第8講 鈉、鎂及其化合物1下列關(guān)于堿金屬的敘述中正確的(  )A.堿金屬單質(zhì)與水反應(yīng)都能生成堿和H2B.堿金屬單質(zhì)都是質(zhì)軟、電和熱的良導(dǎo)體,焰色反應(yīng)都呈現(xiàn)黃色C.堿金屬的密度都小于1 g/cm3,因此堿金屬單質(zhì)都可以保存在煤油中D.堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒都生成過(guò)氧化物解析:堿金屬性質(zhì)較活潑,都能和水反應(yīng)生成堿及氫氣故A正確;堿金屬單質(zhì)都是質(zhì)軟、電和熱的良導(dǎo)體,但只有鈉焰色反應(yīng)呈現(xiàn)黃色,故B錯(cuò)誤;Li、Na、K的密度小于1 g/cm3Rb、Cs的密度大于1 g/cm3,故C錯(cuò)誤;Li在空氣中燃燒生成氧化鋰,Na在空氣中燃燒生成過(guò)氧化鈉K在空氣中燃燒生成超氧化鉀,故D錯(cuò)誤。答案:A2.(2021·江蘇揚(yáng)州測(cè)試)下列有關(guān)鈉及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(  )A.Na易與O2反應(yīng)可用作高壓鈉燈B.NaHCO3受熱易分解,可用作抗酸藥C.Na2O2具有漂白性可用作供氧劑D.Na2CO3溶液顯堿性,可用于清洗油污解析:A.Na易與O2反應(yīng),是因?yàn)殁c的化學(xué)性質(zhì)活潑高壓鈉燈的原理是鈉蒸氣放電,是鈉的物理性質(zhì)故A錯(cuò)誤;B.NaHCO3與胃酸HCl反應(yīng),可用作抗酸藥,并不是因?yàn)槠涫軣岱纸?/span>,故B錯(cuò)誤;C.Na2O2可用作供氧劑是因?yàn)槠渑c二氧化碳、水反應(yīng)生成氧氣,并不是因?yàn)槠淦仔?/span>故C錯(cuò)誤;D.Na2CO3溶液顯堿性油污在堿性條件下容易水解生成易溶于水的物質(zhì),故可用于清洗油污故D正確。答案:D3.將2.48 g Na和Na2O2的混合物與足量的水反應(yīng)得到0.36 g混合氣體,將混合氣體用電火花引燃恰好完全反應(yīng),則Na與Na2O2的質(zhì)量之比為(  )A.21       B.46∶39C.2339       D.2378解析:鈉與水、過(guò)氧化鈉與水、氫氣與氧氣的反應(yīng)方程式如下: 2Na+2H2O===2NaOH+H2鈉與氫氣的關(guān)系式為2Na~H2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2過(guò)氧化鈉與氧氣的關(guān)系式為:2Na2O2~O2,2H2+O22H2O氫氣和氧氣的關(guān)系式為:2H2~O2,將該混合氣體通過(guò)電火花引燃恰好完全反應(yīng),說(shuō)明氫氣和氧氣反應(yīng)的物質(zhì)的量之比恰好等于它們反應(yīng)的計(jì)量數(shù)之比即氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之比為2∶1,通過(guò)鈉與氫氣、過(guò)氧化鈉與氧氣、氫氣與氧氣的關(guān)系式可得鈉與過(guò)氧化鈉的關(guān)系式為:4Na~2H2~O2~2Na2O2所以Na與Na2O2物質(zhì)的量之比為4∶2=2∶1,Na與Na2O2的質(zhì)量比=(23×2)∶(78×1)=23∶39。答案:C4.(2021·江西鉛山聯(lián)考)下列敘述正確的是(  )Na2O與Na2O2都能和水反應(yīng)生成堿,它們都是堿性氧化物?、贜a2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反應(yīng)得到白色沉淀?、垅c在常溫下不容易被氧化?、躈a2O2可作供氧劑,而Na2O不行?、菔镌囈褐屑尤隢a2O2粉末,先變藍(lán)后褪色并有氣泡生成?、掴c與濃NH4Cl溶液反應(yīng),放出的氣體中含H2和NH3A.都正確            B.②③④⑤  C.④⑤⑥           D.②⑤⑥解析: ①Na2O2和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣不是堿性氧化物,故錯(cuò)誤;Na2CO3溶液和CaCl2溶液反應(yīng)得到碳酸鈣沉淀,NaHCO3溶液與CaCl2溶液不反應(yīng)故錯(cuò)誤;③鈉的性質(zhì)活潑,在常溫下易被氧化生成氧化鈉,故錯(cuò)誤;Na2O2能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,Na2O2能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣而Na2O與二氧化碳、水反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生氧氣因此Na2O2可作供氧劑,而Na2O不行故正確;⑤Na2O2粉末與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,過(guò)氧化鈉具有強(qiáng)氧化性和漂白性所以石蕊試液中加入Na2O2粉末,先變藍(lán)后褪色,并有氣泡生成,故正確;⑥鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣生成的氫氧化鈉和氯化銨能反應(yīng)生成氯化鈉、氨氣和水,故正確。答案:C5.(2021·湖北聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)“侯氏制堿法”原理制備少量NaHCO3:NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3+NH4Cl。實(shí)驗(yàn)包括制取氨氣→制取NaHCO3分離NaHCO3干燥NaHCO3四個(gè)步驟。下列實(shí)驗(yàn)必須選用的主要儀器正確的是(  )A.制取氨氣可選用②B制取NaHCO3,可選用④⑦⑨C.分離NaHCO3,可選用④⑤⑥⑦D.干燥NaHCO3,可選用②③⑦⑧解析:實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl和Ca(OH)2固體加熱制取氨氣,選擇儀器②③,A項(xiàng)正確;制取NaHCO3是在飽和氯化鈉溶液中依次通入NH3和CO2,只需要⑨,B項(xiàng)錯(cuò)誤;分離NaHCO3即過(guò)濾,需要④⑤⑦,C項(xiàng)錯(cuò)誤;干燥NaHCO3,需要在干燥器中干燥不用②③⑦⑧,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A6.下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?  ) 解析:A中反應(yīng)放熱,導(dǎo)致大試管中氣體壓強(qiáng)增大紅墨水柱右側(cè)上升;B中膠頭滴管中為NaOH濃溶液,能吸收較多的CO2,使圓底燒瓶中氣體壓強(qiáng)減小;焰色反應(yīng)可用光潔無(wú)銹的鐵絲、鎳絲、鎢絲等代替鉑絲;D中應(yīng)將NaHCO3置于小試管中,Na2CO3置于大試管中,加熱時(shí)右邊燒杯中澄清石灰水變渾濁,左側(cè)燒杯中澄清石灰水不變渾濁,說(shuō)明熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3。答案:D7.(雙選)某同學(xué)用Na2CO3和NaHCO3溶液進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法中正確的是(  )A.實(shí)驗(yàn)前兩溶液的pH相等B.實(shí)驗(yàn)前兩溶液中離子種類(lèi)完全相同C.加入CaCl2溶液后生成的沉淀一樣多D.加入CaCl2溶液后,碳酸鈉溶液中反應(yīng)的離子方程式都是CO+Ca2===CaCO3解析:等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液中碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子,溶液pH不同,碳酸鈉溶液pH大于碳酸氫鈉,故A錯(cuò)誤;溶液中含有的離子均為碳酸根離子、碳酸氫根離子、氫氧根離子、鈉離子和氫離子,實(shí)驗(yàn)前兩溶液中離子種類(lèi)完全相同,故B正確;碳酸氫鈉和氯化鈣溶液不反應(yīng),碳酸鈉和氯化鈣以1∶1反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,故C錯(cuò)誤;加入CaCl2溶液后,碳酸鈉溶液中反應(yīng)的離子方程式是CO+Ca2===CaCO3,碳酸氫鈉和氯化鈣不反應(yīng)故D正確。答案:BD8.物質(zhì)的量相同的N2、O2、CO2混合后通過(guò)Na2O2顆粒一段時(shí)間,測(cè)得體積變?yōu)樵旌蠚怏w體積的(同溫同壓下),此時(shí)N2、O2、CO2的物質(zhì)的量之比為(  )A.110          B.690C.341          D.332解析:設(shè)反應(yīng)前N2、O2、CO2的體積都為3,則反應(yīng)前總體積為9反應(yīng)后總體積為8。2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ΔV   2           1  1   2           1  (9-8)=1即反應(yīng)消耗CO2 2體積,生成O2 1體積,故反應(yīng)后:V(N2)=3,V(O2)=3+1=4V(CO2)=3-21。三者的體積比即為物質(zhì)的量之比,為3∶4∶1。答案:C9.(雙選)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀鹽酸,CO2的生成量與加入鹽酸的體積的關(guān)系如圖。下列判斷正確的是(  )A.在0~a范圍內(nèi),只發(fā)生中和反應(yīng)B.a(chǎn)b段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO+2H===CO2+H2OC.a(chǎn)=0.3D.原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為 21答案:CD10.(2021·山西太原聯(lián)考)某同學(xué)為測(cè)定Na2CO3固體(含少量NaCl)的純度設(shè)計(jì)如下裝置(含試劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是  (  )A.必須在②③間添加吸收HCl的裝置B.的作用是防止空氣中的氣體影響實(shí)驗(yàn)的精確度C.通入空氣的作用是保證中產(chǎn)生的氣體完全轉(zhuǎn)移到D稱(chēng)取樣品和③中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量即可求算Na2CO3固體的純度解析:氫氧化鋇足量,揮發(fā)出的HCl不會(huì)影響B(tài)aCO3沉淀的生成和測(cè)定,無(wú)須單獨(dú)添加吸收HCl的裝置故A項(xiàng)錯(cuò)誤;堿石灰可與二氧化碳反應(yīng),吸收水分,可防止空氣中的氣體影響實(shí)驗(yàn)的精確度,故B項(xiàng)正確;根據(jù)③中沉淀的質(zhì)量計(jì)算碳酸鈉的純度,故需要通入空氣保證②中產(chǎn)生的二氧化碳完全轉(zhuǎn)移到③中,被充分吸收減小實(shí)驗(yàn)誤差,故C項(xiàng)正確;③中產(chǎn)生的沉淀為碳酸鋇,根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量可計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量,從而計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而可求算碳酸鈉固體的純度,故D項(xiàng)正確。答案:A11.(2021·福建省福清月考)Ⅰ.中國(guó)的侯德榜對(duì)索爾維制堿法進(jìn)行了改進(jìn),將合成氨工業(yè)與純堿工業(yè)聯(lián)合發(fā)明了侯氏制堿法,又稱(chēng)聯(lián)合制堿法,生產(chǎn)流程可以表示如下(代表所需物質(zhì)?代表產(chǎn)品)在上述工業(yè)流程中:(1)產(chǎn)品N的化學(xué)式:________,所需物質(zhì)A的名稱(chēng):________,B的電子式:____________________________________________________________________。(2)侯德榜制堿法的原理是________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。操作X的名稱(chēng)是________。.利用侯德榜制堿法的原理制備的純堿中含有少量NaCl等雜質(zhì),下列裝置可用來(lái)測(cè)定純堿中的Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:如圖所示組裝好實(shí)驗(yàn)儀器,并檢查其氣密性;準(zhǔn)確稱(chēng)取盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量(設(shè)為m1 g);準(zhǔn)確稱(chēng)取一定量的純堿(設(shè)為n g),并將其放進(jìn)廣口瓶B內(nèi);從分液漏斗中緩緩滴入一定量的稀硫酸,并從前端緩緩地鼓入空氣,至B反應(yīng)器中不再產(chǎn)生氣體為止;準(zhǔn)確稱(chēng)取干燥管D的總質(zhì)量(設(shè)為m2 g)。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題:(3)根據(jù)此實(shí)驗(yàn),計(jì)算出純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________________________________________(用m1、m2、n表示)。如果缺少裝置E,則實(shí)驗(yàn)所得純堿樣品的純度會(huì)______(“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。解析:(3)根據(jù)此實(shí)驗(yàn),干燥管D增加的是二氧化碳的質(zhì)量為(m2-m1)g通過(guò)差量法可知,純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%;如果缺少裝置E,空氣中的二氧化碳、水蒸氣會(huì)被干燥管D吸收,則實(shí)驗(yàn)所得純堿樣品的純度會(huì)偏高。答案:(1)NH4Cl 氨氣 ∶O∶∶C∶∶O∶(2)NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl過(guò)濾 (3) ×100% 偏高12.(2021·福建省福州月考)某小組探究影響金屬與水反應(yīng)劇烈程度的因素。(1)分別將等質(zhì)量的鈉塊和鎂條(打磨光亮)投入水中,記錄現(xiàn)象如下:鈉塊在水中劇烈反應(yīng)……發(fā)出響聲直至鈉消失鎂條表面緩慢產(chǎn)生少量氣泡,數(shù)分鐘后反應(yīng)停止,未收集到氣體,鎂條表面失去光澤補(bǔ)全Na與H2O反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:___________________________________。(2)探究Mg與H2O反應(yīng)緩慢的原因。資料:Mg與H2O反應(yīng)時(shí),Mg表面覆蓋了致密的Mg(OH)2導(dǎo)致反應(yīng)緩慢;NH和HCO可以加快Mg與水反應(yīng)。同學(xué)們?yōu)榱蓑?yàn)證NH和HCO對(duì)Mg與H2O反應(yīng)的促進(jìn)作用用與H2O反應(yīng)后的鎂條與4種鹽溶液進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下。實(shí)驗(yàn)序號(hào)abcd鹽溶液(均為0.1 mol·L-1)NH4ClNaHCO3NaClNH4HCO3溶液起始pH5.18.37.07.830 min時(shí)產(chǎn)生的氣體體積/mL1.50.7<0.11.4氣體的主要成分H230 min時(shí)鎂條表面情況大量固體附著(固體可溶于鹽酸)①根據(jù)Mg(OH)2的溶解平衡可解釋NH和HCO的作用。Mg(OH)2的溶解平衡表達(dá)式是_____________________________________________________________________________________________________________________________經(jīng)檢驗(yàn),a中還生成少量其他氣體,可進(jìn)一步證明NH促進(jìn)Mg與水反應(yīng)。檢驗(yàn)該氣體的方法是____________________________________________________________________________________________________________________。上表中能夠說(shuō)明HCO對(duì)Mg與H2O反應(yīng)起促進(jìn)作用的證據(jù)是___________。b、d所得固體中還檢驗(yàn)出堿式碳酸鎂[化學(xué)式用Mg2(OH)2CO3表示],寫(xiě)出生成該固體的離子方程式:___________________________________________________________________。綜合實(shí)驗(yàn)a~d可以得到的結(jié)論是NH和HCO都能與Mg(OH)2作用加快Mg與水反應(yīng),_______________________________________________________________________________________________________________________________(補(bǔ)充兩點(diǎn))。(3)實(shí)驗(yàn)表明:與水反應(yīng)的劇烈程度K>Na>Ca>Mg。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明影響金屬與水反應(yīng)劇烈程度的因素有_________________________________________。解析:(1)由于鈉的密度比水小,因此鈉浮在水面上反應(yīng)過(guò)程放熱,且鈉的熔點(diǎn)低,因此可以觀(guān)察到鈉熔化成小球反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生氫氣,使得鈉球受力不均,在水面上四處游動(dòng)。(2)①根據(jù)氫氧化鎂沉淀溶解平衡分析,氫氧化鎂固體在水中存在溶解平衡其表達(dá)式:Mg(OH)2(s)?Mg2(aq)+2OH(aq)。②實(shí)驗(yàn)a中加入氯化銨存在銨根的水解平衡NH+H2O?NH3·H2O+H,水解生成的氫離子與鎂反應(yīng)促進(jìn)銨根的水解,因此產(chǎn)生的氣體為氨氣,檢驗(yàn)氨氣用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接觸氣體試紙變藍(lán)則有NH3產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)b用的鹽溶液為碳酸氫鈉溶液,實(shí)驗(yàn)c中用的鹽溶液為氯化鈉溶液,兩溶液中陽(yáng)離子相同,30分鐘內(nèi),實(shí)驗(yàn)b產(chǎn)生的氣體體積遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)c因此可說(shuō)明碳酸氫根對(duì)Mg與H2O反應(yīng)起促進(jìn)作用。④實(shí)驗(yàn)b和實(shí)驗(yàn)d生成堿式碳酸鎂的離子方程式為2Mg(OH)2+2HCO===Mg2(OH)2CO3+CO+2H2O。⑤實(shí)驗(yàn)a、實(shí)驗(yàn)b與實(shí)驗(yàn)c對(duì)比,同濃度時(shí)NH的作用大于HCO實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)d對(duì)比,當(dāng)NH和HCO同時(shí)存在時(shí)促進(jìn)作用并未疊加。(3)與水反應(yīng)的劇烈程度K>Na>Ca>Mg,與金屬的活動(dòng)性有關(guān);上述實(shí)驗(yàn)中,鈉與水反應(yīng)生成可溶于水的氫氧化鈉,鎂與水反應(yīng)生成難溶于水的氫氧化鎂且鈉與水反應(yīng)劇烈,鎂與水反應(yīng)較慢,因此金屬和水反應(yīng)的劇烈程度,還與金屬和水反應(yīng)生成的氫氧化物的溶解性有關(guān)。答案:(1)鈉浮在水面上,熔化成小球并在水面上四處游動(dòng) (2)①M(fèi)g(OH)2(s)?Mg2(aq)+2OH(aq)?、谟脻駶?rùn)的紅色石蕊試紙接觸氣體,若試紙變藍(lán)則有NH3產(chǎn)生 ③30 min時(shí)實(shí)驗(yàn)b產(chǎn)生的氣體體積遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)c2Mg(OH)2+2HCO===Mg2(OH)2CO3+CO+2H2O同濃度時(shí)NH的作用大于HCO,NH和HCO共同存在時(shí)促進(jìn)作用并未疊加 (3)與金屬的活動(dòng)性和金屬與水反應(yīng)生成的氫氧化物的溶解性有關(guān)  

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