考点16 钠、镁及其化合物——备战2022年浙江新高考一轮复习化学考点一遍过 试卷

考点16 钠、镁及其化合物

一、钠的性质、制备、保存及用途
1．物理性质
（1）软——质软，硬度小；
（2）亮——银白色，有金属光泽；
（3）轻——密度比水小，比煤油大；
（4）低——熔点低；
（5）导——可导电、导热。
2．化学性质
（1）钠暴露在空气中的变化及反应分析

所以钠暴露在空气中，最终得到的是白色粉末。部分反应如下：
4Na+O22Na2O
Na2O+H2O2NaOH
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
需要特别指出的是Na2CO3的形成并非Na2O+CO2Na2CO3反应所致，因Na2O更易与水反应。
（2）与非金属反应：4Na＋O2===2Na2O，2Na＋O2Na2O2，2Na＋Cl22NaCl，2Na＋SNa2S。
（3）与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑（与水反应的实质是金属钠与水电离产生的氢离子反应）。
与滴加酚酞的水反应的现象及解释

（4）钠与酸溶液的反应
酸过量时：钠与酸电离出的H+反应：2Na＋2H+===2Na+＋H2↑；
酸不足时：先与酸电离出的H+反应，过量的钠再与水反应。
（5）钠与碱溶液的反应
钠与碱溶液反应的实质是Na与水的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
（6）钠与盐溶液的反应
①钠投入到NaCl溶液中，只有H2产生，离子反应方程式：2Na＋2H2O===2Na++2OH-＋H2↑。
②钠投入到饱和NaCl溶液中，有H2产生，同时有NaCl晶体析出（温度不变）。
③钠投入到NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出。
④钠投入到CuSO4溶液中，有H2产生和蓝色沉淀生成：2Na＋2H2O+ CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4＋H2↑。
注意：钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。钠不能把盐溶液中的金属阳离子置换出来。
在有关计算中要特别注意两点：一是只要有水，Na就会与水发生反应，直到Na反应完全；二是生成NaOH的同时，生成的H2会从溶液中逸出。
3．钠的制备与保存
（1）钠在自然界以化合态形式存在。工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
（2）金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。
4．用途

二、过氧化钠的性质
1．化合价与性质的关系
，因此Na2O2既有氧化性，又有还原性，但主要表现出较强的氧化性。
2．强氧化性的表现实例

三、氢氧化钠的性质、用途及保存
1．物理性质
氢氧化钠俗称“苛性钠”、“烧碱”、“火碱”，晶体为白色，熔点318.4 ℃，吸湿性很强，易吸水而潮解，易溶于水。
2．化学性质
氢氧化钠是可溶性强碱，具有碱的通性，如能与酸、酸性氧化物反应生成盐与水，能使酸碱指示剂变色。此外还具有如下一些特殊的性质。
（1）与铝、硅单质的反应
2NaOH+2Al+2H2O2NaAlO2 +3H2↑
2NaOH+Si+H2ONa2SiO3+2H2↑
（2）与两性氧化物、两性氢氧化物的反应
2NaOH+Al2O32NaAlO2+H2O
NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O
（3）与非金属氧化物的反应
SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O
（4）与铵盐的反应
反应实质：+OH−NH3·H2O
（5）与有机物的反应
油脂与氢氧化钠在加热条件下可发生皂化反应；酯在碱性条件下可发生较彻底的水解反应等。
3．氢氧化钠的用途及保存
（1）用途：氢氧化钠是一种重要的化工原料，固体氢氧化钠可用作中性气体或碱性气体的干燥剂。
（2）保存方法：在实验室中，氢氧化钠可密封保存于塑料瓶或玻璃瓶中，但瓶塞需用橡胶塞，不可用玻璃塞。
四、碳酸钠与碳酸氢钠
1．物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小
2．化学性质
（1）热稳定性
①Na2CO3性质稳定，受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
（2）与酸(足量盐酸)反应(写出离子方程式)
①Na2CO3：＋2H＋CO2↑＋H2O；
②NaHCO3：＋H＋CO2↑＋H2O。
（3）与碱(NaOH溶液)反应(写出化学方程式)
①Na2CO3：与NaOH不反应；
②NaHCO3：NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O。
（4）溶于水呈碱性的原因(写出离子方程式)
①Na2CO3：＋H2O＋OH－；
②NaHCO3：＋H2OH2CO3＋OH－。
（5）与盐(CaCl2)溶液反应(写出离子方程式)
①Na2CO3：Ca2＋＋CaCO3↓；
②NaHCO3：与CaCl2不反应。
3．主要用途
（1）碳酸钠：玻璃、造纸、制皂、洗涤。
（2）碳酸氢钠：发酵、医药、灭火器。
4．Na2CO3、NaHCO3含量的测定
（1）差量法
可将混合物充分加热，固体减少的质量为NaHCO3分解生成H2O和CO2的质量，根据差量即可求得NaHCO3的质量，从而可计算Na2CO3、NaHCO3的质量分数。
（2）生成气体法
在混合物中加足量稀盐酸，根据气体质量和混合物质量列方程组可得Na2CO3、NaHCO3的质量，从而可计算出质量分数。
【拓展】　加盐酸后，均生成NaCl，也可通过NaCl的质量列方程组求解。
（3）生成沉淀法
①向混合物中加足量CaCl2溶液，Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3沉淀，则可根据沉淀的质量求得Na2CO3的质量，从而可求得Na2CO3、NaHCO3的质量分数。
②将混合物加水溶解并向其中加足量Ca(OH)2或Ba(OH)2，根据CaCO3或BaCO3沉淀的质量和混合物的质量列方程组可计算出Na2CO3、NaHCO3的质量，从而可求得Na2CO3、NaHCO3的质量分数。
5．碳酸钠与碳酸氢钠相混时的除杂方法
（1）Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至固体质量不再变化。
（2）Na2CO3溶液(NaHCO3)：加入适量的NaOH溶液。
（3）NaHCO3溶液(Na2CO3)：通入足量的CO2气体。
五、焰色反应
1．定义
金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。
2．操作步骤
（1）干烧：实验开始时，将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原火焰颜色相同为止。
（2）蘸、烧与观色：将铂丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。
（3）洗、烧：将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的杂质。
3．应用
（1）用于检测某种金属元素是否存在。
（2）添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。
4．常见元素的焰色
Na：黄色；K：紫色；Li：紫红色；Ca：砖红色；Cu：绿色。
（1）焰色反应属于物理变化，焰色属于元素的性质，即同种元素的单质或化合物，固体或相应的溶液均会产生同样的焰色。
（2）焰色反应适用于检验某些常规化学方法不能鉴定的金属元素，如Na、K等。
（3）观察钾的焰色反应时，要透过蓝色钴玻璃，这是因为大部分钾的化合物里含有少量的钠，钠的黄色火焰会影响观察结果，用蓝色钴玻璃可以滤去杂质钠的焰色。
（4）用稀盐酸清洗铂丝而不用稀硫酸的原因：铂丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。
六、镁
1．镁的性质
物质
镁(Mg)
原子结构
原子最外层2个电子
原子半径
1.60×10−10 m
化合价
+2
物理性质
银白色金属，有金属光泽。不溶于水、碱液，溶于酸。熔点为648℃，沸点为1107℃
与O2反应
2Mg+O22MgO
与卤素单质、硫等反应
Mg+ Cl2MgCl2
Mg+SMgS
与氮气反应
3Mg+N2Mg3N2
与水反应
与冷水反应很慢，与热水反应较快：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
与非氧化反应
Mg+2H+Mg2++H2↑
与氧化物反应
2Mg+CO22MgO+C
与碱反应
不反应
与某些强酸弱碱盐溶液反应
如浓的氯化铵溶液、硫酸铵溶液等：Mg+2NH4ClMgCl2+2NH3↑+H2↑
主要用途
镁合金汽车、飞机制造、照明弹等
2．从海水中提取镁的流程

涉及的化学反应方程式
CaCO3CaO+CO2↑
CaO+ H2O Ca(OH)2
MgCl2 + Ca(OH)2Mg(OH)2 ↓ + CaCl2
Mg(OH)2 + 2HClMgCl2 + H2O
MgCl2·6H2OMgCl2 +6 H2O#
MgCl2(熔融)Mg + Cl2 #

考向一 Na的性质及应用

典例1 向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1 NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。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2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．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相同
D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同
【解析】钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，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，原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C错误；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。
【答案】D

1．一定温度下，向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述中不合理的是
A．NaOH溶液浓度增大，并放出H2
B．溶液中NaOH的质量分数不变，有H2放出
C．溶液的质量减小，有H2放出
D．钠浮于液面，到处游动，发出“嘶嘶”的响声
【答案】A
【解析】金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气。因为是饱和溶液，所以反应消耗水并生成氢氧化钠，氢氧化钠会结晶析出，溶液的浓度不变；溶液中NaOH的质量分数不变，有氢气放出；溶液中水减少，溶质析出，所以溶液的质量减小；钠的密度比水小，浮在水面上四处游动，并发出“嘶嘶”的响声。
钠与盐溶液反应的思维流程

1．共性
因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：（1）浮：钠浮在液面上；（2）熔：钠熔化成光亮的小球；（3）游：在液面上不停地游动直至反应完；（4）响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。
2．差异性
与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
考向二 过氧化钠的性质及应用

典例1 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
【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。
【答案】A

2．某溶液由NaHCO3、Na2CO3、Na2SO3、CH3COONa四种物质溶解而成，向该混合溶液中加入足量的Na2O2，溶液中离子浓度增大的是
①Na+ ② ③ ④ ⑤CH3COO−
A．①⑤ B．④⑤ C．①③ D．①③⑤
【答案】D
【解析】Na2O2与水反应生成NaOH和O2，溶液中Na+增多，①正确；Na2O2与水反应生成的NaOH与反应生成，②错误、③正确；Na2O2有强氧化性，能将氧化为，④错误；加入Na2O2后溶液的碱性增强，抑制了CH3COO−的水解，使CH3COO−的浓度增大，⑤正确。
【易错警示】本题考查了Na2O2的强氧化性及Na2O2与水反应生成的NaOH参与的相关反应。易忽略碱性环境下CH3COO−的水解平衡左移，误认为CH3COO−的浓度不变而错选C。
考向三 过氧化钠与二氧化碳、水反应的规律
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2①
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑②
以上反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，CO2和H2O既不是氧化剂又不是还原剂。
1．物质的量关系
无论是CO2、H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2、H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，解答此类问题可借助物质的量守恒关系。
2．电子转移关系

根据上式，由电子转移关系可知，存在关系：2 mol Na2O2～1 mol O2～2 mol 电子。
3．固体质量关系
将CO2看作CO燃烧所得：2CO+O22CO2①；2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2②。
由①②，推知CO+Na2O2Na2CO3。
将H2O看作H2燃烧所得：2H2+O22H2O①；2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑②。
由①②，推知H2+Na2O22NaOH。
所以Na2O2与CO2、H2O反应增加的质量为与CO2、H2O等物质的量的CO、H2的质量。
根据上述分析，可以得出以下结论：
（1）将CO或H2的燃烧产物CO2或H2O通过Na2O2固体，可以看成CO或H2直接与Na2O2反应，所以固体增加的质量就是参加反应的CO或H2的质量。
（2）凡是分子组成符合(CO)n(H2)m形式的一种或几种物质，w g该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2固体后，Na2O2固体增加的质量必为w g。
中学阶段常见的符合这一关系的物质有①无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；②有机物：CH3OH、HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、CH3CH(OH)COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。
4．气体体积关系
CO2、H2O(g)与过量的Na2O2反应，所得O2的体积为相同状况下CO2或H2O(g)体积的一半。
5．反应的先后问题
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完后，Na2O2再与H2O（g）发生反应。[即便Na2O2先与H2O(g)反应，生成的NaOH又消耗CO2而生成H2O(g)，故CO2先反应。
6．反应的固体产物判断
根据化学方程式：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O(g)4NaOH+O2，结合CO2先反应，H2O(g)后反应的顺序，可以推知反应后固体产物的成分：
①当n(CO2)≥n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3；
②当n(CO2)＜n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3和NaOH；
③当n(CO2)+n(H2O)＜n(Na2O2)时，固体产物为Na2CO3和NaOH。

典例1 取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了a g，下列物质不能满足上述结果的是
A．H2 B．CO C．C6H12O6 D．C12H22O11
【解析】2CO＋O22CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虚拟的反应)
即可看作CO能被Na2O2完全吸收；同理，2H2＋O22H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)
即可看作H2能被Na2O2完全吸收；C项可变形为(CO)6(H2)6；D项变为C·(CO)11(H2)11，因而反应后质量增加大于a g。
【答案】D

3．将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150 ℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中的压强为零，由此得出原混合物中O2、CH4、Na2O2的物质的量之比为
A．1∶1∶1 B．2∶2∶6
C．1∶2∶6 D．无法确定
【答案】C
【解析】由题意知，三种物质完全反应后压强为零，说明最终剩余固体为Na2CO3和NaOH。根据凡是分子组成符合(CO)n(H2)m形式的一种或几种物质的混合物与足量Na2O2反应，固体Na2O2增加的质量等于该混合物的质量的规律，要使O2和CH4的组成符合(CO)n(H2)m的形式，则必须有n(O2)∶n(CH4)=1∶2。假设有1 mol O2、2 mol CH4与n mol Na2O2反应：2CH4+O2+Na2O2→ Na2CO3+NaOH，然后由氢原子守恒确定NaOH的物质的量为8 mol，由碳原子守恒确定Na2CO3的物质的量为2 mol，最后求出Na2O2的物质的量为6 mol，即可得出反应的化学方程式：2CH4+O2+6Na2O22Na2CO3+8NaOH，即C项正确。
考向四 碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别

典例1 关于NaHCO3与Na2CO3说法正确的是
①NaHCO3固体可以做干粉灭火剂，金属钠起火可以用它来灭火
②NaHCO3粉末中混有Na2CO3，可配制成溶液通入过量的CO2，再低温结晶得到提纯
③Ca(HCO3)2、Ba(HCO3)2、Mg(HCO3)2的溶解度都比其正盐的溶解度大，因此，NaHCO3的溶解度也应该比Na2CO3的大
④Na2CO3固体中混有NaHCO3，高温灼烧即可
⑤区别NaHCO3与Na2CO3溶液，Ca(OH)2溶液和CaCl2溶液均可用
⑥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
A．②④ B．③⑥
C．①③ D．②⑤
【解析】①NaHCO3不稳定，加热易分解，钠着火时生成过氧化钠，可与二氧化碳反应生成氧气，则不能用二氧化碳扑灭，故①错误；②Na2CO3可与过量的CO2反应生成NaHCO3，可用于除杂，故②正确；③NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，在饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳可生成碳酸氢钠沉淀，故③错误；④NaHCO3不稳定，加热易分解，可用于除杂，故④正确；⑤NaHCO3与Na2CO3溶液都与氢氧化钙溶液反应生成沉淀，应用氯化钙鉴别，故⑤错误；⑥等质量的苏打、小苏打，小苏打物质的量较多，生成二氧化碳较多，故⑥错误。
【答案】A

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，具体情况如图所示。

Ⅰ Ⅱ

Ⅲ Ⅳ
（1）只根据图Ⅰ、Ⅱ（盐酸足量且固体质量相同）所示实验，能够达到实验目的的是___________(填装置序号)，写出该实验中能确定粉末是NaHCO3的两点现象____________________________________。
（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，写出所发生的共同反应的化学方程式(若为离子反应，则写离子方程式)：_____________________、__________________________。
（3）若用实验Ⅳ确定NaHCO3比Na2CO3易分解，则试管B中装入的固体是______________(填化学式)，原因是_____________________________________________。
【答案】（1）Ⅱ 气球膨胀较大；产生气泡较剧烈
（2）2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O Ca2++2OH−+CO2CaCO3↓+H2O
（3）NaHCO3 B试管中的温度低于A试管中的温度
【解析】（1）Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸均能反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3。等质量的Na2CO3和NaHCO3与过量盐酸反应时，NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多，故实验Ⅱ可以鉴别。
（2）NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不分解，可用加热法鉴别。
（3）小试管B内的温度比大试管A内的温度低，只有将NaHCO3置于B中才能证明NaHCO3更易分解。
Na2CO3和NaHCO3鉴别的四个角度
（1）利用热稳定性不同

（2）利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)

（3）利用和BaCl2(或CaCl2)溶液混合时现象不同

（4）利用溶液的酸碱性不同

考向五 碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的规律
1．与酸反应放出CO2的速率快慢不同的原因分析
NaHCO3溶液与盐酸反应只需一步即可放出CO2气体，故放出气体的速率较快：NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。
Na2CO3溶液与盐酸反应时，第一步生成NaHCO3，此时尚无气体放出：Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl；
第二步是生成的NaHCO3与盐酸反应放出CO2。
故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中，前者放出气体的速率较快。
2．不用任何试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的化学原理
Na2CO3溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，产生CO2的量也不一定相同。以此可作为鉴别Na2CO3溶液和盐酸的依据。
（1）把Na2CO3溶液逐滴加入盐酸中，开始时盐酸相对过量，则发生反应：Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O，即开始就有CO2气体放出。
（2）把盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中，开始时Na2CO3相对过量，则先发生反应：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3，继续滴加盐酸则进行下一步反应：NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O，即开始阶段无明显现象，之后才有气体产生。
3．碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的常见图像
Na2CO3溶液与盐酸反应先转化为与Na2CO3等物质的量的NaHCO3，没有CO2生成，且Na2CO3转化为NaHCO3消耗的HCl的物质的量与新生成的NaHCO3放出CO2消耗的HCl的物质的量相等（如图2所示），这是处理该类问题的关键点。抓住Na2CO3溶液与盐酸反应的这一特点，就很容易推出Na2CO3、NaOH的混合溶液以及Na2CO3、NaHCO3的混合溶液与盐酸反应的特点，常见图像如下：
（1）向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO2的物质的量的关系如图1所示；
（2）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO2的物质的量关系如图2所示；
（3）向Na2CO3、NaOH的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO2的物质的量关系如图3所示；
（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl的物质的量与产生的CO2的物质的量的关系如图4所示。



典例1 向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且（2）（3）（4）图中分别有OAAB，则下列分析与判断不正确的是

A．M中只有一种溶质的有（1）和（3）
B．M中有两种溶质的有（2）和（4）
C．（2）图显示M中c(NaHCO3) D．（4）图显示M中的溶质为NaOH和Na2CO3
【解析】发生的反应为NaOH+HClNaCl+H2O，Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3，NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O，由方程式可知Na2CO3转化为NaHCO3消耗盐酸与NaHCO3反应消耗盐酸体积相等。图（1）中加入盐酸即有CO2生成，说明溶质只有一种为NaHCO3，图（3）中OA=AB，说明溶质只有Na2CO3，A正确；图（2）中OAAB，说明含有NaOH和Na2CO3两种溶质，B、D正确；图（2）中OA 【答案】C

5．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：

则下列分析都正确的组合是
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③ C．②④ D．②③
【答案】A
【解析】图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比＝＝1，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，④不正确。
练后归纳
CO2与NaOH反应后溶液成分的判断方法

（1）若a=0(即图像从原点开始)，溶液中的溶质为 NaHCO3。
（2）若V(Oa)=V(ab)，溶液中的溶质为Na2CO3。
（3）若V(Oa)>V(ab)，溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH。
（4）若V(Oa)
考向六 镁及其化合物的性质、用途

典例1 某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，下列说法正确的是
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
【解析】浓H2SO4稀释时应将浓H2SO4加到水中，A错误；过滤时用玻璃棒引流，C错误；由于MgCl2水解，故加热蒸干MgCl2溶液时，得不到MgCl2固体。
【答案】B

6．（1）海水提镁的一段工艺流程如下图：

浓海水的主要成分如下：
离子
Na＋
Mg2＋
Cl－
SO
浓度/(g·L－1)
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ，产品2的化学式为 ，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为 g。
（2）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为 ；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式 。
【答案】 （1）Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6
（2）MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
【解析】（1）由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca2＋＋SO===CaSO4↓；由框图信息知，产品2为Mg(OH)2；1 L浓海水中含有Mg2＋ 28.8 g，物质的量为1.2 mol，则最多生成Mg(OH)2 1.2 mol，质量为1.2 mol×58 g·mol－1＝69.6 g。
（2）电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。



一、单选题
1．查阅资料发现，金属钠不仅能跟氧气和水反应，还能跟多种其它物质发生反应，其中包括与酒精在常温下反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点，下列的研究方法中没有用到的是 （ ）
A．实验法 B．观察法 C．分类法 D．比较法
2．25℃、101kPa 下：
①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) △H=-414kJ·mol-1
②2Na(s)+ O2(g)=Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1
下列说法正确的是 ( )
A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同
C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D．25℃、101kPa 下：Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s）△H =-317kJ/mol
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
⑤石蕊试液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成
⑥钠与浓NH4Cl溶液反应，放出的气体中含H2和NH3
A．都正确 B．②③④⑤ C．④⑤⑥ D．②⑤⑥
4．下列关于钠的叙述正确的是（ ）
A．钠为银白色固体，熔点很高
B．钠在空气中燃烧，生成淡黄色的过氧化钠
C．钠可保存在酒精中
D．钠与CuSO4溶液反应，可置换出单质铜
5．侯德榜打破技术封锁，创立民族品牌，实现了中国人自己制碱的梦想。实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵，有关操作错误的是
A．制取氨气将其溶于饱和食盐水中
B．过滤获得碳酸氢钠晶体
C．灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠
D．小心低温蒸发浓缩母液
6．NaH是有机合成中用途很广泛的物质。已知NaH遇水蒸气剧烈反应，某小组设计如图实验装置制备NaH，下列说法正确的是（ ）

A．安全漏斗的作用是“液封”
B．装置A中的试剂是稀硝酸和粗锌
C．装置B中的试剂是NaOH溶液
D．实验开始后先点燃C处酒精灯，再启动A中反应
7．下列说法不正确的是（　　）
A．氯气可用于合成药物 B．碳酸钠可用于治疗胃酸过多
C．高压钠灯常用来广场照明 D．镁合金密度小强度大可用于制飞机零部件
8．某物质在灼烧时透过蓝色钴玻璃看到火焰呈紫色，说明该物质中一定含有
A．钾原子 B．钾离子 C．钾元素 D．钾的化合物
9．为减轻环境污染，提高资源的利用率，可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如下：

已知：“氯化”过程在高温下进行，且该过程中元素的化合价没有变化。下列叙述错误的是( )
A．中为+4价
B．“合成”过程中原子利用率为
C．“氯化”时发生反应的化学方程式为
D．上述流程中生成钛时可用代替
10．Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是

A．a为冷却水进水口
B．装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气
C．实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈
D．不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行
11．制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮气15min，升温至1073K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法正确的是（ ）

A．1中的试剂是饱和食盐水，便于观察气泡，调节气流速度
B．6的作用是缓冲加热后未反应的氮气，7的作用是防止空气中的水分进入装置
C．氮化镁是共价化合物，露置于空气中有刺激性气味的气体产生
D．实验中氮气是反应物，仅起到氧化镁粉的作用
12．将打磨后的镁条放入盛有50ml蒸馏水的烧杯后，用pH传感器和浊度传感器监测溶液中pH和溶液浊度随时间的变化如图。下列有关描述正确的（ ）

A．该实验是在常温下进行的
B．实线表示溶液浊度随时间的变化
C．50s时向溶液中滴入酚酞试液，溶液变红
D．150s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降

二、多选题
13．将露置于空气中的某氢氧化钠固体样品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成的标准状况与加入的盐酸的体积有如图所示的关系不考虑在水中的溶解。下列说法不正确的是

A．滴加盐酸段发生的反应依次为、
B．所用盐酸的物质的量为
C．体积不再改变时，溶液中的溶质为NaCl
D．该样品中NaOH与物质的量之比为1∶2
14．取大理石和稀盐酸反应后的废液50g，逐滴加入碳酸钠溶液，根据实验测得的数据绘出右图，其中纵坐标m是实验得到的沉淀或气体的质量，横坐标表示的是碳酸钠溶液质量。下列说法正确的是

A．图中oa段表示生成的沉淀量
B．c点表示碳酸钠恰好完全反应
C．废液中盐酸的质量分数是7.3%
D．废液中含氯化钙0.1mol

三、元素或物质推断题
15．如图所示中，A为一种常见的单质，B、C、D、E 是含有A元素的常见化合物，其中 B 为淡黄色固体。

回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A______，B______， C______ ，D______。
（2）写出反应②的离子方程式：______
（3）写出反应③的化学方程式：______
（4）写出反应④的化学方程式：______（用双线桥标电子转移方向和数目）
16．A～H为中学化学中常见的物质，转化关系如下图所示，其中“○”代表化合物，“□”代表单质，A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂，G为淡黄色固体，C在通常状况下为无色液体。

请回答下列问题：
(1)A的俗名是_______，写出A在水溶液中的电离方程式_______________。G的化学式为________，每生成1molG转移电子________mol。
(2)反应①②③④中________(填序号)属于氧化还原反应。
(3)写出下列反应的化学方程式：
①：___________________________________，
③：___________________________________。
17．化合物 A 由三种短周期元素组成，某兴趣小组进行了如下实验：


已知：气体甲为纯净物且只含两种元素，在标况下体积为 672 mL；固体甲为常用的耐火材料，溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂。请回答下列问题：
（1）A 的组成元素为_____（用元素符号表示），A 的化学式为_____；
（2）写出气体甲与 NaOH（aq）反应的离子方程式_____
（3）往溶液乙中通入少量 CO2气体发生的化学方程式_____；
（4）高温下A 与足量氯气能发生剧烈爆炸，生成三种常见化合物，试写出相应的化学方程式_____。

四、实验题
18．Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果，该同学设计并进行如下实验。
I.实验探究

步骤1：按如图所示的装置组装仪器（图中夹持仪器已省略）并检查装置的气密性，然后装入药品。
步骤2：打开K1、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。
步骤3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。
（1）组装好仪器后，要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法：________。
（2）B装置中所盛放的试剂是_____，其作用是_______。
（3）步骤3中的必要操作为打开K1、K2，_______（请按正确的顺序填入下列步骤的字母）。
A．加热至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间
B．用小试管收集气体并检验其纯度
C．关闭K1
D．停止加热，充分冷却
（4）由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为__________。
II．数据处理
（5）实验结束后，该同学欲测定C装置硬质玻璃管内白色固体中未反应完的Na2O2含量。
其操作流程如下：

①测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外，还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和____。
②在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得的Na2O2质量分数_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）
19．往100mL的NaOH溶液中通入充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。通入的的体积V（标准状况）与M的质量W的关系如下图所示。试解答下列问题：

（1）A点时，白色固体M的化学式为_________，通入的的体积为_________mL（标准状况下，下同）。
（2）C点时，白色固体M的化学式为__________，通入的的体积为__________mL。
（3）B点时M的组成成分为_________，物质的量之比为_________，通入的的体积为__________mL。
（4）该NaOH溶液的物质的量浓度为_________。
20．I.由三种元素组成的化合物A，相对分子质量为62，常温下为无色晶体，易分解、易爆炸， 水溶液中相对稳定，是一种二元弱酸，一定条件下还可用作还原剂。A的制备可以由工业盐经过如下步骤实现：

已知：钠汞齐是一种强还原剂，由钠溶于汞形成；C 是氯碱工业产物之一。请回答：
(1)A的结构式：__________ (A 中所有原子都满足稀有气体的最外层电子结构)。
(2)工业盐生成 B 和C 的化学方程式：__________。
(3)请设计实验证明 A 是一种二元弱酸：__________。
II.为检验某纯碱样品中是否含有碳酸氢钠，可采用不同的方法。
实验室提供下列仪器与药品：酒精灯、铁架台及固定装置、带玻璃导管的单孔橡胶塞、试管、胶头滴管、蒸馏水、CaCl2 溶液、澄清石灰水、酚酞试液、盐酸、NaOH 溶液。
请根据所提供的仪器与药品设计两个可行的实验方案：__________。
21．H·C·Brown和Schlesinger于1942年在芝加哥大学发现的硼氢化钠(NaBH4)是最常用的还原剂之一，反应常生成偏硼酸钠(NaBO2)。有关实验流程如图所示：

I.氢化钠的制备：
已知NaH能在潮湿的空气中自燃。甲同学用如图所示装置(每种装置只选一次)来制取NaH。

(1)装置的连接顺序是C→____________→D→__________，X、Y分别是__________、__________。
(2)通入H2，点燃装置D处酒精灯之前的实验操作是__________。若省略该操作，可能导致的后果是__________。
Ⅱ.硼氢化钠的制备及纯度测定：
将硼硅酸钠与氢化钠在450～500℃温度和(3.04～5.07)×105Pa压力下反应，生成硼氢化钠和硅酸钠。
(3)乙同学欲通过测定硼氢化钠与稀硫酸反应生成氢气的体积来确定硼氢化钠样品的纯度(杂质只有氢化钠)，设计了以下4种装置，从易操作性、准确性角度考虑，宜选装置。__________

(4)称取4.04g样品(杂质只有氢化钠)，重复实验操作三次，测得生成气体的平均体积为9.184L(已折算为标准状况)，则样品中硼氢化钠的纯度为__________%(结果保留两位有效数字)。
Ⅲ.碉氢化钠的性质检验：
(5)碱性条件下，丙同学将NaBH4与CuSO4溶液反应可得到纳米铜和NaBO2，其离子方程式为__________。

五、工业流程题
22．氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为__________________________。
(2)加入H2O2氧化时,发生反应的离子方程式为__________________________。
(3)滤渣2 的成分是____________(填化学式),过滤分离需要的玻璃仪器有 __________________。
(4)煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C＝2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C＝MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C＝MgO+S↑+3CO↑
利用图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

D中通过排水法收集的气体可以是___________(填化学式)。C中溶液用于吸收CO2，B中盛放的溶液可以是___________(填字母)。
a．NaOH 溶液 b．Na2CO3 溶液 c．稀硝酸 d．KMnO4溶液
(5)A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：______________________________。


浙江真题题组
1.(2020年7月浙江选考)．下列说法正确的是( )
A．在空气中加热可得固体
B．加入到过量溶液中可得
C．在沸腾炉中与反应主要生成
D．溶液中加入少量粉末生成和
2.（2020年1月浙江选考）．在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O，能得到无水MgCl2。下列说法不正确的是
A．MgCl2·nH2O(s)=MgCl2·(n－1)H2O(s)＋H2O(g)　ΔH＞0
B．MgCl2·2H2O(s)=Mg(OH)2(s)＋2HCl(g)，HCl气流可抑制反应进行
C．MgCl2·H2O(s)=Mg(OH)Cl(s)＋HCl(g)，升高温度，反应更易发生
D．MgCl2·4H2O(s)=MgCl2·2H2O(s)＋2H2O(g)，HCl气流可抑制反应进行
3．[2018浙江11月选考]可用于治疗胃酸过多的物质是
A． 碳酸氢钠 B． 氯化钠 C． 氯化钾 D． 氢氧化钠
2．[2021浙江11月选考]下列离子方程式不正确的是
A． 氢氧化钠溶液与二氧化硅反应 SiO2 + 2OH-＝SiO32- + H2O
B． 碳酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应 CO32-+ Ba(OH)2＝BaCO3↓+2OH-
C． 酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧化 4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O
D． 氯气与氢氧化钠溶液反应 Cl2+ 2OH-＝ClO- +Cl-+H2O
5．[2021浙江4月选考]下列说法不正确的是
A．二氧化碳是酸雨的主要成分 B．氢气是一种理想的清洁燃料
C．碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 D．氯化铁溶液可用于制作印刷铜电路板
6．[2021浙江10月选考]下列说法不正确的是
A．氯化钠可用于配制生理盐水 B．二氧化硅可用于制造玻璃
C．海水中的钠元素以单质存在 D．氧化镁(熔点2 800 ℃)是优良的耐高温材料
7．[2021浙江4月选考]下列有关钠及其化合物的说法不正确的是
A．电解饱和食盐水可制取金属钠 B．钠与氧气反应的产物与反应条件有关
C．氧化钠与水反应生成氢氧化钠 D．钠可以从四氯化钛中置换出钛

全国真题题组
1（2020·全国高考真题）某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：① 混合物溶于水，得到澄清透明溶液；② 做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③ 向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
2．[2021江苏] 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)
B．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO (s)
C．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)
D．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)
3．[2018天津]下列有关物质性质的比较，结论正确的是
A． 溶解度：Na2CO3 B． 热稳定性：HCl C． 沸点：C2H5SH D． 碱性：LiOH 4．[2021江苏]下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
D．NH3易溶于水，可用作制冷剂
5．[2021江苏]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

6．[2021新课标Ⅱ]某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为
A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3
C．Na2SO3 、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4