《第1讲 钠、镁及其化合物》训练

《第1讲钠、镁及其化合物》训练
时间：45分钟满分：100分
一、选择题（本题共12题，每小题4分，共48分，每小题有一个或两个选项符合题目要
求）
１．一定量的NaOH稀溶液（含酚酞）中分别加入足量的下列物质，一段时间后，红色一定消失的是（）
①H2O2②HCl ③SO2④Cl2⑤NaHCO3
A．①B．②⑤C．②③④⑤D．①②③④
【答案】D
【解析】
能与NaOH反应形成中性溶液或能氧化酚酞色素的均可，H2O2具有强氧化性、Cl2与水反应（Cl 2+H2O HCl+HClO）生成HClO具有强氧化性漂白酚酞，HCl+NaOH=NaCl，SO2+NaOH=NaHSO3，HCl、SO2因为能中和NaOH使溶液呈酸性而红色消失，NaHCO3+NaOH=Na2CO3，Na2CO3溶液水解呈碱性，红色不能褪去。

２．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。

下列说法正确的是（）A．单质都能浮在水面上，都能保存在煤油中
B．单质在空气中燃烧时，都生成过氧化物
C．从上到下单质的熔点、沸点逐渐降低
D．单质都是强还原剂，其阳离子都具有弱氧化性
【答案】CD
【解析】
A．Li、Na、K、Rb、Cs密度依次增大，Li的密度比煤油小，保存在固体石蜡中，Na、K、Rb、Cs密度比水大，能保存在煤油中，A错误；
B．Li燃烧只能生成Li2O，Na单质在空气中燃烧时，生成过氧化物，其它金属燃烧时能生成过氧化物，甚至更复杂的氧化物如超氧化物；
C．碱金属从上到下，原子半径增大，金属键减弱，单质的熔、拂点逐渐降低，C正确；
D．碱金属单质半径大，最外层只有一个电子，易失去电子表现强还原剂，原子越易失去电子，则形成的粒子越难得到电子，其阳离子氧化性弱，D正确。

３．下列叙述正确的是（）
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀
③钠在常温下不容易被氧化
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行
A．都正确B．②③④C．②③D．只有④
【答案】D
【解析】
过氧化钠属于过氧化物，不属于碱性氧化物，①错；碳酸氢钙易溶于水，②错；钠是活泼金属，易与空气中的水或氧气反应，③错；过氧化钠与水、CO2反应放出氧气，Na2O 与水（CO2）反应生成氢氧化钠（Na2CO3），④对。

选D。

４．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol·L－1的HCl溶液中和，则该生成物的成分是（）
A ．Na 2O
B ．Na 2O 2
C ．Na 2O 和Na 2O 2
D ．Na 2O 2和NaO 2 【答案】C
【解析】
由于中和后的产物是NaCl ，可知n(Na)=H(HCl)=0.50 mol ·L -1×0.08 L=0.04 mol 。

m(O)=1.5 g-0.04 mol ×23 g ·mol -1=0.58 g ，n(O)=
11658.0-⋅mol g g =0.03625mol 1<03625
.004.0)()(2=O n Na n <2，可得出原生成物是Na 2O 和Na 2O 2的混合物。

５．有3份等质量的小苏打，第1份直接与盐酸恰好完全反应；第2份首先加热，使其部
分分解后，再与盐酸恰好完全反应；第3份首先加热，使其完全分解后，再与盐酸恰好完全反应。

假若盐酸的物质的量浓度相同，消耗盐酸的体积分别为V 1、V 2和V 3，则V 1、V 2和V 3的大小关系正确的是 （ ）
A ．V 1>V 2>V 3
B ．V 2>V 3> V 1
C ．V 1=V 2=V 3
D ．V 1 >V 3>V 2
【答案】C
【解析】
NaHCO 3不分解时
NaHCO 3+HCl=NaCl+H 2O+CO 2↑
1 mol 1 mol
NaHCO 3完全分解时
2NaHCO 3 △ Na 2CO 3+ H 2O+CO 2↑
2 mol 1mol
1 mol 0.5 mol
Na 2CO 3+2HCl=2NaCl+ H 2O+CO 2↑
1 mol
2 mol
0.5 mol 1mol
所以无论NaHCO 3是否受热分解与盐酸恰好完全反应时消耗的盐酸的量一定。

６．下表中，对陈述I 、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（ ）
选项 陈述I 陈述Ⅱ 判断
A 碳酸钠、碳酸氢钠能用澄清石灰水鉴别 Na 2CO 3能与澄清石灰水反应生成白色沉淀，而NaHCO 3不能
I 对，Ⅱ对，有 B 向Na 2O 2 的水溶液中滴入酚酞变红色 Na 2O 2与水反应生成氢氧化钠
I 对，Ⅱ错，无 C 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾性强的黄光
I 对，Ⅱ对，有 D 酚酞试液在相同浓度的
碳酸钠溶液中的颜色比在碳酸氢钠溶液中深
CO 32－水解程度大于HCO 3－ I 对，Ⅱ对，有
【答案】D
【解析】
A 项，Na 2CO 3+Ca(OH)2=CaCO 3↓+2NaOH ，2NaHCO 3+Ca(OH)2=2H 2O+2CaCO 3↓+Na 2CO 3，二者与澄清石灰水反应都会有白色沉淀生成，陈述I 、Ⅱ均不正确，它们不能用澄清石灰水鉴别，A 错误；
B 项，陈述I 错，向Na 2O 2 的水溶液中滴入酚酞不变红，因为溶液中有H 2O 2具有强氧化性，能使酚酞氧化分解，B 错误；
C 项，两个陈述无因果关系，C 错误；
D 项，CO 32－+H 2O HCO 3－+OH －，HCO 3－+H 2O H 2CO 3+OH －，根据“越
弱越水解”，CO 32－水解程度大于HCO 3－，D 正确。

７．镁粉是制造烟花的重要原料之一。

生产镁粉时，将镁蒸气在某种气体中冷却。

下列可
作为冷却气体的是 （ ）
A ．空气
B ．氮气
C ．氩气
D ．二氧化碳
【答案】C
【解析】
Mg 与O 2、N 2、CO 2在点燃条件下均能反应，所以不能用它们作镁蒸气的冷却剂。

８．将0.4 g NaOH 和1.06 g Na 2CO 3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol ·L －1稀盐酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO 2的物质的量的关系的是 （ ）
【答案】C
【解析】
n(NaOH)=1404.0-⋅mol g g = 0.01mol ，n(Na 2CO 3)=1
10606.1-⋅mol g g = 0.01mol ， 向NaOH 和Na 2CO 3混合溶液中滴加盐酸时，反应的顺序是：
①NaOH + HCl=NaCl+H 2O ，
0.01mol 0.01mol
②Na 2CO 3 + HCl=NaCl+NaHCO 3，
0.01mol 0.01mol 0.01mol
③NaHCO 3 + HCl=NaCl+H 2O+CO 2↑
0.01mol 0.01mol 0.01mol
V(HCl)= =⋅-1
1.001.0L mol mol 0.1L ９．现有三种常见治疗胃病药品的标签：
药品中所含的物质均能中和胃里过最的盐酸，下列关于三种药片中和胃酸的能力比较，正确的是 （ ）
A ．①=②=③
B ．①>②>③
C ．③>②>①
D ．②>③>①
【答案】C
【解析】
CaCO 3、Mg(OH)2、MgO 与盐酸反应的关系式分别为；
CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑ 100g/2molHCl
Mg(OH)2+2HCl=MgCl 2+2H 2O 58 g/2molHCl
MgO+2HCl=MgCl 2+H 2O 40 g/2molHCl
由此可知三种药片中和胃酸的能力强弱为，③>②>①。

10．某同学为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：
①将镁粉投入冷水中。

未见任何现象；
②将镁粉投入溴水中，观察到只是开始产生极少量的气泡，但溴水的颜色却逐渐褪色； ③将镁粉投入液溴中，未观察到任何明显现象；
④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。

关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 （ ）
A ．镁粉只与溴水中的溴反应
B ．产生极少量的气泡是由镁粉和水反应得到的
C ．镁粉只与溴水中的酸反应
D ．镁粉在水的催化下与溴反应
【答案】D
【解析】
实验①、④证明镁与冷水、液溴不反应，镁粉与溴水反应时，从实验②证明镁粉先与酸反应，后再与溴反应。

11．在一密闭容器中有甲醛、氧气、氢气共16.5 g ，用电火花引燃，使其燃烧，再将燃烧
后的气体用Na 2O 2充分吸收，Na 2O 2增重8.5 g ，则原混合气体中O 2的物质的量是（ ）
A ．0.25 mol
B ．0.50 mol
C ．0.27 mol
D ．0.52 mol
【答案】C
【解析】
CO+21
O 2= CO 2
H 2+21O 2= H 2O +) Na 2O 2+CO 2= Na 2CO 3+21
O 2 +) Na 2O 2+ H 2O = 2NaOH+21O 2
CO+ Na 2O 2 = Na 2CO 3 H 2+ Na 2O 2 = 2NaOH
所以通式符合(CO)n (H 2)m 的物质，燃烧后的气体被Na 2O 2吸收后，Na 2O 2增重的质量即为该物质的质量，甲醛、氢气都符合这一通式，甲醛与氢气的质量之和为8.5 g ，氧气质量为16.5 g – 8.5 g = 8 g 。

其物质的量为0.25 mol 。

12．把7.4 g Na 2CO 3·10H 2O 和NaHCO 3组成的混合物溶于水，配成100 mL ，溶液，其中
c(Na +)=0.6 mol ·L －1，若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物的质量为（ ）
A ．3.18 g
B ．2.12 g
C ．5.28 g
D ．4.22 g
【答案】A
【解析】
残留固体全为Na 2CO 3，由Na +守恒，n(Na 2CO 3)= 21n(Na +)=2
1×0.6 mol ·L －1×0.1 L =0.03 mol
m(Na 2CO 3)=106 g ·mol －1×0.03 mol=3.18 g 。

二、非选择题（本题共4个小题，共52分）
13．（12分）
（1）实验室中处理少量残留的金属钠，可用下列试剂 。

A ．水
B ．饱和食盐水
C ．煤油
D ．无水乙醇
所选试剂与钠反应的化学方程式为 。

（2）潜艇中的Na 2O 2可吸收CO 2放出O 2，若用KO 2代替Na 2O 2，也可起到同样的作用。

①写出KO 2与CO 2反应的化学方程式 。

②等质量的CO 2分别与足量的Na 2O 2、KO 2反应，生成的O 2的质量比为 。

③你认为选用 作供氧剂更为适合，理由是。

【答案】
（1）D 2CH 3CH 2OH+2Na →2CH 3CH 2ONa+H 2↑
（2）①4KO 2+2CO 2=2K 2CO 3+3O 2 ②1 : 3
③KO 2 等质量的氧化物与CO 2反应时，KO 2放出的O 2多
【解析】
（2）2Na 2O 2+2CO 2= 2Na 2CO 3+O 2 1mol O 2/2 mol CO 2
4KO 2+2CO 2=2K 2CO 3+3O 2 3 mol O 2/2 mol CO 2
等质量的CO 2分别与足量的Na 2O 2、KO 2反应，生成O 2的质量比为1 : 3 。

14．（14分）X 、Y 、Z 、W 四种化合物均由短周期元素
组成，其中X 含有四种元素，X 、Y 、Z 的焰色反
应均为黄色，W 为无色无味气体。

这四种化合物具
有如图所示转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）。

请回答。

（1）W 的电子式为 。

（2）X 与Y 在溶液中反应的离子方程式是 。

（3）利用下图装置（夹持固定装置已略去）进行实验，在装置I中加入X，装置Ⅱ中加入一种淡黄色固体物质进行反应，装置Ⅲ中生成白色沉淀，装置V中可收集到一种无色气体。

①装置Ⅱ中反应的化学方程式是。

检验装置V中物质的方法是。

②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中气体，所需仪器装置是（从上图选择必要装置，填写编号）。

反应的化学方程式是。

【答案】
（1）
（2）OH－+HCO3－==CO32－+H2O
（3）①2Na2O2+2CO2== 2Na2CO3+O2取一根带火星的木条，伸入集气瓶内，木条复燃
②I、Ⅳ、V 2H2O2催化剂2H2O+O2↑
【解析】X、Y、Z焰色反应为黄色，说明含Na元素，X含4种元素，加热能发生反应，且与稀硫酸反应能产生可与淡黄色固体（Na2O2）反应的气体，所以X为NaHCO3，装置Ⅲ中生成的白色沉淀为BaCO3，V中收集到的无色气体为O2，NaHCO3分解得到Z，所以Z为Na2CO3，Y为NaOH，W为CO2，检验氧气一般用带火基的木条。

在催化剂条件下用于制取氧气的含X中的两种元素的化合物是H2O2。

15．（16分）碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。

工业碳酸钠（纯度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl－和SO42－等杂质，提纯工艺路线如下：
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分为。

（2）“趁热过滤”的原因是。

（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是（写出1种）。

（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是。

（5）已知
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) △H=+532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)= Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) △H = +473.63 kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式。

【答案】
（1）Fe(OH)3、CaCO3和Mg(OH)2
（2）防止温度下降时Na2CO3·H2O溶解，避免析出Na2CO3·10H2O或Na2CO3·7H2O （3）预热过滤装置（或“用常压热过滤漏斗进行过滤”）
（4）产品纯度降低，因为循环使用时母液中Cl－与SO42－累积，导致产品含NaCl或Na2SO4杂质
（5）Na2CO3·H2O (s)== Na2CO3(s)+H2O(g) △H = +58.73 kJ·mol-1
【解析】
（1）滤渣的主要成分要从两个方面来考虑，一是原料中的不溶物；二是加入NaOH后生成的难溶物。

（2）仔细分析图表，找出Na2CO3·10H2O、Na2CO3·7H2O、Na2CO3·H2O三种晶体析出的温度范围，低温时Na2CO3·H2O会溶解，而Na2CO3·10H2O、Na2CO3·7H2O 会析出。

（3）趁热过滤的方法——预热过滤装置或用常压热过滤漏斗过滤法。

（4）从母液中还会有哪些杂质离子来分析。

（5）
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) △H=+532.36 kJ·mol-1
+）Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)= Na2CO3·10H2O(s) △H = -473.63 kJ·mol-1 Na2CO3·H2O (s)== Na2CO3(s)+H2O(g) △H = （+532.36-473.63）kJ·mol-1
即Na2CO3·H2O (s)== Na2CO3(s)+H2O(g) △H =+58.73 kJ·mol-1
16．（10分）将2.5 g Na2CO3、NaHCO3、NaOH的固体混合物完全溶解于水，制成溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mol·L－1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积（标准状况）关系如下图所示：
（1）写出OA段所发生反应的离子方程式。

（2）当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为mL（标准状况）。

（3）计算原混合物中NaOH及碳酸钠的质量。

【答案】
（1）H++OH－==H2O、CO32-+H+=HCO3-
（2）224
（3）m(NaOH)=0.6 g m(Na2CO3)=1.06 g
【解析】
（1）固体溶于水后首先发生反应：
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O，
因为加入盐酸OA段没有气体产生，所以不存在NaHCO3，发生的反应顺序：
①NaOH+HCl=NaCl+H2O，
②Na2CO3 +HCl=NaCl+NaHCO3，
③NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
由OA段耗HCl 25 mL>(45-25)mL知溶液中含NaOH、Na2CO3（若混合液中只含Na2CO3，则OA段与AB段耗酸量相等。

）
所以OA段发生反应①NaOH+HCl=NaCl+H2O，②Na2CO3 +HCl=NaCl+NaHCO3。

（2）AB段的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，
n(CO2)=n(HCl)= 1 mol·L－1×(35-25)×10-3L=0.01mol
V(CO2)= 0.01mol×22.4 L·mol－1=0.224L=224mL
（3）设2.5 g固体中NaHCO3、Na2CO3的物质的量分别为x、y
由NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
x x x
则x+y=(25-5)×10-3 L×1 mol·L-1=0.02 mol ①
NaOH的物质的量=x+(5-0)×10-3L×1 mol·L-1= (0.005+x) mol
则40(0.005+x)+84x+106y=2.5 ②
①②联立解得：x=0.01 mol y=0.01 mol
m(NaOH)=(0.005mol+0.001 mol)×40 g·mol-1 = 0.6 g
m(Na2CO3)=0.01mol×106 g·mol－1=1.06 g。