专题17 碱金属元素-【备战高考】备战2027高考化学母题题源同步练

第三部分元素及其化合物 专题17碱金属元素 考纲·题型解读 1.以选择题考查钠的物理性质和化学性质，能运用元素周期律理解1A族元素（单质、化合物）的相似性和递变性。 2.以选择题考查氢氧化钠及其他重要的碱的性质和用途。 3.以选择题、填空题、计算题考查钠的重要化合物Na2O)、Na),、Na2CO3、NaHCO3等的性质和用途。 《十年高考母题题源揭秘 题源1钠 ①钠和水反应的离子方程式： 2Na+2H2)-2Na++20H-+H, 解题模型1.1 ②实验现象及解释 钠的性质、制法和用途 .浮在水面上一密度比水小； 1.钠的物理性质 b.熔化成小球一一反应放热且钠的熔点低： 钠为银白色、光亮固体，质软，比水轻，密度ρ= c.四处游动一生成气体(H2): 0.97g/cm3,熔点：97.81℃，沸点：882.9℃，是热和电的良 d.加酚酞后溶液显红色—一生成碱性物质(NaOH)。 导体。 3.钠的存在、保存方法和重要用途—由钠的性质 注意：实验室中钠、钾保存在煤油中，锂保存在石蜡中。原 决定 因是防止钠、钾等金属被空气中的氧气氧化而变质。类似 (1)在自然界中只能以化合态存在，主要是NC1,还有 这种贮存药品方式的还有如白磷存放在水中。 NaSO4、NaCO:、NaNO,等。 2.钠的化学性质 (2)密封保存在煤油或石蜡油中，目的是隔绝空气 和水。 原子结构示意图 最外层只有1个电子， (3)钠的工业制法是电解熔融的氯化钠。 (4)钠的用途：钠和钾制成液态合金，用于原子反应堆 容易失去。化学性质活泼，有强还原性。 的导热剂：作还原剂制取某些稀有金属（如钛、锆等）；制作 (1)与非金属单质的反应 高压钠灯等。 ①钠与氛气反应：2Na十CL,点槛2Nad [真题1](2019·全国Ⅱ)在一定条件下，将钠与氧气反应 ②纳与疏反应，2Na+S所倍Na:S 的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为0.50 ③钠与氧气的反应 mol/L的HC1溶液中和，则该生成物的成分是 () a.常温下，与空气中的氧气反应生成NaO(白色)，反 A.Na2O 应的化学方程式为：Na十0.常温2Na,0 B.Naz O2 C.Na2O和Na2 O2 b.钠在空气中或氧气中燃烧生成Na2O2(淡黄色)，反 D.Na2O2和NaOg 应的化学方程式为：2Na十O,点誉Na,0: [解析]运用元素守恒易知：n(Na+)=n(Cl)= 特别提醒：金属钠露置在空气中的变化过程 0.50mol/L×0.08L=0.04mol,然后运用极值法：若生成物全部 银白色金属钠O2表面变暗HO出现白色固体 是Na0,则m(NaO)=0.04mol÷2X62g/mol=1.24g< (Na) (生成Na))(生成Na()H) 1.5g;若全部是Na2O:,则m(NaO2)=0.04mol÷2×78g/mol H2O 表面变成溶液 C)2 白色块状物质 =1.56g>1.5g,钠与氧气反应不可能生成NaO2,故C是正 (NaOH潮解) (生成NaCO3·10H()) 确的。 风化白色粉末状物质 [答案]C (生成NaCO) (2)与水的反应 ·148· 解题模型1.2 钠与酸、碱、盐水溶液的反应规律 氧元素 -2 -1 化合价 (1)钠与酸反应 2Na十2HCI2NaCl+H,◆（反应剧烈） 化学键 离子键 离子键、非极性共价键 离子方程式：2Na+2H+一2Na++H,个。 阳、阴离子 Na+和(O号 Na+和02-之比为2：1 误区警示：钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是 个数比 之比为2：1 钠直接跟酸反应，过量的钠再与水反应，而不能认为是钠 金属氧化物 类别 碱性氧化物 先跟水反应，生成的NaOH再跟酸中和。 (不属于碱性氧化物) (2)钠与盐溶液的反应 Na2 O+H2O- 2Na2O2+2H2O- 先考虑Na与水反应生成NaOH,再考虑NaOH是否 与H2O反应 2NaOH 4NaOH-+O, 与盐反应。 Na2 ()+CO2= 2Na(O2+2C)2 ①投入NaCl溶液中，只有H。放出 与CO2反应 Na CO 2Na2CO3+()2 2Na+2H.O—2NaOH+H2◆ Na2 O+2HCI- 2Na2 O2+4HCI- ②投入NH,CI溶液中，有H2和NH?放出。 与盐酸反应 2NaC】+H2(O 4NaC】+2H2O+()2↑ ③投入CuSO,溶液中，有H2放出和蓝色沉淀生成。 稳定性 不稳定 较稳定 2Na+2HO+CuS).—Cu(OH)2￥+NaSO.+H↑ 规律总结：①Na与NaHSO:溶液反应，实质是与NaHSO. 用途 供氧剂、漂白剂 电离出的H+反应：2Na+2Ht一一2Na++H2 [真题3](2020·全国I)在溶液中加入足量的Na0,后 ②钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态， 仍能大量共存的离于组是 ( 钠可以置换出较不活泼的金属，如： A.NH、Ba+、CI-、NO 4Na+TiCl,龙融4NaCl+Ti(还原性：Na>Ti 熔融 B.K+、AlO2、C1、SO ③工业上用Na与熔融KCI反应制K C.Ca2+、Mg2+、NOg、HCO Na十KC嫁整NaCI+K(平衡移动原理) D.Na、CI、CO,SO [解析]Na2O2与H2O反应生成NaOH和具有氧化性的 [真题2](2021·重庆)下列叙述正确的是 O)2。选项A中NH,能与OH反应而不能大量共存。选项B A.SO。具有还原性，故可作漂白剂 中所有离子之间及这些离子与OH、O:都不反应而能大量共 B.Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCL,溶液反 存。选项C中Mg2+、HCO?能与OH反应而不能大量共存。 应制Mg 选项D中SO能被O2氧化而不能大量共存。 C.浓硝酸中的HNO,见光会分解，故有时在实验室看到的 [答案]B 浓硝酸呈黄色 [真题4](2018·全国)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧 D.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,故在与其他非金属反应的 化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用如下 产物中Fe也显+3价 图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。 [解析]A项，SO2可作漂白剂是因为SO2可与有色物质 结合成不稳定的无色物质，并不是因其具有还原性；B项，在溶 液中Na先与水反应，生成的NaOH再与MgCl2反应生成 Mg(OH)2,金属单质Mg的制取应用电解法；D项，Fe与强氧化 剂反应显十3价，与弱氧化剂反应显十2价，如F与S反应生 成FeS。 [答案]C 题源2钠的氧化物 (1)A是制取C)2的装置，写出A中发生反应的化学方程式： 解题模型2.1 (2)填写表中空格： 仪器 加人试剂 加入该试剂的目的 氧化钠和过氧化钠的比较 B 饱和NaHCO3溶液 化学式 Na2 O Naz O2 颜色和状态 白色固体 淡黄色固体 D 电子式 Na+[:0:]-Na Na+[:O:O ]2-Na (3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式 149 (4)试管F中收集满气体后，下一步实验操作是 [解析]Qg分子组成符合(CO)m·(H2)m的物质完全燃 烧后所得产物通过足量NaO,后，固体增重ag。而C项可拆 [解析]本题的实验目的为证明NO2可作供氧剂，即证 写成(CO)·(H2)6,D项可拆写成C·(CO)1·(H2)11,不能 明2Na,O+2H2O一4NaOH+O2↑，2Na2O,+2CO2 被完全吸收。 2NCO3十O,则装置A应是CO2气体的发生装置（反应原理： [答案]D CaCO:+2HCl一CaCl2+HO+CO,个)；B为除杂装置，除去 [真题6](2022·安徽)将0.01mol下列物质分别加入 CO,气体中混入的HCL;C是主体反应装置，NaO2与CO,和 100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离于浓度的大小 水蒸气反应，产生O;D为吸收剩余CO:气体的装置，选择 顺序是（溶液体积变化忽略不计） ( NaOH溶液吸收；F是收集并验证O2。 ①Na2O2②Na2)③Na2CO3④NaCl [答案] (1)CaCO;+2HCI-CaCl2+H2 O+CO2 A.①>②>③>④ (2) B.①>②>④>③ 仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 C.①=②>③>④ 6 除去CO2气体中混入的HCI D.①=②>③=④ [解析]NaO2、Na2O与水反应的方程式分别为：NaO: 过氧化钠 与CO,和水蒸气反应，产生O2 1 D NaOH溶液 吸收未反应的C(),气体 +H:0--2NaOH+20:↑，Na:0+H:0-2NaOH,二者 (3)2Na2 O,+2CO, -2Na2 CO+0 均产生0.02molO日，因溶液体积变化忽略不计，故①=②； (4)把E中的导管穆出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵 Na2CO和NaCl电离产生的阴离子均为0.01mol,而CO发 住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条 生微弱的水解：CO号+H,O=一HCO十OH,阴离子数目增 复燃，证明试管中收集的气体是氧气 多，③>④。 [答案]C 解题模型2.2 题源3 钠的其他化合物 有关Na2O2与C)2、H2O的反应 2CO2+2Naz O2-2Nae CO3+O2 解题模型3.1 2HO+2NaO2-4NaOH+O2个 1.物质的量的关系 氢氧化钠 无论是CO。或H2O(g)的单一物质还是两者的混合 (1)结构：NaOH的电子式为Na+[:O:H]-,含有极 物，通过足量的Na,O:时，CO,或HO(g)与放出的O的 性键和离子键。 物质的量之比为2：1，解决此类问题可借助物质的量守恒 (2)物理性质：白色固体，俗称烧碱、火碱、苛性钠，易 关系。 溶于水并放出大量热，有很强的腐蚀性。 2.气体体积关系 (3)化学性质：Na)H是一种强碱，具有碱的通性。例 若CO2和HO(g)的混合气体（或单一气体）通过足 如：将CO,通入NaOH溶液中。 量N0:气体体积的波少童或原混合气休你积的宁即为 CO2少量：2NaOH+CO-Na2CO3+H,O 生成氧气的量。 CO2过量：NaOH+CO,-NaHCO 3.电子转移关系 (或先发生2NaOH+CO2一NaCO3+H2O,再发生 当NaO2与CO2、H20反应时，每产生1molO2转移 Na CO:+CO,+H,O--2Na HCO;) 2mole-。 4.固体质量关系 由上述发应原理可知：当品≥1时，共产物为 相当于固体(Na2O,)只吸收了CO2中的“CO”、HO NaHCO,;当n(C0)1 1 u(NaOm≤2时，其产物为Na:C0;当2< 中的“H2”,可以看作发生相应的反应：Na2()2十C) n(CO:) NaCO3、NaO2+H2一一2NaOH(实际上两个反应不 n(NaOH<1时，其产物为NaHCO,和Na:CO,的混合 能发生)。 物，可根据多种方法求出n(NaHCO3)和n(NaCO3)。 5.先后顺序关系 一定量的NauO,与一定量的CO2和HO(g)的混合 [真题7](2005·上海)向含8.0 g NaOH的溶液中通入一 物反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO:反应完全 定量H2S后，将得到的溶液小心蒸干，称得无水物7.9g,则该无 后，NaO,再与HO(g)发生反应。 水物中一定含有的物质是 A.Na2S B.NaHS [真题5](2004·全国)取ag某物质在氧气中完全燃烧， C.Na2S和NaHS D.NaOH和NaHS 将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量 [解析]在NaOH溶液中通入H2S,因H2S的量不同，其 恰好也增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是() 蒸千后固体物质有以下几种可能：①NaOH和NaS;②Na2S;③ A.H2 B.CO Na2S和NaHS;④NaHS。故排除D选项(NaOH和NaHS不能 C.C H2O D.Ci2 H22 Ou 共存)。 150· 假设8.0 g NaOH即0.2 mol NaOH和HS反应全部转化 NaCO溶液中，存在如下平衡： 为NaS到向Na元素守板知，S)=名(NaOH)=子× CO+H,O--HCO,+OH 0.2mol=0.1mol,生成m(NazS)=78g·mol-1×0.1mol=7.8 HCO+H2O=H,CO:+OH g,若0.2 mol NaOH全部转化成NaHS,则m(NaHS)= 溶液中均存在HO的电离平衡，所以A、B正确；加入 n(NaOH)×56g·mol1=0.2mol×56g·mol-1=11.2g。 NaOH固体后，平衡HCOg一CO+H+正向移动，平衡 7.8g<7.9g<1l.2g,说明无水物的成分是NaS和NaHS: CO+HO==HCO+OH逆向移动，所以c(CO)均增 7.8g<7.9g<8.0g,说明无水物的成分也可以是NaS和 NaOH。 大，D正确；：因CO的水解程度比HCO大，所以NaCO:溶 综上所述，无水物中一定含有NaS。 液中c(OH)比NaHCO3溶液中c()H)大，C不正确。 [答案]A [答案]C [评注]当NaOH全部转化为NaS时，固体的质量反而 减轻（当NaOH转化为Naz CO或NaHCO时，质量均增加）， 解题模型3.3 正是因为这个特殊性，本题中无水物为79g时有两种可能。 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的规律 解题模型32 (1)等物质的量的NaCO3、NaHCO:与足量HCI反 应，产生CO,的物质的量相同，Na2CO消耗的HCl是 碳酸钠与碳酸氢钠的比较 NaHCO:的2倍。 名称 碳酸钠(NaC()3) 碳酸氢钠(NaHC(O)3) (2)等质量的NaCO、NaHCO:与足量HCl反应， 俗名 纯碱或苏打 小苏打 NaHC)产生CO2的物质的量多，NaeC)3消耗的 HCl多。 水溶性 易溶于水，溶液呈碱性 易溶于水（但比Na2C) 溶解度小)，溶液呈碱性 (3)N2CO溶液与盐酸反应时，滴加顺序不同，实验 现象不同。如将稀盐酸逐滴滴入NC)3溶液时，先无现 受热易分解，其分解反应 稳定，但碳酸钠晶体 象，后产生气泡；而将NaCO,溶液逐滴滴入稀盐酸时，立 的方程式为2NaHC() 稳定性(NaCO·10HO)易 △ 即产生气泡，因此可通过互滴实验鉴别NCO,溶液与稀 风化 NaC()3+H)十 盐酸。 CO2 性 与H+ C()+2H+—C)2A HCO,+H+-H2 O+ [真题9](2021·全国Ⅱ)下列叙述中正确的是( 反应 +H2O) CO)2个 A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO,至沉淀恰好溶解， Ca2++OH-+HCO 再向溶液中加入NaHCO,饱和溶液，又有CaCO,沉淀生成 =CaC)3￥十H()(碱 与碱 与)H不反应，但Ca+ B.向Na,CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成 过量) Ca(o +C( 的CO,与原NaCO3的物质的量之比为1：2 反应 -CaCOs Ca2++20H-+2HCOs CaCO3￥+C()+ C.等质量的NaHCO.和Na,CO,分别与足量盐酸反应，在 2H2O(碱不足) 同温同压下，生成的CO。体积相同 D.向NaCO,饱和溶液中通入CO,,有NaHCO,结晶析出 主要用途 制玻璃、造纸、制皂、洗 发酵粉、医药、灭火器 涤剂 [解析]向含有CCO,沉淀的水中通入CO,至沉淀怡好 溶解，溶液为Ca(HCO3),与加入的NaHCO,饱和溶液不反应， C(O2十H2O或少量酸 相互转化Na:CO:D两作时加热巴溶液加NoH NaHC0, 不能生成CaCO,沉淀，A错；向NaCO,溶液中逐滴加入等物质 的量的稀盐酸，生成了NaHCO3,不会放出CO:,B错；等质量的 注意：在相同条件下，NaCO3的溶解度比NaHCO:大， NaHCO3和Na2CO3,n(NaHCO3)>n(Na2CO3),分别与足量 NaCO3溶液的碱性(CO)、水解程度比NaHCO3强， 盐酸反应，在同温同压下，NaHCO3生成的CO,体积大，C错： NCO?与同浓度的盐酸反应比NaHCO3慢（从产生气泡 同温度下，NaHCO,的溶解度小于NaCO的溶解度，所以将 这一角度观察)，NaCO3的稳定性比NaHCO3强。 CO通入饱和NaC)3溶液时，NaHC)3会结晶析出。 [真题8](2021·天津)25℃时，浓度均为0.2mol/L的 [答案]D NaHCO3和NaCO,溶液中，下列判断不正确的是 ( 题源4碱金属元素 A.均存在电离平衡和水解平衡 B.存在的粒于种类相同 解题模型4.1 C.c(OH)前者大于后者 D.分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大 碱金属的性质 (1)碱金属的物理性质 [解析]NaHCO溶液中，存在如下平衡： ①相同点：碱金属除Cs略带金色光译外，都是银白 HCO;==CO+H+ 色、有金属光泽的固体，密度都比较小，硬度也都比较小， HCO;+H2O==H,CO;+OH- ·151 熔、沸，点较低，导电、导热性较强。 (2)煅烧NaHCO,晶体制得纯碱：2 NaHCO3 ②递变性：从Li→Cs密度逐渐增大(Na、K反常)，熔 Na2CO3+CO2◆+HO。 沸点逐渐降低。 (3)根据氯化铵在常温时的溶解度比氯化钠大，而在 (2)碱金属的化学性质 低温时却比氯化钠溶解度小的原理，在278K~283K(5℃ 从L→Cs电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大推测 10℃)时，向母液中加入磨细的食盐粉末，使氯化铵 从Li到Cs金属性逐渐增强。 析出。 ①与O,等非金属的反应 碱金属都能与氧气等非金属反应，化学方程式：4Li十 [真题11](2005·上海)我国化学家侯德榜改进国外的纯 0,点2L元0.2Na十0.点搭Na,0,:K.Rb.Cs与0。反应 点燃 碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下： 生成比过氧化物结构更复杂的氧化物。 CO 食盐水 ②与HO的反应 合成氨厂 NH: 循环Ⅱ 碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和氢 沉淀池 燃烧炉→Na,CO 气。反应的化学方程式可表示为2M十2HO一2MOH NH: 循环I →母液 十H◆，但反应的剧烈程度不同；由L·Cs反应越来越剧 (提取副产品) 烈，证明它们的金属性逐渐增强。 (1)上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为 (3)焰色反应 ①概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈特 殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。 (2)沉淀池中发生的化学反应方程式是 特别提醒： (3)写出上述流程中X物质的化学式： ,焰色反应是金属元素的性质。 (4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要 b.不是所有的金属都有特殊的焰色，如铂、铁等。 是设计了（填上述流程中的编号）的循环，从沉淀池中取 ,焰色反应是电子发生跃迁而出现不同频率的光，所 出沉淀的操作是 以是物理变化（某些灼烧在发生焰色反应的同时还发生化 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶 学变化)。 于水中后，再滴加 ②用品：铂丝（或铁丝、铬丝等）、酒精灯、稀HC1等 (6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品， 试剂。 通氨气的作用有 ③操作：洗·烧→蘸·烧。 A.培大NH的浓度，使NH,CI更多地析出 ④火焰颜色：钠为黄色，钾为紫色（透过蓝色钻玻璃）。 B.使NaHCO更多地析出 [真题10] (2004·广东)下列有关碱金属铷(Rb)的叙述 C.使NaHCO转化为NaCO3,提高析出的NHCI纯度 正确的是 ( [解析]我国化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法是将二氧 A.灼烧氯化铷时，火焰有特殊颜色 化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，由于碳酸氢钠在氨水中的 B.硝酸铷是离于化合物，易溶于水 溶解度较小，故碳酸氢钠会从溶液中析出，加热分解碳酸氢钠得 C,在钠、钾、铷三种单质中，铷的熔点最高 到碳酸钠。在母液中加入氯化钠细小颗粒，增大母液中氯离子 D.氢氧化铆是弱碱 浓度，通入的氨气与水反应(NH?十HO=一NH十OH-),增 [解析]碱金属元素的单质和化合物均具有焰色反应这一 大铵根离子浓度，使氯化铵更多地析出；同时生成的氢氧根离子 性质，它们的硝酸盐均是离子化合物，所以A、B正确：随着原子 与母液中的碳酸氢钠反应，生成溶解度较大的碳酸钠，提高析出 序数的增大，单质的熔沸点逐渐降低，氢氧化物的碱性逐渐增 的氯化铵的纯度。 强，所以C、D错误。 [答案](1)侯氏制减法（或联合制碱法）制化肥或电解 [答案]AB 液或焊药等 [点评]由钠元素推测铷及其化合物的性质，依据的是物 (2)NH3+CO2+HO+NaCI-NH,Cl+NaHC)3￥（或 质结构(RbNO3是离子化合物，金属的溶点降低)和元素周期律 NH3 +CO2+H2O--NH.HCO;NH:HCO3 NaCI-- (RbOH的喊性比Na)H强)。要注意焰色反应是元素的性质。 NaHCO3￥+NH:CI) 解题模型4.2 (3)C) (4)1过滤 侯氏制碱法（联合制碱法） (1)将C02气体通入氨化的饱和食盐水中，利用 (5)稀硝酸和硝酸银溶液 NaHCO的溶解度小于NH,HCO3、NaCl、NHCI的原理， (6)AC 析出NaHC)3晶体：CO2+NHg+NaCl+H2O NaHCO￥+NHCI 152· 十年高考母题原型训练 (★代表高考出现的频次) A组 题源1 钠（★★★★） 题源2钠的氧化物（★★★★★） 1.(2021·上海)9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生 1.(2020·重庆)下列叙述正确的是 的气体中含有 ( A.稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳 A0.2mol中于 B.0.4mol电于 B.NaO,与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱 C.0.2mol质于 D.0.4mol分于 C.Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物 2.(2018·广东)下表中，对陈述I、Ⅱ的正确性及两者间是 D.Na HCO、Na2C)3、(NH,)2CO3三种固体受热后均能生 否具有因果关系的判断都正确的是 ( 成气体 选项 陈述I 陈述Ⅱ 判断 2.(2021·北京)由短周期元素组成的中学常见无机物A、 A 工业生产硫酸用水吸 B、C、D、E、X存在如下图转化关系（部分生成物和反应条件略 S)3可与水反应 I对：Ⅱ对：有 收S)3 去)。 C12和S()2混合后可 C1和S02都有较好 用于漂白纸浆 的漂白作用 对；Ⅱ对；无 阿器唱6g 高压钠灯发出透雾性 C 金属钠具有强还原性 强的黄光 I对：Ⅱ对：无 下列推断不正确的是 A.若X是NaCO,C为含极性键的非极性分于，则A一定 石墨常用作电解池的 石墨的化学性质稳定 I对：Ⅱ对：有 是氯气，且D和E不反应 电极 且导电性好 B.若A是单质，B和D的反应是OH+HCO一HO 3.(2005·广东)将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL +CO,则E一定能还原FeO 1mol·L1的盐酸中，同温同压下产生的气体的体积比是 C.若D为CO,C能和E反应，则A一定为Na2O2,其电于 ( 式是Na+[:O:O:]2-Na A.1:2:3 B.6:3:2 C.3:1:1 D.1:1:1 D.若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐 4.(2019·江苏)在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分 3.(2021·北京)1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混 被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔 合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留 包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应 的固体物质是 () 完全后，在容器中仅收集到1.12L氢气（标准状况），此时测得铝 A.NazCO 箔质量比反应前减少了0.27g,水槽和容器内溶液的总体积为 B.Na2 O2 Na2 COs 2.0L,溶液中NaOH的浓度为0.050mol·L1(忽略溶液中离 C.NaOH Na CO; 于的水解和溶解的氢气的量)。 D.Na,O,NaOH Na,CO (1)写出该实验中发生反应的化学方程式。 题源3钠的其他化合物（★★★★） 1.(2022·四川)短周期元素形成的常见非金属固体单质A 与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反 应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸，也能溶于强碱。 E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨 的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F (2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。 在空气中长期放置发生反应，生成物之一为H。H与过氧化钠 的结构和化学性质相似，其溶液显黄色。 请回答下列问题： (1)组成单质A的元素位于周期表中第 周期，第 族。 (2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ·153· (3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化 完成下列填空： 氯。该反应的氧化产物为 ,当生成2mol二氧化氯时，转 (1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰 移电于 mol。 窑厂)，写出A、B的化学式。 (4)溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为 A: ,B: (2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样 、沉 (5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为 淀 、冷却结晶、 、烘干 2.(2021·海南)除去Na HCO3溶液中混有的少量NaC) (3)工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是 可采取的方法是 ( 。 碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因 A,通入二氧化碳气体 B.加人氢氧化钡溶液 (4)碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是 (填写 C.加入澄清石灰水 化学式)，检验这一成分的阴离于的具体方法是： D.加入稀盐酸 (5)氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加人石灰 3.(2023·安徽)室温下，在0.2mol/LAl(SO:)溶液中， 水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离于方程式为： 逐滴加入l.0mol/L NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH ,滤液D加石灰水前先要加热，原因是 溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是 () (6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测 定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，侧纯碱中碳酸氢钠的质量分数 10 可表示为： (注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 题源4碱金属元素（★★★★★） V(NaOH)/mL 1.(2021·台湾)下表所列为五种可溶性盐在30℃的溶解 A.a点时，溶液呈酸性的原因是A3+水解，离于方程式为： 度(g/100gH2O): Al++30H-=Al(OH); 盐 NaCl NaHCO Na2COg (NH)2C)3 NH.CI B.ab段，溶液pH增大，AI+浓度不变 溶解度 36.5 12.1 30.0 27.0 41.1 C.b→c段，加入的OH主要用于生成AI(OH)g沉淀 若在30℃的饱和食盐水中通入氨气至饱和后，再通入二氧 D.d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 化碳就会有晶体析出。试参考表中的数据，推测析出的晶体是 4.(2022·上海)将0.4 g NaOH和1.06 g Nae CO3混合并配 下列的哪一种？ 成溶液，向溶液中滴加0,1mol·L稀盐酸。下列图中能正确表 A.NaCl 示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是() B.NaHCO n(CO2)/mol n(CO2)/mol C.Na,CO 0.01- 0.01 D.(NH)CO E.NH CI 2.(2018·北京)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组 00.10.20.3HC)/L 0010.20.3HC/L 成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无 A B 色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系（部分反应物、产 n(CO2)/mol ◆n(CO)/mol 物及反应条件已略去)。 0.01- 0.01 W O0.10.20.3HCD/L 00.10.20.3HC0/L 请回答： C D (1)W的电于式是 5.(2022·上海)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下： (2)X与Y的溶液反应的离于方程式是 AB NH, CO, (3)X含有的四种元素之间（两种、三种或四种）可组成多种 粗盐水→ 淀 过滤一氢化一酸化一→过滤一→极一→纯 化合物，选用其中某些化合物，利用下图所示装置（夹持固定装 置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置V中可收集 到一种无色气体。 ·154· 回答下列问题： 稀硫酸 (1)滤渣的主要成分为 (2)“趁热过滤”的原因是 (3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是 Ba(OH) 饱和溶液 (写出一种)。 Ⅲ (4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是 ①装置I中反应的化学方程式是 。 ,装置Ⅱ中物质的化学式是 (5)已知：NaCO3·10H2O(s)一Na2C03(s)+10H2O(g) ②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化 △H1=+532.36kJ·mol- 剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中的气体，该化合物的 Na2CO3·10H20(s)-Na2C)3·H2O(s)+9H2)(g) 化学式是，所需仪器装置是 (从上图中选择必 △H2=+473.63kJ·moF1 要装置，填写编号)。 写出NCO,·H,O脱水反应的热化学方程式： (4)向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的 漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是 4.(2022·安徽)锂离于电池的广泛应用使回收利用锂资源 成为重要课题。某研究性学习小组对废旧锂离于电池正极材料 3.(2020·广州)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的 (LiMO,、碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究，设计实验 重要原料。工业碳酸钠（纯度约98%）中含有Ca2+、Mg2+ 流程如下： Fe+、Cl和SO等杂质，提纯工艺路线如下： 加过量 过滤 滤液 水7NaoH7 旧锂离子NOH溶液 →滤渣 工业碳酸钠一→露钢一→医为一→过围儿，法液→医发浓绍结司一 材料 过滤 个广滤液加一定量Ma.c0 过滤 LiMn,O、碳粉 过滤 Li.cO, 热过盟广学液 MnO、碳粉 NaC0,·H0→加热脱水→试剂Na:C0,→检验 (1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 已知碳酸钠晶体的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图 (2)第③步反应的离于方程式是 所示： (3)第④步反应后，过滤LiCO:所需的玻璃仪器有 Sig 。 若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作 60 Na2CO3·7HO 吃 的角度给出两种可能的原因： (4)若废旧锂离于电池正极材料含LiMn2 O:的质量为 40 NaCO3·H2O 18.1g,第③步反应中加入20.0mL3.0mol·L1的H2S0:溶 液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为LC)3,侧 20 CO; 至少有gNa,CO,参加了反应。 10 T/K 273 293 313 333 353 373 B组 (测试时间：60分钟总分：100分) 一、选择题（本题包括9小题，每小题5分，共45分。） A.H2 1.K,O,是一种常见氧化剂、供养剂，下列说法中正确的是 B.Cu(OH)2 C.Cu A.1mol的K2)2中含有3NA个o键 D.NaOH B.将一定量K),投入含酚酞的水溶液中，反应剧烈，溶液 3.下列说法正确的是 先变红后可能褪色 A.1g钠投入100g水中，溶液的总质量为100g C.K,O2是一种碱性氧化物 B.1g表面被氧化的金属钠投入100g水中，溶液的总质量 D.1 mol KO2参加的氧化还原反应中，完全转化，转移的 为101g 电于数一定为2NA C.1g氧化钠投入100g水中，溶液的总质量为101g 2.将钠投入CuSO,溶液中，不可能生成的产物是() D.1g过氧化钠投入100g水中，溶液的总质量为101g ·155· 4.试管中装有足量的煤油和水的混合物，静置后投入一小 标签失落而无法区分。有4位同学为鉴别它们，分别设计了下 块碱金属，可观察到金属在煤油和水的界面附近上下往复运动。 列四种不同的方法，其中可行的是 () 下列说法不正确的是 A.分别取样配成溶液，再加入澄清石灰水，观察是否有沉 A.此碱金属可能是钾或钠 淀生成 B.反应一段时间煤油不会燃烧 B.分别取样后，加入相同浓度和相同体积的稀盐酸，观察反 C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气 应的快慢 D.若是金属铆则上下运动的幅度比钠大 C.分别取样加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气 5.已知下列实验事实：①CrO,固体既能溶于KOH溶液 体产生 得到KCrO,溶液又能溶于硫酸得到Cr2(SO,)溶液：②向 D.分别取样配成溶液，在火焰上灼烧，观察火焰的颜色 KCrO2溶液中滴加HO2溶液，再酸化，可得K,CrO,溶液；③ 二、非选择题（本题包括5小题，共55分。） 将K,C,O,溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝。下 10.(12分)2020年9月29日，“神舟”七号飞船返回舱着 列判断不正确的是 陆。我国首次真正意义上有人参与的空间飞行试验取得圆满成 A.化合物KCrO,中Cr元素为+3价 功。“神七”有一室一厅，其环境舒适程度优于“神六”。为使航 B.实验①证明CrO3是两性氧化物 天员拥有一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内装有“金 C.实验②证明H2)2既有氧化性又有还原性 属过氧化处理系统”，即不断地把座舱内的空气通过盛放金属过 D.实验③证明氧化性：CrO片>2 氧化物（以a,O,为例）的装置，并把处理后的气体充入座舱内。 6.相同温度下，在甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有等体 (1)写出有关反应的方程式： 积、等物质的量浓度的NaOH不饱和溶液，分别加入Na、Na,O、 处理后的气体充入座舱时，应注意采取的一项措施 NaO:,NaOH并恢复至原温度恰好都形成NaOH的饱和溶液， 是 则甲、乙、丙、丁四个烧杯中加入的固体质量的大小顺序是 (2)有人认为如用KO,(超氧化钾)代替Na,O2也能达到同 样的目的（生成物也相似）并具有优越性。写出超氧化钾与CO, A.丁>丙>乙>甲 反应的方程式： B.丁>甲>乙>丙 (3)计算用等质量的Na2O2和KO2分别与CO,反应产生 C.甲=丁>乙=丙 O,的体积比 D.丁<丙<乙<甲 (4)等物质的量的CO2分别与足量Na2O2、KO,反应生成 7.某碳酸钾样品中的杂质含有纯碱、硝酸钾，硝酸钡中的一 ()。的体积比为 种或两种。取78g该样品溶于适量水中得到澄清溶液，再加入 (5)从(3)(4)计算结果中可得出的结论是 过量CaCl,溶液得到沉淀5.0g。下列对原样品中所含杂质的判 理由是 断正确的是 11.(10分)A~J均为常见物质，A是固体单质，B是淡黄色 A.一定没有Na,CO3和Ba(NO3)2 粉末，C、F、】为气体单质，它们之间有如下转化关系。 B.一定有NaCO:而没有Ba(NO3)2 C.设有Ba(NO2)2但有KNO,可能还有NaCO3 A- ③ D.设有Na2CO3但有Ba(NO3)2和KNO3 8.泡沫灭火器内装的药液之一是aHCO3饱和溶液，而不 D④ G C① 选用更廉价的Naz CO饱和溶液，其原因是 E ⑤ ⑦ ①质量相同的两种钠盐，NaHCO,与足量酸反应产生的 B② 团 CO2比NaCO1多②产生相同体积（同温、同压）的CO2,消耗 c D J 的量NaHCO比NaCO少③NaHCO,与酸反应比NaCO 快得多④NaHCO比NaCO稳定，便于长期保存 (1)E的化学式是 A.只有①③ (2)反应⑦的离于方程式为 B.只有②③ (3)向A1CL溶液中逐渐加入过量固体B,现象是 C.①②③ D.①②③④ (4)写出反应②的化学方程式，并表示出电于转移的方向和 9.有两个分别装有NaCO,和NaHCO,固体的试剂瓶，因数目： ·156· 12.(13分)已知：潮湿的二氧化碳能与过氧化钠反应，而纯 主要步骤是： 净干燥的二氧化碳不与过氧化钠反应。 ①将配制好的饱和NaCI溶液倒入烧杯中加热，控制温度在 3035℃，搅拌下分批加入研细的NHHC)3固体。 ②保温30分钟，静置、过滤。 ③用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼 烧2小时。 请回答： (1)反应温度控制在30~35℃，其目的是 实验（一）：请选用适当的化学试剂和实验用品用图中的实 为控制此温度范围，适宜的加热方法为 验装置进行实验，证明纯净干燥的二氧化碳不与过氧化钠反应。 (2)步骤②中，静置后只析出NHC)3晶体的原因是 (1)A是制取CO,的装置。A中盛放的是碳酸钙，分液漏斗 。过滤操作使用的玻璃仪 中盛放的试剂是 ,在A中发生反应的离于方程式 器有 为 (3)该法制得的纯碱中通常含有NaCl,下图是某实验小组 (2)填写表中空格： 设计的测定样品中纯碱含量的装置。若滴定管的起始读数为 仪器 加入的试剂 加入该试剂的目的 V1mL,终止读数为V:mL,注射器收集的气体为V?mL(已折 B 算为标准状况)，称取样品质量为g,则原样品中碳酸钠的质 饱和碳酸氢钠溶液 量分数的表达式为 (用含V1、V:、V、m的代 C 数式表示)。 0 E 浓硫酸 稀盐酸 G (3)试管F中收集的气体是 ,收集满气体后，下一 步实验操作和实验现象是 样品心 实验（二）：请从上图所示的A、B、C、D、E、G实验装置中选 择必要的装置，分别加入试剂，重新连接后进行实验，证明潮湿 14.(9分)已知NaHCO3灼烧得Na:CO、CO2、HO。取一 的二氧化碳能与过氧化钠反应。 定质量的Na:CO,和NaHCO:混合物灼烧至恒重，将放出的气 (4)选择的装置有A、D、G,还有 体通入足量的Ca(OH):饱和溶液中，充分反应后得到沉淀的质 (5)实验过程D中的现象是 量是20g。加热后剩余的固体物质与足量盐酸反应，收集 13.(11分)参考下图数据，按如下原理可在实验室中制得 到2.24L气体（标准状况）。 纯碱： (1)写出实验过程中发生反应的化学方程式。 (2)计算原固体混合物中NaCO,和NaHCO,的质量。 溶解度/g 60 50 NH.CI NaCl 40 30 20 10 0 1020304050607/℃ 四种盐在不同温度下的溶解度(g100g水) 曲线(>35 C NHHCO会有分解) NaCl(饱和)+NH,HCO3一NaHCO3￥+NH,CI 2NaHCO,ANa:CO,+H:0+CO: ·157·著增大，而溶液体积变化不大，所以c(C+)增大 (4)CaA(s)+Cu2(ag)--Ca2(ag)+CuA(s) 【解析】(1)通过H2A的电离方程式不能确定 HA的电离程度和水解程度的相对大小，所以无法 判断NaHA溶液的酸碱性。(2)溶液显中性，则 c(H+)=c()H),根据电荷守恒有c(H+)十 c(Na+)+c(K+)=c(OH-)+c(HA)+2c(A2-), 则c(Na+)十c(K+)=c(HA-)十2c(A-),B正确： 加入KOH溶液，发生反应为HA十OH一一A 十H),A2-水解使溶液显碱性，所以，加入的K)H 的物质的量小于NaHA的物质的量，c(Na+)> c(K),C正确，D错误。温度不一定是25℃，所以 c(H+)·c(OH)不一定等于1X10“,A错误。 (3)该溶解平衡为吸热反应，升温K,增大；加盐酸发 生反应：A2-十H+=HA,A-浓度减小，溶解平 衡向右移动，此时，n(Ca+)显著增大，而溶液体积变 化不大，所以c(Ca2+)增大。(4)向CaA悬浊液中加 入CuSO,溶液，Cu+结合A2-生成更难溶的CuA。 13.(1)Mg(OH),CaSO:(2)加入Ca(OH) 溶液，Mg2+与OH结合生成Mg(OH):沉淀，Mg 浓度减小，平衡正向移动，K+增多(3)KCO HSO.(4)①溶浸平衡向右移动②K+的溶浸速 率增大(5)CaSO:(s)+CO==CaCO3(s)+ s0的平南省数K=0号}报KnCS0,) Kw（CaC0,)可知，c(S0）=K (CaSO.) c(Ca2+) c(CO)= K (CacOs) c(Ca),则有K= c(SO) c(C0号) Km(CaSO:)4.90×10-i Km(CaC0,)2.80×10=1.75×10。 【解析】(1)杂卤石中加入Ca(OH):溶液， Mg2+与OH-结合生成Mg()H)g沉淀，CS):微溶 于水，过滤后，滤渣中含有Mg()H)2、CaS):及未溶 解的杂卤石。(2)加入C(OH)2溶液，Mg+与OH 结合生成Mg(OH)2沉淀，使c(Mg+)减小，杂卤石 的溶解平衡正向移动，同时c(Ca+)与c(SO)均增 大，从而析出CaSO,沉淀，K+留在滤液中。(3)滤液 中含有C+、)H,可先加入过量KC)3溶液，除 去Ca+,过滤后，再加入稀H,SO,调节溶液的pH至 中性。(4)①溶浸平衡向右移动：②K的溶浸速率增 大。(5)CaSO:(s)+CO==CaCO3(s)+SO片的 平衡常数K .c(SO) Fc(Co;。CaC0,(s),Cas0.(s)分别 存在溶解平衡：CaCO3(s)一Ca+(aq)+CO(aq), ·5 CaS04(s)一Ca+(aq)+SO(ag),则有 Kn(CaCO3)=c(Ca+)·c(CO）=2.80×10-9, Kn(CaSO:)=c(Ca+)·c(SO)=4.90×10i,那 K(CaSO.) K(CaSO:) 么K= c(SO) c(Ca+) c(CO)Kp(CaCO3) Kp(CaCO3) c(Ca2+) 4.90×10-i 2.80×10可=1.75×10。 14.(1)在FeS饱和溶液中，c(FeS)=c(Fe2+)= √6.25×10=2.5×109(mol·L-1)。在100g水 中(100 mL FeS饱和溶液中)，溶解的m(FeS) 2.5×10-9×0.1mol×88g/mol=2.2×10-4g。常温 下FeS的溶解度为2.2×10-“g/100g水。(2)溶液中 c(Fe2+)为1mol·L1,则c(S2)=6.25×10-18 mol·L,c(H+)= 1.0×102 √6.25×108-4×10- mol·L1,溶液的pH为2.4。 第三部分 元素及其化合物 专题17碱金届元素 十年高考母题原型训练 A组 题源1 1.B【解析】由反应方程式：2Na十2D2)一 2NaOD+D2↑，可知9.2g金属钠完全反应产生0.2 molD,一个D原子中含1个质子、1个电子、1个中 子，故选B。 2.CD【解析】A项，工业上用98.3%的浓硫 酸吸收S)3而不用水：B项，CL2和S)2混合后与水 反应SO2+Cl2+2H2O—2HCI+HSO:,从而失 去漂白性；C项，I和Ⅱ不是因果关系；D项，石墨作 电极就是利用其稳定性和导电性。 3.C【解析】根据金属与酸反应的实质：2M 十2nH+一2M"+十nH2◆可知，三种金属都过量， 而铝、镁都不与H2)反应，按盐酸计算，两者产生气 体的物质的量都为0.05mol。金属钠可继续与H) 反应最终产生0.15molH2,即同温同压下产生气体 的体积比为0.15mol：0.05mol：0.05mol=3:1 1。 4.(1)①2Na+2H,)-2NaOH+H2 ②NaO+HO-2Na)H 32Al+2NaOH+2H,O-2NaAlO,+3H2 0.27g （2)m(AD=27g:mo7-0.010mol 根据反应③可得由铝消耗的NaOH的物质的量 为n(NaOH)=0.010mol,生成的氢气的物质的量为 n(H2)=0.015mol。 那么由金属钠生成的氢气的物质的量为n(H2) 1.12L =22.4L,mol7-0.015mol=0.035mol。 根据反应①可得金属钠的物质的量为n(Na)= 2×0.035mol=0.070mol。 又因为反应后溶液中的Na)H的物质的量为 n(NaOH)=2.0L×0.050mol·L-1=0.10mol。所 以溶液中Na+的总物质的量即原金属钠的总物质的 量为n(Na)=0.10mol+0.010mol=0.110mol。 n(Na,0)=0.11mol-0.070mol 2 =0.020mol 该钠块中钠元素的质量分数为 0.11mol×23g·mol- 0.070mol×23g·mol1+0.020mol×62g·molF ×100%=89% 【解析】对于(1)部分被氧化的钠块里面有Na、 NaO,它们都与水起反应生成NaOH,Na与水反应还 生成氢气，而生成的N(OH又与铝箔发生反应，同时 也生成氢气。所以第(1)问要写三个化学方程式。第 (2)问首先把数据进行处理，将消耗的铝箔、剩余的氢 氧化钠、生成的氢气的量都转化为物质的量，由反应的 铝的量n(Al)计算出在反应中产生的氢气，再由总 (H2)减去铝反应中产生的氢气的量，就是钠与水反 应产生的氢气的量，进而求出n(Na),而溶液中 n(Na)=n(余Na()H)十n(Al),求出n(Na)后，根据 钠元素守恒求出n(NO),于是就可以进一步求出结 果了。 题源2 1.C【解析】本题是对元素及其化合物知识 的考查。稀硫酸不能将木炭氧化为二氧化碳，A项 错：NaO,与水反应可生成Na)H,而Fe与水蒸气反 应可生成FeO:,不属于碱，B项错：Li、C、P在足量 氧气中分别燃烧可生成LiO、CO2、P,O,均为一种 相应氧化物，C项正确；NaHCO3、(NH,)CO3受热 都可生成气体，但Na2 CO;受热不分解，D项错。 2.A【解析】A项，当A为NO2时，3NO:+ HO一2HNO3+NO,HNO3与NaCO3反应产生 C),,C)2+Na2CO3+H2O2 NaHCO3,也符合 ·5 框图：B项，由B和D的反应可知，B为强碱，则A为 Na等非常活泼的金属，E为H2,X为C)2等酸性气 体；C项，此时B为O,X为碳，C为CO2,CO,可与 E(NaOH)反应：D项，短周期元素形成白色沉淀有 Mg(OH)2、AI(OH)3,且A与D的摩尔质量相等，则 由Al(OH)3为78g/mol,推知A为Na2O2,B为 NaOH,X为铝盐：4OH-+Al+一A1O2+2H2O, A13++3A1O2+6H2O4A1(OH)3￥。 3.A【解析】本题涉及的反应有： 2NaHC0,△Na,C0,+C0.↑+H:0 2C)2+2Na2O3-2NCO3+O2 2H2 O+2Na2 O2--4NaOH+O2 在CO2和HO与Na,O2反应时，如果HO先 反应生成Na)H,则Na()H又会与C),反应生成 H2O,所以实际上是CO2先反应。2 mol NaHCO3分 解产生1 mol CO2恰好与1 mol Na2O,反应，已无 NaO:与水反应，所以残留固体只有Na2CO3。 题源3 1.(1)3MA (2)2Al 2NaOH 2H,O-2NaAlO,+ 3H2个 (3)硫酸钠(N2SO,)2 (4)4Na2S+O2+2H2O-4NaOH+2Na2 S2 2Na2 S+O2+2H2O-4NaOH+2S,Na2 S+S Na2 S2) (5)溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和（臭 鸡蛋气味的)气体 【解析】本题考查元素推断及知识迁移能力，白 色沉淀D既能溶于强酸又能溶于强碱，故D为 AI()H):,与水反应可以生成AI(OH)3和一种气体 的只有AlN和Al2S3,而C是由非金属固体单质A 与金属B生成，所以C只能是AlS,A为S,B为Al, 气体E为HS,刺激性气体G可导致酸雨形成，G为 SO2,HS与NaOH反应生成NaeS,即F,H与 NaO,结构性质相似，推出H为Na2S,NaCIO,与 SO:反应生成CIO2和NaSO,氧化产物为 Na2SO,、NaClO3被还原为CI),,化合价降低1价， 转移1个电子，当生成2molC1O2时，转移2mol电 子，由于Na2S2与NaeO2性质相似可推出，Na2S2与 酸反应，先生成HS2,HS:不稳定，分解生成HS 和S,可观察到溶液黄色褪去，生成淡黄色沉淀并有 臭鸡蛋气味气体逸出。 2.A【解析】本题主要考查基本实验中的除 杂问题。物质除杂的原则是：①所加物质反应后不能 引入新杂质；②引入的试剂一般只能跟杂质反应：③ 后续试剂或操作应能除去过量的前一试剂：④杂质与 试剂生成的物质易与被提纯物分离：⑤尽可能将杂质 转化为所需物质；⑥过程简单，现象明显，纯度要高。 因C)+NaC()3+H2O一2NaHC)3,可选用 CO,除去NaHCO3中的少量NaCO3。而Ba (OH)2、Ca(OH)2、HCl均能与Na2C)3、NaHCO3反 应，故不合适。综上所述，A项正确。 3.C【解析】A.AI3+的水解方程式：AI3++ 3H2O一AI(OH)3+3H+:B.a>b段，溶液pH增 大，水解平衡向正向移动，A+浓度减小；D.c点 Al()H)3开始溶解；故选C。 4.C【解析】本题考查NaOH、Naz CO3的性 质，意在考查考生对无机反应原理的分析和图的数据 的处理能力。向NaOH和NaC)3混合溶液中滴加 盐酸，发生反应：)H十H+一H()、C)十H 一HCO3、HC)3+H+一HO十CO2◆，则开始 产生CO2时消耗的n(HCI)=n(NaOH)+ (NaC,.2(mol)V (HCI) +106 0.1m0l·L=0.2L,产生C0:的最大物质的量为 0.02 mol n(C0:)=n(Na,C0,)=1.06 =0.01(mol),当 106 Na)H、Na2CO3完全反应时，继续滴加盐酸不再产生 CO,总共消耗的n(HCl)=n(NaOH)十 2n(Na2C)3)=0.03(mol),V(HCl)= 0.03 mol =0.3L,C项正确。 0.1 mol/L 5.(1)Ca(OH)2或Ca)NaCO3(2)溶解过 滤蒸发过滤(3)有晶体析出（或出现浑浊）碳 酸钠溶解度比碳酸氢钠大(4)NH,C1取样，加硝酸 酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离于是氯离于(5) NH+OH→NH◆+HO防止加石灰水时产 生碳酸钙沉淀(6)w(NaHCO,)=84(m,一m:) 317m1 表示加热前纯碱的质量，：表示加热后纯碱的质量) 题源4 1.B【解析】食盐水中通入氨气，再通入C) 后，溶液中应含Na、CI、NH、CO、HC)。各 盐的溶解度大小为：NHCl>NaCl>NaC)3> (NH,)2CO3>NaHCO3,其中Na+、HC)3会先形成 NaHC)3结晶析出。 ·5 2.(1)0:C:O:(2)HC)3十OH CO+H2O (3)Na CO+H2SO-Na2SO +C)2个+H2)(或2 NaHCO3+HS),-NaSO +2CO:◆+2HO)NaO2②H2O:I、VN、V (4)2Na2 COs+Cl2 +H2O-NaClO+NaCl +2NaHCO; 【解析】由X、Y、Z的焰色反应均为黄色，可判 断出三者均为含钠的化合物，又知X含有四种元素， W为无色无味气体，W可能为CO2,则X为 NaHC)3,再由图中转化关系可判断出Z为Na2C)3, Y为NaOH。 X是由Na、H、C、)四种元素组成，产生气体能 使Ba(OH)2饱和溶液产生白色沉淀，则气体是CO:, 因此I中固体可以是Na2CO3或NaHC);。Ⅱ中盛 放固体，又能与CO2反应得到能用浓HSO,千燥， 又能用向上排空气法收集的气体O2,所以Ⅱ中应 放NaO2。 X中的某两种元素组成的化合物，在催化剂作用 下制取O,,故该化合物为HO,。向Na2CO,溶液中 通氯气，生成NaHCO;、NaCl和能漂白、消毒的物质 NaCl),从而写出方程式。 3.(1)Fe(OH)g、CaC)3和Mg(OH):(2)防止 温度下降时Na,CO3·HO溶解，避免析出Na2CO3 ·10HO或Na2CO3·7HO(3)预热过滤装置（或 “用常压热过滤漏斗进行过滤”)(4)产品纯度降低， 因为循环使用时母液中CI与$0累积，导致产品 含NaCl或Na2S):杂质(5)Na2C)3·H2)(s) -Na2 COs (s)+H2 O (g)AH =+58.73 kJ ·mol-1 【解析】(1)滤渣的主要成分要从两个方面来考 虑，一是原料中的不溶物；二是加入NaOH后生成的 难溶物。(2)仔细分析图表，找出Na2CO:·10H2O、 NaCO3·7H2O、NCO3·H2)三种晶体析出的温 度范围，低温时Naz CO,·HO会溶解，而NaCO ·7H2O、NaeC)3·10H2O会析出。(3)趁热过滤的 方法一预热过滤装置和常压热过滤漏斗法。(4)从 母液中还会有哪些杂质离子来思考。（⑤）两式相减即 得（注意△H也要相减） 4.(1)Al(OH)g(2)4LiMn2O,+4H++O2 一8Mn)2十4Li+十2H2()(3)烧杯、漏斗、玻璃棒 玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损漏 斗中液面高于滤纸边缘（其他合理答案均可） (4)6.4(或6.36) 【解析】(1)锂离子电池正极材料中的铝箔与 NaOH溶液反应生成NaAl)2,在滤液中通入过量 CO2时，NaAlO2与C)2反应生成Al(OH)3沉淀。 (2)第③步为LiMn2O,在酸性条件下与氧气反应，该 反应中氧气是氧化剂，反应生成硫酸锂、二氧化锰和 水。(3)过滤所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 若滤液浑浊，则可能是漏斗中液面高于滤纸边缘了， 或者是玻璃捧紧靠的不是三层滤纸处，滤纸破损了。 (4)LiMn2O3的物质的量为0.1mol,最终生成0.05 mol Li2C03;加入HS)4一共0.06mol,与LiMn2). 反应后有剩余；加入的NaC)?先与剩余的硫酸反 应，再与Li计反应生成Li2CO3。 B组 1.B【解析】A.1mol的K)2中含有NA个 0键，错误；B.K2O2有强氧化性，投入含酚酞的水溶 液中，溶液先变红后可能褪色，正确：C.K。)2是一种 过氧化物，错误；D.1 mol K2 O,参加的氧化还原反应 中，完全转化，转移的电子数可能为2NA或NA, 错误。 2.C【解析】钠投入CuSO,溶液中发生的反 应为：2Na+2H,O2NaOH+H2◆，CuSO:+ 2 NaOH-Cu(OH)2￥+NaSO4。 3.C 4.D【解析】据题意，此碱金属的密度应介于 水和煤油之间，故A正确；燃烧需三要素，此时缺少 氧气，故煤油不会燃烧：若是物的话，由于蜘的密度大 于水的密度，有可能沉入水中。 5.C【解析】A.化合物KCrO2中，K为+1 价，O为一2价，由化合物中正负化合价的代数和为 0,则Cr元素为十3价，故A正确：B.由反应①可知， 氧化铬与酸、碱反应生成盐和水，为两性氧化物，故B 正确：C.实验②中发生氧化还原反应，Cr元素的化合 价由十3价升高为十6价，则过氧化氢中)元素的化 合价降低，所以证明H2O2有氧化性，故C错误；D. 由③中溶液变蓝，生成碘单质可知，发生氧化还原反 应，Cr元素的化合价降低，】元素的化合价升高，由氧 化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，证明氧化 性Cr2O片>l2,故D正确：故选C。 6.A【解析】Na转化为NaOH时要消耗一定 的水：Nae()、Na2O,在转化成等量的Na()H时消耗 的水比钠少。 7.C【解析】样品溶于水得到澄清溶液，所以 ·5 一定无硝酸钡。若是7,8g纯净的碳酸钾，经计算可 生成碳酸钙5.65g>5.0g,所以必含硝酸钾，虽然当 碳酸钠与碳酸钾质量相同时，前者产生的碳酸钙沉淀 多，但如果硝酸钾的量足够多也是可以满足题目要 求的。 8.C 9.C【解析】NaCO3+Ca(OH):一一CaCO3￥ +2NaOH,2NaHCOs+Ca (OH)2CaCOs+ NaCO3+2HO,现象相同，A项错；Na,CO3+2HCI -2NaCl+HO+CO2↑，NaHCO3+HCl-NaCl+ H,O十CO,◆，因为盐酸的量不确定，很难观察气泡的冒 出速率，B项错；2 NaHCO二NaCO,十CO,↑+HO, Ca(OH)2+CO,一CaCO,￥十HO,C项对；焰色反应 都是Na元素的现象，呈黄色，不能鉴别，D项错。 10.(1)2Na2)2+2C02-2Na2C03+Og 2NaO2+2HO一4Na()H+)。◆不断补充适量 的水分(2)4KO2+2CO,一2K,CO3+3O2(3) 0.61:1(4)1:3(5)用KO2更为合适消耗等 量的CO2,使用K),放出的)2比NaeO2放出的 (02多 【解析】(1)在座舱内，航天员呼出的C02气体 和水蒸气均可与Na2O:反应：2NaO2十2CO2 2NaC)3+O2,2Na2O2+2H2)4NaOH+O2↑。 为防止处理后的空气过于干操，不利于航天员的生 活，处理过程中需要不断补充适量的水分。(2)通过 类比可写出KO:与CO2反应的方程式：4KO:+ 2CO,一2KCO3+3O2。(3)由(1)(2)中的方程式 可推出NaO2、KO2分别与CO:反应放出O2的量 的关系： 2Na202~O2 4KO23)2 2×78g1mol 4×71g3mol a gx1 mol a g 2×78g a g a gx3 mol 4×71g 所以生成O2的物质的量之比即体积比为： a gx1 mol agx3 mol-0.61:1. 2×78g4×71g (4)由(1)(2)中的方程式可知，等物质的量的 C)2分别与足量的Na2)2、K)2反应生成O2的体积 比为1：3。(5)从上述(3)(4)的计算结果看，金属过 氧化处理系统中用KO,更为合适。因为不论是等物 质的量还是等质量，KO,的效率均比NaO,高。从 消耗C)2的量看，消耗相同的CO2,KO2放出)2的 效率也比Na2O2的高，所以选用K),作为补氧剂更 合适。 11.(1)H2) (2)Cl2+20H-CI+C1O+H2O (3)先产生无色气体和白色沉淀，后白色沉淀逐 渐消失 得到2e (4)2Na2O2+2H2)=4NaOH+)2↑ 个 失去2e 【解析】 C、F、1分别为O2、H、Cl,D为 NaOH,G为HCI,H为NaCl,J为NaClO 12.(1)稀盐酸CaC03+2H+一Ca2++CO↑ +H2O (2议器 加人的试剂 加入该试剂的目的 B 吸收HCI气体 浓HSO 干燥C)2气体 Na2 O2 E 防止水蒸气进入O,中 G饱和NaHCO,溶液 (3)C)3 用燃着的木条伸入试管F中，木条熄 灭（证明CO:不与Na2O,反应） (4)B(5)固体由浅黄色变为白色 【解析】“目的决定过程”，要特别注意实验目 的，由此来确定反应原理、装置、操作及注意事项。本 题需注意的是在实验（一）中，不能用排空气法收集 CO,,因为会混入O2。由于CO,可溶于水，故G装 置中用饱和NaHCO,溶液。而检验收集的气体时目 的是证明无)2而不是有C)2,所以不能用澄清石灰 水而是用燃着的木条。 13.(1)保证反应速率，同时防止NH.HCO3分 解 水浴加热(2)NaHCO3的溶解度最小烧杯、 漏斗、玻璃棒(3)106×V化，-V》×100% 22400m 【解析】(3)盐酸浓度未知，该法测定原理是依 据反应生成的CO2的量来计算NCO3的量，由于 加入的盐酸会排出烧瓶中原来气体，故实际产生C): 气体的体积为[V3-(V:-V1)]mL。 14.(D)2NaHCO,ANa:CO+CO:+H:0 Na COs+2HCI-2NaCl+H,O+CO2 Ca(OH)2 +CO2-CaCO3+H2O (2)m(NaHCO3)=3.36g m(Na2CO03)=8.48g ·5 【解析】设固体混合物中Na2CO3、NaHCO3的 物质的量分别为x、y。 2NaHCO,Na:CO,+CO:+H:O Ca(OH)2+CO2-CaCO3+H2O 2NaHCO~ CaCO: 2 mol 100g y 2.0g y=0.04mol, 2.24L 由C元素守恒可得x+之中2.4：m0 x=0.08mol, m(NaHCO3)=84g·mol-1×0.04mol=3.36g, m(NaCO3)=106g·mol-1×0.08mol=8.48g。 专题18几种重要的金属 十年高考母题原型训练 A组 题源1 1.(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 (3)氨水坩埚(4)除去HC1吸收水蒸气碱石 灰（或NaOH与CaO混合物） 【解析】(1)因为使Mg+、A3+同时生成沉淀， 则先加入氨水。(2)依据过滤时漏斗的使用原则，过 滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否 洗净可向洗涤液中加入氨水，观察是否有沉淀产生。 高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCI溶 液用于除去氯气中HCI,F盛放为浓硫酸，防止水蒸 气进入E,用千燥管盛放碱石灰可以起到F和G的 作用。 2.D【解析】A项，明矾水解产生氢氧化铝胶 体能吸附水中悬浮杂质，正确；B项，利用构成原电 池，锌作负极被氧化，而铁被保护，正确；C项，利用 Mg)熔点高耐高温，正确；D项，制取金属镁是用电 解熔融的氯化镁，而不是氯化镁溶液，不正确。 3.D【解析】钾和钠性质非常活泼，在空气中 极易被氧化。铁在空气中易被氧化为疏松的氧化铁， 起不到保护金属的作用。金属铝的表面极易形成致 密的氧化薄膜保护内层金属不被腐蚀，故选D。 4.D【解析】设混合物中Cu为xmol,Mg为 ym0l则有4r十24=1.52得：=0.02mol故 98x+58y=2.54gy=0.01mol