高中化学钠及其化合物重点练习含答案.docx

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高中化学钠及其化合物重点练习含答案

钠及其化合物

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：

表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体（粉末），下列有关叙述不正确的是（　　）

A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠

B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液

C．最后变成碳酸钠粉末

D．该过程中所有化学反应均为化合反应

2．将Na、Mg、Al各0.3mol分别放入100mL、1mol/L的HCl中，同温同压下产生的气体的体积比是

A．3：

1：

1B．6：

3：

2C．1：

2：

3D．1：

1：

1

3．有两种金属混合物3.4g，与足量的盐酸反应放出H22.24L（标况下），这两种金属可能是（）

A．铜和铁B．镁和铝C．锌和铝D．锌和铁

4．下列物质中，既能与氢氧化钠溶液反应，又能与盐酸反应的有D①Al②NaHCO3③Al（OH）3④Al2O3⑤Fe3O4

A．①③④B．②③④

C．③④D．①②③④

5．下列的8句话中，其中正确的有几句

①擦去铝表面的氧化膜的铝箔，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝会滴落下来

②选择量筒量取液体时,应满足“大而近”的原则,所以应用10mL的量简量取8.80mL稀硫酸

③可以用铝制器皿长时间盛放酸性、碱性或咸的食物

④钠着火后，可用泡沫灭火器来灭火

⑤Na2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，二者与水反应都能生成NaOH

⑥H2O能和Na2O2发生反应生成O2，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

⑦“血液透析”和“静电除尘”利用了胶体的相同性质

⑧试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na需要立即放回原瓶。

A．2B．3C．4D．5

6．对下列实验现象及其解释不正确的是

A．金属钠在Cl2中燃烧产生白烟，这是因为产生的NaCl固体颗粒分散到空气中所致

B．把烧红的铁丝放在氧气中，发出耀眼白光，产生黑色固体，这是因为该反应放热多，生成的Fe3O4为黑色

C．单质Mg、Al与O2反应，条件不同，可能产生不同的产物

D．镁带在空气中点燃发出耀眼光芒，并发生三个反应：

2Mg＋O2

2MgO、3Mg＋N2

Mg3N2、2Mg＋CO2

2MgO＋C（黑色），Mg常用于照明弹。

在这些反应中，Mg都是作还原剂

7．下列变化通过一步实验不能直接完成的是（　　）

A．Fe→Fe3O4B．Al2O3→Al（OH）3

C．Na2O2→NaOHD．SiO2→Na2SiO3

二、计算题未命名

8．向100ml水中投入Na和Al共15g，充分反应后，剩余金属为5g

（1）计算放出H2多少升（标准状况下）______________

（2）过滤出未反应的金属，向滤液中逐滴加入4mol/L的HCl溶液，生成沉淀的最大值是多少_____________？

此时消耗HCl溶液的体积是多少？

______________

9．一定量的Mg、Al的混合物中加入足量盐酸，产生标准状况下的气体5.6L，再在此溶液中加入过量NaOH溶液，产生沉淀5.8克，求：

（1）Mg、Al的物质的量各为多少_________？

（2）若将此混合物投入足量的NaOH溶液中，求标准状况下产生气体的体积_________。

10．托盘天平两边各放一个盛有等质量稀盐酸（各含nmolHCl）的甲、乙两个烧杯，调节天平，天平达平衡。

然后在甲、乙烧杯中分别投入amolMg和bmolAl，充分反应后，天平仍保持平衡。

（1）若天平两边酸均过量，则甲、乙两边净增量分别为________g，________g。

（2）若天平两边酸均用完，金属均过量，则甲、乙两边产生的H2的质量________（填“相等”或“不相等”），由此推出a∶b=________。

11．将一定质量的镁、铝合金投入100mL一定物质的量浓度盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加4mol/LNaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图（横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g），求：

（1）原合金中Mg、Al质量各多少克?

_________

（2）盐酸的物质的量浓度c（HCl）=____________

12．将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol·L－1的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol·－1的NaOH溶液。

请回答：

（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化的关系如图所示，当V1＝160mL时,则金属粉末中n（Mg）＝______________mol，V2＝_____________mL。

（2）若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉物质的量分数为a，用100mL2mol·L－1的H2SO4溶解此混合物后，再加入450mL1mol/LNaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3。

满足此条件的a的取值范围是______________。

13．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：

各取30mL同浓度的盐酸溶液，加入不同质量的同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据记录如下：

试回答：

（1）计算出盐酸的物质的量浓度为__________________mol/L（保留两位有效数字）。

（2）镁、铝的物质的量之比为__________________。

三、推断题

14．A~J 是中学化学常见的物质，它们之间的转化关系如下图所示（部分反应条件、生成物已省略）。

已知A是一种高熔点物质，D是一种红棕色固体。

请回答下列问题：

（1）电解A物质的阴极电极反应式为________，C 与D在高温下反应，引发该反应需要加入的两种试剂是________________________（填名称）。

（2）写出G→J 反应的实验现象与化学方程式：

____________________________，________________________________。

（3）C 与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________。

四、综合题

15．某固体混合物，由NaOH、AlCl3、MgCl2组成，将它放入足量的水中，充分搅拌后，有0.58g白色沉淀，在所得到的浊液中逐滴加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的质量（g）关系如图所示。

（假定：

加入NaOH溶液后，Al3+、Mg2+转化为沉淀不存在先后顺序）

（1）沉淀的最大值，即m=___________________g。

（2）沉淀完全溶解时，所消耗盐酸的体积a=________________mL。

16．工业上通常以铝土矿（主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料制备无水氯化铝：

2Al2O3＋6Cl2===4AlCl3＋3O2。

回答以下问题：

（1）为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是____________________。

（2）加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3＋C＋Cl2

AlCl3＋X↑，则气体X可能是

_____________________________________。

（3）在提纯AlCl3粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2，从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物。

该反应的化学方程式为________________。

（4）以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝：

①写出滤液甲中溶质的化学式：

______________________________。

②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al（OH）3的离子方程式：

_________________。

参考答案

1．D

【解析】

【详解】

A．因钠很活泼，易被氧化，则金属钠在空气中易氧化形成氧化钠，出现变暗现象，A正确；

B．氧化钠与空气中的水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，可观察到“出汗”，B正确；

C．生成的氢氧化钠再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠的结晶水合物，最终风化变成白色粉末为碳酸钠，C正确；

D．整个过程中只有钠与氧气反应生成氧化钠以及Na2O与水反应生成氢氧化钠是化合反应，其余不是化合反应，D错误；

答案选D。

【点睛】

本题考查钠在空气中的一系列变化，明确钠及其化合物的性质是解答本题的关键，注意发生的化学反应及反应类型的判断。

钠和空气首先反应生成氧化钠，氧化钠再和水蒸气反应生成氢氧化钠，NaOH易潮解，吸收空气中的水形成氢氧化钠的浓溶液，吸收空气中CO2生成Na2CO3•xH2O，带结晶水的碳酸钠易风化，失水生成碳酸钠。

2．A

【解析】

【详解】

钠和稀盐酸、水都反应，镁和铝分别与稀盐酸反应的方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，0.3molMg、Al完全反应需要盐酸的物质的量分别是0.6mol、0.9mol，实际上n（HCl）=1mol/L×0.1L=0.1mol，所以镁和铝都剩余，根据2Na～H2↑可知，0.3molNa完全反应，生成氢气的物质的量是0.15mol，镁和铝都剩余，所以二者与酸反应生成氢气的量相等，根据氢原子守恒得生成氢气的量是0.1mol÷2=0.05mol，所以同温同压下产生的气体的物质的量之比为0.15mol：

0.05mol：

0.05mol=3：

1：

1。

答案选A。

【点睛】

本题考查了根据方程式计算，注意钠性质的特殊性，同时还要进行过量计算，以不足量的物质为标准进行计算，为易错题。

3．C

【解析】

【分析】

用极限法和电子守恒计算各金属与足量盐酸反应放出标准状况下2.24LH2所需金属的质量，再依据混合物的特点判断。

【详解】

n（H2）=

=0.1mol，用极限法和电子守恒，生成0.1molH2需要Fe、Mg、Al、Zn的质量依次为5.6g（

×56g/mol=5.6g）、2.4g（

×24g/mol=2.4g）、1.8g（

×27g/mol=1.8g）、6.5g（

×65g/mol=6.5g）；

A项，Cu与稀盐酸不反应，生成标准状况下2.24LH2需消耗Fe的质量为5.6g>3.4g，A项不可能；

B项，生成标准状况下2.24LH2需消耗Mg的质量为2.4g<3.4g，消耗Al的质量为1.8g<3.4g，B项不可能；

C项，生成标准状况下2.24LH2需消耗Zn的质量为6.5g>3.4g，消耗Al的质量为1.8g<3.4g，C项可能；

D项，生成标准状况下2.24LH2需消耗Zn的质量为6.5g>3.4g，消耗Fe的质量为5.6g>3.4g，D项不可能；

答案选C。

【点睛】

本题也可以用通式解，设金属的相对原子质量为Ar，金属与盐酸反应后的化合价为+x，则

2M+2xHCl=2MClx+xH2↑

2×Arg22.4xL

3.4g2.24L

=

，解得

=17

Fe、Mg、Al、Zn与足量盐酸反应，相对原子质量与化合价的比值依次为28、12、9、32.5，其中Fe、Zn的大于17，Mg、Al的小于17，Cu与盐酸不反应，由于是两种金属的混合物，则

必须介于两种金属之间，对比各选项，Zn和Al可能。

4．D

【解析】①Al能与盐酸反应生成氯化铝与氢气，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，故符合；②NaHCO3属于弱酸酸式盐，与生成氯化钠、二氧化碳与水，与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠与水，故符合；③Al（OH）3属于两性氢氧化物，与盐酸反应生成氯化铝与水，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水，故符合；④Al2O3属于两性氧化物，与盐酸反应生成氯化铝与水，与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水，故符合；⑤Fe3O4能与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁与水，不能与氢氧化钠溶液反应，故不符合；故选D。

点睛：

需要学生熟练掌握元素化合物性质，归纳总结能与酸、碱反应的物质，中学常见能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的物质有：

Al、两性氧化物、两性氢氧化物、弱酸的铵盐、弱酸酸式盐、氨基酸、蛋白质等，据此解题。

5．B

【解析】

【详解】

①擦去铝表面的氧化膜的铝箔，在酒精灯上灼烧时，铝被氧化生成氧化铝，氧化铝的熔点高，熔化的铝不会滴落，①错误；

②量筒只能读数到0.1mL，②错误；

③铝能够与酸或碱反应，所以铝制器皿不能长时间盛放酸性、碱性或咸的食物，③错误；

④钠燃烧生成过氧化钠，过氧化钠能和水、二氧化碳反应生成氧气，钠和水反应生成可燃性气体氢气，氧气具有助燃性、氢气具有可燃性，所以Na燃烧不能用泡沫灭火器来灭火，应该用沙土灭火，④错误；

⑤Na2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，分别与水发生2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑、Na2O+H2O＝2NaOH，⑤正确；

⑥过氧化钠与水的反应生成氢氧化钠与氧气，水中各元素的化合价不变，而Na2O2中-1价的氧变成0价和-2价，所以水既不是氧化剂也不是还原剂，过氧化钠既是氧化剂以是还原剂，⑥正确；

⑦血液透析原理即为渗析原理，血液是胶体，不会通过半透膜的原理，涉及胶体性质，静电除尘利用的胶体电泳的性质，但不是利用了胶体的相同性质，⑦错误；

⑧实验剩余的药品不能放回原瓶，不能随意丢弃、更不能带出实验室，钠极易与水和氧气反应，因此钠需要立即放回原瓶，⑧正确；

答案选B。

6．C

【解析】

【详解】

A．金属钠与氯气反应生成氯化钠固体，固体颗粒分散到空气中形成烟，A正确；

B．铁与氧气反应生成四氧化三铁反应，反应放出大量的热，生成四氧化三铁为黑色，所以看到现象为：

发出耀眼白光，产生黑色固体，B正确；

C．镁和铝都是非变价金属，与氧气反应产物只有一种，分别是氧化镁、氧化铝，C错误；

D．镁性质活泼，能够与氧气、氮气、二氧化碳反应，发出耀眼光芒，所以可以用作照明弹，反应中镁元素化合价升高，镁做还原剂，D正确；

答案选C。

【点睛】

本题考查了金属的性质，熟悉常见金属的性质是解题关键，题目难度不大。

选项D是易错点，注意金属镁可以在氧气、氮气、二氧化碳中燃烧。

7．B

【解析】

【详解】

A.Fe与氧气化合生成Fe3O4，A错误；

B.Al2O3不溶于水，不能直接转化为Al（OH）3，B正确；

C.Na2O2溶于水生成NaOH，C错误；

D.SiO2溶于氢氧化钠溶液生成Na2SiO3，D错误。

答案选B。

8．8.9615.6g50ml

【解析】

（1）向水中投入Na和Al，发生反应：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。

剩余金属是Al，由方程式中的反应关系可以看出反应的钠、铝的物质的量相等。

假设为x，则23x+27x=15 -5=10，解得x=0.2mol，放出的氢气的体积是（0.1+0.3）mol×22.4L/mol=8.96L，故答案为：

8.96；

（2）根据H2O+H++AlO2-=Al（OH）3↓，n（AlO2-）=n（Al）=0.2mol，所以沉淀达到最大值时质量是：

m=n·M=0.2mol×78g/mol=15.6g，消耗盐酸n（HCl）=n（H+）=0.2mol。

V=n/C=0.2mol÷4 mol/L =0.05L=50ml，故答案为：

15.6g；50ml。

9．Mg：

0.1mol；Al：

0.1mol。

3.36L

【解析】

【分析】

镁、铝均与盐酸反应产生氢气，所得溶液为氯化镁和氯化铝的混合溶液，在此溶液中加入过量NaOH溶液，氯化铝先与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝沉淀又溶于过量的氢氧化钠，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀；镁铝混合物中只有铝与氢氧化钠溶液反应产生氢气，以此分析解答。

【详解】

（1）根据以上分析，5.6L气体为H2，n（H2）=

=0.25mol，

5.8克沉淀为Mg（OH）2，n[Mg（OH）2]=

=0.1mol，

由镁原子守恒可知：

n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.1mol，而0.1molMg反应能产生0.1molH2，

故Al与盐酸反应产生0.15molH2，

由关系式2Al~3H2，知：

n（Al）=0.15mol

=0.1mol，

故答案为：

Mg：

0.1mol；Al：

0.1mol；

（2）此混合物投入足量的NaOH溶液中，仅Al与NaOH溶液反应，反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,0.1molAl与足量的NaOH溶液产生H2为：

0.1mol

=0.15mol，体积为：

0.15mol

22.4L/mol=3.36L，

故答案为：

3.36L。

10．22a24b相等9∶8

【解析】

【分析】

（1）若天平两边酸均过量，金属完全反应，根据化学方程式和差量法计算。

（2）若金属均过量，根据H守恒，两边产生H2的质量相等，根据天平仍保持平衡和质量守恒定律分析，进而计算Mg、Al物质的量之比。

【详解】

（1）若天平两边酸均过量，金属完全反应，按金属计算

设甲烧杯中净增重x

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑~Δm

24g2g22g

24agx

=

，解得x=22ag

设乙烧杯中净增重y

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑~Δm

54g6g48g

27bgy

=

，解得y=24bg

答案为：

22a24b

（2）若天平两边酸均用完，金属均过量，根据H守恒，甲、乙两边产生H2的质量相等。

充分反应后天平仍保持平衡，根据质量守恒定律，两边加入的Mg和Al的质量相等，即24a=27b，加入的Mg、Al物质的量之比a：

b=27:

24=9:

8。

答案为：

相等9:

8

11．m（Mg）=3.84gm（Al） =2.16g6.4mol/L

【解析】

（1）由图可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余，此时发生的反应为：

HCl+NaOH=NaCl+H2O。

继续滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液为氯化钠溶液。

再继续滴加NaOH溶液，沉淀量开始减少，到沉淀量最小时，沉淀为Mg（OH）2，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积是180mL－160mL＝20mL＝0.02L，氢氧化钠的物质的量是0.08mol，根据方程式Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知氢氧化铝的物质的量是0.08mol。

由元素守恒可知，n（Al）=n[Al（OH）3]=0.08mol，所以m（Al）=0.08mol×27g/mol=2.16g；生成氢氧化铝需要氢氧化钠溶液的体积是溶解氢氧化铝需要氢氧化钠溶液体积的3倍，即生成0.08mol氢氧化铝消耗60mL氢氧化钠。

所以与镁离子反应生成氢氧化镁消耗氢氧化钠溶液的体积是160mL－20mL－60mL＝80mL，物质的量的物质的量是0.32mol，则镁离子的物质的量是0.16mol，所以m（Mg）=0.16mol×24g/mol=3.84g；

（2）加入20mLNaOH溶液，恰好中和剩余的盐酸，此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl，根据氯元素守恒有n（HCl）=3n（AlCl3）+2n（MgCl2）+n（NaCl），根据钠元素守恒此时溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.02L×4mol/L=0.08mol，所以n（HCl）=3n（AlCl3）+2n（MgCl2）+n（NaCl）=3×0.08mol+2×0.16mol+0.08mol=0.64mol，因此原盐酸的物质的量浓度为0.64mol÷0.1L=6.4mol/L。

12．0.064400.05≤a<0.1

【解析】发生的反应①Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、②2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、③H＋＋OH－=H2O、④Mg2＋＋2OH－=Mg（OH）2↓、⑤Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓、⑥Al（OH）3＋OH－=AlO2－＋2H2O，

（1）设Mg的物质的量为xmol，则Al的物质的量为（0.1－x）mol，V1=160ml时，和金属反应消耗的H＋的物质的量为（100×10－3×2×2－160×10－3×1）mol=0.24mol，因此有2x＋6（0.1－x）/2=0.24，解得x=0.06mol，V2时，溶液中溶质为Na2SO4、NaAlO2，根据电荷守恒以及元素守恒，n（Na＋）=n（AlO2－）＋2n（SO42－）=0.04＋2×100×10－3×2mol=0.44mol，因此V2=0.44×103/1ml=440mL；

（2）沉淀中无Al（OH）3，溶液此时溶质为NaAlO2、Na2SO4，当NaOH过量，此时溶液中还含有NaOH，因此根据元素守恒，n（NaOH）=450×10－3×1≥n（AlO2－）＋2n（SO42－）=0.1×（1－a）＋2×100×10－3×2mol，解得a≥0.5，因此范围是0.5≤a<1

13．1.01：

1

【解析】

（1）盐酸完全反应生成氢气336mL，氢气的物质的量为

=0.015mol，根据氢元素守恒可知n（HCl）=2n（H2）=2×0.015mol=0.03mol，故盐酸的物质的量浓度为

=1.0mol/L，故答案为：

1.0；

（2）甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气280mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量可知24x+27y=0.255，根据电子转移守恒有2x+3y=

×2，联立方程解得：

x=0.005、y=0.005，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.005mol：

0.005mol=1：

1，故答案为：

1：

1。

14．A13++3e-=Al镁带、氯酸钾白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑

【解析】试题分析：

由题意知，A是氧化铝、D是氧化铁，由图中转化关系，可以推断B是氧气、C是铝、E是铁、F是氯化亚铁、G是氢氧化亚铁、H是偏铝酸钠、I是氯化铝或氢气、J是氢氧化铁。

（1）电解A物质的阴极电极反应式为A13++3e-=Al，C 与D在高温下反应，该反应为铝热反应，引发该反应需要加入的两种试剂是镁带、氯酸钾。

（2）G→J 反应的实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；访反应的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

（3）C 与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑。

15．1.36g130mL

【解析】向所得浊液中，逐滴加入0.5mol/L盐酸，由加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系图分析：

①0-10mL，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量不变，说明沉淀是Mg（OH）2，m[Mg（OH）2]=0.58g，NaOH、AlCl3、MgCl2组成的混合物，溶于足量水发生反应是：

MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl；AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，NaOH有剩余，溶液是NaCl、NaAlO2和NaOH的混合液，该阶段发生反应是：

NaOH+HCl=NaCl+H2O；

②10mL处，加入10ml盐酸刚好中和未反应的NaOH，溶液为NaCl、NaAlO2；

③10mL-30ml，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量增加，该阶段发生反应是：

NaAlO2+H