【名师一号】2021高考化学(苏教版)一轮复习课时训练：2-3钠、镁及其化合物.docx

第三单元　钠、镁及其化合物
(计时：45分钟　满分：100分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)
1．(2022·菏泽模拟)在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生刺眼的火花，同时有红色物质生成。下列说法中不正确的是(　　)
A．上述反应是置换反应
B．上述反应是放热反应
C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析　反应中CuSO4被还原为Cu，无水CuSO4表现的是氧化性。
答案　C
2．现有一块金属钠露置于空气中一段时间，为检验该固体是否部分变质为碳酸钠，先将固体样品溶解于水得到溶液，并实行下列措施，其中可以实现试验目的的是(　　)
A．测所得溶液的pH
B．取少量溶液，向其中滴入酚酞观看溶液是否变红
C．取少量溶液，向其中加入盐酸观看是否有气泡产生
D．取少量溶液，向其中加入CuSO4溶液，观看是否有沉淀产生
解析　钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性，碳酸钠溶于水亦呈碱性，因此A、B项中的措施均无法实现试验目的。CuSO4与NaOH溶液或Na2CO3溶液反应均生成蓝色沉淀，故D项错误。
答案　C
3．(2022·福建月考)下列推断正确的是(　　)
A．仅用水能确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
B．仅用CO2能确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞试液中，最终溶液均为红色
解析　氧化钠和过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠，但过氧化钠还能生成氧气，据此可以鉴别，选项A正确；氧化钠与过氧化钠都能与CO2反应生成碳酸钠，虽然过氧化钠也生成氧气，但无明显的现象，选项B不正确；在加热的条件下，氧化钠能被氧化生成过氧化钠，选项C不正确；由于过氧化钠还具有强氧化性，所以过氧化钠加入到酚酞试液中，溶液先变红，后褪色，选项D不正确，答案为A。
答案　A
4．(2022·辽宁盘锦考试)把4.48 L CO2通过肯定量的固体过氧化钠后收集到3.36 L气体(气体的测量均在标准状况下)，则这3.36 L气体的质量是(　　)
A．4.8 g B．6.0 g
C．5.6 g D．3.8 g
解析　依据反应式2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2可知，假如4.48 L CO2完全被吸取，应当生成2.24 L氧气，但实际收集到3.36 L气体，这说明CO2肯定是过量的。依据体积差可知生成氧气的体积是1.12 L，则剩余CO2是2.24 L，所以混合气的质量是4.4 g＋1.6 g＝6.0 g，答案为B项。
答案　B
5．(2022·辽宁育才中学模拟)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是(　　)
A．2.0 mol·L－1 B．0.18 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．0.24 mol·L－1
解析　当碳酸钠滴入盐酸时始终有气体生成。但当盐酸滴入碳酸钠溶液时，二者的反应是分步进行的，离子方程式是CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。碳酸钠是0.024 mol，则氯化氢的物质的量应当处于0.024 mol到0.048 mol之间。设此种状况下HCl的物质的量为x mol，则生成的CO2为(x－0024)mol。而将Na2CO3逐滴加入到盐酸中，发生反应的离子方程式为2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，则生成的CO2为mol，二者不相等，符合题意，故盐酸的浓度就是大于0.12 mol·L－1、小于0.24 mol·L－1，选项B正确。
答案　B
6．(2022·浙江湖州期中)将Na2O2渐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NH的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如下图所示，则原混合液中Al3＋、Mg2＋、NH的物质的量分别是(　　)

A．2 mol、3 mol、4 mol B．2 mol、3 mol、8 mol
C．3 mol、2 mol、8 mol D．3 mol、2 mol、4 mol
解析　由化学反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，所以n(Al3＋)＝(9－8)×2 mol＝2 mol，由图可知生成8 mol气体，消耗8 mol Na2O2(生成4 mol O2)，所以n(NH)＝n(NH3)＝(8－4)mol＝4 mol，n(Mg2＋)＝＝3 mol。或由图象可知，至沉淀不变时为Mg(OH)2，其物质的量为3 mol，沉淀溶解部分是Al(OH)3，为2 mol。答案为A项。
答案　A
7．(2022·荆州质检)将a mol Na2O2和b mol NaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热到250 ℃，让其充分反应。当剩余固体为Na2CO3、NaOH，排出的气体为O2、H2O时，的值可能为(　　)
A．0.5 B．0.25
C．0.85 D．1.0
解析　从最终剩余固体和排出气体的成分看，水蒸气发生了反应但没有完全反应，接受极端假设法计算：
(1)假设水蒸气与过氧化钠恰好完全反应。加热过氧化钠和碳酸氢钠固体混合物，发生反应的先后挨次为
①2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑　＋　H2O↑
　b mol 0.5b mol 0.5b mol
②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
0．5b mol 0.5b mol
③2Na2O2　 ＋ 　2H2O===4NaOH＋O2
(a－0.5b)mol 0.5b mol
故0.5b mol＝(a－0.5b)mol，＝1。
(2)假设水蒸气没有参与反应，则由(1)中②式知，a＝0.5b，＝0.5。过氧化钠与碳酸氢钠的物质的量之比的取值范围为0.5<<1.0，只有C项符合题意。
答案　C
8．我国化学家侯德榜依据NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl的都小的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl的反应原理制备纯碱。下面是在试验室进行模拟试验的生产流程示意图：
饱和食盐水A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体,Ⅳ纯碱
则下列叙述错误的是(　　)
A．气体A是NH3，气体B是CO2
B．第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
解析　“侯氏制碱法”是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入CO2(即往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2，不能先通入CO2后通NH3，由于NH3在水中的溶解度远远大于CO2，先将溶液氨化后，吸取CO2的效果更好)，第Ⅱ步得到NaHCO3悬浊液，第Ⅳ步将NaHCO3加热分解，以得到Na2CO3。
答案　D
9．一化学争辩性学习小组对某Na2CO3和NaHCO3混合溶液的组成进行探究。取20.0 mL该混合溶液不断加入1.00 mol·L－1的稀盐酸，加入盐酸的体积和产生的现象见下表。
反应阶段
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
盐酸体积x/mL
040.0
现象
无气体
产生气体
无气体
则混合溶液中c(HCO)为(　　)
A．1.00 mol·L－1　　　　B．0.50 mol·L－1
C．1.50 mol·L－1 D．2.00 mol·L－1
解析　反应阶段Ⅰ：CO＋H＋===HCO，反应阶段Ⅱ：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O设20.0 mL该混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为：x mol、y mol。则有x mol＝1.00 mol·L－1×10.0×10－3 L＝0.01 mol，x mol＋y mol＝1.00 mol·L－1×30.0×10－3 L＝0.03 mol，解得x＝0.10，y＝0.02，则c(HCO)＝1.00 mol·L－1。
答案　A
10．(2022·浙江宁波期中)取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再连续向两溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸溶液体积之间的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L－1
B．A线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质成分是Na2CO2和NaHCO3
C．B线当耗盐酸0007 5 mol，则其浓度是0.75 mol·L－1，A项不正确。由于碳酸钠和盐酸反应是分步进行的，即碳酸钠首先生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠再和盐酸反应生成CO2，所以依据图象可知A曲线表示的溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠(或较多量的碳酸钠与较少量的碳酸氢钠的混合物)，而B曲线表示的是碳酸钠和碳酸氢钠，B项和C项不正确；B曲线中生成CO2所消耗的盐酸是50 mL(75 mL－25 mL)，所以CO2是0.005 mol，标准状况下的体积是112 mL，选项D正确。
答案　D
二、非选择题(本大题共4小题，共50分)
11．(12分)(2022·黄冈期末) 钠是很活泼的金属，在空气中燃烧的产物是Na2O2。Na2O的制取可以通过如下反应完成：
Na＋NaNO3Na2O＋N2↑(未配平)。请回答下列问题：
(1)上述反应的氧化剂是________(写化学式)。制取Na2O时若金属钠与NaNO3按质量比2317投料，充分反应后收集到的气体体积为1.12 m3(标准状况下)，则制得的Na2O的质量为________kg。
(2)制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气，导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。现有Na2O产品m g(假设只含有Na2O2杂质)，请从下面选用合适的仪器和试剂，设计一种可选用的试验仪器组合，以完成样品中Na2O含量的测定。

可选用的试剂：
a．浓硫酸　b．水　c．盐酸标准溶液　d．NaOH标准溶液　e．酚酞　f．碱石灰　g．稀盐酸
试验过程中发生反应的化学方程式
试验所需仪器(用字母表示)
试验所需试剂(用字母表示)
试验需直接测定的有关物理量(用文字说明)

(3)某同学设计了以下试验方案来测定该试样中Na2O的质量分数，其操作流程和试验数据如下：

该Na2O产品中Na2O的质量分数为________。
解析　(1)由N元素的化合价降低可知，NaNO3是氧化剂。配平方程式：10Na＋2NaNO36Na2O＋N2↑，收集到1.12 m3(标准状况下)N2，n(N2)＝50 mol，那么n(Na2O)＝300 mol，故m(Na2O)＝18.6 kg。(2)要测定样品中氧化钠的含量有多种方法，可通过测生成O2的体积来计算Na2O2的量；也可测反应后锥形瓶和溶液的总质量与反应前锥形瓶和水的总质量之差，还可以通过滴定法则锥形瓶中生成NaOH的量来计算。(3)设试样中Na2O的物质的量为x mol，Na2O2的物质的量为y mol，则有：62x＋78y＝7.75 g,78(x＋y)＝9.35 g，解得：x＝0.1 mol，那么Na2O的质量分数为×100%＝80%。
答案　(1)NaNO3　18.6
(2)(以下三种方法任选一种，其他合理方法亦可)

(3)80%
12．(12分)(2022·海淀期末)某试验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发觉试验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过试验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B，发觉固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)称取两种固体各2 g分别加入两个小烧杯中，再各加10 mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发觉Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论_____________________________________________________ ___________________。
②同学们在两烧杯中还观看到以下现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中消灭的现象是________(填选项字母)。
a．溶液温度下降 b．溶液温度上升
c．滴入酚酞后呈浅红色 d．滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示，在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。

①两试管中均产生气体，________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为猛烈。
②反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温，下列说法正确的是________。
a．装置Ⅰ的气球体积较大
b．装置Ⅱ的气球体积较大
c．生成气体的体积依据盐酸计算
d．生成气体的体积依据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L－1的溶液，设计如下方案并对反应现象做出猜测：

实施试验后，发觉操作2的现象与猜测有差异：产生白色沉淀和气体。则该条件下，NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为__________________
答案　(1)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(2)①同温度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水
②b、d
(3)①I　②a、c
(4)Ca2＋＋CO===CaCO3↓
Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
13．(13分)(2022·保定月考)A、B、C、D、E均为中学化学中的常见物质，它们之间的反应关系如下图所示：

(1)若A为Na2CO3，C为温室气体，E为一种常用调味品。A固体与少量B溶液反应的化学方程式为________。
(2)若A为MnO2，C为黄绿色有毒气体，则C与烧碱的水溶液反应的离子方程式为：________________。
(3)若C为O2，D、E的焰色反应均显黄色，B、E可相互转化，E与盐酸反应生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，现有只含a mol B的溶液，欲使其变成只含a mol E的溶液，可实行下列方法，试写出有关物质的化学式。
①若只加入0.5 a mol的纯洁物X，则X可能是________或________。
②若只加入a mol的纯洁物Y，则Y可能是________或________。
解析　(1)依据题设条件可知，B为HCl，C为CO2，D为H2O，E为NaCl。(2)依据题设条件可知B溶液为浓盐酸，C为Cl2。(3)若C为O2，D、E的焰色反应均显黄色说明D、E中均含有Na＋，含有Na＋的能产生O2的固体为Na2O2，E与盐酸反应生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，则该气体为CO2，B、E可相互转化，故可推知B溶液为NaHCO3溶液，E为Na2CO3溶液，D为NaOH溶液。Na2O2与NaHCO3溶液的反应可分解为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。a mol NaHCO3―→a mol Na2CO3，由此可知只要增加a mol Na＋，同时用OH－将HCO转化为CO，且所加物质所产生的Na＋和OH－的物质的量相等，才能不产生杂质，故X为Na2O或Na2O2，Y为Na或NaOH。
答案　(1)Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl
(2)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(3)①Na2O　Na2O2　②Na　NaOH
14．(13分)有两个试验小组的同学探究一氧化碳、二氧化硫与过氧化钠的反应。请回答下列问题：

(1)第一小组同学设计如图装置进行试验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。甲同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，则反应的化学方程式为________________。乙同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，该同学设计了如下方案：

你认为乙同学的方案是否合理________(答“是”或“否”)；请简要说明两点理由：
①____________________________________________________；
②____________________________________________________。
(2)其次小组同学利用如图中的有关装置(固定装置及胶管略去)验证CO气体能否与Na2O2反应。已知：
CO2↑＋CO↑＋H2O

若CO能够与Na2O2发生反应，则猜测反应产物为________；验证该产物可选择的试剂是________。上述试验中选择的最简洁的装置接口连接挨次为_____________________________________ ___________________________________。
解析　(1)本题需要特殊留意SO2、Na2SO3的还原性和Na2O2、硝酸的强氧化性。
(2)要验证CO气体能否与Na2O2反应，应首先制得CO，故需要将混合气通过浓NaOH溶液以除去其中的CO2，然后通过Na2O2。
答案　(1)2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2　否　①稀硝酸可以把BaSO3氧化为BaSO4　②若反应后的固体有Na2O2残留，溶于水后可把SO氧化为SO
(2)Na2CO3　稀硫酸(或稀盐酸)和澄清石灰水　abcf