2019年高考化学一轮复习 第四单元 钠、镁及其化合物 焰色反应单元A卷.doc

第四单元 钠、镁及其化合物 焰色反应注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 K-39一、选择题（每小题3分，共48分）1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”NaD向反应釜滴加C2H5OH，并设置排气管，排出氢气和热量【答案】D 【解析】钠暴露在空气中会与空气中的水和氧气反应，这种方法耗时长，且不易将钠处理干净，因此该处理方法不当，A项错误；钠在氯气中燃烧会放出大量的热，可能引起事故，因此该处理方法不当，B项错误；钠与水反应放出大量的热，可能引起事故，C项错误；钠与乙醇反应，反应速度相对缓慢，设置放气管，排出氢气和热量，能够避免事故，D项正确。2焰色反应实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示：下列叙述中不正确的是 A每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质B钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察C实验时最好选择本身颜色较深的火焰D没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验【答案】C【解析】如果不这样做，会给样品火焰颜色带来干扰，A正确；观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，B正确；焰色反应应选择本身颜色较浅的火焰，C错误；铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色，可以进行焰色反应的实验，D正确。3（2018全国名校第二次大联考）镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是 A高温下，镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应，铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物【答案】C【解析】在常温下，镁和铝在空气里都能跟氧气反应，生成一层致密的氧化物薄膜，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，所以镁和铝都有抗腐蚀性，但是在高温下能剧烈反应，放出大量热，选项A错误；镁能跟酸反应不能跟碱反应，选项B错误；镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应生成铁和氧化铝，选项C正确；铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物，在铝热反应中，在铝热剂上放供氧剂(氯酸钾)引发反应，中间插一根镁条，为反应提供高温条件，选项D错误。4金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是 ABaCl2溶液 BK2SO4溶液CCa(HCO3)2溶液 DNH4NO3溶液【答案】C【解析】因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，NH4NO3溶液还产生NH3，Ca(HCO3)2溶液还产生CaCO3沉淀。5下列关于Na2O2的说法正确的是 ANa2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2BNa2O2投入到酚酞溶液中，溶液变红CNa2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂DNa2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物【答案】C【解析】Na2O2具有强氧化性，与SO2反应生成Na2SO4，A错误；Na2O2与H2O反应生成了NaOH，溶液变红，Na2O2具有强氧化性，能使红色溶液褪色，B错误；2Na2O22H2O=4NaOHO2，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，C正确；碱性氧化物与酸反应只生成盐和水，此反应中除了盐和水，还有氧气生成，D错误。6一定温度下，m g下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的过氧化钠充分反应，过氧化钠增加了n g，且nm，符合此要求的物质是 H2COCO和H2的混合物HCOOCH3CH3CHOA B C D【答案】A【解析】这些物质完全燃烧后生成CO2或H2O或二者都有，2H2+O22H2O、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、2CO+O22CO2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，根据化学方程式可知，过氧化钠增加的质量即为H2、CO的质量，因此只要是CO或H2或它们的混合气体或化学组成符合(CO)m(H2)n的物质充分燃烧后，产物与足量Na2O2反应，过氧化钠增加的质量均为可燃物燃烧前的质量。符合(CO)m(H2)n的形式，最终增加的质量为m g；可写成CO(H2)2C形式，燃烧后的产物与Na2O2充分反应，增加的质量大于m g，A项正确。7下列说法正确的是 ANa2O、Na2O2的组成元素相同，二者分别与CO2反应的产物也相同B在反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2中，Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂CNa2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O=2Na+2OH-+O2DNa2O2用作呼吸面具的供氧剂时，一部分氧元素被氧化，另一部分氧元素被还原【答案】D【解析】Na2O与CO2反应的产物为碳酸钠，Na2O2与CO2反应的产物为Na2CO3和O2，A项错误；在反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，B项错误；选项C所给离子方程式中的氧元素质量不守恒，得失电子不守恒，C项错误。8为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是 ANa2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤【答案】D【解析】Ba(OH)2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀，不符合除杂要求。9某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；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。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 A镁粉只直接与溴水中的溴反应B镁粉只与溴水中的酸反应C极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到的D镁粉在水的催化下与溴发生反应【答案】D【解析】由知镁粉与冷水并不反应；由知镁粉放入溴水中，开始放出少量的气泡，说明镁和溴水中的酸能反应产生H2，但溴水很快褪色，说明镁粉也能与溴直接发生反应；由知镁粉与液溴并不反应；由知水应该是镁粉与溴反应的催化剂。10（2018冀州中学月考）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 ANa2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂B熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚C过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性D过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠【答案】A【解析】Na2O2与H2O、CO2反应时，都是Na2O2自身发生歧化反应，A项错误；石英的主要成分是SiO2，而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3，故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚，B项正确；Na2O2具有强氧化性，而C、Al、SO2均具有还原性，故Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应，可将C氧化成CO2，将Al氧化成Al2O3，将SO2氧化成SO，C、D项均正确。11下列叙述中不正确的是 A向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaOH饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B向Na2CO3溶液中逐滴加入溶质物质的量相等的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12C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体积前者大D向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出【答案】B【解析】向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，生成Ca(HCO3)2，再向溶液中加入NaOH饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成，A正确；向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸首先发生反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，所以Na2CO3和HCl的物质的量相等时，不会产生CO2，B错误；NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应均生成二氧化碳气体，等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，放出CO2的质量相等，NaHCO3和Na2CO3的质量相等时，NaHCO3的物质的量大，所以同温同压下，生成的CO2体积大，C正确；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会发生反应：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，常温下，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，且反应消耗水，所以有NaHCO3晶体析出，D正确。12（2018郸城一中月考）一定量的Na2O2与CO2反应，得到固体物质41.8 g，恰好与1 L 1 molL1的稀盐酸完全反应。下列说法正确的是 A41.8 g固体物质为Na2CO3B41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物C一定量的Na2O2为78 gD41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物【答案】B【解析】如果41.8 g固体全为Na2CO3，其物质的量为0.39 mol，则其不可能恰好与1 L 1 molL1的稀盐酸完全反应，A项错误；设41.8 g固体物质中，含Na2CO3的物质的量为x mol，Na2O2的物质的量为y mol，则有106 gmol1x mol78 gmol1y mol41.8 g，2(xy)mol1 molL11 L1 mol，解得x0.1，y0.4，B项正确；根据Na元素守恒，可知n(Na2O2)n(NaCl)n(HCl)0.5 mol，即原Na2O2的质量为39 g，C项错误；Na2O2与CO2反应不可能生成NaHCO3，D项错误。13将0.05 mol Na分别投入到盛有100 mL水、100 mL盐酸、100 mL硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中，下列有关说法错误的是 A三个烧杯中一定均会发生的离子反应有：2Na2H2O=2Na2OHH2B三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，相比而言，X烧杯中的反应平缓些CZ烧杯中一定会有沉淀生成，但沉淀不是单质铜D三个烧杯中置换反应生成气体的物质的量一定相同【答案】A【解析】钠投入溶液中，发生反应的实质是钠与酸和水电离产生的H反应，钠与盐酸反应的离子方程式为2Na2H=2NaH2，A错误；X、Y、Z三个烧杯中c(H)由大到小的顺序为Y、Z、X，c(H)越大，反应越剧烈，水中c(H)最小，所以反应最平缓，B正确；钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4，C正确；Na不足，根据Na的物质的量求生成氢气的量，依据得失电子守恒，可知相同物质的量的钠失去的电子数相同，生成氢气的物质的量相同，D正确。14碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是 A在碱金属元素中它具有最大的原子半径B钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱D它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸【答案】B【解析】根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。15（2018长沙模拟）向体积均为10 mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 molL1盐酸。此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是 A原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 molL1B当0V(HCl)10 mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为OHH=H2OC乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3D乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况)【答案】A【解析】加入50 mL盐酸时，恰好反应生成NaCl，根据物料守恒可知，n(HCl)n(NaOH)，所以c(NaOH)0.05 L0.1 molL10.01 L0.5 molL1，A项正确；根据图像可知，甲溶液中含有的溶质为Na2CO3和NaHCO3，所以0V(HCl)10 mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为COH=HCO，B项错误；根据图像可知，乙溶液中含有的溶质为NaOH和Na2CO3，C项错误；当40 mLV(HCl)50 mL时，乙溶液中发生反应：HCOH=CO2H2O，V(CO2)0.01 L0.1 molL122.4 Lmol10.022 4 L22.4 mL，D项错误。16（2018甘肃平凉一模）常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL pH=14的溶液，然后用1 molL-1的盐酸滴定，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是 A原合金质量为0.92 gB产生氢气的体积为896 mL(标准状况下)C图中m的值为1.56D图中V2的值为60【答案】C 【解析】由图像可知，向合金溶解后的溶液中加盐酸，先发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，后发生反应NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3，最后发生反应Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为0.02 L1 molL-1=0.02 mol，则V1为0.02 mol1 molL-1=0.02 L=20 mL，生成沉淀时消耗的盐酸为40 mL-20 mL=20 mL，其物质的量为0.02 L1 molL-1=0.02 mol，生成沉淀的物质的量为0.02 mol，合金中钠的物质的量为0.04 mol，铝的物质的量为0.02 mol。由原子守恒可知，合金的质量为0.04 mol23 gmol-1+0.02 mol27 gmol-1=1.46 g，故A项错误；由Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O可知，溶解沉淀需要0.06 mol HCl，其对应盐酸的体积为60 mL，则V2为(40+60)mL=100 mL，故D项错误；由上述计算可知，生成沉淀0.02 mol，其质量为0.02 mol78 gmol-1=1.56 g，C项正确；由2Na+2H2O=2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2可知，生成氢气的物质的量为0.02 mol+0.03 mol=0.05 mol，在标准状况下的体积为0.05 mol22.4 Lmol-1=1.12 L，B项错误。二、非选择题（5小题，共52分）17A、D、F均是由短周期元素组成的单质，常温下C是液体。请回答下列问题：（1）B和E的化学式：B_，E_。（2）A与C反应的离子方程式为_。（3）下列关于A的叙述正确的是_(填序号)。A有很强的还原性 A的焰色反应呈紫色少量A可以保存在冷水里 A着火时应选用泡沫灭火器（4）将A、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 molL1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积之比是_(填序号)。123 632 311 111【答案】（1）Na2O2NaOH（2）2Na2H2O=2Na2OHH2（3） （4）【解析】C为液体，且由D与F两种单质反应生成，C为水，单质D与F分别为氢气和氧气中的一种。单质A与水反应生成D，可以确定D为氢气；由此可确定A为金属Na，则B为Na2O2、E为NaOH。钠与酸反应，当钠过量时，与酸反应结束后还会与水继续反应，而镁、铝与盐酸反应后，过量的金属不能与水反应。18（2018届宁夏银川一中月考）某班化学兴趣小组做如下实验，请你回答相关问题。甲组同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中N2)，可利用的装置如下。回答下列问题： （1）装置中盛放的药品是_，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有_，其反应方程式为_。（2）若规定气体的气流方向从左到右，各仪器接口的标号字母(a、b)顺序：空气进入_，_接_，_接_，_接_。（3）装置的作用是_。乙组利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置已省略)。 A B C D（4）为验证氯气不能使干燥的红布条褪色，置红布条于B中，按ACBD连接成实验装置体系。A锥形瓶中试剂选用高锰酸钾晶体，则分液漏斗中的液体是_，A中发生反应的化学方程式是_；C中试剂是_，D的作用是_。【答案】（1）NaOH溶液Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2（2）hgfeabc（3）防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置（4）浓盐酸2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O浓硫酸吸收氯气以免污染环境【解析】（1）装置是利用NaOH溶液除去空气中的二氧化碳，若没有该装置，空气的CO2会和Na2O2反应生成碳酸钠。（2）依据上述分析确定连接顺序，组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为、，根据气流方向各接口的连接顺序为h、g、f、e、a、b、c。（3）利用装置中的碱石灰防止空气中的水分和二氧化碳倒吸进入装置。（4）高锰酸钾和浓盐酸混合可制备氯气，因此分液漏斗中为浓盐酸；氯气能和水反应生成HClO，HClO能使红布条褪色，因此需要用浓硫酸干燥氯气；氯气有毒，不能直接排放到大气中，所以装置D是用于吸收氯气，以免污染环境。19某课外活动小组做了如下关于钾的探究实验。（1）钾与水反应。实验中钾常会着火燃烧，并发生轻微爆炸，由此现象可以得出的结论是_(任写一个)，该反应的离子方程式是_。（2）钾与氯气反应。该实验中可选用如下方案制备氯气，其中最合理的是_(填字母)。选项所用试剂净化剂干燥剂AMnO2、稀盐酸饱和食盐水浓硫酸BCa(ClO)2、浓盐酸饱和食盐水无水硫酸铜C氯酸钾、浓盐酸饱和Na2CO3溶液浓硫酸DKMnO4、浓盐酸水碱石灰你所选取的最合理的方案中一定会用到的仪器是_(填字母)。A长颈漏斗 B圆底烧瓶 C酒精灯 D洗气瓶（3）钾与氧气反应的实验经查找资料知：钾与氧气反应可能生成K2O、K2O2、KO2。a取一定量的钾在空气中点燃，使其充分反应；b将生成物研成细粉备用；c常温下，利用如图所示装置探究生成物的成分及其含量。据此回答下列问题：使细粉末与水反应的操作是_。测量气体体积时应注意的事项是_。若钾与氧气燃烧的产物为K2O2、KO2，取燃烧产物3.94 g 进行上述实验，测得气体的体积为868.0 mL，则KO2的质量分数约为_(已知：常温下，气体的摩尔体积为24.8 Lmol1)。【答案】（1）钾与水反应放热(其他合理答案也可) 2K2H2O=2K2OHH2（2）BD（3）将仪器A向左倾斜，使水与样品充分接触将气体冷却至室温；移动量筒使量筒内外液面相平，使量筒内的气体压强与大气压强相等；平视读数72.08%【解析】（2）MnO2与稀盐酸不反应；Cl2能与饱和Na2CO3溶液反应生成CO2、NaCl和NaClO等；碱石灰能吸收Cl2，故方案A、C、D均不合理。（3）设样品中K2O2为x mol，KO2为y mol，根据反应2K2O22H2O=4KOHO2，4KO22H2O=4KOH3O2，则有110x71y3.94；，联立得x0.01，y0.04，故KO2的质量分数为100%72.08%。20（2018岳阳模拟）分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 molL1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）1.5 molL1【解析】CO2与NaOH溶液反应时，据CO2量与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150 mL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)0.2 molL10.15 L0.03 mol，所以c(NaOH)1.5 molL1。21硼氢化钠(NaBH4)在有机合成中被称为“万能还原剂”，它的特点是性能稳定，还原时有选择性。采用NaBO2、SiO2、Na、H2为原料制备NaBH4的流程如图所示。已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33 )。（1）NaBH4中含有的化学键类型为_。（2）钠通常保存在_中；钠与氧气反应生成的两种氧化物分别为_、_。（3）制取NaBH4的化学方程式为_；在该反应加料之前，需要将反应容器加热至100 以上并通入氩气，通入氩气的目的是_。（4）物质X的化学式为_；以上流程中可以循环使用的物质是_。【答案】（1）离子键、共价键（2）煤油Na2O(或氧化钠)Na2O2(或过氧化钠)（3）NaBO22SiO24Na2H2NaBH42Na2SiO3排出反应器中的水蒸气和空气（4）Na2SiO3异丙胺【解析】（1）NaBH4由Na和BH以离子键组成，BH中B、H原子间存在共价键。（2）钠通常保存在煤油中。钠和O2在常温下生成Na2O，点燃条件下生成Na2O2。（3）反应物为NaBO2、SiO2、Na、H2，由流程图可知生成NaBH4和Na2SiO3，根据原子守恒和电子守恒配平化学方程式。通入惰性气体氩气，排出反应器中的水蒸气和空气，一是因为空气中有O2，遇H2加热危险，二是生成的NaBH4能与H2O反应(题给信息)。（4）由题给信息可知NaBH4能溶于异丙胺，而Na2SiO3不溶，故过滤后得到物质X为Na2SiO3。NaBH4溶于异丙胺中，其中异丙胺的沸点较低(33 )，故通过蒸馏得到异丙胺(Y)和NaBH4固体，所以异丙胺能循环使用。