1、1课后作业 20 钠、镁及其化合物(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 6 分,共 60 分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.已知 A 是一种金属单质,B 显淡黄色,其转化关系如图所示,则 C 的以下性质错误的是( )A.溶液呈碱性B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀C.与足量盐酸反应放出气体D.受热易分解答案 D解析由题意知 A 为 Na,B 为 Na2O2,C 为 Na2CO3,D 为 NaOH;Na2CO3受热不易分解,D 项错误。2.在研究 Na 与 H2O 反应的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A.将一小块 Na 投入水中,
2、钠浮于水面,说明钠的密度比水小B.将一小块 Na 投入滴有酚酞溶液的水中,溶液变红,说明反应生成了碱C.将一小块 Na 投入 CuSO4溶液中,生成蓝色沉淀,说明 Na 没有 Cu 活泼D.点燃 Na 与肥皂水反应产生的气体,有尖锐爆鸣声,说明有 H2生成答案 C解析钠的密度小于水,所以钠会浮在水面上,A 正确;钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠溶液呈碱性,无色酚酞溶液遇碱变红色,B 正确;钠投入到 CuSO4溶液中,钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成蓝色沉淀,而不能由此说明 Na 没有 Cu 活泼,C 错误;点燃不纯的氢气有尖锐爆鸣声,所以点燃 Na 与肥皂水反应产生的气体有
3、尖锐爆鸣声,说明有 H2生成,D 正确。3.如图所示,两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。钠及其氧化物的物质的量均为 0.1 mol,水的质量为 100 g。下列说法正确的是 ( )A.甲、乙、丙都属于氧化还原反应B.甲反应的离子方程式为 Na+2H2O Na+2OH-+H2C.丙充分反应,能产生 0.05 mol O2,电子转移 0.1 molD.甲、乙、丙充分反应后所得溶液的溶质质量分数分别为 w1、 w2、 w3,其关系为 2w1=w3w2答案 C2解析乙不是氧化还原反应,A 不正确;B 项中离子方程式电荷不守恒、得失电子不守恒,B 不正确;D项中所得溶液的溶质质量分数的关
4、系为 2w1w2=w3,D 不正确。4.Na2CO3和 NaHCO3是常见的两种钠盐,它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法不正确的是 ( )A.NaHCO3能中和胃酸,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,可用于治疗胃酸过多B.将 Na2CO3溶液滴加到盐酸中,一开始就会产生二氧化碳气体C.Na2CO3溶液中混有 NaHCO3时,可用给溶液加热的方法除去D.常温下,往 Na2CO3饱和溶液中通入 CO2气体,可获得 NaHCO3晶体答案 C解析虽然 NaHCO3受热易分解,但给 NaHCO3的水溶液加热,NaHCO 3不能分解,因为 NaHCO3的分解温度高于水的沸点。5.
5、(2018山东日照诊断)如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,据此判断下列说法不正确的是( )A.上述反应是置换反应B.上述反应说明钠比铜活泼C.上述反应证明钠可以从 CuSO4溶液中置换出铜D.加热且无水条件下,Na 可以与 CuSO4反应并生成 Cu答案 C解析实验在无水条件下进行,有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,说明钠比铜活泼,故 A、B 项正确;若钠与 CuSO4溶液混合,则钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生
6、成氢氧化铜沉淀,不会置换出铜单质,故 C 错误;根据以上分析,在无水条件下,Na 可以与 CuSO4反应并生成 Cu,故 D 正确。6.(2018江西模拟)将一定量的 Na2O2和 NaHCO3混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体,冷却后有固体物质剩余,下列选项不正确的是( )n(Na2O2)n(NaHCO3)选项mol mol剩余的固体物质A 1 2 Na2CO3B 1.5 2 Na2O2、Na 2CO3C 2 1 Na2O2、NaOH、Na2CO3D 2 2 NaOH、Na 2CO3答案 B3解析将 Na2O2与 NaHCO3混合加热,有关反应的化学方程式依次为2NaHCO3 Na2
7、CO3+CO2+H 2O、2CO 2+2Na2O2 2Na2CO3+O2、2Na 2O2+2H2O 4NaOH+O2。当 Na2O2与 NaHCO3的物质的量之比为 12 时,二者反应的总方程式为 2Na2O2+4NaHCO3 4Na2CO3+O2+2H 2O;当Na2O2与 NaHCO3的物质的量之比为 11 时,二者反应的总方程式为2Na2O2+2NaHCO3 2Na2CO3+O2+2NaOH,即当 n(Na2O2) n(NaHCO3)12 时,反应后剩余固体为Na2CO3,当 1211 时,反应后剩余固体为 Na2O2、NaOH、Na 2CO3,由此可以判断 A、C、D 项正确,B 项错
8、误。7.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )A.第一块钠失去电子多B.两块钠失去电子一样多C.第二块钠的反应产物质量大D.两块钠的反应产物质量一样大答案 B解析本题只涉及钠与氧气的反应。钠在氧气中加热生成过氧化钠,不加热则生成氧化钠,产物中的钠元素都显+1 价;钠与氧气反应因温度不同产物不同,等质量的钠被氧化时失去相同数目的电子,等质量的钠生成过氧化钠时结合的氧多,产物质量大。8.海洋中蕴藏着丰富的资源,对它的开发利用有利于缓解当前资源紧张的困局,工业上从海水中提取某些无机物的简易流程可以用下图表示:有关说法不正确的是( )A.氯
9、碱工业中采用阳离子交换膜电解槽,可以防止氯气与碱的反应B.第步中结晶出的 MgCl26H2O 不能采用直接在空气中受热分解制无水 MgCl2C.第步常采用往母液中加浓 NaOH 溶液来获取 Mg(OH)2D.从第步到第步的目的是获得含溴单质浓度较高的溶液答案 C解析氯碱工业中采用阳离子交换膜电解槽,只允许阳离子通过,而阴离子、分子不能通过,可以防止氯气与碱的反应,A 正确;利用 MgCl26H2O 可制得无水氯化镁,要防止镁离子的水解,应在 HCl 气氛中脱水,不能采用直接在空气中受热分解制无水 MgCl2,故 B 正确;通常利用 Ca(OH)2来获取 Mg(OH)2,C 错误;从第步到第步的
10、目的是获得含溴单质浓度较高的溶液,D 正确。9.某学生用 Na2CO3和 KHCO3组成的某混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等且不考虑 HCl 的挥发)。实验序 4号盐酸体积/mL50 50 50 50固体质量/g3.06 6.12 9.18 12.24生成气体体积/L(标准状况)0.6721.3441.5681.344下列有关说法正确的是( )A.实验中混合物过量B.原混合物样品中, n(Na2CO3) n(KHCO3)=11C.盐酸的物质的量浓度为 2 molL-1D.实验反应后,至少需继续加入 40 mL 的该盐酸才能把 12.24 g 的混合物全部反应答案 C解析 A
11、 项,若实验中混合物全部反应,则产生的气体体积应该是 0.672L=1.344L,所以反应中6.12g3.06g混合物没有过量,A 错误;B 项,实验中混合物全部反应,设 Na2CO3和 KHCO3的物质的量分别是 x、 y,则x+y= 、106gmol -1x+100gmol-1y=3.06g,解得 x=0.01mol,y=0.02mol,则原混合物样品0.672L22.4Lmol-1中 n(Na2CO3) n(KHCO3)=12,B 错误;C 项,根据中数据可知反应中盐酸不足,其中二氧化碳是 0.07mol,碳酸钠是 0.03mol,碳酸氢钾是 0.06mol,由于碳酸钠首先与盐酸反应,则
12、反应中消耗的盐酸是 0.03mol+0.07mol=0.1mol,所以盐酸的浓度是 =2molL-1,C 正确;D 项,根据以上分析0.1mol0.05L可知,反应中碳酸钠是 0.04mol,碳酸氢钾是 0.08mol,完全反应需要盐酸是0.04mol2+0.08mol=0.16mol,盐酸的体积是 80mL,所以实验反应后,至少需继续加入 30mL 的该盐酸才能把 12.24g 的混合物全部反应,D 错误。10.下图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )5A.a 通入 CO2,然后 b 通入 NH3,c 中放碱石灰B.b 通入 NH3,然后 a 通入 CO2
13、,c 中放碱石灰C.a 通入 NH3,然后 b 通入 CO2,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b 通入 CO2,然后 a 通入 NH3,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉答案 C解析侯氏制碱法的原理是向饱和 NaCl 溶液中先通入 NH3,然后通入 CO2,利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于 NH3在水中的溶解度大,所以先通 NH3,但为了防倒吸,所以 a 通入 NH3,然后 b 通入CO2,考虑 NH3的尾气处理,所以 c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉,即 C 选项正确。二、非选择题(本题包括 4 小题,共 40 分)11.(12 分)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下
14、实验,如下图所示。(1)只根据图、所示实验,能够达到实验目的的是 (填装置序号)。 (2)图、所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为 ;与实验相比,实验的优点是 (填字母)。 A.比复杂B.比安全C.比操作简便D.可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管 B 中装入的固体最好是 (填化学式)。 答案(1) (2)2NaHCO 3 Na2CO3+H2O+CO2、CO 2+Ca(OH)2 CaCO3+H 2O D (3)NaHCO 3解析(1)图所示实验不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化
15、碳气体与澄清石灰水作用变浑浊,故不可以;图所示实验可以鉴别,因为等质量的6碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。(2)图、所涉及的化学方程式为 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2、CO 2+Ca(OH)2 CaCO3+H 2O,实验的优点是可同时做对比实验。(3)试管 B 中装入碳酸氢钠,试管 A 中装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠,温度高,不分解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠很不稳定。12.(12 分)X、Y、Z、W 四种化合物均由核电荷数小于 18 的元素组成,其中 X 含
16、有四种元素,X、Y、Z 的焰色反应均为黄色,W 为无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体。这四种化合物具有如右转化关系(部分反应物、产物及反应条件略去)。请完成下列问题:(1)X 与 Y 在溶液中反应的化学方程式是 。 (2)X 含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置中产生白色沉淀,装置中可收集到一种无色气体。装置中反应的化学方程式是 。装置中物质的化学式是 。 用 X 含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置中的气体,该化合物的化学式是 ,所需仪器装置是 (从上图选择必要的装
17、置,填写编号)。 (3)向 Z 溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有 X 生成,该反应的化学方程式是 。 答案(1)NaHCO 3+NaOH Na2CO3+H2O(2)Na 2CO3+H2SO4 Na2SO4+CO2+H 2O(或 2NaHCO3+H2SO4 Na2SO4+2CO2+2H 2O) Na 2O2H 2O2 、(3)2Na2CO3+Cl2+H2O NaClO+NaCl+2NaHCO3解析(1)X、Y、Z 的焰色反应均为黄色,故 X、Y、Z 都是钠的化合物。W 是 CO2,X 是 NaHCO3,Z 是Na2CO3,Y 是 NaOH。(2)由于 X(Na
18、HCO3)中所含元素是钠、氢、碳、氧,装置中生成的白色沉淀是BaCO3;故装置中的固体是 Na2CO3或 NaHCO3,装置中的固体是 Na2O2。由 2H2O2 2H2O+O2,可7知该化合物为 H2O2。气体发生装置为,除杂(或干燥)装置选,集气装置选。(3)依据题意和所学知识进行迁移可得,将氯气通入到 Na2CO3溶液中的反应产物是 NaHCO3、NaClO、NaCl。13.(9 分)分别取等物质的量浓度的 NaOH 溶液各 100 mL,再通入一定量的 CO2,随后分别各取 20 mL溶液,向其中逐滴滴入 0.2 molL-1的盐酸,在标准状况下产生 CO2的体积( y 轴)与所加入盐
19、酸的体积( x 轴)的关系如图(分 A、B 两种情况):(1)在 A 情况下,溶质是 (填化学式), 其物质的量之比为 。 (2)在 B 情况下,溶质是 (填化学式), 其物质的量之比为 。 (3)原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 。 答案(1)NaOH、Na 2CO3 11 (2)Na 2CO3、NaHCO 311 (3)1.5 molL -1解析 CO2通入 NaOH 溶液中进行反应时,据 CO2与 NaOH 量的相对多少,有这样几个阶段:CO 2+2NaOHNa2CO3+H2O,此时溶质可能为 NaOH 和 Na2CO3的混合物或只有 Na2CO3(恰好反应);Na 2CO3+CO2+
20、H2O 2NaHCO3,此时溶质可能为 Na2CO3和 NaHCO3的混合物或只有 NaHCO3;当加入150mL 盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为 NaCl。据钠元素守恒有 n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=0.2molL-10.15L=0.03mol,所以原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 =1.5molL-1。根据碳元0.03mol0.02L素守恒,最初通入的 CO2和最后生成的 CO2相同。A 中通入 CO2的物质的量为 0.01mol,则 A 中溶质是NaOH 和 Na2CO3的混合物,物质的量之比为 11;B 中通入 CO2的物质的量为 0.02mol,B 中溶质
21、为Na2CO3和 NaHCO3的混合物,物质的量之比为 11。14.(7 分)(2018台州教学质评)为探究黄色固体 A(仅含三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:已知:a.气体 C 能使品红溶液褪色;b.溶液 D 遇 KSCN 溶液显血红色;c.溶液 D 中加入过量铁粉,充分反应后铁粉质量减少 32 g。请回答:(1)A 的化学式是 。 (2)固体 A 与 O2反应生成 B 和 C 的化学方程式为 。 (3)少量 Mg 在气体 C 中完全燃烧,产生的固体产物中含有单质、氧化物,有人认为还可能存在一种含氧酸盐,请推测该盐的成分,并设计实验方案验证。 。 8答案(1)FeCuS 2 (2)
22、4FeCuS 2+13O2 2Fe2O3+4CuO+8SO2 (3)MgSO 3,取少量固体加盐酸溶解,有气体产生,证明存在 MgSO3解析 36.8g 固体 A 与足量氧气加热条件下反应生成 32g 固体 B 和气体 C,气体 C 能使品红溶液褪色,说明 C 为二氧化硫,说明 A 中含有 S 元素;固体 B 被盐酸溶解生成溶液 D,溶液 D 遇 KSCN 溶液显血红色,D 中含有 Fe3+,则 B 中含有氧化铁;溶液 D 中加入过量铁粉,生成固体 E 和氢气,其中含有红色固体,说明溶液 D 中还含有 Cu2+、H +,因此固体 B 中还含有氧化铜,则 A 中含有 Cu、Fe 和 S 三种元素
23、;(1)假设溶液 D 中含有的 Fe3+和 Cu2+、H +的物质的量分别为 x、 y、 z。生成氢气的物质的量为0.5mol,则 z=1mol。根据固体 B 的质量为 32g,有 160gmol-1+y80gmol-1=32g,溶液 D 中加x2入过量铁粉,充分反应后铁粉质量减少 32g,有 56gmol-1+ 56gmol-1-y80gmol-1=32g,z2 x2根据解得 x=0.2mol,y=0.2mol,根据固体 A 的质量为 36.8g,则 S 元素的物质的量为=0.4mol,则 A 的化学式为 FeCuS2。36.8g-0.2mol56gmol-1-0.2mol64gmol-132gmol-1(2)固体 A 与 O2反应生成 B 和 C 的化学方程式为 4FeCuS2+13O2 2Fe2O3+4CuO+8SO2;(3)少量 Mg 在二氧化硫中完全燃烧,产生的固体产物中含有单质、氧化物,可能是硫和氧化镁,有人认为还可能存在一种含氧酸盐,可能是氧化镁与二氧化硫化合生成的亚硫酸镁,验证是否为亚硫酸镁,可以取少量固体加盐酸溶解,若有气体产生,证明存在 MgSO3。
