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鈉、鎂及其化合物
(時間:45分鐘)
[基礎(chǔ)過關(guān)題]
1.下列各物質(zhì)在通常條件下既可通過置換反應(yīng)又可通過復(fù)分解反應(yīng)制得的是( )
A.Na2O B.NaOH C.NaHCO3 D.NaNO3
解析 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,故B項(xiàng)符合題意。
答案 B
2.取一小塊金屬鈉,放在燃燒匙里加熱,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是 ( )
①金屬鈉先熔化?、谠诳諝庵腥紵?,放出黃色火花 ③燃燒后得白色固體?、苋紵龝r火焰為黃色?、萑紵笊蓽\黃色固體物質(zhì)
A.②⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.①②⑤
解析 本題主要考查學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確把握。鈉受熱先熔化,然后劇烈燃燒,有黃色火焰,生成淺黃色的Na2O2。
答案 C
3.(寧波模擬)下列說法正確的是 ( )
A.將Na塊放入水中,產(chǎn)生氣體:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.鈉與CuSO4溶液反應(yīng):2Na+Cu2+===Cu+2Na+
C.鈉與水反應(yīng):Na+2H2O===Na++OH-+H2↑
D.Na的金屬活動性比Mg強(qiáng),故可用Na與MgCl2溶液反應(yīng)制Mg
解析 鈉與CuSO4溶液反應(yīng)首先Na與H2O反應(yīng),然后生成的NaOH再與CuSO4反應(yīng)無法置換Cu,B錯誤;鈉與H2O反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,C錯誤;Na與MgCl2溶液的反應(yīng)首先是Na與H2O反應(yīng),然后生成的NaOH再與MgCl2反應(yīng),無法置換Mg,D錯誤。
答案 A
4.下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法錯誤的是 ( )
A.熱穩(wěn)定性:NaHCO3
NaHCO3,向Na2CO3飽和溶液中通入足量CO2后溶液中有NaHCO3晶體析出,D正確。
答案 D
9.從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下:
貝殼石灰乳
海水母液Mg(OH)2
MgCl26H2OMgCl2Mg
下列說法不正確的是 ( )
A.用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富
B.步驟⑥電解MgCl2時陰極產(chǎn)生氯氣
C.步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水
D.上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)
解析 電解MgCl2時陽極產(chǎn)生氯氣,陰極產(chǎn)生Mg。
答案 B
10.下列事實(shí)及其解釋不正確的是 ( )
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈淺紅色,微熱后紅色加深,是因?yàn)镹aHCO3分解生成了Na2CO3
B.鈉保存在煤油中,是因?yàn)槊河筒慌c鈉發(fā)生反應(yīng),鈉比煤油的密度大,煤油可以使鈉隔絕空氣和水蒸氣
C.用潔凈的玻璃管向包有Na2O2的脫脂棉吹氣,脫脂棉燃燒,說明CO2、H2O與Na2O2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D.鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3,原因是鈉與氧氣生成的Na2O與水和二氧化碳反應(yīng)
解析 A項(xiàng),對NaHCO3溶液微熱,紅色加深,是因?yàn)镠CO的水解程度增大,溶液堿性增強(qiáng)。
答案 A
11.A、B、C、D、E五種物質(zhì)是含鈉元素的單質(zhì)或化合物,其中B為淡黃色固體,它們有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)推斷各符號所代表的物質(zhì)的化學(xué)式:
A________________,B________________,C________________,D________________,E________________。
(2)分別寫出反應(yīng)②、⑤的化學(xué)方程式:
②_______________________________________________________________;
⑤______________________________________________________________。
解析 解推斷題的關(guān)鍵是找突破口,根據(jù)B為淡黃色固體可知B為Na2O2,前后聯(lián)系可知其他物質(zhì)。
答案 (1)Na Na2O2 NaOH Na2CO3 NaHCO3
(2)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3
12.綠豆粒大小的金屬鈉放入盛有少量煤油的大試管中后,塞上橡皮塞,通過長頸漏斗加入滴有酚酞的水直至液體充滿整個試管。根據(jù)反應(yīng)中觀察到的現(xiàn)象,回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)前怎樣檢查該裝置的氣密性?
_______________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)金屬鈉變化的現(xiàn)象是____________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)大試管中溶液顏色的變化是______________________________________
_________________________________________________________________。
(4)裝置中液面的變化分別是:大試管中____________________________;
長頸漏斗中____________________________________________________。
(5)簡述檢驗(yàn)產(chǎn)生氣體的方法:_____________________________________
________________________________________________________________。
解析 本實(shí)驗(yàn)是在隔絕空氣的條件下探究鈉與水的反應(yīng),故不會發(fā)生起火、爆炸現(xiàn)象,要求裝置的氣密性良好。由于鈉的密度比水小,比煤油大,所以鈉在煤油與水的界面處上下跳動。鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在逸出過程中把鈉帶入煤油層,鈉在重力作用下再回到界面。反復(fù)多次,直至鈉完全消失。產(chǎn)生的氣體聚集在大試管上部,把液體反壓到長頸漏斗中。
答案 (1)關(guān)閉彈簧夾,通過長頸漏斗向大試管中加水直至漏斗中液面高于試管中液面,一段時間后液面差保持不變,說明裝置氣密性良好
(2)鈉與水發(fā)生反應(yīng),熔化成銀白色小球,在兩液體界面處作上下跳動,最后完全消失
(3)水溶液從上至下逐漸由無色變?yōu)榧t色
(4)液面逐漸下降 液面逐漸上升
(5)當(dāng)漏斗中液面上升到一定高度后,打開彈簧夾點(diǎn)燃?xì)怏w,有淡藍(lán)色火焰產(chǎn)生
13.(湖州月考)向濃度相等、體積均為50 mL的A、B兩份NaOH溶液中,分別通入一定量的CO2后,再稀釋到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶質(zhì)的組成可能是①__________________,②________________,③________________,
④______________。
(2)在稀釋后的溶液中逐滴加入0.1 molL-1的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加鹽酸的體積關(guān)系如下圖所示。
①A曲線表明,原溶液通入CO2后,所得溶質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的最大體積是________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
②B曲線表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為________________________________。
③原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_____________________________。
解析 (2)分析圖中曲線和各個量的關(guān)系,A中先加入的25 mL鹽酸,含有的氫離子的物質(zhì)的量為0.1 molL-10.025 L=0.002 5 mol,此時發(fā)生的反應(yīng)為CO+H+===HCO,所以可知溶液中含有的CO的物質(zhì)的量為0.002 5 mol,后加的50 mL鹽酸和HCO反應(yīng)生成CO2,因?yàn)楹蠹拥臍潆x子的物質(zhì)的量為0.1 molL-10.050 L=0.005 mol,所以CO2的體積為0.005 mol22.4 L
mol-11 000 mLL-1=112 mL。在B中先加入的60 mL鹽酸都沒有氣體生成,又加入15 mL鹽酸才生成氣體,也就是說n(HCO)=0.1 molL-10.015 L=0.001 5 mol,則原溶液中只有0.001 5 mol CO,含有0.006-0.001 5=0.004 5(mol)OH-,即原溶液中的溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3。根據(jù)鈉守恒,可計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度。在圖中,如果在開始生成CO2前后消耗鹽酸的比為1∶1,則原溶質(zhì)為碳酸鈉,若<1∶1,則原溶質(zhì)為NaHCO3和Na2CO3的混合物,若>1∶1,則為NaOH和Na2CO3的混合物。
答案 (1)①NaOH、Na2CO3?、贜a2CO3
③Na2CO3、NaHCO3?、躈aHCO3
(2)①112 ②NaOH、Na2CO3?、?.150 molL-1
14.某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到信息:鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒。
他們對鈉在CO2氣體中燃燒后得到的白色產(chǎn)物進(jìn)行了如下探究:
【實(shí)驗(yàn)操作】 將燃燒的鈉迅速伸入裝滿CO2的集氣瓶中,鈉在其中繼續(xù)燃燒,反應(yīng)后冷卻,瓶底有黑色顆粒,瓶壁上附著白色物質(zhì)。
【提出假設(shè)】
假設(shè)1:白色物質(zhì)是Na2O。
假設(shè)2:白色物質(zhì)是Na2CO3。
假設(shè)3:白色物質(zhì)是Na2O和Na2CO3的混合物。
【設(shè)計(jì)方案】 該小組對燃燒后生成的白色物質(zhì)進(jìn)行如下探究:
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
方案1
取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入無色酚酞試液
溶液變成紅色
白色物質(zhì)為Na2O
方案2
①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入過量的CaCl2溶液。②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液
①出現(xiàn)白色沉淀。②無明顯現(xiàn)象
請回答下列問題:
(1)寫出金屬鎂與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________
_______________________________________________________________。
(2)甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確,其理由是____________________
_________________________________________________________________。
(3)乙同學(xué)認(rèn)為方案2得到的結(jié)論正確,白色物質(zhì)為____________________
_________________________________________________________________。
(4)鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________
________________________________________________________________。
(5)丙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉。你是否同意丙同學(xué)的觀點(diǎn),并簡述理由:______________________________________________________。
解析 (1)見答案。(2)根據(jù)白色物質(zhì)的水溶液呈堿性,不能得出白色物質(zhì)為Na2O,因?yàn)镹a2CO3的溶液顯堿性,也會使酚酞試液變紅。(3)方案2加入過量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀,是由于溶液中CO與Ca2+反應(yīng)所致,上層清液不能使酚酞試液變紅,則白色物質(zhì)為Na2CO3,不含Na2O,所以假設(shè)2成立。(4)因?yàn)榧僭O(shè)2成立,鈉在二氧化碳中燃燒的產(chǎn)物為Na2CO3和C,其燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為4Na+3CO22Na2CO3+C。(5)白色物質(zhì)不可能是氫氧化鈉,因?yàn)榉磻?yīng)物中沒有氫元素,不會生成氫氧化鈉。
答案 (1)2Mg+CO22MgO+C
(2)Na2CO3溶液顯堿性,也會使酚酞試液變紅,且也有可能是Na2O和Na2CO3的混合物
(3)Na2CO3
(4)4Na+3CO22Na2CO3+C
(5)不同意,因?yàn)榉磻?yīng)物中無氫元素(或違背質(zhì)量守恒定律)(其他合理答案也對)
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