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钠镁及其化合物
第二单元 钠、镁及其化合物
第1讲 钠、镁及其化合物
课时训练练知能、提成绩限时测评
(时间:
40分钟)
测控导航表
考点
易
中
钠的性质、用途
1
镁的性质和制取
4
7
过氧化钠
8
碳酸钠与碳酸氢钠
2
12,14
综合
3,5,6,9,10
11,13
基础过关
1.(2014临沂模拟)下列关于钠的叙述正确的是( D )
A.钠在空气中燃烧生成Na2O
B.根据反应Na+KCl
NaCl+K↑,知Na的金属性强于K
C.钠燃烧时发出黄色(透过蓝色钴玻璃)的火焰
D.实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原瓶
解析:
钠在空气中燃烧生成Na2O2,只有在常温下才生成Na2O,A错;反应Na+KCl
NaCl+K↑是利用了K的低沸点,B错;观察Na燃烧时的火焰不能透过蓝色钴玻璃,C错;实验用剩的金属钠应放回原瓶,不能随意丢弃,以防失火,D正确。
2.(2013胜利一中期中)①纯净碳酸钠amol;②碳酸钠与碳酸氢钠的混合物共amol。
两者相比,下列叙述正确的是( D )
A.分别与足量盐酸完全反应时,混合物的耗酸量多
B.分别和足量盐酸完全反应时,纯净碳酸钠产生二氧化碳多
C.分别溶于水,再加入足量澄清石灰水,混合物得到的沉淀量多
D.分别配成等体积溶液,纯净物溶液中Na+的物质的量浓度大
解析:
两者与足量盐酸反应时,前者耗酸量多,产生二氧化碳的量一样多,故A、B错误;与足量澄清石灰水反应时得到的沉淀一样多,C
错误。
3.(2013福州一中模拟)下列装置所示的实验不能达到目的的是( A )
解析:
A项,生成的氧气沿长颈漏斗逸出,故不能测出双氧水的化学反应速率;B项,Na和水反应放热,使试管内气压增大,故U形管中的红墨水右移;C项,根据氧化还原反应原理,可证明KMnO4、Cl2、S的氧化性依次减弱;D项,加热烧杯后,NH4Cl发生分解,在烧瓶处遇冷重新结合成NH4Cl,从而与SiO2分离。
4.(2013福州一中模拟)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是( D )
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁
解析:
A项,明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化;B项,由于锌比铁的金属性强,故形成锌铁原电池,保护铁;
C项,MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料;D项,电解MgCl2饱和溶液,得到的是氢氧化镁。
5.(2014江苏南京质检)下列实验装置不能达到实验目的的是( D )
解析:
A中反应放热导致大试管中气体压强增大,红墨水柱右侧上升;B中胶头滴管中为NaOH浓溶液,能吸收较多的CO2使圆底烧瓶中气体压强减小;焰色反应可用光洁无锈的铁丝、镍丝、钨丝等代替铂丝;D中应将NaHCO3置于小试管中,Na2CO3置于大试管中,加热时右边烧杯中澄清石灰水变浑浊,左侧烧杯中澄清石灰水不变浑浊,说明热稳定性:
Na2CO3>NaHCO3。
6.(2013福建八闽一中模拟)下列说法不正确的是( A )
A.将Na2O2投入NH4Cl溶液中只可能生成一种气体
B.铁分别与稀盐酸和硫反应,产物中铁元素的化合价相同
C.向饱和ZnS溶液中加入Na2S有沉淀析出,但Ksp(ZnS)不变
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入适量BaCl2溶液后溶液褪色
解析:
2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑,NH4Cl+NaOH
NaCl+NH3↑+H2O,A错误;Fe+2HCl
FeCl2+H2↑,Fe+S
FeS,产物中铁元素化合价均为+2,B正确;Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,C正确;C
水解产生的OH-使酚酞变红,加入BaCl2后,Ba2++C
BaCO3↓,C
浓度减小至消失使平衡:
C
+H2O
HC
+OH-左移,溶液碱性减弱或消失,直至酚酞褪色,
D正确。
7.镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料,工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却,下列气体①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2中可作为冷却气的是( C )
A.①②B.②③C.③④D.④⑤
解析:
镁在高温下可与O2、N2、CO2发生化学反应,所以空气、CO2、N2不能作为镁蒸气的冷却气体。
Ar、H2不与镁反应,可作为其蒸气冷却气体。
8.(2014安徽蚌埠模拟)在含有Fe3+、Fe2+、Al3+、N
的稀溶液中,加入足量的Na2O2固体,充分反应后,再加入过量的稀盐酸,完全反应后,离子数目没有变化的是( C )
A.Fe3+B.Fe2+C.Al3+D.N
解析:
加入Na2O2固体,生成了NaOH和O2,O2把Fe2+氧化成了Fe3+,Fe3+被NaOH沉淀为Fe(OH)3,Al3+转化成了Al
N
与碱反应有部分NH3逸出,再加过量稀盐酸,Fe(OH)3和Al
又变回了Fe3+和Al3+,所以离子数目的变化情况是Fe3+增加,Fe2+减少,N
减少,Al3+不变。
9.(2013厦门双十中学模拟)根据Mg与CO2的反应推测,Na也能在CO2中燃烧,且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的两种或三种。
某兴趣小组用如图装置进行实验探究。
【实验Ⅰ】操作步骤:
①按图连接装置,检查装置气密性,并往各装置中加入试剂;
②打开装置a上活塞一段时间;
③点燃d处酒精灯,使CO2与Na充分反应。
停止加热,继续通气体使双通管冷却。
(1)装置b中装有 溶液。
(2)步骤②中,当观察到 时,才能进行步骤③。
【实验Ⅱ】探究反应产物及反应机理。
取反应后双通管中固体物质29.2g进行如下实验:
①将固体溶于足量的水并过滤、洗涤,得到1.8g滤渣(干燥);
②将滤液加水稀释配成250mL的溶液;
③取25.00mL步骤②的溶液,滴加足量BaCl2溶液,将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥,称量得固体质量为3.94g;
④另取25.00mL步骤②的溶液,滴加甲基橙作为指示剂,用
3.0mol·L-1盐酸滴定,消耗盐酸体积为20.00mL。
(3)步骤②中固体溶于水后过滤,不溶物必须经过洗涤,洗涤的具体操作是 。
(4)通过实验数据分析29.2g残留固体中,含有哪几种固体?
。
其中 固体质量最大,为 g。
(5)该探究条件下,钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。
解析:
(1)装置b中装有饱和NaHCO3溶液,目的是吸收CO2中混有的HCl气体。
(2)当观察到e处的澄清石灰水变浑浊时,说明通过d装置的气体已经是纯净的CO2,然后再点燃d处的酒精灯,使CO2与Na反应。
(4)1.8g滤渣为C,n(C)=0.15mol,3.94g白色沉淀是BaCO3,由此可知,29.2g残留固体中含有n(Na2CO3)=n(BaCO3)=
=0.2mol,则m(Na2CO3)=0.2mol×106g·mol-1=21.2g,则m(Na2O)=29.2g-
1.8g-21.2g=6.2g,n(Na2O)=0.1mol。
(5)通过以上实验说明Na与CO2反应生成C、Na2CO3和Na2O,且n(C)∶n(Na2CO3)∶n(Na2O)=0.15mol
∶0.2mol∶0.1mol=3∶4∶2,该反应的化学方程式为12Na+7CO2
3C+4Na2CO3+2Na2O。
答案:
(1)饱和碳酸氢钠(或饱和NaHCO3)
(2)e处澄清石灰水变浑浊
(3)将蒸馏水沿玻璃棒注入漏斗中,至刚好浸没沉淀,静置待水自然流下,重复上述操作2~3次
(4)C、Na2O和Na2CO3 Na2CO3 21.2
(5)12Na+7CO2
3C+2Na2O+4Na2CO3
10.(2013福州模拟)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,相互转化关系如图所示(其他物质均已略去)。
回答下列问题:
(1)写出A的电子式:
。
(2)①B加热产生D的化学方程式为 。
②B加稀硫酸产生D的离子方程式为 。
(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:
由于A、B的焰色反应均呈黄色,故两者为钠的化合物。
根据转化关系图可知,加热、加水、加酸均能产生气体,加热产生气体C,可猜测可能含有Na2CO3或NaHCO3,加H2SO4产生气体C、D,可猜测为Na2O2,C为O2,D为CO2,加水后通入CO2生成B,可推知B为NaHCO3,A为Na2O2,据此可回答有关问题。
答案:
(1)Na+[
]2-Na+
(2)①2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
②HC
+H+
CO2↑+H2O
(3)Na2CO3
能力提升
11.(高考题组合)下列叙述中正确的是( D )
A.(2013年广东理综)1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去2nA个电子
B.(2012年四川理综)钠与水反应:
Na+2H2O
Na++2OH-+H2↑
C.(2012年广东理综改编)Na2O2用作呼吸面具的供氧剂,不涉及氧化还原反应
D.(2012年安徽理综)NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
解析:
1molNa被完全氧化时,不论生成Na2O还是Na2O2,都失去nA个电子,A错误;钠与水反应:
2Na+2H2O
2Na++2OH-+H2↑,B错误;Na2O2中氧元素的化合价既升高又降低,因此涉及氧化还原反应,C错误;
NaHCO3、HCOONa均为离子化合物,含有离子键,在HC
、HCOO-中均含有共价键,D正确。
12.把7.4gNa2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水,配成100mL溶液,其中c(Na+)=0.6mol·L-1,若把等质量的混合物加热至恒重时,残留物的质量为( A )
A.3.18gB.2.12g
C.5.28gD.4.22g
解析:
残留固体全部为Na2CO3,由Na+守恒,n(Na2CO3)=
n(Na+)=
×0.1L
×0.6mol·L-1=0.03mol,m(Na2CO3)=106g·mol-1×0.03mol=3.18g。
13.(2012年上海化学改编)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
完成下列计算:
(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。
若产生40.32L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠 g。
(2)钠
钾合金可在核反应堆中用作热交换液。
5.05g钠
钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气。
①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。
②计算并确定该钠
钾合金的化学式。
(3)常温下,称取不同氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和pH=7,然后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失。
氢氧化钠质量(g)
氯化钠质量(g)
①
2.40
3.51
②
2.32
2.34
③
3.48
3.51
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。
通过计算,分析和比较上表3组数据,给出结论。
解析:
(1)设需要NaN3的质量为x,
2NaN3
2Na
2mol×65g·mol-13mol×22.4L·mol-1
x40.32L
则有x=78g。
(2)①c(OH-)=
=0.75mol·L-1,
②设上述合金中含amol钠、bmol钾,
则有
解得a=0.05,b=0.1,
该钠
钾合金的化学式为NaK2。
(3)由NaCl质量推算,NaOH样品的摩尔质量为
M1(NaOH)=
=40g·mol-1,
M2(NaOH)=
=58g·mol-1,
M3(NaOH)=
=58g·mol-1。
结论:
实验①所取NaOH样品是NaOH;实验②和实验③所取NaOH样品应该是NaOH·H2O。
答案:
(1)78
(2)①0.75mol·L-1 ②NaK2(计算过程略)
(3)结论:
实验①所取氢氧化钠样品是NaOH;实验②和实验③所取氢氧化钠样品应该是NaOH·H2O。
14.为测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数,设计如下实验方案:
(1)方案一:
称取一定质量的样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称取剩余固体质量,计算。
实验中加热至恒重的目的是 。
(2)方案二:
按如图装置进行实验,并回答以下问题。
①实验前先 。
分液漏斗中应该装 (填“盐酸”或“硫酸溶液”)。
D装置的作用是 。
②实验中除称量样品质量外,还需称 装置反应前后质量的变化(填装置的字母代号)。
③根据此实验得到的数据,测定结果有误差。
因为实验装置还存在一个明显缺陷,该缺陷是 。
(3)方案三:
称取一定量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量氯化钡溶液。
过滤、洗涤、干燥沉淀、称量固体质量、
计算:
①实验中判断沉淀已完全的方法是 。
②如加入试剂改为氢氧化钡溶液,已知称得样品9.5g,干燥的沉淀质量为19.7g,则样品中碳酸钠的质量分数为 。
解析:
(1)方案一中发生反应2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,加热至恒重是为了保证NaHCO3完全分解。
(2)①由于实验中要生成气体CO2,所以实验前应检查装置的气密性。
由于盐酸具有较强挥发性,所以分液漏斗中应选用H2SO4溶液。
这样A中产生的CO2中只含有H2O(g),通过B装置中的浓H2SO4干燥后,CO2被C装置中的碱石灰吸收。
D装置中碱石灰的作用是防止外界空气中的CO2和H2O(g)进入C中引起误差。
②据A中发生的反应和各装置的作用知还需称量装置C反应前后的质量,即CO2的质量。
③据CO2气体的产生和流向可知,A、B中都残留部分CO2气体,无法被C装置吸收。
(3)①检验沉淀已完全的方法是:
取沉淀静置后的上层清液,向其中加入含Ba2+的溶液检验有无C
剩余。
②设n(Na2CO3)为n1,n(NaHCO3)为n2
解得
则样品中w(Na2CO3)=
×100%=55.8%。
答案:
(1)保证NaHCO3全部分解
(2)①检查装置的气密性 硫酸溶液 防止空气中水蒸气、CO2进入C管被吸收 ②C
③A、B中的CO2无法全部进入C中被吸收
(3)①取反应后的上层清液,继续滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明沉淀已完全 ②55.8%
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- 及其 化合物