第1章 金属及其化合物
考点一 钠及其化合物
1．(2012北京理综，6分)下列解释实验现象的反应方程式正确的是( ) A．切开Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2===Na2O2
B．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色2AgCl＋S===Ag2S↓＋2Cl C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀 2HCO3＋Ca＋2OH===CaCO3↓＋CO3＋2H2O
解析：A项，切开的金属钠暴露在空气中，钠被空气中的氧气氧化成氧化钠：4Na＋O2===2Na2O，A项错误；C项，过氧化钠在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物，是由于过氧化钠与空气中的水蒸气、二氧化碳反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，C项错误；D项，向碳酸氢钠溶液中加入过量的澄清石灰水，碳酸氢钠少量，发生反应的离子方程式为Ca＋OH＋HCO3===CaCO3↓＋H2O，D项错误。
答案：B
2．(2011北京理综，6分)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( ) A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克 D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
解析：本题考查化学计算．A选项采用差量法，减少的质量为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳和水的质量，由此可求出碳酸氢钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数；B选项中b克固体为生成的氯化钠的质量，根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数；C选项中碱石灰增加的质量为盐与酸反应生成的二氧化碳和水的质量及溶液中挥发出来的水蒸气的质量，因此不能通过数据准确计算出碳酸钠的质量分数；D选项中沉淀的质量即为碳酸钡的质量，根据碳酸钡的质量和混合物总质量可以列式求出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数．
答案：C
3．(2010安徽理综，6分)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)( )
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl A．①>②>③>④ C．①＝②>③>④
B．①>②>④>③ D．①＝②>③＝④
2＋
－
－
－
2－
－
2－
2－
－
解析：本题考查元素化合物知识和离子水解知识，意在考查考生的定量分析能力．Na2O2、Na2O与水反1－
应的方程式分别为：Na2O2＋H2O===2NaOH＋O2↑、Na2O＋H2O===2NaOH，二者均产生0.2 mol OH，因溶液体
2
积变化忽略不计，故①＝②；Na2CO3和NaCl电离产生的阴离子均为0.1 mol，而CO3发生微弱的水解：CO3＋H2O
HCO3＋OH，阴离子数目增多，③>④.
－
－
2－2－
答案：C
4．(2010上海，3分)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L稀盐酸．下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系是( )
－1
解析：本题考查NaOH、Na2CO3的性质，意在考查考生对无机反应原理的分析和图象数据的处理能力．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸，发生反应：OH＋H===H2O、CO3＋H===HCO3、HCO3＋H===H2O＋CO2↑，0.41.060.02 mol则开始产生CO2时消耗的n(HCl)＝n(NaOH)＋n(Na2CO3)＝＋＝0.02(mol)，V(HCl)＝－1＝401060.1 mol·L1.06
0.2 L，产生CO2的最大物质的量为n(CO2)＝n(Na2CO3)＝＝0.01(mol)，当NaOH、Na2CO3完全反应时，继
1060.03 mol
续滴加盐酸不再产生CO2，总共消耗的n(HCl)＝n(NaOH)＋2n(Na2CO3)＝0.03(mol)，V(HCl)＝＝0.3
0.1 mol/LL，C项正确．
答案：C
5．(2009全国Ⅰ理综，6分)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是( )
A.C.
84w2－53w1
31w173w2－42w1
31w1
B.D.
－
＋
2－
＋
－
－
＋
w1－w2
31w1
115w2－84w1
31w1
解析：设样品中含NaHCO3x g， △
2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm 2×84 106 62 x w1－w2
x＝
w1－w2
31
(g)，
则Na2CO3的质量分数为：答案：A
w1－x84w2－53w1
＝. w131w1
6．(2009全国Ⅱ理综，6分)下列叙述中正确的是( )
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NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3
沉淀生成
B．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1∶2 C．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 D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出
解析：A项，CaCO3与CO2、H2O反应生成的Ca(HCO3)2与NaHCO3不反应．B项，向Na2CO3溶液中滴加等物质的量的HCl时，发生反应：CO3＋H===HCO3，不生成CO2.C项，等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应时，NaHCO3产生的CO2多．D项，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，反应中消耗H2O，且生成的NaHCO3溶解度小、质量多，故NaHCO3会结晶析出．
答案：D
7．(2012上海，16分)钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：
(1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完成分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气，至少需要叠氮化钠________g。
(2)钠—钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠—钾合金溶于200 mL水生成0.75 mol氢气。 ①计算溶液中氢氧根离子的物质的量深信度(忽略溶液体积变化)。 ②计算并确定该钠—钾合金的化学式。
(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应：＝2NaAl(OH)4CO2――→2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋H2O
已知通入二氧化碳336 L(标准状况下)，生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3，若通入溶液的二氧化碳为112 L(标准状况下)，计算生成的 Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。
(4)常温下，称取不同氢氧化钠样品溶于水，加盐酸中和至pH＝7，然后将溶液蒸干得氯化钠晶体，蒸干过程中产品无损失。
① ② ③
上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质，且实验数据可靠。通过计算，分析和比较上表3组数据，给出结论。
40.32 L2－1
解析：(1)利用“N”守恒可知需m(NaN3)＝－1××65 g·mol＝78 g。
22.4 L·mol3
0.075 mol×2－－
(2)①由反应方程式可知产生1 mol H2同时生产2 mol OH，故c(OH)＝＝0.75 mol/L；
0.2 L
氢氧化钠质量(g) 2.40 2.32 3.48 氯化钠质量(g) 3.51 2.34 3.51 2－
＋
－
②设合金中Na、K的物质的量分别为a mol、b mol，然后利用质量守恒与得失电子守恒可得方程式：a＋b＝0.75×2和23a＋39b＝5.05，解得a＝0.050 mol、b＝0.10 mol，故可得到合金的化学式为NaK2。
(3)若溶液仅含NaAl(OH)4，利用方程式可知得到24 mol Al(OH)3的同时生成12 mol Na2CO3，而实际得到24 mol Al(OH)3 与15 mol Na2CO3，说明溶液中含有NaOH，且NaOH优先与CO2反应生成Na2CO3，利用Na守恒知溶液中n(NaOH)＝(15－12) mol×2＝6 mol，故通入 112 L (5 mol)CO2先与NaOH作用消耗3 mol CO2生成3 mol Na2CO3，然后2 mol CO2与NaAl(OH)4作用得到4 mol Al(OH)3和2 mol Na2CO3，故n[Al(OH)3]∶n(Na2CO3)＝4∶(3＋2)＝4∶5。
(4)由NaOH＋HCl===NaCl＋H2O可知溶液pH＝7时，二者恰好反应完全，故三次实验得到的固体均为纯净氯化钠，利用“钠守恒”得
＝氢氧化钠样品氢氧化钠样品
，利用该式和题中数据可计算出三次实验中
所取氢氧化钠样品的摩尔质量，进而可得出结论。
0.075×2－
答案：(1)78 (2)①c(OH)＝×1 000＝0.75 (mol/L)
200
??a＋b＝0.075×2
②设上述合金中含a mol钠、b mol钾，则?
?23工＝39了＝5.05?
a＝0.050 b＝0.10
该钠—钾合金的化学式为NaK2。
1
(3)溶液含氢氧化钠。氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠：15－×24＝3 (mol)
2112
112 L二氧化碳的物质的量：＝5 (mol)
22.4n[Al(OH)3]∶(Na2CO3)＝[(5－3)×2]∶5＝4∶5 (4)由氯化钠的质量推算，氢氧化钠样品的摩尔质量为 58.5
M1(氢氧化钠)＝×2.40＝40 (g/mol)
3.5158.5
M2(氢氧化钠)＝×2.32＝58 (g/mol)
2.3458.5
M3(氢氧化钠)＝×3.48＝58 (g/mol)
3.51结论：
实验①所取氢氧化钠样品是NaOH；
实验②和实验③所取氢氧化钠样品应该是NaOH·H2O。
8．(2009重庆理综，15分)两个学习小组用下图装置探究乙二酸(HOOC—COOH)受热分解的部分产物
(1)甲组：
①按接口顺序a－b－c－d－e－f－g－h连接装置进行实验，B中溶液变浑浊，证明分解产物有________；装置C的作用是________；E中溶液变浑浊，D中的现象是________，证明分解产物有________．
②乙二酸受热分解的化学方程式为____________________________________________． (2)乙组：
①将接口a与j连接进行实验，观察到F中生成的气体可使带火星的木条复燃，则F中最主要反应的化学方程式为_______________________________________________________．
②从A～F中选用装置进行实验，证明甲组通入D的气体能否与Na2O2反应．最简单的装置接口连接顺序是____________；实验后用F中的固体进行验证的方法是__________(可另选试剂)．
解析：(1)E中溶液变浑浊，只能是产生了CO2，但乙二酸分解产生的CO2已被C中的NaOH溶液完全除去，所以CO2只能是由CO和KMnO4(H)溶液反应所得．
(2)通入D的气体CO2与Na2O2若能反应，产物只能为Na2CO3.检验Na2CO3，先加酸看产生的气体能否使澄清石灰水变浑浊来检验．
答案：(1)①CO2 充分除去CO2 溶液褪色或变浅 CO △
②HOOC—COOH――→CO2↑＋CO↑＋H2O (2)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②a－d－e－j 取F中的固体，滴加稀硫酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，则发生了反应；若不变浑浊，则未发生反应
考点二 其他金属及其化合物的性质与应用
1．(2013山东理综，6分)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( )
A．氢氧化钠溶液 C．盐酸
B．稀硫酸 D．稀硝酸
＋
解析：选A 本题考查金属铝的性质，意在考查考生运用元素化合物知识的能力。根据关系式：2Al～2NaOH,2Al～3H2SO4,2Al～6HCl，A项正确，B、C项错误；Al与稀硝酸反应不产生氢气，D项错误。
2．(2013大纲理综，15分)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解