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课时1 钠、镁及其重要化合物
一、选择题
1．(2017·唐山模拟)下列做法不正确的是( )
A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3
C．乙醇可与金属钠反应放出氢气
D．金属钠着火时，用细沙覆盖灭火
解析 NaHCO3受热分解而Na2CO3受热不易分解，故Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。
答案 B
2．(2017·绵阳模拟)下列叙述中不正确的是( )
A．钠在反应TiCl4＋4Na===Ti＋4NaCl中作还原剂
B．NaOH应密封保存，以防分解变质
C．盛放KOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
D．当足量的CO2通入饱和NaOH溶液中，会有固体析出
解析 选项B，NaOH密封保存，目的是防止空气中的CO2与之反应而变质。
答案 B
3．(2017·杭州模拟)等质量的钠进行下列实验，其中生成氢气最多的是( )
A．将钠投入到足量水中
B．将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中
C．将钠放入足量稀硫酸中
D．将钠放入足量稀盐酸中
解析 将等质量的钠投入到水、稀硫酸或稀盐酸中，放出的氢气的量相等；将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中，首先是钠与水反应生成NaOH和氢气，然后是铝与NaOH溶液反应生成氢气，则B项生成氢气最多。
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答案 B
4．(2017·湖南联考)下列说法正确的是( )
A．Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色
B．Na2O2与CO2反应生成0.1 mol O2时转移电子0.4 mol
C．Na2O2投入到CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D．向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2，充分反应完后，溶液中c(Na＋)不变
解析 Na2O2遇湿润的石蕊试纸时，它最终能氧化石蕊使其褪色，A项错误；由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2及Na2O2中氧为－1价知，每生成1 mol O2时会转移2 mol电子，B项错误；Na2O2投入到CuCl2溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH与O2，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀，C项正确；Na2O2与水反应时能放出大量的热，使溶液温度升高，NaOH溶解度增大，导致溶液中c(Na＋)增大，D项错误。
答案 C
5．(2017·广西调研)某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁，其工艺流程如下。
下列说法错误的是（ ）
A．在实验室实施操作①需要的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒
B．Mg（OH）2―→MgCl2的离子方程式为：Mg（OH）2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
C．操作②是将MgCl2溶液蒸干后冷却结晶
D．操作④阴极和阳极产物的质量比是24∶71
解析 操作①为过滤，A项正确；Mg（OH）2→MgCl2为中和反应，B项正确；由MgCl2溶液获得氯化镁晶体不能用加热蒸干的方法，因为加热促进Mg2＋水解，生成的盐酸易挥发，导致水解彻底，蒸干后不能得到氯化镁晶体，C项错误；操作④为电解熔融的氯化镁，阳极得到Cl2，阴极得到金属Mg，D项正确。
答案 C
6．向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3
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的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是( )
A．OH－＋CO＋2H＋===HCO＋H2O
B．2OH－＋CO＋3H＋===HCO＋2H2O
C．2OH－＋CO＋4H＋===CO2↑＋3H2O
D．OH－＋CO＋3H＋===CO2↑＋2H2O
解析 向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸，H＋先与OH－反应，再与CO反应，即首先是NaOHNaCl，然后是Na2CO3NaHCO3，最后是NaHCO3CO2，C项错误。
答案 C
7．用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是( )
A．鉴别纯碱与小苏打
B．证明Na2O2与水反应放热
C．证明Cl2能与烧碱溶液反应
D．探究钠与Cl2反应
解析 加热固体时，试管口不能向上倾斜，A项设计错误；B项中脱脂棉燃烧，能表明Na2O2与水反应放热；C项中气球变大，Cl2能被NaOH溶液吸收；D项能进行Na与Cl2反应。
答案 A
8．(2017·河南十校联考)X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示。下列组合中不符合该关系的是( )
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A
B
C
D
X
HCl
Na2O2
Na2CO3
SO2
Y
FeCl2
NaOH
CO2
Na2SO3
Z
Cl2
Na2CO3
CaCO3
H2SO4
W
FeCl3
NaHCO3
Ca(HCO3)2
NaHSO3
解析 由题图分析可知，X能转化为Y和Z，Y和Z能发生反应生成W，B项中NaOH和Na2CO3不反应，不符合题意。
答案 B
9．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是( )
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
解析 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
解答此类题目用归“1”法，
A项，假设二者都是1 g，则n(NaHCO3)＝n(CO2)＝ mol，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝ mol，故A正确；
B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，故B正确；
C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸为2× mol＝ mol，NaHCO3需盐酸 mol，故C错。
答案 C
10．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
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则下列分析都正确的组合是( )
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③
C．②④ D．②③
解析 图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比＝＝，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比：＝＝，④不正确。
答案 A
11．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是( )
A．只含有Na＋
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B．一定含有Na＋，可能含有K＋
C．既含有Na＋，又含有K＋
D．可能含有Na＋，可能还含有K＋
解析 Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色，而且黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。
答案 B
12．(2017·襄阳模拟)为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W0 g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理(除W0外)的是( )
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定
消耗盐酸
的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰
增重
C
重量法
样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸
减轻的
质量
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气
排水体积
解析 测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，B错误；C项样品中加入足量盐酸，烧瓶内物质的质量增加而不是减轻，C错误；D项中因部分CO2能溶解到水里，且与水反应生成H2CO3，故排出水的体积并不是生成的CO2的全部体积，D错误。
答案 A
二、填空题
13．如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO3，D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题：
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(1)在A试管内发生反应的化学方程式是______________________ ______________________________________________________。
(2)B装置的作用是______________________________。
(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为_____________________ ______________________________________________________。
(4)双球干燥管内观察到的实验现象是______________________ _________________________________________________________。
(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O，则双球干燥管内观察到的实验现象是__________________________________________________________。
解析 NaHCO3受热发生分解反应产生的CO2经浓硫酸干燥后，与双球干燥管中Na2O2发生反应：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，淡黄色的Na2O2固体逐渐变为白色粉末，同时由于O2的产生，使点燃的蚊香燃烧更加剧烈；若换为Na2O，则只发生反应CO2＋Na2O===Na2CO3，点燃的蚊香逐渐熄灭。
答案 (1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)吸收气体中的水蒸气(干燥CO2)
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(4)淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末，点燃的蚊香燃烧更加剧烈
(5)点燃的蚊香逐渐熄灭
14．有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的CO2和H2
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O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤：
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是____________________。
②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟，其目的是______________________。
④关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为________________________________________、_________________________________________。
⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案，请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气，对测定结果的影响是________________ ____________________________________________________________。
②E处干燥管中盛放的药品是________，其作用是__________________ ________________，如果实验中没有该装置，则会导致测量结果NaHCO3的质量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g，反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
解析 (1)①组装好实验装置后首先应检查装置气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气，应先除去装置中的CO2和水蒸气。④由物质的性质可知，在加热时该装置中发生的反应为2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑、Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O↑。
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(2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入空气使其完全被吸收，若不鼓入空气，则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数偏小，NaCl的质量偏大。②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D，故干燥管中盛放的药品是碱石灰，如果没有该装置，会使测得的NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知反应放出的CO2的质量为m2 g，根据反应的化学方程式2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，可计算出该反应中产生的水的质量为 g，从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为 g，再根据Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O↑，计算出Na2CO3·10H2O的质量，最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数。
答案 (1)①检查装置气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳
④2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑
Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小，NaCl的质量分数测定结果偏大
②碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ③×100%
15．向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中溶质的组成可能是①________，②________，③________，④________。
(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol ·L－1的盐酸，产生CO2
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的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
①A曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是________mL(标准状况)。
②B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的化学式为_________________________________________________________。
③原NaOH溶液的物质的量浓度为________________________ _______________________。
解析 (2)分析图中曲线和各个量的关系，A中先加入的25 mL盐酸，含有的氢离子的物质的量为0.1 mol·L－1×0.025 L＝0.002 5 mol，此时发生的反应为CO＋H＋===HCO，所以可知溶液中含有的CO的物质的量为0.002 5 mol，后加的50 mL盐酸和HCO反应生成CO2，因为后加的氢离子的物质的量为0.1 mol·L－1×0.050 L＝0.005 mol，所以CO2的体积为0.005 mol×22.4 L·mol－1×1 000 mL·L－1＝112 mL。在B中先加入的60 mL盐酸都没有气体生成，又加入15 mL盐酸CO2完全放出，也就是说n(HCO)＝0.1 mol·L－1×0.015 L＝0.001 5 mol，则原溶液中只有0.001 5 mol CO，含有0.006 mol－0.001 5 mol＝0.004 5 mol的OH－，即原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3。根据钠原子守恒，可计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。
答案 (1)①NaOH、Na2CO3 ②Na2CO3 ③Na2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3
(2)①112 ②NaOH、Na2CO3 ③0.150 mol·L－1
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