金属钠及其化合物
突破训练(六)
1.生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO),过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理,测得溶液pH和Al(OH)3生成的量随加入NaHCO3溶液体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L-1
B.b点与c点溶液所含粒子种类相同
C.a点溶液中存在的离子是Na+、AlO、OH-、H+
D.生成沉淀的离子方程式为HCO+AlO+H2O===Al(OH)3↓+CO
解析:选A 过量烧碱溶液处理后得到的滤液为NaOH、NaAlO2的混合液,加入NaHCO3溶液后发生的反应依次为:NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O、NaHCO3+NaAlO2+H2O===Al(OH)3↓+Na2CO3。由图可知,加入40 mL NaHCO3溶液时沉淀量最大,此时NaAlO2刚好完全沉淀,b点与c点溶液中均含有NaAlO2,故B、D正确;由图可知,a点溶液呈碱性,其溶质为NaOH、NaAlO2,故C正确;n(NaHCO3)=n[Al(OH)3]=0.032 mol,c(NaHCO3)==1.0 mol·L-1,故A错误。
2.化学小组为分析某铝合金组成,用足量稀硝酸将合金溶解,用NaOH溶液调pH,在pH为3.4时开始出现沉淀,在pH为5、9时分别过滤沉淀,继续滴加NaOH无沉淀析出。下列说法错误的是( )
A.在pH为9时过滤所得沉淀为Cu(OH)2
B.该合金中还含有金属铁
C.该合金的成分为Al和Cu
D.等量铝合金分别与足量的硫酸溶液或氢氧化钠溶液反应得到的氢气一样多
解析:选B 铝合金用足量稀硝酸溶解,加入NaOH调pH,在pH为3.4时开始出现沉淀,由图可知,合金中不含Fe,在pH为5时过滤出的是Al(OH)3沉淀,在pH为9时过滤出的是Cu(OH)2沉淀,继续滴加无沉淀析出,则合金中不含金属Mg。A项,在pH为9时过滤出的是Cu(OH)2沉淀,正确;B项,合金中不含Fe,错误;C项,由以上分析可知,该合金中含有Al和Cu,正确;D项,合金中只有Al与NaOH和H2SO4反应,等量的Al得到的H2一样多,正确。
3.(2019·衡水中学一调)将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中,充分反应后得到200 mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是( )
A.标准状况下,反应过程中得到7.84 L气体
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.最终得到7.8 g的沉淀
D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5 mol·L-1
解析:选C n(Na2O2)==0.2 mol,n(Al)==0.2 mol。投入水中,首先发生反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,生成的NaOH的物质的量为0.4 mol;再发生反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,由反应方程式可知Al完全反应,生成NaAlO2的物质的量为0.2 mol,剩余NaOH的物质的量为0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol。n(HCl)==0.3 mol,通入HCl气体首先发生反应NaOH+HCl===NaCl+H2O,剩余HCl的物质的量为0.3
mol-0.2 mol=0.1 mol,再发生反应NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl,NaAlO2有剩余,HCl完全反应,生成的Al(OH)3的物质的量为0.1 mol,最终溶液中溶质为NaAlO2、NaCl。过氧化钠与水反应生成的氧气为0.2 mol×=0.1 mol,铝与氢氧化钠反应生成的氢气为0.2 mol×=0.3 mol,故反应中生成气体标准状况下的体积为(0.1 mol+0.3 mol)×22.4 L·mol-1=8.96 L,A错误;反应后溶液的溶质成分是0.3 mol NaCl和0.1 mol NaAlO2,B错误;最终生成Al(OH)3的物质的量为0.1 mol,质量为0.1 mol×78 g·mol-1=7.8 g,C正确;根据原子守恒n(Na+)=2n(Na2O2)=2×0.2 mol=0.4 mol,最终得到的溶液中c(Na+)==2 mol·L-1,D错误。
4.向90 mL 0.1 mol·L-1的AlCl3溶液中,投入a g金属钠,欲使最终无沉淀生成,则a的最小值为( )
A.0.621 B.1.242
C.0.414 D.0.828
解析 n(AlCl3)=0.1 mol·L-1×0.09 L=0.009 mol
加入金属钠至最终无沉淀生成的化学反应过程为
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O
即消耗Na的物质的量最少为0.009 mol×4=0.036 mol,m(Na)=0.036 mol×23 g·mol-1=0.828 g
5.下列各组物质,不能按 (“―→”表示反应一步完成)关系转化的是( )
选项
a
b
c
A.
Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
B.
AlCl3
Al(OH)3
NaAlO2
C.
Al
Al(OH)3
Al2O3
D.
MgCl2
Mg(OH)2
MgO
解析 各选项中物质间的转化为:A项,Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3;B项,AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3;D项,MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2;C项中,Al不能一步转化成Al(OH)3。
6.某核反应堆内使用液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质,有关铝钠合金的说法不正确的是( )
A.铝钠合金的熔点比金属铝低
B.铝钠合金若投入一定量的水中得无色溶液,则n(Al)≤n(Na)
C.铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中,肯定有氢氧化铜沉淀析出
D.将m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中,若放出的H2越多,则铝的质量分数越小
解析 合金的熔点比各组分的要低,A项正确。铝钠合金投入水中,发生反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2 ↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,从方程式可以看出,当n(Al)