高中化學人教版第三章金屬及其化合物 省賽獲獎

(本欄目內容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．Na2O2在儲存和運輸時應張貼的標志是()解析：Na2O2具有強氧化性，故應標明氧化劑。答案：D2．下列物質既能與硫酸反應，又能與NaOH反應的是()A．Na2CO3 B．NaHSO4C．NaHCO3 D．Na2SO4解析：NaHCO3為弱酸的酸式鹽，可與NaOH反應生成正鹽Na2CO3，也可與硫酸(強酸)反應生成弱酸(H2CO3)，H2CO3不穩(wěn)定，分解生成CO2和H2O。答案：C3．有關焰色反應的說法正確的是()A．焰色反應是金屬單質表現(xiàn)的性質B．焰色反應是因為發(fā)生了化學變化而產(chǎn)生的C．焰色反應看到黃色火焰并不能確定該物質一定不含鉀元素D．洗滌焰色反應中用到的鉑絲可用稀硫酸代替稀鹽酸解析：焰色反應是某些金屬元素(包括單質和化合物)表現(xiàn)的性質，A不正確；焰色反應是物理光學現(xiàn)象，稱為反應不屬于“反應”，B不正確；觀察鉀元素的火焰需借助藍色鈷玻璃，C正確；洗滌焰色反應用到的金屬鉑絲不用稀硫酸代替稀鹽酸，因為硫酸不易揮發(fā)，造成干擾，D不正確。答案：C4．將一定量的Na2O2粉末加入到滴有紫色石蕊試液的水中，并振蕩，可觀察到的現(xiàn)象是()A．溶液仍為紫色B．溶液最終為藍色C．最終溶液褪色，而無其他現(xiàn)象D．溶液中有氣泡產(chǎn)生，溶液最終變?yōu)闊o色解析：由于Na2O2與H2O反應生成NaOH和O2，所以溶液中有氣泡產(chǎn)生，NaOH使紫色石蕊試液變藍；又因為Na2O2具有強氧化性，又會將有機色素氧化為無色物質，溶液最終變?yōu)闊o色。答案：D5．關于Na2CO3和NaHCO3性質的說法不正確的是()A．熱穩(wěn)定性：NaHCO3<Na2CO3B．與同濃度鹽酸反應的劇烈程度：NaHCO3<Na2CO3C．相同溫度時，在水中的溶解性：NaHCO3<Na2CO3D．等物質的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反應產(chǎn)生的CO2質量相同解析：B項，在與同濃度的鹽酸反應時，NaHCO3比Na2CO3更劇烈；D項，由反應可知：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，當n(NaHCO3)＝n(Na2CO3)時，產(chǎn)生的CO2一樣多。答案：B6．某種混合氣體可能含有N2、HCl和CO，把混合氣體依次通過足量的NaHCO3溶液和灼熱的CuO，氣體體積都沒有變化。經(jīng)干燥后再通過足量的Na2O2固體，氣體體積減少。最后通過灼熱的銅網(wǎng)，經(jīng)充分反應后氣體體積又減少，但還有剩余氣體。以下對混合氣體的判斷正確的是()A．一定沒有N2，HCl和CO至少有一種B．一定沒有N2，HCl和CO都有C．一定有N2，HCl和CO至少有一種D．一定有N2和HCl，肯定沒有CO解析：最后還有氣體剩余，證明混合氣體中一定有N2，干燥后氣體通過Na2O2固體體積減小，說明干燥氣體中有CO2，而HCl與NaHCO3溶液、CO和灼熱的CuO反應后都有CO2生成且氣體體積不變，故HCl、CO含有一種或兩種不能確定。答案：C7．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A．通入二氧化碳氣體 B．加入氫氧化鋇溶液C．加入澄清石灰水 D．加入稀鹽酸解析：A項，因為CO2能和Na2CO3溶液發(fā)生如下反應：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，故可用來除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而Ba(OH)2、Ca(OH)2和鹽酸都能和NaHCO3、Na2CO3反應。答案：A8．將物質的量相等的Na2O和Na2O2分別投入到足量且等質量的水中，得到溶質質量分數(shù)分別為a%和b%的兩種溶液，則a和b的關系是()A．a(chǎn)＝b B．a(chǎn)>bC．a(chǎn)<b D．無法確定解析：Na2O＋H2O=2NaOH,2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，物質的量均為xmol的Na2O和Na2O2分別與18xg水反應生成2xmolNaOH，所得溶液中溶質NaOH物質的量或質量分別相等，溶劑(等質量水減去消耗的18xg)相同，故質量分數(shù)a%，b%相等。答案：A9．鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體，有4位同學分別設計了下列四種方法，其中最合理的是()A．分別取少量樣品置于兩支試管中配成等物質的量濃度的溶液，分別加入1mol/L的鹽酸，觀察氣泡產(chǎn)生的快慢程度B．分別取少量樣品溶于水后，再測量溶液的pHC．分別取少量樣品配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，觀察有無白色沉淀生成D．先取少量樣品配成溶液，然后取溶液做焰色反應實驗，觀察火焰的顏色解析：K2CO3與鹽酸反應是分步進行的，先生成碳酸氫鉀，鹽酸過量時才生成氣體，A項合理；B項中，因沒有明確兩種鹽溶液的濃度，故不合理；C項，二者與Ba(OH)2溶液反應都產(chǎn)生BaCO3白色沉淀；D項中可直接用固體試樣做焰色反應實驗而不必先配成溶液。答案：A10．(2023·遼寧朝陽期末)某溫度下，wg某物質在足量氧氣中充分燃燒，其燃燒產(chǎn)物立即與過量的Na2O2反應，固體質量增加wg。在①H2、②CO、③CO和H2的混合氣、④HCHO、⑤CH3COOH、⑥HO—CH2—CH2—OH中，符合題意的是()A．均不符合 B．只有①②③C．只有④⑤ D．全部符合解析：由2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2CO2,2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2，即CO＋Na2O2=Na2CO3，所以wgCO滿足題意。由2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2H2O,2H2O＋2Na2O2=4NaOH＋O2↑，即H2＋Na2O2=2NaOH，可知wgH2也滿足。由此可以拓展為：CO與H2的混合氣體或化學式能改寫為(CO)m(H2)n就滿足題意。答案：D二、非選擇題11．下列關于鈉及其化合物的描述正確的是________。A．實驗室取用鈉的時候，剩余的鈉不能放回原試劑瓶B．由于Na2O2與水反應得到強堿NaOH，所以是堿性氧化物C．Na2O與Na2O2的組成中，陰陽離子個數(shù)比都是1∶2D．鈉及其化合物都可以發(fā)生焰色反應，該變化是物理變化E．在Na2O2與H2O、CO2的反應中，只作氧化劑，每得到1molO2，轉移4mol電子F．Ca(OH)2溶液與CaCl2溶液中都存在Ca2＋，都可以用來鑒別Na2CO3與NaHCO3解析：由于鈉易與空氣中H2O反應，反應放熱，放出氫氣。為了避免出現(xiàn)危險，用剩的鈉應放回原試劑瓶中，A錯；Na2O2與酸反應不只生成鹽和水，同時還有氧氣生成，所以不是堿性氧化物，B錯；Na2O是由Na＋與O2－組成，Na2O2是由Na＋與Oeq\o\al(2－,2)組成，陰陽離子個數(shù)比都是1∶2，C正確；焰色反應是一種元素的性質，是物理變化，D正確；Na2O2與H2O、CO2的反應中，Na2O2既是氧化劑，也是還原劑。每得到1molO2，轉移2mol電子，E錯；由于Ca(OH)2除了可以電離出Ca2＋外，還可以電離出OH－，在與NaHCO3反應時，可以把HCOeq\o\al(－,3)中和為COeq\o\al(2－,3)而生成CaCO3沉淀。所以Ca(OH)2溶液不能用來鑒別Na2CO3與NaHCO3，F(xiàn)錯。答案：CD12．(2023·山東濰坊第一中學月考)某課外小組模擬呼吸面具中的原理(過氧化鈉與潮濕二氧化碳反應)，設計用下列儀器來制取氧氣并測量氧氣的體積。上圖中量氣裝置E是由甲、乙兩根玻璃管組成，它們用橡皮管連通，并裝入適量水。甲管有刻度(0～50mL)，供量氣用；乙管可上下移動，以調節(jié)液面高低。實驗室可供選用的藥品還有：稀硫酸、鹽酸、過氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水。上述裝置的連接順序是⑤③④⑥⑦②①⑧。(提示：B裝置用來除去制得的CO2中的HCl)試回答：(1)寫出裝置D中的化學反應方程式：________________________________________________________________________。(2)C裝置用來制取CO2，寫出此裝置中的化學反應方程式：________________________________________________________________________。(3)裝置A的作用是________________________________________________________________________。(4)為了較準確地測量氧氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性之外，在讀取反應前后甲管中液面的讀數(shù)，求其差值的過程中，應注意________(填寫字母編號)。a．視線與凹液面最低處相平b．等待片刻，待乙管中液面不再上升時，立刻讀數(shù)c．讀數(shù)時應上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平d．讀數(shù)時不一定使甲、乙兩管液面相平解析：題目要求利用過氧化鈉與二氧化碳(潮濕)反應制取氧氣，故首先需要制備二氧化碳。只有儀器C可以用來制取二氧化碳。制氣原料應該采用大理石和鹽酸，此法制得的二氧化碳中會含有少量氯化氫，需通過裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，以除去這些氯化氫。然后使凈化后的二氧化碳通過過氧化鈉來制取氧氣，該儀器只能選用裝置D。此反應屬于氣體與固體之間的反應，不易反應完全，為了除去生成的氧氣中混有的未反應的二氧化碳，可以使它們通過儀器A。在測量氧氣體積時，為了使測量更為準確，要注意上下移動儀器E中的乙管，使甲、乙兩管的液面相平，以使甲管中的氣壓與大氣氣壓相等，同時視線應與甲管內凹液面最低處相平，以減少觀察誤差。答案：(1)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(2)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O(3)吸收混在O2中未反應的CO2(4)ac13．有A、B兩種常見化合物，其焰色反應均呈黃色，C是一種單質氣體，相互轉化關系如下圖所示(其他物質均已略去)?；卮鹣铝袉栴}：(1)①B加熱產(chǎn)生D的化學方程式________________________________________________________________________。②B加稀硫酸產(chǎn)生D的離子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)請用化學方程式表示A在潛水艇中的一種重要用途________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)A、B在密閉裝置中加熱，充分反應后，若只得到一種固體化合物E，其化學式為__________________。解析：A、B均為鈉的化合物，加熱、加水、加酸均能產(chǎn)生氣體，加熱產(chǎn)生氣體C，猜測可能含有碳酸氫鈉，加H2SO4產(chǎn)生氣體C、D，猜測有Na2O2，C為O2，D為CO2，加水后通入CO2生成B，可推測B為NaHCO3，A為Na2O2。答案：(1)①2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O②HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O(2)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(3)Na2CO314．工業(yè)純堿中常含有NaCl、Na2SO4等雜質，可用如下圖所示的裝置測定工業(yè)純堿中有效成分的含量。實驗過程的主要步驟是：①準確稱取干燥試樣xg(x>2)，放入廣口瓶C中。②準確稱量裝有堿石灰的干燥管的質量為yg。③從分液漏斗中緩緩注入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣體為止。④緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后將干燥管取下，準確稱量其質量為Wg。根據(jù)以上實驗，填寫下列空格：(1)裝置A的作用是____________________________，如果不用裝置A，會導致實驗結果偏________(填“大”“小”或“不變”，下同)。(2)裝置B的作用是__________________，如果不用裝置B，會導致實驗結果偏________。(3)通入空氣的作用是__________________________________________