1、專題三 常見的金屬及其化合物第一單元 鈉、鎂及其化合物一、選擇題1下表為某輕質純堿產品說明書：化學名：碳酸鈉，俗稱蘇打性狀：白色粉末，易溶于水，水溶液呈中性化學式：Na2CO3用途：重要的基本化工原料之一，在紡織、玻璃、制皂、造紙等領域都有廣泛應用其中有錯誤的一項是 ()A化學名 B性狀 C化學式 D用途解析純堿溶于水后會發生水解反應：COH2OHCOOH，故其水溶液呈弱堿性，B項錯誤。答案B2過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應后，若固體質量增加了28 g，反應中有關物質的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數)()二氧化碳碳酸鈉轉移的電子A1 molNAB22.4 L

2、1 molC106 g1 molD106 g2NA解析2Na2O22CO2=2Na2CO3O2m轉移電子2 mol2 mol56 g2 mol1 mol1 mol28 g1 molA、C項正確。答案AC3以下各項敘述中錯誤的是()A原子半徑由小到大的順序是Li<Na<K<Rb<CsB同一種堿金屬元素的離子半徑比原子半徑小C堿金屬單質的密度比較為Li<K<Na<RbD堿金屬離子的氧化性比較為Li<Na<K<Rb解析A項，同族元素核電荷數越大，原子半徑越大，正確；B項，金屬原子失去電子后，半徑減小，正確；C項，K的性質出現反常現象，其密度

3、比鈉小，正確；D項，隨核電荷數的增大，堿金屬原子的還原性逐漸增強，對應陽離子的氧化性逐漸減弱，錯誤。答案D4下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數的是()A取a克混合物充分加熱，減重b克B取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得b克固體解析生成的CO2氣體沒有干燥，把H2O的質量也當成CO2的質量，導致CO2的質量偏大。答案C5將0.01 mol下列物質分別加入100 mL蒸餾水中，恢復至室溫，所得溶

4、液中陰離子濃度的大小順序是(溶液體積變化忽略不計) ()Na2O2Na2ONa2CO3NaClA>>> B>>>C>> D>解析四種物質溶于水后所得溶液中溶質分別是0.02 mol NaOH，0.02 mol NaOH，0.01 mol Na2CO3，0.01 mol NaCl；又因為CO發生水解，故陰離子濃度大小順序是>>，故選C。答案C6將一定質量的鈉、鉀分別投入到盛有相同濃度和體積的鹽酸的兩個燒杯中，產生的氣體隨時間變化曲線如圖所示，則下列說法中正確的是 ()A投入的Na、K的質量一定相等B投入的Na的質量小于K的質量C曲

5、線A表示Na與鹽酸反應，曲線B表示K與鹽酸反應D參加反應的HCl的量不一定相等解析本題考查活潑金屬與酸反應產生氫氣的多少及速率大小；由題圖可知，兩者生成氫氣的質量相等，故需鉀的質量要大；因K與氫離子反應劇烈、速率快，故生成等質量氫氣所需時間短，曲線A為鉀與鹽酸反應。答案B7為了檢驗某含有NaHCO3雜質的Na2CO3樣品的純度，現將w1 g樣品加熱，其質量變為w2 g，則該樣品的純度(質量分數)是()A. B.C. D.解析2NaHCO3Na2CO3H2OCO2m 2×841061844 (1844) m(NaHCO3)(w1w2)g求出m(NaHCO3)，即可得出樣品的純度。答案A

6、8有一鈉塊放置于潮濕空氣中，表面已氧化變質，且仍為白色塊狀固體，稱其質量為25 g。將其全部投入足量水中發生反應，得到溶液1 000 mL，并收集到氣體2.24 L(標準狀況下的純凈物)，再取此溶液100 mL，用1 mol·L1的鹽酸滴定至中性，用去70 mL，并將滴定過程中產生的氣體通入到足量的澄清石灰水中，得到干燥的沉淀1 g，則金屬鈉的氧化率為()A71.4% B81.6% C18.4% D28.6%解析由于鈉塊表面氧化變質的部分不一定都是生成Na2CO3 (可能有NaOH)，故“沉淀1 g”作為干擾信息應舍去不用。由鈉塊與水反應收集到0.1 mol H2，可求出未被氧化的鈉

7、的物質的量為0.2 mol，再根據電中性原則，求出取出的100 mL溶液中n(Na)n(Cl)1 mol·L1×0.07 L。答案A二、非選擇題9汽車安全氣囊是行車安全的重要保障。當車輛發生碰撞的瞬間，安全裝置通電點火使其中的固體粉末分解釋放出大量的氮氣形成氣囊，從而保護司機及乘客免受傷害。為研究安全氣囊工作的化學原理，取安全裝置中的固體粉末進行實驗。經組成分析，確定該粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素。水溶性試驗表明，固體粉末部分溶解。經檢測，可溶物為化合物甲；不溶物為紅棕色固體，可溶于鹽酸。取13.0 g化合物甲，加熱使其完全分解，生成氮氣和單質乙，生成的氮氣折合成標準

8、狀況下的體積為6.72 L。單質乙在高溫隔絕空氣的條件下與不溶物紅棕色粉末反應生成化合物丙和另一種單質。化合物丙與空氣接觸可轉化為可溶性鹽。請回答下列問題：(1)甲的化學式為_，丙的電子式為_。(2)若丙在空氣中轉化為碳酸氫鹽，則反應的化學方程式為_。(3)單質乙與紅棕色粉末發生反應的化學方程式為_，安全氣囊中紅棕色粉末的作用是_。(4)以下物質中，有可能作為安全氣囊中紅棕色粉末替代品的是_。AKCl BKNO3CNa2S DCuO(5)設計一個實驗方案，探究化合物丙與空氣接觸后生成可溶性鹽的成分(不考慮結晶水合物)_。解析(1)粉末中僅含Na、Fe、N、O四種元素，其中不溶物是紅棕色固體，可

9、溶于鹽酸，可推測紅棕色固體是Fe2O3。13.0 g化合物甲完全分解，生成的氮氣和單質乙，則甲是Na和N組成的化合物，單質乙是Na；生成的氮氣折合成標準狀況下的體積為6.72 L，則13.0 g化合物中含N元素：×20.6 mol，則含Na元素：0.2 mol，即Na、N原子個數比為13，故化合物甲的化學式為NaN3。(2)Na在高溫隔絕空氣的條件下與Fe2O3反應生成的化合物丙是Na2O，生成的單質是Fe。Na2O在空氣中轉化為碳酸氫鹽，則有CO2、H2O參與反應。由原子守恒可配平：Na2O2CO2H2O=2NaHCO3。(5)Na2O與空氣接觸后生成的可溶性鹽可能是Na2CO3或

10、NaHCO3或二者的混合物，故只要證明Na2CO3、NaHCO3的有無即可。答案(1)NaN3Na2Na(2)Na2O2CO2H2O=2NaHCO3(3)6NaFe2O32Fe3Na2O避免分解產生的鈉可能產生危害(4)BD(5)可溶性鹽的成分可能是Na2CO3或NaHCO3或Na2CO3與NaHCO3的混合物。準確稱取一定量的生成物，加熱至恒重后，如試樣無失重，則為Na2CO3；如加熱后失重，根據失重的量在試樣總質量中的比例，即可推斷出試樣為NaHCO3或Na2CO3與NaHCO3的混合物10已知化合物A、D、E、G焰色反應均呈黃色，AH各物質的變化關系如圖所示。(1)寫出物質的化學式：A_

11、；B_；C_；D_；E_。(2)上述反應中屬于氧化還原反應的有_。(3)寫出反應的化學方程式：_。(4)同濃度的A和D的水溶液中，_堿性強，其原因是_。解析A、D、E、G焰色反應均呈黃色，說明均含有鈉元素，從A受熱分解成三種物質的信息，可以推測A可能是碳酸氫鈉。從A物質入手，分析鈉的重要化合物之間的相互轉化關系，就可以推斷出其他物質。由于碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子的水解程度，因此同濃度時碳酸鈉溶液的堿性比碳酸氫鈉溶液強。答案(1)NaHCO3CO2H2ONa2CO3Na2O2(2)(3)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(4)D碳酸根離子的水解程度大于碳酸氫根離子的水解程度11在

12、隔絕空氣的條件下，某同學將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好，然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內。待鈉塊反應完全后，在容器中僅收集到1.12 L氫氣(標準狀況)，此時測得鋁箔質量比反應前減少了0.27 g，水槽和容器內溶液的總體積為2.0 L，溶液中NaOH的濃度為0.050 mol·L1(忽略溶液中離子的水解和溶解的氫氣的量)。(1)寫出該實驗中發生反應的化學方程式。(2)試通過計算確定該鈉塊中鈉元素的質量分數。解析(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 (2)n(Al)0.01

13、0 mol根據反應可得由鋁消耗NaOH的物質的量為n(NaOH)0.010 mol生成的氫氣的物質的量為n(H2)0.015 mol那么由金屬鈉生成的氫氣的物質的量為n(H2)0.015 mol0.035 mol根據反應可得金屬鈉的物質的量為n(Na)2×0.035 mol0.070 mol又因為反應后溶液中的NaOH的物質的量為n(NaOH)2.0 L×0.050 mol·L10.10 mol所以溶液中Na的總物質的量即原金屬鈉的總物質的量為n(Na)0.10 mol0.010 mol0.11 moln(Na2O)0.020 mol該鈉塊中鈉元素的質量分數為：×100%89%。答案(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)89%12如圖是一種隔絕空氣條件下鈉與水反應的實驗裝置。實驗時，先往大試管中加入適量煤油，取綠豆粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞(這時止水夾處于關閉狀態)，再通過漏斗加入適量的滴有酚酞的水。回答下列問題：(1)實驗前怎樣檢驗該裝置的氣密性？_。(2)金屬鈉投入煤油后的現象是_。(3)通過漏斗加入滴有酚酞的水后的現象是_；反應結束時，漏斗與試管中液面高度的關系是_；若將滴有酚酞的水換成硫酸銅溶液