钠及其化合物

钠及其化合物 [例1] 以下各叙述中错误的是（答案：D ） A. 原子半径由小到大的顺序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs B. 同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小 C. 碱金属单质的密度比较Li＜K＜Na＜Rb D. 碱金属离子的氧化性比较为Li+＜Na+＜K+＜Rb+ 解析：碱金属元素的原子半径和离子半径都随核电荷的递增、电子层数的递增而递增。即：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs；Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+。同一碱金属元素的原子半径＞离子半径，即：Na＞Na+，K＞K+，所以A、B正确。 碱金属单质的密度，总趋势随核电荷数递增而加大，Na、K例外，所以C也正确。 碱金属金属性随核电荷数递增而增强，即还原性增强，对应的阳离子氧化性递减，所以D是错误。 [例2] 欲观察氢气的焰色，烯气导管口的材料最好是（答案：C） A. 钠玻璃（含Na元素）B. 钾玻璃（含K元素）C. 石英玻璃（主要是SiO2）D. 铜管 解析：钠玻璃、钾玻璃中都有焰色反应的干扰，石英玻璃灼烧时SiO2无焰色反应，铜管也有焰色反应。 [例3] 某碱金属及其氧化物的混合物2克，与水完全反应后生成了3克碱，则此碱金属是什么？ 解析：若全为金属： R ～ ROH M （M+17）g 2g 3g M = 34 若全为金属氧化物： R2O ～ 2ROH （2M+16）g [2（M+17）]g 2g 3g M = 10 则：10 < M < 34 M为钠 [例4] 下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是（答案：B） A. 无色硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它易溶于水 B. 碳酸铯加热分解为二氧化碳和氧化铯 C. 铯与水反应发生爆炸，铯可以从电解它的熔融氯化物中提取 D. 在碱金属中，铯的熔点最低 解析：碱金属的碳酸盐一般受热不易分解，其它按照碱金属族的性质变化规律和特点可推断。 [例5] 下列有关碱金属的如下各项说法中正确的是（ 答案：C、D） A. 用作原子反应堆导热剂的钠钾合金在常温下呈固态，但熔点却很低。 B. 碱金属单质的熔沸点变化规律与卤素单质相同。 C. 碱金属单质的化学性质中，都 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出碱金属的强还原性。 D. 碱金属与水反应有气体生成，碱金属的氧化物与水反应也可能生成气体。 解析：错误解法一：认为金属与合金中，除汞外常温下都呈固态，错选A，其实书中明确指出“钠和钾的合金（含50%～80%钾）在室温下呈液态”。 错误解法二：认为所有同一族元素都是序数递增，单质的熔沸点也递增，错选B，应是卤素单质的熔沸点随原子序数递增而递增，而碱金属却降低。 错误解法三：认为碱金属的化学性质不只还原性，认为C说法不正确，其实碱金属的所有化学反应都体现了M－e = M+的实质，被氧化具有还原性。 错误解法四：认为碱金属的氧化物就是碱性氧化物，按定义与水反应不应有气体生成，认为D不正确，忽略了过氧化物的性质如：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2( [例6] M元素的氧化物中含有M+离子。当10克M元素的单质与足量水充分反应后生成842mL H2（标准状况），则0.25mol M为 克。 解析：错误解法一： M ～ H2 x 22400mL 10g 842mL x:10 = 22400:842 得 x = 266（g/mol） ∴ 0.25mol M的质量 = 266×0.25 = 66.5（g） 错误解法二：2M ～ H2 2x 2240mL 10g 842mL 2x:10 = 2240:842 得x=13.3（g/mol） ∴ 0.25mol M为 13.3×0.25 = 3.3（g） 错误原因：错解一在于没有明白题中M+的含义，错写成M～H2 错解二是误将22.4L换算成2240ml。 正确解法：2M ～ H2 2x 22.4 10g 0.842 2x:10 = 22.4:0.842 得 x = 133（g/mol） ∴ 0.25mol M的质量 = 133×0.25 = 33.25（g） [例7] 已知相对原子质量：Li 6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8 g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g，据此可确定碱金属M是（答案：B） A. Li B. Na C. K D. Rb 解析：设M的相对原子质量为A，当设混合物全是碱金属或全是碱金属氧化物时有如下关系： 2M＋2H2O＝2MOH＋H2↑ 10.8 g→10.8×[（A＋17）/A]g M2O＋H2O＝2MOH 10.8 g→10.8×[2（A+17）/（2A+16）]g 但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在，则可建立不等式： [10.8×（A+17）/A]＞16＞[10.8×（A+17）]/（A+8） 解得：35.3＞A＞10.7 从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。 [例8] 为了测定某种碱金属的相对原子质量，有人设计了如图所示的实验装置。该装置（包括足量的水）的总质量为ag。将质量为bg的某碱金属单质放入水中，立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为cg。 （1）列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式； （2）无水氯化钙的作用是什么？如果不用CaCl2，测定的碱金属相对原子质量比实际值偏大还是偏小？说明理由。解析：本题测定未知碱金属的相对原子质量，所依据的化学反应原理是：2M＋2H2O＝2MOH＋H2↑ 只要通过实验，取得一定质量（题设bg）的碱金属和足量的水反应产生的H2的质量，即可根据化学方程式的计算求得碱金属的相对原子质量。 （1）依题设实验数据，bg碱金属与足量水反应产生H2的质量为（a＋b－c）g。 设所求碱金属的相对原子质量为x 有2x/2＝b/（a＋b－c） 解得x＝b/（a＋b－c） （2）无水氯化钙吸收水蒸气。若不用CaCl2，则使测定值较实际值偏小。讨论上述表达式，不难知道，若装置内的水蒸气外逸（反应放热，更容易使产生的水蒸气被H2带走），则c值减少，a＋b－c值增大，分式的分母增大，分数值即减小。 小结：譬如，若获得一定质量的碱金属与水反应所得MOH的质量。 [例9] 在120℃时，将气体A 3.88 g通过足量的Na2O2，放出O2，充分反应后固体的质量增加2.28 g，试通过计算判断气体 A的组成及各成分的质量。 解析：120℃能和Na2O2反应放出O2的气体有可能是CO2和H2O，因此首先判断A是什么物质？ 可采用极端假设法 解析：如果A都是H2O，设其质量为x1， 如果A都是CO2，设其质量为y1 所以A应为CO2和H2O的混合物 设H2O的质量为x g，CO2的质量为y g，则 [例10] 碱金属（如锂、钠、钾、铷等）溶于汞中形成良好的还原剂“汞齐”。取某种碱金属的汞齐7g，与足量水作用得到0.2g氢气，并得到密度为ρg·cm-3的溶液1L，则溶液中溶质的质量分数可能是（答案：A、B ） A.（0.8/ρ）% B.（0.48/ρ）% C.（0.32/ρ）% D.（0.7/ρ）% 解析：汞不能与水反应，碱金属（M）与水反应的化学方程式为：2M＋2H2O＝2MOH＋H2↑ 设M的相对原子质量为x，则 由于Hg的相对原子质量大于35，所以碱金属的相对原子质量一定小于35。 相对原子质量小于35的碱金属只有Li和Na，所以本题中碱金属可能为Li或Na。若为Li，设LiOH的质量为y [4.8g/（1000 cm3×ρ g·cm-3）]×100%＝（0.48/ρ）% 若为Na，用上述的方法可求得生成的NaOH溶液中NaOH的质量分数为（0.8/ρ）%。 [例11]将70 g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98 g水充分反应后，所得氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为50%。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式，并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各多少克。 解析：发生的反应有： Na2O＋H2O＝2NaOH 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑ 设混合物中Na2O2、Na2O的质量分别为x、y，由化学方程式分别解出生成的NaOH的质量和放出的O2质量。 溶液的总质量为：70 g＋98 g－[32x/（2×78）] 由上述关系量可列二元一次方程组为 解得：x＝39 g y＝31 g 也可从下列角度列关系：由于NaOH溶液中溶质的质量分数为50%，因此在溶液中NaOH的质量等于H2O的质量 [例12] 工业生产的纯碱中常含有少量的NaCl杂质，如图是测定产品中Na2CO3质量分数的实验装置： A. 干燥管内填满碱石灰，质量为mg B. 取ng样品装入广口瓶中 C. 检查装置的气密性 D. 缓缓鼓入空气数分钟，再称干燥管的质量为wg E. 关闭止水夹 F. 打开止水夹 G. 缓缓加入稀H2SO4，至不再产生气体为止 H. 缓缓鼓入空气数分钟 回答下列问题：（1）正确的顺序是：C→　　　 →F→　　　 →E→　　　 →G→　　　 →D （2）操作D中，要缓缓鼓入空气数分钟，鼓入空气的作用是　　　　 。 装置甲的作用是　　　　　　　　　　　。装置乙的作用是　　　　　　　　　　。 （3）计算样品中Na2CO3的质量分数的计算式为　　　　。 （4）若去掉装置甲，测定结果会　　　 ；若去掉乙装置，测定结果会　　　 。（填偏大、偏小或不变） 解析：（1）本实验操作，为准确测定Na2CO3的质量分数，应将装置中的空气排出，以减少（或消除）空气中CO2对测定结果造成的影响，所以在检验装置气密性以及在广口瓶中加入药品后，应打开止水夹K，缓缓鼓入空气，空气中CO2被NaOH溶液吸收，当装置内空气排净后，装置尾部安上填满碱石灰的干燥管，然后打开分液漏斗的活塞，向广口瓶中加入稀H2SO4，反应完毕后，再打开止水夹K，重新鼓入空气，将装置内产生的CO2排出，使碱石灰将CO2完全吸收，从而称量干燥管的质量，其质量差即为产生的CO2质量。由CO2的质量即可计算出样品中Na2CO3的质量，进而求得Na2CO3的质量分数。如果实验装置中的装置甲去掉，就会使空气中CO2被碱石灰吸收，从而使测定结果偏高；如果去掉装置乙，其作用是除去CO2气体中的水蒸气，就会使水蒸气被碱石灰吸收，从而也会使测定结果偏高。 答案：（1）C→B→F→H→E→A→G→F→D （2）将装置中残留的CO2一并鼓入，使产生的CO2完全被碱石灰吸收；吸收（或除去）空气中的CO2；除去CO2气体中水蒸气。 （3） （4）偏大；偏大。 【模拟试题】（答题时间：60分钟） 1. 常温常压下，下列物质在空气里不发生变化的是（ ） A. Na2CO3·10H2O B. NaHCO3 C. Na D. NaOH 2. 下列化合物能通过相应单质直接化合而成的是（ ） A. FeCl2 B. CuS C. Na2O2 D. SO3 3. 实验室要使用坩埚熔化苛性钠，应选用（ ） A. 铁坩埚 B. 玻璃坩埚 C. 石英坩埚 D. 瓷坩埚 4. 关于ⅠA族和ⅡA族元素的下列说法中正确的是（ ） A. 在同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA族的高 B. 浓度都是0.01 mol·L－1时，氢氧化钾溶液的pH比氢氧化钡的小 C. 氧化钠的熔点比氧化镁的高 D( 加热时，碳酸钠比碳酸镁易分解（MCE99） 5. 下列物质中，能使品红溶液褪色的是（ ） ① 干燥的氯气 ② Na2O2 ③ NaClO ④ 亚硫酸酐 A. 除①外其余都可以 B. 只有①③④ C. 只有①④ D. 全部都可以 6. 下列混合物溶于水，所得溶液中溶质只有一种的是（ ） A. Na2O2和Na2CO3 B. Na和NaCl C. Na2O和Na2O2 D. NaOH和Na2CO3 7. 用Na2O2与水反应制O2，应选作该反应容器的材料是（ ） A. 玻璃 B. 铁 C. 铝 D. 塑料 8. 在下列反应中，水作还原剂的是（ ） A. Na＋H2O → B. Na2O2＋H2O → C. F2＋H2O → D. CaO＋H2O → 9. 下列物质在强光照射下，不发生化学反应的是（ ） A. 氢、氯混合气 B. 浓硝酸 C. 过氧化钠 D. 新制的氯水 10. 下列各种固体物质的热稳定性强弱顺序排列错误的是（ ） A. KMnO4＞K2MnO4 B. KCl＞KClO3 C. Na2O2＞Na2O D. Na2CO3＞NaHCO3 11. 电子工业制造光电管时，需要一种经强光照射就失去电子，从而接通电路的材料，制造这种材料的物质是（ ） A. 放射性元素 B. ⅦA族元素 C. 卤化银 D. ⅠA族的单质 12. 锂是一种活泼金属，它在工业上的用途为（ ） ① 光电材料；② 化学工业上的催化剂；③ 原子反应堆的导热剂；④ 制取高强度玻璃；⑤ 制热核反应的材料 A. ①④ B. ②③⑤ C. ②④⑤ D. ①③⑤ 13. 过氧化钠与足量NaHCO3的混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后冷却，残留的是（ ） A. Na2CO3和Na2O2 B. Na2CO3和NaOH C. Na2CO3 D. Na2O、Na2O2和Na2CO3 14. CO2跟下列物质反应能产生O2的是（ ） A. NaOH B. Na2O C. Na2O2 D. Na2CO3 15. 超氧化钾（K2O）常用于急救器中，它能吸收CO2变成碳酸盐和O2。在一定条件下，156 g金属钾与O2充分反应生成KO2，若用生成的KO2完全吸收CO2，则生成的O2在标准状况下的体积是（ ） A. 11.2 L B. 22.4 L C. 44.8 L D. 67.2 L 16. 将MgCl2和NaHCO3按物质的量1:2的比例混合制成溶液，再加热蒸干得到的固体是（ ） A. 和NaCl B. 和NaCl C. MgCl2和Na2CO3 D. MgCO3和NaCl 17. 能正确表示下列反应的离子方程式是（ ） A. 硫化亚铁跟稀盐酸反应：FeS＋2H+ =Fe2+＋H2S↑ B. 氯气跟水反应：Cl2＋H2O=2H+＋Cl－＋ClO－ C. 钠跟水反应：Na＋2H2O=Na+＋2OH－＋H2↑ D. 硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应： Ba2+＋ =BaSO4↓ 根据以下叙述，回答第18 ─ 20题： 某化工厂按如下步骤进行生产：① 以煤为燃料煅烧石灰石；② 用饱和碳酸钠溶液充分吸收步骤①中产生的二氧化碳；③ 使步骤①中产生的氧化钙跟水反应；④ 消石灰跟碳酸钠反应。 18. 该厂生产过程中涉及的物质有：① 石灰石，② 纯碱，③ 小苏打，④ 烧碱，⑤ 二氧化碳，⑥ 消石灰。下列叙述正确的是（ ） A. 起始原料是①④ B. 起始原料是②⑥ C. 最终产品是④⑤ D. 最终产品是③④ 19. 该厂生产过程的优点可能有：① 排放的气体对大气无污染；② 生产过程中的部分产品可作为起始原料使用；③ 无高温作业，其中正确的是（ ） A. 只有① B. 只有② C. ①和③ D. ②和③ 20. 生产过程中没有涉及的化学反应类型是（ ） A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 二. 填空题（本题包括7小题，共30分） 21.（2分）单质钠在空气中燃烧时火焰的颜色为_______色，产物为_______ 色固体，其电子式为_____________，它可以作为潜水艇里______________的来源。 22.（4分）写出能跟强酸作用，又能跟强碱作用的四种酸根不同的钠盐的化学式： ______________ 、_____________ 、______________ 、______________ 。 23.（3分）现有36 g H2O和80 g D2O。它们所含氧原子数之比是_________，它们分别跟金属钠完全反应时，所放出的气体体积比是___________，质量比是__________。 24.（4分）已知：（MCE02） ① A、B、C、D四种物质均含有元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素X、Y、Z的原子序数依次递增。 ② X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。 ③ 室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。 ④ 化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。 （1）元素X是 ，Z是 。 （2）写出③中反应的化学方程式 （3）写出④中反应的化学方程式 25.（6分）苏打和小苏打有着广泛应用。 试从反应物的消耗量角度来说明在下列用途中选用苏打还是小苏打，为什么？ （1）做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适量的面碱，选用___________，因为_________________； （2）作为泡沫灭火器中的药品，选用__________，因为________________； （3）用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，选用__________，因为_____。 26.（8分）在三个密闭容器内分别装有：A. Na2O2和NaHCO3、B. Na2O2和NH4HCO3、 C. Na2O2和 ，其中每种物质均为1 mol。将它们加热至300℃，经充分反应后排出气体。写出各容器内残留的固体物质名称及物质的量。A______，B__________，C________。 若分别加入相同浓度的足量稀硫酸与残留物完全反应，则消耗硫酸的体积从大到小的顺序依次为________________。（填入序号） 27.（3分）向一盛有足量Na2O2的密闭容器中充入一定量CO与CO2的混合气，不断用电火花引发，最后剩余气体是_____________，所充入的混合气中CO2与CO的物质的量之比为________。若测得反应后容器内压强为反应开始时的 （相同条件下），则原混合气的平均相对分子质量为_______。 三. 计算题（10分） 28. 将Na2O2、NaHCO3组成的混合物分成等质量的两份，向第一份中加入100 mL盐酸，充分反应后恰好成中性，放出的气体在标准状况下共2.24 L。将此气体通入第二份混合物中，充分反应后，气体体积变为2.016 L。求加入的盐酸的物质的量浓度。 【试题答案】 1. B 2. C 3. A 4. B 5. D 6. C 7. D 8. C 9. C 10. A 11. D 12. C 13. C 14. C 15. D 16. B 17 A 18. D 19. B 20. C 21.（每空0.5分）黄；淡黄； ；氧气 22.（每空1分）NaHCO3；NaHS；NaH2PO4；NaHSO3；（CH3COONa；Na2HPO4） 23.（每空1分）1:2；1:2；1:4 24( （1）Cl（或氯）；K（或钾） （2）Cl2＋2KOH＝KCl＋KClO＋H2O （3）（每空1分） 25.（每空1分）（1）苏打；中和等量的H+，Na2CO3比NaHCO3的用量少 （2）小苏打；产生等量的CO2，NaHCO3比Na2CO3的用量少 （3）苏打；Na2CO3的水解程度大，产生等量的OH－，需Na2CO3的量比NaHCO3少 26.（每空2分）1mol Na2CO3和1molNaOH； 1 molNa2CO3；1 molNa2CO3和1 molCaCO3； C＞A＞B 27.（每空2分）O2；任意比；32 28. NaHCO3与盐酸反应产生CO2，Na2O2与盐酸反应生成O2，而CO2与Na2O2反应将产生O2，故两步反应后的剩余气体一定有O2，可能有CO2。 2.24 L为0.1 mol，2.016 L为0.09 mol（1分） 2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 ( n 0.02 0.02 0.01 0.1－0.09＝0.01（2分） （1）若CO2完全反应， （2分） c（HCl）＝ ＝3.4 mol / L（1分） （2）若CO2未完全反应，则Na2O2应是0.02 mol（1分） c（HCl）＝ ＝1.3 mol / L（1分） 第9页 版权所有 不得复制 _1195886421.unknown _1195886224.unknown _1195886270.unknown _948434256.unknown _1195886215.unknown _948434071.unknown _948178230.unknown