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实验中学化学
必修1、专题二、第二单元:钠、镁及其化合物
金属钠的性质与应用
一、物理性质:钠是银白色的金属,质软,密度比水小,熔点低,是热和电的良导体。在取用钠时,用刀刚切割的钠截面,能看到是银白色的,不过很快变暗,是因为被空气中O2氧化所致。
二、化学性质:(金属钠参与反应中,钠失去电子,呈+1价,体现强还原性)
1、在常温下4Na+O22Na2O(白色)
2、在点燃条件下:2Na+O2Na2O2(淡黄色);火焰颜色为黄色。
3、与Cl2反应:2Na十Cl22NaCl;先在空气中点燃,再放入氯气中燃烧,出现黄色火焰。
4、钠与水反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑
实验现象:钠放入水中后,浮在水面上(密度比水小),立即与水剧烈反应,同时钠熔化成闪亮的银白色小球(熔点低),并迅速四处游动(反应生成气体推动其游动),发出咝咝的响声(生成H2燃烧发出声音),最后逐渐消失,在反应后的溶液中滴入酚酞试液,溶液变成红色(反应生成有碱NaOH)。可概括为如下五个字:浮、游、熔、响、红。
说明:①钠与水反应是一个离子反应:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
其反应的实质是钠与水电离出OH-的反应。
②钠与水反应是一个氧化还原反应:
氧化剂:H2O,还原剂:Na。
5、钠与熔化状态下的盐反应:钠与溶化状态下的盐反应置换出金属单质
如:
注意:①钠与盐溶液反应不能置换出金属单质,在盐溶液中它先与水反应。如钠置放在CuSO4溶液中发生反应:2Na+2H2O2NaOH-+H2↑;2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4
②钠与熔化状态下的盐反应,有实际意义的是冶炼稀有金属,如冶炼钛、锆、铌、钽等。这些反应都是利用钠的强还原性。
③因为钠会与空气中的氧气、水蒸气反应,所以保存在煤油中,如果实验室中不小心钠着火,应采用干砂扑灭。
6、钠的用途:钠和钾合金常温下是液体,用于快中子反应堆作热交换剂。高压钠灯发出黄光射程远,透雾能力强,用于道路和广场照明,冶炼一些稀有金属。
7、钠的工业制法:2NaCl(融熔)2Na(负极)+Cl2↑(正极)
练习(一)
一.选择题:(每小题有一个或两个选项符合题意)
1.下列有关钠的叙述中,错误的是( )
A.钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠是一种灰黑色的固体 D.钠的质地软,可用小刀切割
2.金属钠才期暴露在空气中,它最后会变成( )
A.Na2O B.Na2O2 C.NaOH D.NaCO3
3.少量钠应保存在( )
A.密闭容器中 B.水中 C.煤油中 D.汽油中
4.金属钠着火时,可以灭火的物质是( )
A.水 B.砂子 C.煤油 D.二氧化碳
5.钠与水反应时产生的各种现象如下:( )
①钠浮在水面上;②钠沉在水底;③钠熔化成小球;④小球迅速游动逐渐减小,最后消失;⑤发出嘶嘶的声音;⑥滴入酚酞后溶液显红色。
A.①②③④⑤ B.全部 C.①②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥
6.金属钠与下列溶液反应时既有沉淀又有气体生成的是( )
A.KOH B.NaHCO3 C.BaCl2 D.CuSO4
7.将一小块钠投入到NH4Cl溶液中,产生的气体是( )
A.O2和H2 B.只有H2 C.只有NH3 D.H2和NH3
8.已知NaH和H2O反应生成H2和NaOH,反应中1molNaH( )
A.失去1mol电子 B.得到1mol电子 C.失去2mol电子 D.没有电子得失
9.将等质量的钠分别投入质量和质量分数均为100g和9.8%的HCl,H2SO4,H3PO4溶液中,金属钠完全参加了反应。则生成的氢气在标准状况下的体积比是( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.1∶1∶1 D.无法计算
10.某物质灼烧时,焰色反应呈黄色,则该物质一定是( )
A.含钠元素 B.钠的化合物 C.是金属钠 D.含有钠离子
11.将4.6g钠投入95.4g水中,所得到溶液的质量分数是( )
A.等于4.6% B.等于8% C.大于8% D.小于8%
12.已知钡的活动性处于钾和钠之间。下列反应可以实现的是( )
A.钡可以从氯化钾溶液中置换出钾 B.钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气
C.钡可以从氯化钠溶液中置换出钠 D.在溶液中钡离子可以氧化金属锌
13.一定温度下,向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠,充分反应后恢复到原来温度。下列叙述中,合理的是( )
A.NaOH溶液浓度增大,并放出H2 B.溶液中NaOH的质量分数不变,有H2放出
C.总溶液的质量增大,有H2放出 D.总溶液的质量不变,有H2放出
14.钠与水水反应时的现象与钠的下列性质无关的是( )
A.钠的熔点低 B.钠的密度小 C.有强还原性 D.钠的硬度小
15.工业上制取金属钠的方法是( )
A.用H2还原氯化钠 B.电解熔融氯化钠 C.电解饱和食盐水 D.钾与氯化钠溶液反应
氧化钠(Na2O)与过氧化钠(Na2O2)的性质
一、物理性质:Na2O是白色固体,属碱性氧化物;Na2O2是淡黄色固体,属过氧化物。
Na2O2比Na2O稳定
二、化学性质:①与水反应:Na2O+H2O2NaOH;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
②与CO2反应:Na2O+CO2Na2CO3;2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
三、用途:Na2O一般用于制取NaOH;2Na2O2常用于特殊情况下的供氧(与CO2反应生成O2),如呼吸面具及潜水艇上,还可作漂白剂漂白织物等,与HClO的漂白原理相同。
碳酸钠(Na2CO3)的性质
一、物理性质:Na2CO3俗名苏打、纯碱,白色粉末,易溶于水,水溶液显碱性。
二、化学性质:
1、与酸反应:Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O;
2、与某些盐或碱反应:BaCl2溶液:BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl
石灰水:Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH
3、与CO2(水溶液中)反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3(当NaHCO3中混有Na2CO3时,可用此法除去。)
4、工业生产:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl;2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O(侯氏制碱法)
碳酸氢钠(NaHCO3)的性质
一、物理性质:NaHCO3俗名小苏打,白色粉末,易溶于水但溶解度小于碳酸钠,水溶液显碱性但同等浓度下碱性弱于Na2CO3。
二、化学性质:
1、与酸反应:NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O(反应比Na2CO3更为剧烈)
2、受热易分解:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O(可用于区分NaHCO3和Na2CO3固体,以及除去Na2CO3中混有少量NaHCO3)
3、与碱(NaOH)反应:NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
练习(二)
一.选择题:(每小题有一个或两个选项符合题意
1、向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末,振荡,正确的叙述是( )
A、溶液仍为紫色 B、最后溶液变蓝色 C、最后溶液褪色 D、有气泡产生
2、下列实验中,没有氧气产生的是( )
A、强热氯酸钾 B、光照新制的氯水 C、强热碳酸氢钠 D、过氧化钠中通入CO2
3、下列物质中没有漂白性的是( )
A、活性炭 B、过氧化钠 C、氯水 D、二氧化硫
4、下列科学家中,为我国化学工业作出重大贡献的是( )
A、邓稼先 B、李四光 C、华罗庚 D、侯德榜
5、下列关于苏打、小苏打性质的叙述中正确的是( )
A、苏打比小苏打易溶于水 B、与盐酸反应,苏打比小苏打剧烈
C、苏打比小苏打的热稳定性差 D、都是白色晶体,单凭肉眼不易区别
6、关于NaHCO3的叙述中错误的是( )
A、是一种细小晶体,溶于水 B、属于酸式盐 C、不能与NaOH反应 D、受热易分解
7、下列物质中,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
A、NaHCO3 B、Na2CO3 C、Na2SO4 D、Na
8、除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的最佳方法是( )
A、加入适量盐酸 B、加入NaOH溶液 C、加热灼烧 D、配成溶液后通入CO2
9、欲除去小苏打溶液中含有的苏打杂质,加入的物质最宜选用( )
A、二氧化碳 B、盐酸 C、碳酸氢钙 D、氢氧化钙
10、下列物质不能和CO2反应的有( )
A、过氧化钠 B、碳酸钠 C、氯化钙 D、碳酸氢钠
11、有关纯碱晶体(Na2CO3·10H2O)的叙述中,错误的是( )
A、晶体放置在空气中质量会减轻 B、加热晶体制NaHCO3 C、可作干燥剂 D、溶于水显碱性
12、下列实验操作最终可得无色透明溶液的是( )
A、过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中 B、过量CO2通入澄清石灰水中
C、将少量的钠投入到饱和的NaHCO3溶液中 D、少量的钠投入到饱和Na2CO3溶液中
13、含1mol NaOH的溶液吸收了0.8mol的CO2,所得溶液中CO2- 3 和HCO- 3物质的量之比是( )
A、1∶3 B、2∶1 C、2∶3 D、3∶2
14、在甲,乙两坩埚中分别盛有等质量的NaHCO3固体,将甲坩埚充分加热后冷却,再加入足量盐酸,乙不经加热也加入足量盐酸,反应完全后,甲,乙两坩埚中实际参加反应的盐酸的质量比为( )
A、1∶1.5 B、1∶1 C、1∶2 D、2∶1
离子反应
1、强弱电解质区别:
强电解质包括:强酸、强碱、大多数盐;完全电离,例:HClH++Cl-
弱电解质包括:弱酸、弱碱、水;部分电离,例CH3COOH CH3COO-+H+
2.离子反应
(1)定义:有离子参加的反应。电解质在水溶液中的反应属于离子反应。
(2)离子方程式的书写:
①一写:写出配平的化学方程式。
②二拆:把易溶于水,易电离的物质的分子式拆写成离子形式。(一般是强酸、强碱、可溶盐才能拆)
③三删:删去在反应前后,未发生反应的(未发生变化的)离子。
④四查:检查写出的离子反应是否符合质量守恒(原子个数反应前后不变)和电荷守恒(反应前离子所带电荷总数等于反应后离子所带电荷总数)。
(3)离子在溶液中能否大量共存的的问题
①离子在溶液中会相互反应生成气体,水、沉淀(复分解反应条件),则不能共存。
如:CO2- 3 与H+不能共存:CO2- 3 +2H+CO2↑+H2O;
Ag+与Cl-不能共存;Ag++Cl-AgCl↓;
②离子相互结合生成弱电解质,弱酸、弱碱等
如:CH3COO-与H+不能共存;CH3COO-+H+CH3COOH
ClO-与H+不能共存:ClO-+H+HClO
③离子之间发生氧化还原反应也不能共存
如:Fe2+(还原性)与H+、NO- 3(强氧化性)不能共存:3Fe2++4H++NO- 33Fe3++NO+2H2O
④离子之间发生络合反应不能共存。如:Fe3+与SCN-不能共存:Fe3++SCN-Fe(SCN)3
⑤ 注意题目中隐含条件的应用:
如:无色溶液中,则一定无MnO- 4(紫红色)、Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)
酸性溶液中,则一定无会与H+反应的离子,像CO2- 3 、OH-、HCO- 3等离子
碱性溶液中,则一定无会与OH-反应的离子,像NH- 4、Fe3+、HCO- 3等离子
练习(三)
一.选择题:(每小题有一个或两个选项符合题意)
1、下列物质在水中部分电离且属于电解质的是( )
A、NaOH B、CH3COOH C、H2SO4 D、CO2
2、下列反应属于离子反应的是( )
A、H2和O2反应生成水 B、锌片投入稀硫酸中
C、KClO3和MnO2混合共热制O2 D、CuSO4溶液中加入NaOH溶液
3、能用离子方程式H++OH-H2O表示的反应是( )
A、稀醋酸和稀氨水反应 B、稀硫酸和烧碱溶液反应
C、稀盐酸和氢氧化铜反应 D、稀硫酸和氢氧化钡溶液反应
4、某溶液加酚酞呈粉红色,下列离子不能大量存在在此溶液中的是( )
A、K+ B、Na+ C、Ba2+ D、Al3+
5、下列各组溶液中离子,能在溶液中大量共存的是( )
A.H+、Ca2+、NO- 3、CO2- 3 B.K+、Na+、Br-、NO3-
C.Ag+、Na+、Cl-、K+ D.NH4+、K+、NO- 3、SO2- 4
6、在无色透明的溶液中可以大量共存的离子组是( )
A、H+、K+、Fe2+、NO3- B、OH-、Cl-、Na+、NH4+
C、Cu2+、NO3-、OH-、Cl- D、Mg2+、K+、Cl-、NO3-
7、在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子是( )
A、K+、Na+、SO42-、SO32— B、NH4+、Mg2+、SO42-、Cl—
C、Na+、K+、HCO3—、Cl— D、K+、Na+、OH—、NO3—
8、下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A、H+、Fe2+、NO- 3、Na+ B、Ag+、NO3-、Cl-、K+
C、K+、Ba2+、OH-、SO42- D、Cu2+、NH4+、Br-、OH-
9、在溶液中能大量共存,若加入OH-就有沉淀析出,若加入H+就能放出气体的是( )
A、Mg2+、Na+、Cl-、CO2- 3 B、Ba2+、K+、OH-、NO3-
C、H+、Al3+、NH4+、SO42- D、Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
10、在无色透明呈强碱性的溶液中能大量共存的离子组是( )
A、Na+、AlO- 2、NO- 3、I- B、K+、CO2- 3 、SO42- 、MnO- 4
C、Na+、Cl-、CO32-、SO42- D、K+、HCO- 3、CO2- 3 、NO- 3
11、在酸性溶液中,若含有大量的Mg2+、Fe2+,则溶液中可以大量存在的阴离子是( )
A、Cl- B、NO- 3 C、SO42- D、OH-
12、下列离子方程式正确的是( )
A、氯气溶于水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO- B、氢氧化铜加入盐酸:OH-+H+H2O
C、碳酸钠溶液与盐酸反应:Na2CO3 +2H+2Na+ +H2O + CO2↑
D、二氧化锰和浓盐酸反应:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
13、下列离子方程式正确的是( )
A、氢氧化钡溶液与盐酸的反应:OH-+H+=H2O B、氧化铜与稀盐酸反应:O2-+ 2H+=H2O
C、铜片插入硝酸银溶液中:Cu +Ag+Cu2+ + Ag
D、碳酸钙溶于稀盐酸中:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2
14、下列各组中两溶液间的反应均可用同一离子方程式表示的是( )
A、KOH与CH3COONH4,Ba(OH)2与NH4Cl B、HCl与Na2CO3,H2SO4与Na2CO3
C、BaCl2与Na2SO4与Ba(OH)2与H2SO4 D、Cu(OH)2和盐酸,Cu(OH)2和醋酸
15、下列离子方程式书写正确的是( )
A、实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳:2H+ +CO32-=CO2 ↑+H2O
B、铁和稀盐酸反应:Fe+2H+=H2 ↑+Fe2+
C、向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D、钠投入水中:Na+H2O=Na++OH-+H2 ↑
16、离子方程式BaCO3+2H+== CO2↑+H2O+ Ba2+中的H+不能代表的物质是( )
①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4 ⑤CH3COOH
A、①③ B、①④⑤ C、②④⑤ D、①⑤
镁的提取及应用
1.从海水中提取镁的流程:
有关反应的化学方程式:
MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O↑
MgCl2(融熔)Mg+Cl2↑
2.镁的化学性质(使用镁时一定要用砂纸将表面氧化膜除去)
(1)与非金属反应
Mg+Cl2MgCl2;2Mg+O22MgO;3Mg+N2Mg3N2;
2Mg+CO22MgO+C;
(2)与酸反应:Mg+2HClMgCl2+H2↑
(3)与水反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(注意:镁只与热水反应,不与冷水反应)
3、镁的用途:镁铝合金用于制造火箭,飞机;镁燃烧发出耀眼白光,常用来制造信号弹及焰火;氧化镁熔点高,是优质耐高温材料等。
练习(四)
一.选择题:(每小题有一个或两个选项符合题意)
1、镁着火时,可用于灭火的物质是( )
A、干冰 B、氮气 C、水 D、黄沙
2、从海水中提取镁是镁的主要来源之一,下列关于提取镁的就法中,不正确的是( )
A、些法优点之一是原料取自大海 B、可用电解氯化镁水溶液的方法制取镁
C、海水中提取镁的过程中要消耗大量电能 D、在制取镁前必须对海水进行富集
3、下列关于镁的性质叙述正确的是( )
A、能在空气中燃烧,但不能在二氧化碳气体中燃烧 B、能与强酸或强碱反应放出氢气
C、能在空气中燃烧,也能在二氧化碳气体中燃烧 D、不与冷水反应,但与热水反应
4、要除去溶液的Mg2+,应向溶液加入下列离子中的( )
A、CO2- 3 B、OH- C、SO42- D、Cl-
5、用于飞机制造业的重要材料是( )
A、Mg—Al合金 B、Cu—Sn合金 C、Al—Si合金 D、不锈钢
6、镁粉中混入少量铝粉除去,应选用的试剂是( )
A、盐酸 B、氯水 C、烧碱溶液 D、纯碱溶液
7、工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却,下列可作为冷却气体的是:①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2( )
A、①② B、②③ C、③④ D、③⑤
8、1mol镁粉分别在足量的①O2、②CO2、③N2中燃烧,生成固体产物质量关系正确的是( )
A、②>①>③ B、①=②>③ C、①=②=③ D、③ >②>①
9、下列物质可与镁发生反应,但不能放出H2的是( )
A、盐酸 B、热水 C、醋酸 D、硝酸
10、0.5molNa,0.5molMg分别投入到足量且质量相等的水中,盐酸中,分别得到a、b溶液,则质量关系正确的是( )
A、a>b B、a<b C、a=b D、无法确定
11、浓度相同体积相同硫酸溶液中分别加入适量①Mg、②MgO、③Mg(OH)2、④MgCO3,充分反应后所得MgSO4溶液浓度可以相同的是
A、①④ B、①② C、②④ D、③④
二、填空题:
从海水中可提取多种化工原料,如金属镁,流程如下:
1、写出制取Mg(OH)2的化学方程式:
2、工业上冶炼镁是采用电解无水MgCl2,而不采用电解MgO,原因是:
3、写出MgCl2制取镁的化学反应方程式: ;
其副产品可以制漂粉精,写出化学反应方程式: ;参考答案
练习(一)
题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答
C
D
C
B
D
D
D
A
C
A
C
B
B
D
B
练习(二)
题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答
CD
C
A
D
AD
C
AD
C
A
CD
BC
BD
A
B
D
练习(三)
题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答
B
BD
B
D
BD
D
B
A
D
AC
BD
D
AD
AB
B
16、C
练习(四)
题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答
D
B
CD
B
A
C
C
A
D
C
C
d90af4c3d61893f40f1a187f751d7cd0.doc 第 5 页
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