高中化学人教版第三章金属及其化合物 省赛获奖

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．Na2O2在储存和运输时应张贴的标志是()解析：Na2O2具有强氧化性，故应标明氧化剂。答案：D2．下列物质既能与硫酸反应，又能与NaOH反应的是()A．Na2CO3 B．NaHSO4C．NaHCO3 D．Na2SO4解析：NaHCO3为弱酸的酸式盐，可与NaOH反应生成正盐Na2CO3，也可与硫酸(强酸)反应生成弱酸(H2CO3)，H2CO3不稳定，分解生成CO2和H2O。答案：C3．有关焰色反应的说法正确的是()A．焰色反应是金属单质表现的性质B．焰色反应是因为发生了化学变化而产生的C．焰色反应看到黄色火焰并不能确定该物质一定不含钾元素D．洗涤焰色反应中用到的铂丝可用稀硫酸代替稀盐酸解析：焰色反应是某些金属元素(包括单质和化合物)表现的性质，A不正确；焰色反应是物理光学现象，称为反应不属于“反应”，B不正确；观察钾元素的火焰需借助蓝色钴玻璃，C正确；洗涤焰色反应用到的金属铂丝不用稀硫酸代替稀盐酸，因为硫酸不易挥发，造成干扰，D不正确。答案：C4．将一定量的Na2O2粉末加入到滴有紫色石蕊试液的水中，并振荡，可观察到的现象是()A．溶液仍为紫色B．溶液最终为蓝色C．最终溶液褪色，而无其他现象D．溶液中有气泡产生，溶液最终变为无色解析：由于Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，所以溶液中有气泡产生，NaOH使紫色石蕊试液变蓝；又因为Na2O2具有强氧化性，又会将有机色素氧化为无色物质，溶液最终变为无色。答案：D5．关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是()A．热稳定性：NaHCO3<Na2CO3B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3<Na2CO3C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3<Na2CO3D．等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2质量相同解析：B项，在与同浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3更剧烈；D项，由反应可知：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑，当n(NaHCO3)＝n(Na2CO3)时，产生的CO2一样多。答案：B6．某种混合气体可能含有N2、HCl和CO，把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化。经干燥后再通过足量的Na2O2固体，气体体积减少。最后通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减少，但还有剩余气体。以下对混合气体的判断正确的是()A．一定没有N2，HCl和CO至少有一种B．一定没有N2，HCl和CO都有C．一定有N2，HCl和CO至少有一种D．一定有N2和HCl，肯定没有CO解析：最后还有气体剩余，证明混合气体中一定有N2，干燥后气体通过Na2O2固体体积减小，说明干燥气体中有CO2，而HCl与NaHCO3溶液、CO和灼热的CuO反应后都有CO2生成且气体体积不变，故HCl、CO含有一种或两种不能确定。答案：C7．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钡溶液C．加入澄清石灰水 D．加入稀盐酸解析：A项，因为CO2能和Na2CO3溶液发生如下反应：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，故可用来除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而Ba(OH)2、Ca(OH)2和盐酸都能和NaHCO3、Na2CO3反应。答案：A8．将物质的量相等的Na2O和Na2O2分别投入到足量且等质量的水中，得到溶质质量分数分别为a%和b%的两种溶液，则a和b的关系是()A．a＝b B．a>bC．a<b D．无法确定解析：Na2O＋H2O=2NaOH,2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，物质的量均为xmol的Na2O和Na2O2分别与18xg水反应生成2xmolNaOH，所得溶液中溶质NaOH物质的量或质量分别相等，溶剂(等质量水减去消耗的18xg)相同，故质量分数a%，b%相等。答案：A9．鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种方法，其中最合理的是()A．分别取少量样品置于两支试管中配成等物质的量浓度的溶液，分别加入1mol/L的盐酸，观察气泡产生的快慢程度B．分别取少量样品溶于水后，再测量溶液的pHC．分别取少量样品配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀生成D．先取少量样品配成溶液，然后取溶液做焰色反应实验，观察火焰的颜色解析：K2CO3与盐酸反应是分步进行的，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，A项合理；B项中，因没有明确两种盐溶液的浓度，故不合理；C项，二者与Ba(OH)2溶液反应都产生BaCO3白色沉淀；D项中可直接用固体试样做焰色反应实验而不必先配成溶液。答案：A10．(2023·辽宁朝阳期末)某温度下，wg某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应，固体质量增加wg。在①H2、②CO、③CO和H2的混合气、④HCHO、⑤CH3COOH、⑥HO—CH2—CH2—OH中，符合题意的是()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(点燃))2CO2,2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2，即CO＋Na2O2=Na2CO3，所以wgCO满足题意。由2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O,2H2O＋2Na2O2=4NaOH＋O2↑，即H2＋Na2O2=2NaOH，可知wgH2也满足。由此可以拓展为：CO与H2的混合气体或化学式能改写为(CO)m(H2)n就满足题意。答案：D二、非选择题11．下列关于钠及其化合物的描述正确的是________。A．实验室取用钠的时候，剩余的钠不能放回原试剂瓶B．由于Na2O2与水反应得到强碱NaOH，所以是碱性氧化物C．Na2O与Na2O2的组成中，阴阳离子个数比都是1∶2D．钠及其化合物都可以发生焰色反应，该变化是物理变化E．在Na2O2与H2O、CO2的反应中，只作氧化剂，每得到1molO2，转移4mol电子F．Ca(OH)2溶液与CaCl2溶液中都存在Ca2＋，都可以用来鉴别Na2CO3与NaHCO3解析：由于钠易与空气中H2O反应，反应放热，放出氢气。为了避免出现危险，用剩的钠应放回原试剂瓶中，A错；Na2O2与酸反应不只生成盐和水，同时还有氧气生成，所以不是碱性氧化物，B错；Na2O是由Na＋与O2－组成，Na2O2是由Na＋与Oeq\o\al(2－,2)组成，阴阳离子个数比都是1∶2，C正确；焰色反应是一种元素的性质，是物理变化，D正确；Na2O2与H2O、CO2的反应中，Na2O2既是氧化剂，也是还原剂。每得到1molO2，转移2mol电子，E错；由于Ca(OH)2除了可以电离出Ca2＋外，还可以电离出OH－，在与NaHCO3反应时，可以把HCOeq\o\al(－,3)中和为COeq\o\al(2－,3)而生成CaCO3沉淀。所以Ca(OH)2溶液不能用来鉴别Na2CO3与NaHCO3，F错。答案：CD12．(2023·山东潍坊第一中学月考)某课外小组模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应)，设计用下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积。上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(0～50mL)，供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。上述装置的连接顺序是⑤③④⑥⑦②①⑧。(提示：B装置用来除去制得的CO2中的HCl)试回答：(1)写出装置D中的化学反应方程式：________________________________________________________________________。(2)C装置用来制取CO2，写出此装置中的化学反应方程式：________________________________________________________________________。(3)装置A的作用是________________________________________________________________________。(4)为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意________(填写字母编号)。a．视线与凹液面最低处相平b．等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数c．读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平d．读数时不一定使甲、乙两管液面相平解析：题目要求利用过氧化钠与二氧化碳(潮湿)反应制取氧气，故首先需要制备二氧化碳。只有仪器C可以用来制取二氧化碳。制气原料应该采用大理石和盐酸，此法制得的二氧化碳中会含有少量氯化氢，需通过装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，以除去这些氯化氢。然后使净化后的二氧化碳通过过氧化钠来制取氧气，该仪器只能选用装置D。此反应属于气体与固体之间的反应，不易反应完全，为了除去生成的氧气中混有的未反应的二氧化碳，可以使它们通过仪器A。在测量氧气体积时，为了使测量更为准确，要注意上下移动仪器E中的乙管，使甲、乙两管的液面相平，以使甲管中的气压与大气气压相等，同时视线应与甲管内凹液面最低处相平，以减少观察误差。答案：(1)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(2)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O(3)吸收混在O2中未反应的CO2(4)ac13．有A、B两种常见化合物，其焰色反应均呈黄色，C是一种单质气体，相互转化关系如下图所示(其他物质均已略去)。回答下列问题：(1)①B加热产生D的化学方程式________________________________________________________________________。②B加稀硫酸产生D的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)请用化学方程式表示A在潜水艇中的一种重要用途________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)A、B在密闭装置中加热，充分反应后，若只得到一种固体化合物E，其化学式为__________________。解析：A、B均为钠的化合物，加热、加水、加酸均能产生气体，加热产生气体C，猜测可能含有碳酸氢钠，加H2SO4产生气体C、D，猜测有Na2O2，C为O2，D为CO2，加水后通入CO2生成B，可推测B为NaHCO3，A为Na2O2。答案：(1)①2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O②HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O(2)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(3)Na2CO314．工业纯碱中常含有NaCl、Na2SO4等杂质，可用如下图所示的装置测定工业纯碱中有效成分的含量。实验过程的主要步骤是：①准确称取干燥试样xg(x>2)，放入广口瓶C中。②准确称量装有碱石灰的干燥管的质量为yg。③从分液漏斗中缓缓注入稀硫酸，至不再产生气体为止。④缓缓鼓入空气数分钟，然后将干燥管取下，准确称量其质量为Wg。根据以上实验，填写下列空格：(1)装置A的作用是____________________________，如果不用装置A，会导致实验结果偏________(填“大”“小”或“不变”，下同)。(2)装置B的作用是__________________，如果不用装置B，会导致实验结果偏________。(3)通入空气的作用是__________________________________________