江苏省2020版高考化学新增分大一轮复习 专题3 常见的金属及其化合物 第8讲 钠、镁及其化合物讲义（含解析）苏教版.docx

第8讲钠、镁及其化合物考纲要求了解钠、镁及其重要化合物的主要性质和重要应用。考点一钠的性质及应用1.钠的物理性质银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100)，密度比水的小，但比煤油的大。2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性NaNa(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2：2NaCl22NaCl(2)与水反应离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2。与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式：2Na2H=2NaH2。3.钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。4.钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(2)用作电光源，制作高压钠灯。(3)冶炼某些金属金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4NaTiCl44NaClTi。(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2()(2)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火()(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化()(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti()(5)根据反应NaKClNaClK，知Na的金属性强于K()(6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)1.将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为_。解释反应速率不同的原因：_。答案cab钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H间的置换反应，由三种物质电离出H的能力可知反应速率的大小顺序为cab2.钠与盐溶液的反应思考回答下列问题：将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有白色沉淀产生的是_。MgSO4溶液BaCl2溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液答案解析2Na2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=Mg(OH)2；中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2，产生白色沉淀；中Ca2HCOOH=CaCO3H2O；中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意。题组一钠与氧气反应的特点1.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是()A.第一块钠失去电子多B.两块钠失去电子一样多C.第二块钠的反应产物质量最大D.两块钠的反应产物质量一样大答案B解析金属钠失电子均变为1价的阳离子，等质量的两块钠，失电子是一样的。根据4NaO2=2Na2O，则1mol金属钠完全反应得氧化钠的质量是31g，根据反应2NaO2Na2O2，则1mol金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39g，等质量的两块钠，即金属钠的物质的量是相等的，所以生成过氧化钠的质量大，即第一块钠的反应产物质量大。题组二钠与水反应的拓展延伸2.(2018石家庄高三模拟)向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 molL1盐酸、100 mL 0.01 molL1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是()A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na2H2O=2Na2OHH2B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈C.三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度不同D.三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同答案CD解析钠与盐酸反应时钠先与H反应，离子方程式表示为2Na2H=2NaH2，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH，Z烧杯中生成NaOH，且Z烧杯中原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C正确；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。3.(2018泰州模拟)如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题。(1)写出钠与水反应的离子方程式：_。(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是_(填字母)。A.钠块始终保持在a处，直至完全消失B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C.钠处于煤油和水的交界处上下浮动D.随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E.最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_。(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度_(填“是”或“否”)。(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_(填字母)。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a.二者收集气体一样多b.收集气体体积较大c.收集气体体积较大答案(1)2Na2H2O=2Na2OHH2(2)CD(3)储存反应过程中排出的水(4)否(5)b解析(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处，上下浮动。(4)液体充满U形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会产生爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。1.钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。2.钠与乙醇反应的特点慢、沉钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。3.钠与酸反应的特点快，可能燃烧或爆炸。考点二钠的氧化物与氢氧化物1.氧化钠与过氧化钠的比较Na2ONa2O2电子式氧元素化合价21色、态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是与水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2用途氧化剂、供氧剂、漂白剂2.氢氧化钠(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。(2)化学性质具有碱的通性其他反应与金属铝反应：2Al2OH2H2O=2AlO3H2与非金属单质反应：Cl22OH=ClClOH2O酯类水解：CH3COOC2H5NaOHCH3COONaCH3CH2OH(3)NaOH的制取土法制碱：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH现代工业制碱：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(1)烧碱、纯碱均属于碱，不能盛放在玻璃试剂瓶中()(2)NaOH在空气中久置，最终变为Na2CO3()(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物()(4)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA()(5)H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同()(6)7.8g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)解析(5)H2O2中只含共价键，Na2O2中既有离子键又有共价键。(6)过氧化钠的电子式为，1 mol过氧化钠中含有1 mol共用电子对，所以7.8 g 过氧化钠含有的共用电子对数为0.1NA。1.金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其过程：银白色金属钠表面变暗出现白色固体接着表面变稀白色块状固体白色粉末状物质请写出上述各步反应的化学方程式。答案4NaO2=2Na2ONa2OH2O=2NaOH2NaOHCO29H2O=Na2CO310H2ONa2CO310H2O=Na2CO310H2O2.用单线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：_。(1)氧化剂和还原剂是_，氧化产物是_，还原产物是_。(2)1molNa2O2与水完全反应时转移的电子数：_。答案(1)Na2O2O2NaOH(2)NA(或6.021023)3.(Na2O2的强氧化性与还原性)从元素化合价角度分析Na2O2的性质2Na22(1)Na2O2的强氧化性向氢硫酸饱和溶液中加入少量Na2O2，产生浅黄色沉淀，其化学方程式为_。Na2O2吸收SO2气体，生成Na2SO4，其化学方程式为_。(2)Na2O2的还原性在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末，溶液褪色，并产生无色气体，Na2O2表现出_性，氧化产物是_。答案(1)Na2O23H2S=S2NaHS2H2ONa2O2SO2=Na2SO4(2)还原O2题组一Na2O2的性质应用1.下列有关Na2O2的说法不正确的是()A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应C.Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2仅作氧化剂D.Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊答案BC解析A项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C项，Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应；D项，Na2O2先和水反应生成O2和NaOH，NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3。2.某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)()A.CH3COOB.SOC.COD.HCO答案A解析Na2O2与水反应生成NaOH，HCOOH=COH2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，会被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO浓度几乎不变。3.某实验小组通过下图所示实验，探究Na2O2与水的反应：下列说法中正确的是()A.中的大量气泡的主要成分是氧气B.中溶液变红，说明有酸性物质生成C.中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的D.中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度答案AC解析中大量气泡的主要成分是氧气，A项正确；中溶液变红，说明有碱性物质生成，B项错误；中红色褪去，应该是由溶液中的强氧化性物质造成的，C项正确；中加入MnO2产生较多气泡，说明溶液中存在H2O2，MnO2的主要作用是作催化剂，D项错误。题组二Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析4.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是()A.甲乙丙丁B.丁甲乙丙C.甲丁乙丙D.丁甲乙丙答案B解析(1)甲、丁相比：甲：NaNaOH消耗H2O，溶剂减少丁：NaOH无反应溶剂不变故NaOH的质量分数：甲丁。(2)乙、丙相比：生成NaOH相等消耗H2O相等溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲：Na乙：Na2O丙：Na2O2当它们物质的量相等时，甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。5.(2018泉州市第五中学高三模拟)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是()A.54.5%B.40%C.36%D.33.3%答案A解析CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g7.5 g9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是100%54.5%。Na2O2与H2O、CO2的反应规律电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2O22e，n(e)n(Na2O2)2n(O2)气体体积变化关系CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的，等于生成氧气的量，即VV(O2)V(混合)固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量m(CO2)28gmol1n(CO2)，m(H2O)2gmol1n(H2O)考点三碳酸钠与碳酸氢钠1.Na2CO3和NaHCO3的性质2.转化关系Na2CO3NaHCO33.Na2CO3和NaHCO3性质的应用(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。a.沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。b.气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。c.测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂序号混合物(括号内为杂质)除杂方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液(1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解()(2)向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出()(3)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液()(4)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡()(5)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化()答案(1)(2)(3)(4)(5)请设计实验方案，用50mL2molL1NaOH溶液和足量的CO2气体，制取50mL1molL1的Na2CO3溶液。答案将50mLNaOH溶液，等分成两份，一份通入过量的CO2，然后加热煮沸、冷却后与另一份混合，即可。反应方程式可表示为第一步：NaOHCO2=NaHCO3第二步：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O题组一Na2CO3、NaHCO3的性质及生活中的应用1.下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中，不正确的是()A.热稳定性：NaHCO3Na2CO3B.相同温度下，0.1molL1盐溶液的pH：Na2CO3NaHCO3C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量：Na2CO3NaHCO3答案AD解析A项，NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不分解；B项，相同条件下，pH：Na2CO3NaHCO3；C项，相同质量时，碳酸氢钠的物质的量大，故C正确；D项，NaHCO3与盐酸反应一步完成，而Na2CO3与盐酸反应分两步进行，相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈，故D错误。2.(2018宜昌模拟)化学与生活密切相关，下列有关说法中正确的是()A.碳酸钠溶液呈碱性，可用热的纯碱溶液除去金属表面的煤油B.日常生活中，小苏打常用作食用碱使用而苏打不能C.在牙膏中添入Na2PO3F、NaF，能起到预防龋齿的作用D.向含有纯碱的废水中加入适量生石灰，能消除水的污染答案C解析A项，煤油成分为烃的混合物，与碱不反应，不能用热的纯碱溶液除去，错误；B项，碳酸氢钠不稳定受热分解生成二氧化碳，可以用于食用碱，苏打易与酸反应生成二氧化碳，也可用于食用碱，错误；C项，防治龋齿的有效成分是氟离子，所以在牙膏中添入Na2PO3F、NaF即都加入了氟离子，能起到预防龋齿的作用，正确；D项，生石灰和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，生成的氢氧化钠是强碱，具有强腐蚀性，不能消除水的污染，错误。题组二Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂3.为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()A.Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液B.NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体C.Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热D.Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤答案D解析Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，不能达到除杂的目的。4.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如下图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_(填字母)。A.比复杂B.比安全C.比操作简便D.可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。答案(1)(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3解析(1)图不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊；图可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。(2)图、所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，实验的优点是可同时做对比实验。(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。题组三Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系5.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NaHCO3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CO2一样多答案AC解析Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1g，则n(NaHCO3)n(CO2)mol，n(Na2CO3)n(CO2)mol，错误；B项，假设二者均为1mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2mol，NaHCO3为1mol，正确；C项，假设二者均为1g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2molmol，NaHCO3需盐酸mol，错误。6.(OH、CO、HCO与H反应顺序的应用)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2molL1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是_(填化学式)，其物质的量之比为_。(2)在B情况下，溶质是_(填化学式)，其物质的量之比为_。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。答案(1)NaOH、Na2CO311(2)Na2CO3、NaHCO311(3)1.5molL1解析CO2与NaOH溶液反应时，据CO2与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：CO22NaOH=Na2CO3H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)n(Na)n(Cl)0.2molL10.15L0.03mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为1.5molL1。依据图像特点判断溶液溶质成分的方法若a0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为NaHCO3若V(Oa)V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为Na2CO3若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH若V(Oa)Cs，C项正确；Li、Cs均为碱金属元素，Cs的电子层数多，更容易失去最外层电子，故金属性：CsLi，D项错误。2.利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是()A.非金属单质燃烧时火焰均为无色B.Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色答案B解析某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色，如H2燃烧产生淡蓝色火焰，单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰，A项错误；焰色反应为金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或游离态)无关，同种金属元素的焰色反应相同，Na2SO4、NaOH均含钠元素，火焰颜色均为黄色，B项正确；只有观察钾元素的焰色反应时需要透过蓝色钴玻璃，C项错误；焰色反应是金属元素的性质，而不是单质的性质，D项错误。3.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，下列判断正确的是()A.只含有NaB.一定含有Na，可能含有KC.既含有Na，又含有KD.可能含有Na，可能还含有K答案B解析Na元素的焰色为黄色，K元素的焰色为紫色，但黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。考点五镁及其化合物1镁的提取(1)镁的存在自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中，海水中镁的总储量约为1.81015t。(2)从海水中提取镁的流程流程：主要化学反应：a制石灰乳：CaCO3CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2；b沉淀Mg2：Mg2Ca(OH)2=Mg(OH)2Ca2；c制备MgCl2：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O、MgCl26H2OMgCl26H2O。d电解MgCl2：MgCl2(熔融)MgCl2。2镁的性质(1)氮化镁投入过量盐酸中：Mg3N26H=3Mg22NH3()(2)在Mg(OH)2悬浊液中滴加氯化铵溶液：Mg(OH)22NH4Cl=2NH3H2OMgCl2()(3)MgCl2溶液MgCl26H2OMg()(4)电解氯化镁溶液产生黄绿色气体：2Cl2H2OCl2H22OH()(5)在碳酸氢镁溶液中加入足量Ca(OH)2溶液：Mg22HCOCa22OH=MgCO3CaCO32H2O()(6)沉淀海水中的Mg2，应选用石灰乳而不选用NaOH()(7)将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性()1怎样从MgCl2溶液中最终制得MgCl2固体？答案采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到MgCl26H2O晶体，然后使MgCl26H2O在HCl气流中加热失去结晶水得到MgCl2固体。2冶炼金属镁时为什么电解熔融的MgCl2而不是熔融的MgO?答案因为MgO的熔点高达2800，远远高于MgCl2的熔点，使之熔化需要消耗更多的能量。3镁在空气中燃烧可能发生哪几个化学反应？答案2MgO22MgO3MgN2Mg3N22MgCO22MgOC4镁粉能溶于浓氯化铵溶液，且产生两种气体，请结合镁单质的性质及平衡移动理论解释这事实。答案在氯化铵溶液中存在水解平衡：NHH2ONH3H2OH，溶液呈酸性，Mg是活泼的金属，能与H反应产生H2，使上述水解平衡向右移动，逸出氨气。1氮化镁(Mg3N2)是一种新型无机材料。纯净的氮化镁是淡黄色固体，热稳定性较好。氮化镁极易与水反应，该反应属于非氧化还原反应，产物是一种碱和一种气体。已知：氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁；氨气与镁可以发生如下反应NH3MgMg(NH2)2H2(未配平)某化学小组同学设计如下制备氮化镁的实验方案，请见实验方案装置图(夹持及加热仪器没有画出)，且在实验前系统内的空气均已排出。回答下列问题：(1)实验前需要排净装置内空气的原因是_。(2)请写出NH3和CuO发生反应的方程式_。(3)装置C的作用是_。(4)装置D中盛放的试剂为稀硫酸，其作用_。(5)该实验完成后，能否得到纯净的氮化镁_(填“能”或“不能”)；原因是(用化学方程式说明)_；改进方案是_。答案(1)防止空气中的O2、N2和CO2同Mg反应(2)2NH33CuO3Cu3H2ON2(3)安全瓶，防止D中溶液倒吸入B中(4)吸收NH3(5)不能Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3在D、F中间增加装有浓硫酸的洗气瓶；在F尾端增加装有碱石灰的干燥管解析(1)Mg能在CO2、O2及N2中燃烧，而空气里有CO2、O2及N2，故实验前需要排净装置内空气。(2)NH3和CuO在加热条件下生成Cu、N2和水，发生反应的方程式为2NH33CuO3Cu3H2ON2。(3)因氨气易溶于水或酸溶液，使用装置C作安全瓶，防止D中溶液倒吸入B中。(4)利用D中盛放的稀硫酸吸收未反应的NH3。(5)氮气经过稀硫酸后没有干燥，混有水蒸气，Mg3N2能与水反应生成氢氧化镁，导致氮化镁不纯，故不能得到纯净的氮化镁，Mg3N2与水反应的化学方程式是Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3；具体改进方法是在D、F中间增加装有浓硫酸的洗气瓶；在F尾端增加装有碱石灰的干燥管。2镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的_，还生成少量的_(填化学式)。(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为_，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐。写出该反应的化学方程式：_。(3)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3，不考虑杂质)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3工艺流程如下：溶解度：Ca(OH)2_(填“”或“8.7g15g解析(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为2，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐，则该碱一定是氢氧化镁，该盐一定是氯化镁，该反应的化学方程式为2CH3MgCl2H2O=2CH4MgCl2Mg(OH)2。(3)“煅烧”时称取27.6 g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72 L(标准状况下)，则CO2的物质的量为0.3 mol。由碳元素守恒可得，n(CaCO3)n(MgCO3)0.3 mol,100 gmol1n(CaCO3)84 gmol1n(MgCO3)27.6 g，解之得n(CaCO3)0.15 mol，n(MgCO3)0.15 mol，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2的质量为58 gmol10.15 mol8.7 g、CaCO3的质量为100 gmol10.15 mol15 g。1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)NaHCO3受热易分解，所以可用于制胃酸中和剂()(2018江苏，3A)(2)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂()(2017江苏，3A)(3)在给定条件下，能实现MgCO3MgCl2(aq)Mg()(2016江苏，9D)(4)在给定条件下，能实现Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg()(2015江苏，8B)(5)在给定条件下，能实现MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO()(2012江苏，7)2.(2016江苏，6)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是()答案C解析NH4Cl在试管底部分解为NH3和HCl，温度降低又会生成NH4Cl，无法得到NH3，A错误；通入CO2的导管应长进短出，B错误；CO2通入氨化的饱和食盐水生成NaHCO3沉淀：NH3NaClCO2H2O=NaHCO3NH4Cl，可用过滤方法分离NaHCO3，C正确；加热NaHCO3会分解：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，因此NaHCO3应低温烘干，不能直接加热，D错误。3.锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题：(1)用碳酸锂和_反应可制备氯化锂，工业上可由电解LiClKCl的熔融混合物生产金属锂，阴极上的电极反应式为_。(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾，其原因是_。(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是_。(4)LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和_。答案(1)盐酸Lie=Li(2)Li与二氧化碳反应(3)焰色反应，观察到黄色的为硬脂酸钠，透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾(4)LiF解析(1)碳酸锂与盐酸反应生成LiCl，由电解LiClKCl的熔融混合物产生金属锂，阴极上锂离子得到电子。(2)Li是活泼的金属，与二氧化碳反应。(3)阳离子不同、焰色反应不同。(4)在LiPF6和PF5中磷的化合价都是5价，因而该分解反应为非氧化还原反应，根据原子守恒，即可确定另一氟化物的化学式为LiF。一、单项选择题1.下列关于金属钠单质及其化合物的说法中，不正确的是()A.NaCl可用作食品调味剂B.相同温度下NaHCO3的溶解度大于Na2CO3C.Na2CO3的焰色反应呈黄色D.工业上Na可用于制备钛、锆等金属答案B解析A项，氯化钠有咸味，可用作食品调味剂；B项，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度；C项，钠元素的焰色反应为黄色；D项，钠的活动性比较强，可以从熔融盐中置换出钛、锆等金属。2.下列事实及其解释不正确的是()A.钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气B.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应C.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应答案C解析NaHCO3在水溶液中不会分解，红色加深的原因是温度升高，水解程度增大。3.(2018天津调研)某厂用Na除掉苯中的水分。某次生产误将甲苯当作苯投进反应釜中，由于甲苯中含水量少，最后反应釜还残留大量的Na。下列处理方法更合理、更安全的是()A.打开反应釜，将Na暴露在空气中与氧气反应B.向反应釜通入Cl2，Na在Cl2中燃烧生成NaClC.向反应釜加大量H2O，通过化学反应“除掉”金属钠D.向反应釜滴加C2H5OH，并设置放气管，排出氢气和热量答案D4.把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是()A.放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，恢复至室温后溶液的pH增大B.放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出C.放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成D.放入NH4NO3溶液中：有无色无味气体放出答案C解析A项错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，恢复至室温会有部分NaOH晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和溶液，故溶液的pH不变；B项错误，钠与水反应生成氢气和NaOH，NaOH与CuSO4反应会出现蓝色沉淀；C项正确，钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀；D项错误，钠与水反应放热，生成的NaOH与NH反应生成NH3H2O，NH3H2O部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味。5.纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法中可行的是()A.在水杯中各盛相同质量的样品，分别加入等体积的白醋，观察反应的剧烈程度B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧，观察火焰颜色C.将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀D.分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物答案A解析碳酸钠与醋酸反应分步进行，首先反应产生碳酸氢钠和醋酸钠，然后是碳酸氢钠与醋酸反应产生醋酸钠、二氧化碳和水，而碳酸氢钠中加入醋酸马上放出气体，所以根据反应放出气体的快慢就可迅速得到判断，A正确；纯碱和小苏打都是钠盐，焰色反应都为黄色，所以无法区别二者，B错误；二者都能与氢氧化钙溶液发生反应产生碳酸钙白色沉淀，无法区别它们，C错误；碳酸钠稳定，受热不分解，碳酸氢钠不稳定，受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水，也有固体残留物，所以无法区分二者，D错误。6.过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是()A.Na2O2与铝粉反应，产物中有NaAlO2生成B.1mol过氧化钠中阴离子数目为NAC.过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂D.过氧化钠与木炭反应，若氧化剂与还原剂物质的量之比为11，则氧化产物为CO答案C解析Na2O2与Al反应的化学方程式为3Na2O22Al=2NaAlO22Na2O，A项正确；过氧化钠的电子式为，1 mol过氧化钠中阴离子数目为NA，B项正确；Na2O2与Al、C反应时，Na2O2只作氧化剂，C项错误；Na2O2与木炭反应时，根据电子得失守恒可知木炭被氧化为CO，D项正确。7从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是()A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应答案B解析电解MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生Mg。8.下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是()A.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12B.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同C.物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出答案D解析根据化学方程式Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，当碳酸钠和盐酸物质的量相等时，不会产生二氧化碳，A项错误；NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，等质量的Na2CO3和NaHC