【知识点详解】
1. **金属活性与化学反应**:镁、铝、铁是常见的活泼金属,都能与非氧化性酸如盐酸反应,生成氢气。镁在空气中燃烧时会发出耀眼的白光,而铝虽然活泼,但因其表面形成的氧化膜使其具有一定的抗腐蚀性。铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀,生成铁锈。
2. **钠的化学性质**:钠在加热条件下,金属先熔化,然后与空气中的氧气反应,产生黄色火焰,最终生成淡黄色的过氧化钠固体。
3. **钠原子与钠离子的区别**:钠原子失去最外层的一个电子成为钠离子,二者电子层结构不同,化学性质不相似,钠原子半径大于钠离子。尽管如此,钠原子和钠离子属于同一种元素——钠。
4. **微量元素对人体健康的影响**:“酱油加铁”是为补充人体所需的铁元素,预防缺铁性贫血,提高人们的健康水平,而不是改善酱油的味道或减少厨房污染物。
5. **稳定性的比较**:NaHCO3在空气中可能分解,Na2O2会与空气中的水分反应,钠暴露在空气中会氧化,而NaOH会吸收空气中的二氧化碳。因此,这些物质在空气中都会发生变化,而Na在密封条件下相对稳定。
6. **沉淀Al3+的方法**:选择氨水作为沉淀剂可以将Al3+转化为氢氧化铝沉淀,因为氨水是弱碱,不会过量沉淀形成其他物质。
7. **检验Fe3+的存在**:常用KSCN溶液,与Fe3+反应生成红色络合物,是检验铁离子的特征反应。
8. **合金的概念**:合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。硬铝、黄铜和钢铁都是合金,而塑料是非金属材料。
9. **离子共存问题**:Al3+与OH-不能大量共存,因为它们会反应生成氢氧化铝沉淀。
10. **溶液间的相互滴加反应**:稀H2SO4滴入NaHCO3会产生气体,反之亦然;稀盐酸滴入Na2CO3开始无明显现象,之后产生气体,而Na2CO3滴入稀盐酸立即产生气体;稀H2SO4和Ba(OH)2无论谁滴入谁,都会立即产生白色沉淀硫酸钡;NaOH滴入AlCl3溶液中先沉淀后溶解,反之则立即沉淀。
**填空题解答**
11. (1) 钠浮在水面上是因为其密度小于水;(2) 钠熔成闪亮的小球是因为反应放热使其熔化;(3) 小球游动并发出声音是因为生成的氢气推动钠球运动;(4) 钠消失是因为反应消耗了钠;(5) 水变红是因为生成的氢氧化钠使酚酞显色。
12. (1) 通过加热除去Na2CO3粉末中的NaHCO3,反应方程式为2NaHCO3 ≜ Na2CO3 + CO2↑ + H2O;(2) 用适量的CO2气体除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,反应方程式为Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3;(3) 加入足量的NaOH溶液除去Fe粉中的Al,反应方程式为2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑。
13. (1) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑;(2) 2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2↑;(3) Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O;(4) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3;(5) 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2;(6) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑;(7) 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O;(8) Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O;(9) 2Fe + 3O2 → Fe2O3。
**计算题解答**
14. 根据反应方程式2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2,生成的氧气的物质的量与Na2O2的物质的量相同,设Na2O2的物质的量为x,则生成O2的物质的量也为x。所以氧气的物质的量为x mol。在标准状况下,1 mol 氧气的体积是22.4 L,故生成的O2体积为22.4x L。
15. 100 mL 1 mol/L 的AlCl3溶液中含AlCl3的物质的量为0.1 L × 1 mol/L = 0.1 mol。若生成沉淀,NaOH与AlCl3反应生成Al(OH)3,反应比例为AlCl3:NaOH = 1:3。因此,至少需要0.3 mol NaOH,即0.3 L 1 mol/L NaOH溶液。但当NaOH过量时,Al(OH)3会溶解生成NaAlO2,所以实际所需NaOH溶液体积取决于两者反应的比例,可能是0.3 L,也可能大于0.3 L,具体需根据题目条件进一步分析。