测)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( ) 【解析】选D。A项中陈述错误,治疗胃酸过多要用NaHCO3 而不是Na2CO3;B项中陈述错误,酚酞在Na2O2反应后的水溶 液中最终呈无色;C项,陈述与均正确但无因果关系。 9.在一定温度下,向足量饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g无水 Na2CO3,搅拌后静置,最终所得晶体(Na2CO310H2O)的质量 是( ) A.等于1.06 g B.等于2.06 g C.等于2.86 g D.大于2.86 g 【解析】选D。向饱和Na2CO3溶液中加入无水Na2CO3,会析出 Na2CO310 H2O晶体,1.06 g无水Na2CO3可生成2.86 g Na2CO310 H2O晶体,但原饱和Na2CO3溶液中一部分溶质 Na2CO3和水会进一步析出,使最终所得晶体的质量大于2.86 g。 10.钾和钠的性质相似,下列说法中能较好地解释这一事实 的是( ) A.最外层电子数相同 B.最内层电子数相同 C.都是银白色金属 D.都是金属元素 【解析】选A。钠与钾等碱金属元素由于最外层只有1个电 子,因此均易失去1个电子,达到稳定结构,故性质相似。 11.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元 素,下列对其性质的叙述中,错误的是( ) A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径 B.它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱 C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物 D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈,会 爆炸 【解析】选C。本题考查了碱金属元素的相似性和递变性的 知识。碱金属元素从LiFr电子层逐渐增多,原子半径依 次增大,金属性依次增强。因此Fr在空气中燃烧会生成比 Na2O2更为复杂的化合物而不是Fr2O;Fr与水反应比K、Na更 剧烈,会爆炸;其氢氧化物的碱性更强,其氢氧化物化学 式与NaOH相似,为FrOH。 12.有两个分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶,因标签脱 落而无法区分。有4位同学为鉴别它们,分别设计了下列四种 不同的方法,其中可行的是( ) A分别取样配成溶液,再加入澄清石灰水,观察是否有沉淀 生成 B分别取样后,加入稀盐酸,观察反应的快慢 C分别取样加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体 产生 D分别取样配成溶液,在火焰上灼烧,观察火焰的颜色 【解析】选C。Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH, 2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O,现象相同, A项错;Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2、NaHCO3HCl =NaClH2OCO2,因为盐酸的量不确定,很难比较气 泡的冒出速率,B项错;2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O, Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O,C项对;焰色反应都是Na元 素的焰色,均呈黄色,不能鉴别,D项错。 = 二、非选择题(本题包括4小题,共52分) 13.(11分)(1)在饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,会 有晶体析出,此晶体是_。析出晶体的原因有: _, _, _。 (2)向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸,溶液中的HCO3-浓度的 变化情况是_。 A.逐渐增大 B.逐渐变小 C.先逐渐增大而后减小 D.先逐渐减小后变大 试用离子方程式和简要文字说明_。 【解析】(1)由Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3可知,此反应消 耗水,且Na2CO3转化为NaHCO3后溶质质量增加,又因NaHCO3 溶解度较小,所以会有晶体析出。 (2)向饱和Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸时,CO32-与H+先结 合生成HCO3-,HCO3-浓度增大;继续加盐酸时,HCO3-与多余 的H+结合产生CO2放出,HCO3-浓度逐渐减小。 答案:(1)NaHCO3 NaHCO3溶解度较小 反应时消耗 了一部分水生成NaHCO3后溶质质量变大 (2)C 因CO32-+H+=HCO3-,开始时HCO3-浓度增大,继续 加盐酸时HCO3-+H+=CO2+H2O,HCO3-浓度逐渐减小 14.(15分)有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如 下关系:W X+H2O+CO2 Z+CO2 X+O2 Z+H2O Y+O2 X+Ca(OH)2 Y+CaCO3 试回答下列问题: (1)W、X、Y、Z的化学式分别是: W_、X_、 Y_、Z_。 (2)以上4个化学反应,属于氧化还原反应的是_(填 反应序号),反应中氧化剂是_(写化学式,下同), 还原剂是_。 (3)若反应在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该 离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式:离子 方程式_。化学方程式_。 【解析】(1)因为W、X、Y、Z都是含钠的化合物,结合 及学过的钠的化合物的相关知识,能与CO2、H2O分别反 应放出O2的Z一定是Na2O2,则X是Na2CO3,Y是NaOH,W就是 NaHCO3。 (2)4个化学方程式分别为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH +O2 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,其中 均为氧化还原反应,两个反应中,Na2O2既是氧化剂,又是 还原剂。 = (3)Na2CO3与Ca(OH)2反应的离子方程式为:Ca2+CO32-= CaCO3,该离子反应还可以表示可溶性的钙盐与可溶性碳酸 盐反应,仅生成难溶物CaCO3的一类反应,例如: CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl,Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3 +2KNO3等。 答案:(1)NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2 (2) Na2O2 Na2O2 (3)Ca2+CO32-=CaCO3 CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl(合理即可) 15.(14分)(2011南宁高一检测)某同学设计出一种隔绝空 气让钠与水反应的方法,使同学们能仔细观察到各种实验 现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性,实验装 置如图所示。实验时,往100 mL的大试管中先加入40 mL煤 油,取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后,塞上橡皮塞(这 时止水夹处于关闭状态),通过漏斗加入约40 mL滴有酚酞 的水。 根据反应中观察到的现象,回答下列问题。 (1)实验前怎样检验该装置的气密性? _。 (2)金属钠投入煤油后的现象是_。 (3)加入水后的现象及产生此现象的原因是_。 (4)大试管中溶液颜色的变化是_。 (5)简述检验产生的气体是否是氢气的方法:_。 【解析】(1)这一类装置气密性的检验方法是关闭止水夹后 向长颈漏斗内加水。(2)因为钠的密度比煤油的密度大,故 钠会沉到煤油底部。(3)钠的密度介于煤油和水之间,同时 产生的气体使钠粒上下反复运动。(4)由于滴有酚酞,生成 的NaOH呈碱性,下层液体变红色。(5)检验是不是有氢气产 生,可用点燃的方法。 答案:(1)关闭止水夹,向长颈漏斗中加入适量水,观察液面 ,若一段时间内不下降,说明气密性良好(或其他合理答案) (2)钠沉到煤油底部 (3)剧烈反应,产生气泡,钠在两种液面间反复运动,直至消 失;其原因是钠的密度介于煤油与水之间,且反应时产生气 体 (4)下层溶液变红色 (5)收集一小试管气体,点燃有爆鸣声,则说明为氢气 16.(12分)A、B、C是三种常见的化合物,甲、乙、丙是三 种常见的单质,这些单质和化合物之间存在如下的反应关 系: (1)在A、B、C这三种化合物中,必含有的元素是_(用 字母甲、乙、丙表示)。 (2)单质甲必定是_(填“金属”或“非金属”),并写 出单质甲和化合物B反应的离子方程式_。 (3)化合物A的化学式是_,写出A与CO2反应的化学方 程式_。 【解析】本题的突破口为:单质甲与单质乙反应生成化合 物A是淡黄色固体,推断A为Na2O2,再结合Na2O2的性质及框 图关系推出B为H2O,C为NaOH,甲为Na,乙为O2,丙为H2, 然后
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