金属钠及其化合物突破训练（六）.doc

金属钠及其化合物 突破训练（六）‎ ‎1．焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是(　　)‎ A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色 C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 D．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 解析　A项中H2在O2中燃烧时，火焰为淡蓝色，错误；B项中只有部分金属元素有焰色反应，错误；C项中钾元素的焰色反应透过蓝色钴玻璃滤去黄光干扰，错误。‎ ‎2．在研究金属钠与水反应的实验中，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，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泡，有尖锐爆鸣声，说明有H2生成 解析　钠比铜要活泼，将一小块Na投入CuSO4溶液中，钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气，然后氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀氢氧化铜，所以得不到铜，C错误。‎ ‎3．已知硫酸亚铁溶液中加入Na2O2时发生反应：4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋。下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应中氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4‎ B．若Fe2＋失去4 mol电子，生成氧气的体积约为22.4 L C．4 mol Na2O2参加反应，共得到6 mol电子 D．反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色 解析　该反应中Fe2＋失电子作还原剂，Na2O2‎ 中的O元素既得电子又失电子，故Na2O2既作氧化剂又作还原剂，A项错误。未指明温度和压强，故无法计算生成的氧气的体积，B项错误。该反应中转移6e－，且只有Na2O2中的O元素得电子，故4 mol Na2O2参加反应，共得到6 mol电子，C项正确。反应过程中Fe2＋直接被氧化生成Fe3＋，形成Fe(OH)3沉淀，反应过程中无Fe(OH)2生成，D项错误。‎ ‎4．事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2＋SO2===Na2SO4、2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2。据此，你认为下列化学方程式中正确的是(　　)‎ A．2Na2O2＋2N2O4===4NaNO3‎ B．Na2O2＋2NO2===2NaNO2＋O2‎ C．2Na2O2＋2N2O3===4NaNO2＋O2‎ D．2Na2O2＋2Mn2O7===4Na2MnO4＋O2↑‎ 解析　Na2O2具有氧化性，可与还原性物质发生氧化还原反应，Na2O2还可与最高价氧化物反应生成相应的盐和氧气。N2O4中的N为＋4价，因此和Na2O2反应生成＋5价N，即生成NaNO3，A正确；Na2O2可把NO2氧化为NaNO3，B错误；Na2O2可把N2O3氧化为NaNO3，C错误；化学方程式中原子不守恒，应为2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O2↑，D错误。‎ ‎5．在封闭容器中，加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物，充分反应后，容器中固体剩余物是(　　)‎ A．Na2CO3和Na2O2‎ B．Na2CO3和NaOH C．NaOH和Na2O2‎ D．NaOH、Na2O2和Na2CO3‎ 解析　设有2 mol NaHCO3和2 mol Na2O2,2 mol NaHCO3受热分解成1 mol Na2CO3、1 mol CO2，1 mol H2O，1 mol CO2 1 mol H2O分别与2 mol Na2O2反应生成Na2CO3和NaOH，故B选项正确。‎ ‎6．‎ 下列是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图实验装置、分析实验原理，并判断下列说法和做法，其中不科学的是(　　)‎ A．甲为小苏打，乙为纯碱 B．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球 C．加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊 D．整个实验过程中没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊 解析　Na2CO3受热不分解，而NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、CO2和H2O。大试管中温度高于小试管，甲应为NaHCO3，乙为Na2CO3，A中不变浑浊，B中变浑浊，A项、D项正确，C项错误；无水硫酸铜粉末吸水得到蓝色CuSO4晶体，可证明有H2O产生，B项正确。‎ ‎7．下列关于金属铝、铁及其化合物的叙述错误的是 A．硬铝和不锈钢都是合金 B．硫酸铁和明矾一样可以用作净水剂 C．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧 D．铝在空气中容易形成氧化膜，不易腐蚀 ‎【解析】‎ 试题分析：硬铝和不锈钢都是合金，A对；硫酸铁溶于水时生成的Fe3+和明矾溶于水时生成的Al3+水解生成的胶体能吸附水中的杂质，所以可以用作净水剂，B对；铝箔在空气中受热可以熔化，生成的氧化铝熔点很高，所以不能发生剧烈燃烧，C错；铝在空气中容易形成致密氧化膜，可以保护里面的金属，D对，选C。‎ ‎8．下列物质中既能与稀H2SO4反应，又能与NaOH溶液反应的是（ ）‎ ‎①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al ⑤Na2CO3‎ A． ①②③④ B．③④ C．①③④ D．全部 ‎【解析】‎ 试题分析：①2NaHCO3+ H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑，NaHCO3+NaOH=Na2CO3+ H2O，正确；②Al2O3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O ，Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+2H2O，正确；③2Al(OH)3 +3H2SO4= Al2(SO4)3+6H2O，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，正确；④2Al+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，正确；⑤Na2CO3 +H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，但是不能与NaOH溶液发生反应，错误。故符号题意的是①②③④，选项A正确。‎ ‎8．欲使明矾溶液中的Al3+完全沉淀下来，适宜的试剂是：‎ A．NaOH溶液 B．盐酸 C．氨水 D．氯化钡溶液 ‎【解析】本题能力层次为B，Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于酸和强碱溶液，用NaOH溶液和Al3+反应时，NaOH少量或过量都不能完全沉淀。答案是C；‎ 学法指导：学习铝及其重要化合物的性质，重点把握“三价、两性、氧化膜”。 Al2O3、Al(OH)3呈两性，但它们不溶于弱碱溶液（如氨水）。制备Al(OH)3时，可用铝盐溶液和氨水反应。‎ ‎9．下列金属的冶炼中，通过在高温下加入还原剂来完成的是（ ）‎ A． Fe B． Al C． Na D． Ag ‎【解析】A、铁通常采用热还原法冶炼，选项A符合；B、铝是电解熔融氧化铝得到，选项B不符合；C、钠用电解熔融氯化钠得到，选项C不符合；D、银是通过高温分解的方法制取的，选项D不符合；答案选A。‎ ‎10．等质量的两份铝分别与足量的HCl与NaOH溶液充分反应后所得相同条件气体的体积比 A． 1﹕2 B． 1﹕3 C． 1﹕1 D． 3﹕1‎ ‎【解析】铝与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑和2Al＋NaOH＋6H2O=2NaAl(OH)4＋3H2↑‎ ‎，因此等质量的两份铝分别与足量的HCl与NaOH溶液充分反应后所产生的气体，在相同条件下的体积是相同的，所以气体的体积比为1﹕1，本题正确答案为C。‎ ‎11．钙和钠相似，也能形成过氧化物，则下列叙述正确的是 A． 过氧化钙的化学式是Ca2O2‎ B． 1mol过氧化钠或过氧化钙跟足量水反应都生成0.5mol氧气 C． 过氧化钙中阴阳离子数之比为2：1‎ D． 过氧化钙中只含离子键 ‎【解析】试题分析：A．氧化钙的化学式是CaO2，故A错误；B．因过氧化钠或过氧化钡跟水反应：2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑，2H2O+2CaO2=2Ca（OH）2+O2↑，都是1mol过氧化物跟足量水反应都生成0.5mol氧气，故B正确；C．过氧化钙中阴离子为过氧根离子，过氧化钙中阴阳离子数之比为1：1，故C错误；D．过氧化钙中既含有离子键又含有共价键，故D错误；故选B。‎ ‎12．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应：2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）‎ A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无 ‎【解析】向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，由于Fe的还原性比Cu强，Fe3+首先应与Fe反应，如果Fe3+有剩余，剩余的Fe3+再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉就不会被氧化，所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象，故应选B。其他三个选项的情况都可能再现。当FeCl3过量或恰好完全反应时，Fe、Cu均无剩余，即选项D，反应后溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+或Fe2+、Cu2+。当FeCl3不足量时，有两种情况：①Fe粉有剩余，则Cu尚未参加反应，即选项C，反应后溶液中只有Fe2+（不考虑H+、OH-）；②铁粉无剩余，则Cu反应了一部分或尚未参加反应，即选项A，反应后溶液中有Fe2+、Cu2+或只有Fe2+。‎ ‎13．某溶液中含有HCO3-、CO32-、Na+、NO3- 四种离子，若向其中加入Na2O2‎ 粉末，充分反应后(溶液体积变化忽略不计)，溶液中离子浓度保持不变的是 A． NO3- B． CO32-、NO3- C． CO32- D． CO32-、NO3-、Na+‎ ‎【解析】Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，溶液中Na+会增多，OH-与HCO3-反应生成水和CO32-，则HCO3-减少，CO32-增多，只有NO3-浓度保持不变，故选A。‎ ‎13．下列叙述中正确是 A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗的主要原因是：2Na＋O2 = Na2O2‎ B．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物的主要原因是：2Na2O2＋2CO2 = 2Na2CO3＋O2‎ C．小苏打的主要成分是碳酸钠，NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3‎ D．金属钠着火时，用干燥的细沙土覆盖灭火 ‎【解析】‎ 试题分析：A、切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗的主要原因是：4Na＋O2 = 2Na2O，A项错误；B、NaOH容易吸水形成黏稠物而Na2CO3不易吸水，所以结合信息“潮湿的空气”应该是Na2O2与水反应生成NaOH的原因，B项错误；C、小苏打是碳酸氢钠，苏打是碳酸钠，NaHCO3的热稳定性小于Na2CO3，加热能分解生成碳酸钠，C项错误；D、钠和水反应生成氢气，钠燃烧生成过氧化钠，过氧化钠和水、二氧化碳反应生成氧气，氢气属于可燃物，氧气能助燃，所以金属钠着火应用干燥的沙土盖灭，D项正确；答案选D。‎ ‎14．实验室利用马矿的矿渣(成分Fe2O3､FeO､Al2O3､SiO2)制备明矾[KAl(SO4)2·12H2O]和绿矾FeSO4·7H2O｡流程如下：‎ ‎(1)操作I得到的滤渣主要成分是__________｡‎ ‎(2)加入H2O2的离子反应方程式为__________｡‎ ‎(3)若X是一种固体单质，且溶液Ⅲ的溶质只有一种，则X化学式为_________｡‎ ‎(4)向明矾水溶液中加过量的NaOH溶液，其离子方程式为_________｡‎ ‎(5)绿矾放置在空气中，可能被氧气氧化，请设计实验判断绿矾是否被氧化(简述实验过程､现象和结论)____ ｡‎ ‎(6)若实验室取用1kg矿渣(含铁元素5.6%)进行实验，操作Ⅱ中消耗铁红80g，假设每个过程反应都恰好完全进行，且忽略损失，则理论上得到绿矾__________g ‎【答案】 SiO2 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 取少量绿矾固体于试管中加入适量蒸馏水振荡溶解，滴加1-2滴KSCN溶液，若溶液变红则绿矾在空气中被氧化 834.‎ ‎【解析】 (1) 矿渣(成分Fe2O3､FeO､Al2O3､SiO2)用稀硫酸溶解，其中中含有二氧化硅不能溶解，操作I得到的滤渣为SiO2，故答案为：SiO2；‎ ‎(2)溶解生成的亚铁离子能够被H2O2氧化，反应的离子反应方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；‎ ‎(3)根据流程图，氢氧化铁溶解生成铁离子，与X反应生成了亚铁离子，若X是一种固体单质，且溶液Ⅲ的溶质只有一种，则X为铁，故答案为：Fe；‎ ‎(4)向明矾水溶液中加过量的NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；‎ ‎(5)绿矾放置在空气中，可能被氧气氧化生成硫酸铁，判断绿矾是否被氧化，只需要证明是否含有铁离子即可，操作为取少量绿矾固体于试管中加入适量蒸馏水振荡溶解，滴加1-2滴KSCN溶液，若溶液变红则绿矾在空气中被氧化，故答案为：取少量绿矾固体于试管中加入适量蒸馏水振荡溶解，滴加1-2滴KSCN溶液，若溶液变红则绿矾在空气中被氧化；‎ ‎(6) 1kg矿渣(含铁元素5.6%)含有铁元素的质量为56g，物质的量为1mol，操作Ⅱ中消耗铁红80g，三氧化二铁的物质的量为0.5mol，则生成的氢氧化铁的物质的量=1mol+0.5mol×2=2mol，溶解生成2mol Fe3+，根据2Fe3+ + Fe=3Fe2+，与铁反应后生成3mol Fe2+，即最终生成3molFeSO4·7H2O，质量为3mol×278g/mol=834g，故答案为：834。‎ ‎15．轻质氧化镁是新型功能复合材料的重要添加剂，可由菱镁矿(含MgCO3‎ ‎、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备，其制备流程如下：‎ ‎（1）酸溶时，为了提高酸溶速率可采用的措施有______；提高矿物的浸取率可采取的措施有______。（各答一条即可）‎ ‎（2）浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为___________；滤渣I的主要成分为______和______（填化学式）。‎ ‎（3）用氨水调节溶液pH =8～9的目的是______，若氨水加的量较多使pH >9，则最终氧化镁的产量会______（填“增大”“不变”或“减小”）。‎ ‎（4）沉镁时发生反应的离子方程式为________________。‎ ‎（5）流程中“焙烧”操作若在实验室中进行，样品应放在______中加热（填仪器名称），当______时，说明固体样品已分解完全。‎ ‎【答案】 将菱镁矿粉碎、适当提高酸溶时的温度 适当延长酸溶时间、溶解过程中不断搅拌、多次浸取、减小菱镁矿的颗粒度等（任写一条） Al2O3 +3H2SO4=Al2(SO4)3 +3H2O CaSO4 SiO2 使滤液中的Al3+与Fe3+完全沉淀 减小 CO2 +2NH3·H2O+Mg2+=MgCO3↓+2NH4+ +H2O 坩埚 前后两次称量固体的质量不变(或前后两次称量固体质量差小于0.1 g)‎ ‎【解析】本题主要考查对于由菱镁矿为原料制备氧化镁流程的评价。‎ ‎（1）酸溶时，为了提高酸溶速率可采用的措施有将菱镁矿粉碎、适当提高酸溶时的温度；提高矿物的浸取率可采取的措施有适当延长酸溶时间、溶解过程中不断搅拌、多次浸取、减小菱镁矿的颗粒度等 ‎（2）浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为Al2O3 +3H2SO4=Al2(SO4)3 +3H2O；滤渣I的主要成分为不溶于酸的SiO2和生成的微溶物CaSO4。‎ ‎（3）用氨水调节溶液pH =8～9的目的是使滤液中的Al3+与Fe3+完全沉淀，若氨水加的量较多使pH>9，滤渣II含有氢氧化镁沉淀，则最终氧化镁的产量会减小。‎ ‎（4）沉镁时发生反应的离子方程式为CO2 +2NH3·H2O+Mg2+=MgCO3↓+2NH4+ +H2O。‎ ‎（5）流程中“焙烧”‎ 操作若在实验室中进行，样品应放在坩埚中加热，当前后两次称量固体的质量不变(或前后两次称量固体质量差小于0.lg)时，说明固体样品已分解完全。‎ ‎16. Na2CO3和H2O2结合成棒状晶体，Na2CO3·xH2O2（过氧化氢合相当于水合。注意：使用高浓度H2O2时一定要小心，防止爆炸生成水和氧气），可消毒、漂白或作O2源…。‎ 现称取一定质量的Na2CO3·xH2O2晶体加热。实验结果以温度和相对质量分数示于下图。‎ ‎（1）该棒状晶体的化学式Na2CO3·xH2O2中x= 。‎ ‎（2）加热过程中，在141℃时表现为放热，其原因可能是：‎ a. Na2CO3·xH2O2分解放热 ‎ b.产生的H2O2分解放热 c. Na2CO3·xH2O2分解吸收热量小于产生的H2O2分解放出的热量 ‎（3）事实上，Na2CO3·H2O2（x＝1时）是Na2CO4·H2O（Na2CO4叫做过氧碳酸钠）。洗衣粉中加入适量的Na2CO4可以提高洗涤质量，其目的是对衣物进行漂白、消毒。试用化学方程式表示上述洗涤原理： 。‎ ‎（4）写出Na2CO4溶液与稀硫酸反应的离子方程式 。‎ ‎（5）下列物质不会使过碳酸钠失效的是 ‎ A、 MnO2 B、H2S C、CH3COOH D、NaHCO3‎ ‎(6) Na2O2、K2O2、CaO2以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢的水溶液可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，最适合的过氧化物是 ，原因是 。要使获得的过氧化氢从其水溶液中分离出来，采取的措施是 。‎ ‎【答案】（1）x＝1.5 （2）c（3）2Na2CO4＝2Na2CO3＋O2↑‎ ‎（4）2CO42－＋4H＋＝2CO2↑＋O2↑＋H2O（5）D ‎(6) BaO2、 生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，滤去沉淀即得较为纯净的过氧化氢水溶液。‎ 减压蒸馏。‎ ‎25．某校研究性学习小组同学对经初步净化处理的浓缩海水(主要含NaCl和MgSO4)进行研究。‎ ‎（1）实验时若需要配制1 000 mL 0．20 mol·L-1NaOH溶液，则需要称量固体NaOH的质量为　　　g。‎ ‎（2）取初步净化处理的浓缩海水100 mL，加入200 mL 0． 20 mol·L-1NaOH溶液，恰好把其中的Mg2+完全沉淀，则浓缩海水中Mg2+的物质的量浓度为　　　。‎ ‎（3）研究小组同学把上述沉淀完全转化为无水MgCl2，并在熔融状态下进行电解，可得标准状况下Cl2的体积为　　　　L。‎ ‎25．（1）8　（2）0.2 mol·L-1　（3）0.448‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）n(NaOH)=0.20 mol·L-1×1 L=0.20 mol，m(NaOH)=0.20 mol×40 g·mol-1=8 g。‎ ‎（2）根据MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl可知：n(Mg2+)=n(NaOH)=×0.20 mol·L-1×0.2 L ‎=0.02 mol，c(Mg2+)==0.2 mol·L-1。‎ ‎（3）由MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑结合（2）分析可知：n(Cl2)=n(MgCl2)=0.02 mol，V(Cl2)=‎ ‎0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L。‎