钠镁及其化合物(含解析).doc

2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练
钠镁及其化合物
一、选择题
1、Na2O2是中学化学常用试剂,下列说法错误是(　　)
A.0.1 mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子的物质的量为0.1 mol
B.Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
C.等物质的量的Na2O2与Na2O溶于等质量水中得到的NaOH的物质的量浓度相同
D.等质量的Na2O2与Na2S晶体中含有相同数目的阴离子
解析：选B　过氧化钠与水、二氧化碳的反应均是Na2O2自身的氧化还原反应,所以0.1 mol Na2O2与足量CO2反应转移电子的物质的量为0.1 mol,故A项正确;SO2具有还原性,Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4,故B项错误;Na2O和Na2O2物质的量相等且由方程式可知,Na2O2放在溶液中增加的质量为Na2O2中的Na2O部分,由此可知两溶液的质量相同,则NaOH的物质的量浓度相同,故C项正确;Na2O2与Na2S的摩尔质量相等,而且过氧化钠中含有阳离子与阴离子的数目之比为2∶1,所以等质量的Na2O2与Na2S晶体中含有相同数目的阴离子,故D项正确。
2、一定量的Na2O2与CO2反应,得到固体物质41.8 g,恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应。下列说法正确的是(　　)
A.41.8 g固体物质为Na2CO3
B.41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物
C.一定量的Na2O2为78 g
D.41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物
解析：选B　如果41.8 g固体全为Na2CO3,其物质的量为0.39 mol,则其不可能恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应,A项错误;设41.8 g固体物质中,含Na2CO3的物质的量为x mol,Na2O2的物质的量为y mol,则有106 g·mol-1×x mol+78 g·mol-1×y mol=41.8 g,2(x+y) mol=1 mol·L-1×1 L=1 mol,解得x=0.1,y=0.4,B项正确;根据钠元素守恒,可知n(Na2O2)= n(NaCl)= n(HCl)=0.5 mol,即原Na2O2的质量为39 g,C项错误;Na2O2与CO2反应不可能生成NaHCO3,D项错误。
3、下列有关钠和镁的说法中，不正确的是(　　)
A．电解熔融NaCl可以得到金属钠
B．金属钠在高温下能将TiCl4中的钛置换出来
C．金属镁着火，可用二氧化碳灭火
D．金属镁燃烧后会发出耀眼的白光，因此常用来制造信号弹和焰火
解析：选C。镁能与二氧化碳反应，故金属镁着火，不可用二氧化碳灭火。
4、工业上以粗盐(含Ca2+、Mg2+、S等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是(　　)

甲

乙
A.饱和食盐水中先通入的气体为CO2
B.流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
C.如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
D.对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液,过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
解析：选B　A项,二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,使溶液为碱性溶液,再通入二氧化碳,可以达到实验目的,错误;B项,从溶液中得到固体,需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作,因此流程图中的“系列操作”中一定需要玻璃棒搅拌、引流等,正确;C项,Na2CO3加热不易分解,NaHCO3晶体加热容易分解,故小试管中盛放NaHCO3,大试管中盛放Na2CO3,错误;D项,除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S及泥沙,可以依次加过量BaCl2除去S,然后加NaOH除去Mg2+,用Na2CO3除去Ca2+和过量的Ba2+,盐酸要在最后加入,除去过量的NaOH和Na2CO3,错误。
5．下列说法不正确的是(　　)
A．地球上99%的溴蕴藏在大海中，故溴被称为“海洋元素”
B．高压钠灯发出的黄光射程远，故常用于道路与广场的照明
C．碳酸氢钠可与盐酸反应，故可作治疗胃酸过多的药剂
D．利用光线在硅晶体内的全反射现象，可以制备光导纤维
解析：选D。硅可用于制备半导体材料，不能制备光导纤维，D项错误。
6．下列化学实验事实及其解释不正确的是(　　)
A．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
B．钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C．用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
解析：选A。A项，对NaHCO3溶液微热，HCO水解程度增大，溶液碱性增强。
7．纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是(　　)
A.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应的剧烈程度
B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧,观察火焰颜色
C.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
D.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物
解析：选A　Na2CO3与酸反应分步进行,首先反应生成NaHCO3和NaCl,然后是NaHCO3与酸反应产生NaCl、CO2和H2O,产生气体,而NaHCO3中加入酸立即放出气体,所以根据反应放出气体的快慢就可判断,A项正确;纯碱和小苏打都是钠盐,焰色反应火焰都为黄色,所以无法区别二者,B项错误;纯碱和小苏打都能与Ca(OH)2溶液反应产生CaCO3白色沉淀,无法区别它们,C项错误;Na2CO3稳定,受热一般不分解,NaHCO3不稳定受热分解产生Na2CO3、CO2和H2O,也有固体残留物,所以无法区分二者,D项错误。
8．某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是(　　)
A．将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢倒入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2 沉淀的生成
C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
解析：选B。A项中稀释浓硫酸应将浓硫酸慢慢注入水中且用玻璃棒不断搅拌，以免液体飞溅伤人，操作错误；C项中过滤时应用玻璃棒引流，操作错误；D项中表面皿不能用于加热蒸干溶液，而且MgCl2溶液直接加热蒸干得到的应该是Mg(OH)2，操作错误。
9．将一定质量的钠、钾投入一定量的稀盐酸中，产生气体的质量随时间变化的曲线如图所示，则下列说法中正确的是(　　)

A．投入的Na、K一定等质量
B．投入的Na的质量小于K的质量
C．曲线a为Na，b为K
D．稀盐酸的量一定是不足量的
解析：选B。由图可知，二者生成氢气的质量相等，故需钾的质量要大；因K与氢离子反应剧烈、速率快，故生成等质量氢气所需时间短，曲线a为钾。
10．下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是(　　)
A．热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3
B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3＜Na2CO3
C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3＜Na2CO3
D．等物质的量浓度溶液的pH：NaHCO3＜Na2CO3
解析：选B。与同浓度盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3＜NaHCO3。
11．海水中含有的MgCl2是Mg的重要来源之一，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：
①将贝壳制成石灰乳；
②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；
③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；
④将产物熔融后电解。
关于提取镁，下列说法中不正确的是(　　)
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．进行①②③步的目的是从海水中提取MgCl2
C．第④步会产生氯气
D．以上过程中涉及复分解反应、化合反应和置换反应
解析：选D。原料来源丰富是此法的优点之一，A正确；①②③步的目的是从海水中提取MgCl2以便用于第④步的电解，B正确；电解熔融MgCl2生成镁和氯气，C正确；此过程中无置换反应，D不正确。
二、非选择题
12．将2.30 g金属钠投入50 mL水中，反应完全后加水稀释至100 mL得到NaOH溶液。取出15.0 mL NaOH溶液，缓缓通入224 mL CO2，完全反应后得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。(气体体积为标准状况下的体积)
(1)100 mL NaOH溶液的物质的量浓度为______mol·L－1。
(2)混合溶液中c(CO)∶c(HCO)＝______。
解析：(1)金属钠与水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，则生成的n(NaOH)＝n(Na)＝＝0.1 mol，故100 mL NaOH溶液的物质的量浓度为＝1 mol·L－1。(2)15.0 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液中n(NaOH)＝0.015 mol，缓缓通入0.01 mol的CO2，设完全反应后生成的Na2CO3的物质的量为x mol，NaHCO3的物质的量为y mol，根据碳元素守恒和钠元素守恒，则有：x＋y＝0.01，2x＋y＝0.015，解得：x＝y＝0.005，故混合溶液中c(CO)∶c(HCO)＝1∶1。
答案：(1)1　(2)1∶1
13．镁是海水中含量较多的金属，镁、镁合金及镁的化合物在科学研究和工业生产中用途非常广泛。
(1)工业上可用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁脱水是关键工艺之一，一种正在试验的氯化镁晶体脱水的方法是先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4Cl·nNH3(铵镁复盐)，然后在700 ℃脱氨得到无水氯化镁，脱氨反应的化学方程式为
_________________________________。
(2)储氢材料Mg(AlH4)2在110～200 ℃的反应为Mg(AlH4)2MgH2＋2Al＋3H2↑，每生成27 g Al转移电子的物质的量为________。
(3)工业上用MgC2O4·2H2O热分解制超细MgO，其热分解曲线如下图。

图中隔绝空气条件下B→C发生反应的化学方程式为
____________________________。
答案：(1)MgCl2·NH4Cl·nNH3MgCl2＋(n＋1)NH3↑＋HCl↑
(2)3 mol
(3)MgC2O4MgO＋CO↑＋CO2↑
14．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图的实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L－1盐酸、6 mol·L－1硫酸和蒸馏水)

回答下列问题：
(1)装置A中液体试剂选用________，理由是_
_______________________________________。
(2)装置B的作用是____________________，装置D中碱石灰的作用是________________________。
(3)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为________。
解析：(1)A是CO2的发生装置，应选盐酸，因CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3表面致使反应停止。(2)B吸收A中逸出的HCl，避免干扰C中的反应；多余的CO2和H2O(g)在D中吸收，以免影响F的读数。
(3)由2Na2O2～　O2
　 156 g　 　 22.4 L
　 x　　 　 224×10－3L
则x＝＝1.56 g，
w(Na2O2)＝×100%＝78%。
答案：(1)6 mol·L－1盐酸　硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3固体表面，使反应不能持续进行
(2)除去气体中的HCl　吸收装置C中反应剩余的CO2及H2O(g)
(3)78%
15．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用如图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。

(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：_
__________________。
(2)填写表中空格：
仪器
加入试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液

C

D

(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：
_______________________________________。
解析：本实验的目的是证明Na2O2可作供氧剂，实际是证明Na2O2可以与人呼出的气体反应生成O2，那么就需要完成以下几个实验操作：①制取CO2，②让CO2、H2O(模拟人呼出的气体)与Na2O2反应，③检验生成的气体是否是O2。制取CO2的反应原理为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；进行第②步操作时要注意除去气体中混有的HCl气体，保证与Na2O2反应的只有CO2和H2O，一般用饱和NaHCO3溶液；验证生成的气体为O2的方法，一般考虑用带火星的木条，这就要求收集到的尽量是较纯净的O2，不能混有较多的CO2，否则木条不易复燃，所以收集前要吸收未反应的CO2，一般选用NaOH溶液。
答案：(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(2)
仪器
加入试剂
加入该试剂的目的
B

除去CO2气体中混入的HCl
C
过氧化钠
与CO2和水反应，产生O2
D
NaOH溶液
吸收未反应的CO2气体
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
16．Na2CO3的制取方法及综合实验探究。
(1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：

①往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，而不先通CO2再通NH3的原因是________________________。
②从生产流程图可知，可循环利用的物质是_________________。
③写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式：__________________________________。
(2)如何用CO2和50 mL 2 mol·L－1NaOH溶液制取50 mL 1 mol·L－1 Na2CO3溶液？
①写出简要的实验步骤： ____________________。
②写出有关反应的化学方程式： ________________________。
答案：(1)①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生较高浓度的HCO，才能析出NaHCO3晶体
②食盐水、CO2
③NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl、
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑
(2)①将50 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液等分成两份，在一份NaOH溶液中通入过量的CO2气体，再将两溶液混合，即得50 mL 1 mol·L－1 Na2CO3溶液
②NaOH＋CO2===NaHCO3、NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O