1、第 4 章 金属及其化合物 金属材料 第 1 讲 钠及其化合物 基础盘点 一、钠1物理性质 颜色密度熔点_比水，比煤油_100银白色小大低于2化学性质(1)主要化学反应(常温)(点燃)_(离子方程式)2Na2H2O=2Na2OHH22Na2H=2NaH2_(离子方程式)与非金属(O2)与H2O与酸(如盐酸)与含有活泼氢的有机物(如C2H5OH)_(化学方程式)2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2_(化学方程式)_(离子方程式)与盐溶液(如CuSO4溶液)2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H22Na2H2OCu2=Cu(OH)22NaH2Na2ONa2O2Na(2)Na 与
2、水(滴有酚酞)反应的现象及解释：现象 解释浮 _|熔 _|游 反应中产生的 H2 和水蒸气对熔化钠球的反作用推动|响 反应剧烈发出嘶嘶声响且又有少量氢气的燃烧|红 _钠的密度比水小钠的熔点低，且该反应是放热反应反应生成了碱3制备：电解熔融氯化钠化学方程式：_4钠的保存实验室中通常把少量钠保存在中，目的是防止Na 与空气中的和发生反应。2NaCl(熔融)=电解 2NaCl2煤油O2H2O思考 1 金属钠长期露置在空气中会发生怎样的变化？最终生成什么物质？并写出有关的化学反应方程式。提示 银白色金属NaO2表面变暗(生成Na2O)H2O 出现白色固体生成NaOHH2O表面变成溶液NaOH潮解CO2
3、白色块状物质(生成Na2CO310H2O)风化白色粉末(生成Na2CO3)：4Na O2=2Na2O；Na2O H2O=2NaOH；2NaOH CO2=Na2CO3 H2O；Na2CO3 10H2O=Na2CO310H2O；Na2CO310H2O=Na2CO310H2O。二、钠的氧化物请完成下列表格(Na2O 和 Na2O2 的比较)物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态_类别_电子式_氧的价态_生成条件常温加热或点燃热稳定性_稳定与水反应的方程式_ _白色固体淡黄色固体碱性氧化物过氧化物(非碱性氧化物)21不稳定(加热时被空气氧化)Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4
4、NaOHO2与CO2反应的方程式_与酸反应的方程式(HCl)_2Na2O2 4HCl=4NaCl2H2OO2 主要用途用于制取少量Na2O2强氧化剂、漂白剂、供氧剂Na2OCO2=Na2CO3Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O22CO2=2Na2CO3O2思考 2(1)Na2O2 中，阴、阳离子个数比是多少？它是碱性氧化物吗？提示 12；不是碱性氧化物，Na2O2 与酸反应除生成和水外还生成 O2。(2)Na2O2 为什么表现强氧化性和漂白性？提示 因结构中有活泼的1 价氧原子，易得电子而表现出强氧化性，其漂白性源自其强氧化性。三、NaOH氢氧化钠(NaOH)，俗称。1主要物理性质白
5、色固体，易吸收空气中的水分而潮解，易溶于水，并且放出大量的热，有强腐蚀性。2主要化学性质为一元强碱，具有碱的通性。(1)NaOH 溶于水后完全电离，能与酸碱指示剂或试纸作用。烧碱、火碱、苛性钠(2)与酸和酚发生中和反应：如 HCl、OH 等。反应方程式分别为：，_。(3)与两性物质反应：如 Al、Al2O3、Al(OH)3 等。Al 与 NaOH溶液反应的方程式为：_。(4)与盐发生复分解反应：如 NH4、Cu2、HCO3、H2PO4、HSO3 等。NH4Cl 与 NaOH 溶液共热的方程式为：_。(5)提供碱性环境发生无机和有机反应，如卤代烃的水解反应和消去反应、酯类的水解、油脂的皂化等。H
6、ClNaOH=NaClH2OOHNaOHONaH2O2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2NH4ClNaOH NaClH2ONH3四、焰色反应1焰色反应的概念金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，其属于变化，属于元素的性质。2常见元素的焰色钠元素色；钾元素色(透过观察)；铜元素绿色。3应用检验元素的存在。物理黄紫蓝色钴玻璃五、碱金属元素1碱金属元素Li、Na、K 的原子结构示意图分别为_、_、_。(1)相同点：最外层都是个电子。(2)不同点：从 Li 到 Cs 电子层数，原子半径_。1依次增多依次增大2碱金属元素性质的相似性(1)单质均呈色
7、(Cs 除外)，有金属光泽，硬度，密度，熔点，有良好的导电性和导热性；(2)最高正价均为价；(3)均为活泼金属，氧化物对应的水化物均为；(4)单质均能与非金属单质发生反应；(5)单质均能和水发生反应：2M2H2O=2MOHH2(M 代表碱金属元素)。银白小较小较低1碱3碱金属元素性质的递变性(按原子序数递增的顺序)(1)单质的熔、沸点呈现的趋势；(2)元素的金属性逐渐，单质的还原性逐渐；(3)与 O2 反应的产物越来越复杂，反应程度越来越；(4)与水反应的程度越来越，产物的碱性逐渐。减小增强增强剧烈剧烈增强考点精讲 考点一 钠的性质1钠的性质可用一句话表示：钠与酸、水、氯、氧、硫(均反应)，安
8、全保存在煤油中。或用一段话记忆：银白轻低软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游鸣红，遇酸酸优先，遇盐水在前。2钠跟酸、盐溶液的反应(1)钠跟酸反应时，应分两种情况来考虑：若酸过量，则只考虑钠与酸的反应；若钠过量，则过量的钠还要与水反应，不能认为钠先与水反应生成 NaOH，NaOH 再与酸发生复分解反应。不论哪种情况，都是钠先与酸反应。(2)钠与一些盐溶液反应时，均为钠先与水反应，生成的碱再与盐反应生成氢氧化物，不发生简单的置换反应。(3)钠、铝混合物加入水中，钠与水先反应产生氢气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠再与铝反应产生氢气。例 1 在烧杯中加入水和苯(苯的密度为 0.88
9、g/cm3，与水互不相溶，且不与钠反应)各 50 mL，将一小粒金属钠(密度为 0.97 g/cm3)投入烧杯中，观察到的现象可能为()A钠在水层中反应并四处游动B钠停留在苯层中不发生反应C钠在苯的液面上反应并四处游动D钠在苯与水的界面处反应并可上下跳动解析 此题考查综合分析能力。苯与水互不相溶，且钠的密度处于苯和水之间，加入钠后，钠处在苯与水的中间；由于钠能与水反应，且钠与水反应放出氢气，所以会使钠在苯和水的界面处反应并可能作上下跳动。答案 D即时巩固 1 钠与硫酸亚铁溶液反应很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示的装置进行实验改进：先向试管内新制备的硫酸亚铁溶液的液面上覆盖一
10、层汽油，然后将试管放入盛有热水的烧杯中，待试管中汽油层消失后，往试管中投入一小粒金属钠，并迅速塞上带有导管的单孔橡胶塞。(1)实验中汽油的作用是_。(2)加 入 钠 后 观 察 到 液 面 上 有 大 量 气 泡 逸 出，溶 液 中 有_沉淀生成。(3)如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒，可能发生爆炸，其原因是_。(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的离子方程式_。解析(1)由于 Fe(OH)2 极易被氧化，要完整地观察到钠与硫酸亚铁溶液反应的有关现象，务必要将反应体系中的空气排净。汽油具有挥发性且不溶于水，它的作用是受热时变为蒸气，可以将试管内的空气排净。(2)金属钠投入硫酸亚铁溶液中，首先与溶液
11、中的水反应生成 NaOH 和 H2，然后生成的 NaOH 再与硫酸亚铁反应产生白色沉淀 Fe(OH)2。(3)由于钠与水反应剧烈且放出大量的热量，使生成的 H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸。(4)Na 与 FeSO4 反应的化学方程式为：2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2，离子方程式为：2NaFe22H2O=Fe(OH)22NaH2。答案(1)受热时气化，其蒸气将反应体系中的空气排净，起保护生成的 Fe(OH)2 不被氧化为 Fe(OH)3 的作用(2)白色(3)钠与水反应剧烈，放出大量的热量，使生成的 H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸(4)2Na
12、Fe22H2O=Fe(OH)22NaH2即时巩固 2 将同样大小的金属钠块分别投入到MgCl2溶液，饱和 NaCl 溶液，NH4Cl 溶液中，各会出现什么现象？解析 Na 分别投入到上述三种盐溶液中，首先与水反应：2Na2H2O=2NaOHH2，在中又发生了反应Mg22OH=Mg(OH)2；在中 Na数目增多，而H2O 的量减少，故有 NaCl 晶体析出；在中发生反应 NH4OH=NH3H2O，而且反应放热，故有 NH3 放出。答案 在三种溶液中共同出现的现象是：钠浮在液面上，熔化成小球，迅速游动，并发出嘶嘶声音，最后消失。不同之处是：中有白色沉淀生成；中溶液变浑浊；中有刺激性气味的气体放出。
13、即时巩固 3 往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入 0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入 100 mL 的水，搅拌，使固体完全溶解。则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小的顺序是()A甲乙丙丁B丁甲乙丙C甲丁乙丙D丁甲乙丁。(2)乙、丙相比：乙：2Na2OH2O 4NaOH丙：2Na2O2H2O 4NaOHO2NaOH相等消耗H2O相等溶剂相等故乙、丙溶液完全等同；(3)乙、丙与甲相比：甲：Na 乙：Na2O 丙：Na2O2当它们物质的量相等时，Na(甲)所得 NaOH 是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得物质的量的12，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比
14、乙、丙小。答案 B考点二 Na2O2 与 CO2、H2O 的反应1写出 Na2O2 分别与 CO2、H2O 反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。提示 2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2两个反应中氧化剂和还原剂均是 Na2O2，Na2O2 发生了歧化反应。2根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系：(1)物质的量关系无论是 CO2 或 H2O 的单一物质还是二者的混合物，通过足量的 Na2O2 时，CO2 或 H2O 与放出 O2的物质的量之比均为 21。(2)气体体积关系若 CO2 和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减
15、少量等于原混合气体(或单一气体)体积的12，也等于生成氧气的量。(3)电子转移关系当 Na2O2 与 CO2、H2O 反应时，物质的量关系为 2Na2O2O22e。(4)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了 CO2 中的“CO”或 H2O 中的“H2”，可 以 看 作 发 生 相 应 的 反 应：Na2O2 CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应均不能发生)。凡分子组成符合(CO)m(H2)n 的物质，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后，固体增重必为 W g。或是由 C、H、O 三种元素组成的物质，只要 C、O
16、原子个数比为 11，即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：a无机物：H2、CO 及 H2 和 CO 的混合气体；b有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。(5)先后顺序关系一定量的 Na2O2 与一定量的 CO2 和 H2O(g)的混合物的反应，可视作 Na2O2 先与 CO2 反应，待 CO2反应完全后，Na2O2 再与 H2O 发生反应。例 2 取 a g 某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了 a g。下列物质中不能满足上述结果的是()A
17、H2 BCO CC6H12O6 DC12H22O11解析 采用巧解算方法解题：分析题意要满足题给条件。必须是物质燃烧消耗氧气的量，等于 CO2 和 H2O 与过氧化钠反应产生氧气的量。2H2O2=点燃 2H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2H2Na2O2=2NaOH2COO2=点燃 2CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2CONa2O2=Na2CO3所以：A、B 满足上述结果；C 项可以改写为(CO)6(H2)6 的形式，故 C 正确；而 D 项 C12H22O11 可改写为(CO)11(H2)11C 的形式，故 D 项不能满足上述结果。D即时巩固 4 在一定条件下，使 CO 和
18、 O2 的混合气体 26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的 Na2O2 固体反应，结果固体增重 14 g，则原混合气体中 O2和 CO 的质量比可能是()A94 B11 C76 D67解 析 由 反 应2CO O2=点燃2CO2,2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2 可推得 CONa2O2=Na2CO3，所以固体增加的质量为原来 CO 的质量。则原混合气体中 CO为 14 g，O2 为 12 g，m(O2)m(CO)67。D考点三 过氧化钠的强氧化性1比较下列两组反应，回答有关问题。一组：Na2O2CO2 Na2O2SO2二组：Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液
19、)问题：(1)写出、两反应的化学方程式。(2)判断、反应中可能发生的现象，为什么？(3)Na2O2 在什么情况下表现强氧化性？提示(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22SO2=2Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，中气体明显少于中气体，因为 FeCl3 与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3，Fe(OH)3 是不溶性的红褐色沉淀，中 Fe2具有强还原性易被Na2O2 氧化并生成 Fe(OH)3，Na2O2 与溶液中的水剧烈反应也会有 O2 产生。(3)Na2O2 在遇到有还原性的物质时会表现出强氧化性。2思考：(1)Na2O2 与 Na2SO3 溶液
20、反应，生成的物质是什么？(2)Na2O2 与品红溶液反应吗？会有什么现象？提示(1)与 Na2O2 与 SO2 反应相类似，Na2O2 与 Na2SO3 反应也生成 Na2SO4。(2)Na2O2 遇品红也会表现出强氧化性而使品红褪色。特别提醒 Na2O2、HClO、O3 的漂白性都是利用其强氧化性而使有色物质褪色；活性炭因具有吸附作用而使有色物质褪色；SO2 因能与有色物质结合成无色物质而具有漂白性。例 3(1)写出 CO2 和 Na2O2 反应的化学方程式：_。(2)某学生判断 SO2 和 Na2O2 反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？_，简要说明理由：_。(3)该同学无法断定反应中
21、是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。装置中 B 的作用是_，D 的作用是_。(4)为确认反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是(选填序号)_。A用带火星的细木条靠近干燥管口 a，观察细木条是否着火燃烧B将 C 装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液C在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成D在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成答案(1)2CO22Na2O2=2Na2CO3O2(2)合理 由于过氧化钠具有强氧化性，能将4 价的硫氧化为6 价的硫而生成硫酸钠(3)干燥 SO2 气体，
22、防止水蒸气进入 C 装置与 Na2O2反应 防止空气中的水蒸气和 CO2 进入 C 装置与 Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量 SO2 气体，便于氧气的检验和防止污染空气(4)ABD实验探究 探究 Na2O2 能否与干燥的 CO2 反应实验目的 探究 Na2O2 能否与干燥的 CO2 反应。实验原理 Na2O2 与 CO2 反应时产生 O2，加热条件下O2 可使红色的铜变为黑色，而 CO2 不与铜反应，根据此现象可判断干燥的 CO2 与 Na2O2 能否反应。探究活动 某课外活动小组为了探究“干燥的 CO2 不能与 Na2O2 反应”和“CO2 在有水存在时才能与 Na2O2反应”，设计了如
23、图所示实验装置：1在干燥管中装入 Na2O2 后，打开分液漏斗的活塞加入稀硫酸，生成 CO2，打开 K1，关闭 K2，加热铜丝，目的是，X 是，实验观察到铜丝未发生变化，则得出结论：。防止水蒸气进入干燥的Na2O2中浓H2SO4无O2生成2若打开 K2，关闭 K1，出现的现象，此现象可证明。3根据以上的实验结论，写出生成 CO2、O2 及 O2 与 Cu反应的化学方程式：_。红色铜丝变黑有水时CO2与Na2O2反应产生了O22NaHCO3H2SO4=Na2SO42H2O2CO2；2CO22Na2O2=2Na2CO3O2(有水存在时)；2CuO2 2CuO操作提示 1.分液漏斗中应用难挥发性酸H
24、2SO4，不宜用易挥发的盐酸或硝酸，若使用时，还应在干燥 CO2 气体之前加一个含有饱和碳酸氢钠溶液的除杂装置以除去挥发出来的气体。2加入铜丝之前应先通一会儿 CO2，以赶出装置中的空气(或氧气)，防止氧气的存在而干扰实验结果。实验小结 干燥的 CO2 不与 Na2O2 反应，只在有 H2O 存在时CO2 才与 Na2O2 反应生成 O2。实验拓展 如图所示，“二氧化碳是否在有水存在时，才能与过氧化钠反应？”这个问题可通过以下实验加以证明。(1)按图装置，在干燥的试管中装入 Na2O2 后，在通入CO2 之前，应事先将活塞(K1、K2)关闭好，目的何在？_。(2)试管内的试剂 X 是_时，打开
25、活塞 K1、K2，加热试管约 5 分钟后，将带火星的小木条插入试管的液面上，可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且内淡黄色粉末未发生变化。则所得的化学结论是_。(3)试管内试剂为 CO2 饱和水溶液时，其它操作同(2)，通过_的现象，可以证明 Na2O2 与潮湿的 CO2 能反应且放出 O2。(4)CO2 与过氧化钠反应机理也可用示踪原子分析加以证明，请完成下列反应方程式：_Na2O2_C18O2_H182 O_。解析 本题旨在利用对比实验，探究 Na2O2 与 CO2 反应的环境，故实验步骤中，首先让 Na2O2 与干燥 CO2 反应，必须保证整个环境中不能有 H2O，故通入反应装置前
26、 CO2必须干燥。答案(1)以防止试管内的过氧化钠和外界相通时发生吸潮现象(2)浓 H2SO4 过氧化钠与干燥的 CO2 不反应(3)带火星的小木条在试管的液面上复燃，同时，内固体由淡黄色变为白色(4)2Na2O22C18O22H182 O=2Na2C18O3O22H2O高考集训 题组一 钠的性质1判断正误Na 的金属活动性比 Mg 强，故可用 Na 与 MgCl2 溶液反应制取 Mg()(2009重庆理综6B)解析 钠与 MgCl2溶液反应，先与其中的溶剂水反应，得不到 Mg。2(2009上海，10)9.2 g 金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有()A0.2 mol 中子 B0.4
27、 mol 电子C0.2 mol 质子 D0.4 mol 分子解析 由反应方程式：2Na2D2O=2NaODD2可知9.2 g 金属钠完全反应产生 0.2 mol D2，一个 D 原子中含 1个质子、1 个电子、1 个中子，故选 B。B3(2007江苏，24)在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分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。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到 1.12 L 氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了 0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为 2.0 L，溶液中 NaOH 的浓度为 0.050 molL1(忽
28、略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。解析(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH6H2O=2NaAl（OH）43H2(2)n(Al)0.27 g27 gmol10.010 mol根据反应可得由铝消耗 NaOH 的物质的量为n(NaOH)0.010 mol生成的氢气的物质的量为 n(H2)0.015 mol那么由金属钠生成的氢气的物质的量为n(H2)1.12 L22.4 Lmol10.015 mol0.035 mol根据反应可得金属钠的物质的量为n(Na)20.035 m
29、ol0.070 mol又因为反应后溶液中的 NaOH 的物质的量为n(NaOH)2.0 L0.050 molL10.10 mol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)0.10 mol0.010 mol0.11 moln(Na2O)0.11 mol0.070 mol20.020 mol该钠块中钠元素的质量分数为：0.11 mol23 gmol10.070 mol23 gmol10.020 mol62 gmol1 100%89%。答案（1）2Na+2H2O=2NaOH+H2Na2O+H2O=2NaOH2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl（OH）4+3H2（2）89%题组
30、二 过氧化钠4判断正误(1)Na2O2 的电子式为()(2010课标全国卷7A)(2)由短周期元素组成的中学常见无机物 A、B、C、D、E、X 存在如下图的转化关系(部分生成物和反应条件略去)。A H2O常温BCDEXX若 D 为 CO，C 能和 E 反应，则 A 一定为 Na2O2，其电子式为()(2009北京理综12C)5(2010安徽理综，13)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)()Na2O2 Na2O Na2CO3 NaClA BC D解析 根据化学反应方程式或者原子守恒可知，0.01 mo
31、l的 Na2O2 和 Na2O 分别与 H2O 反应都生成 0.02 mol NaOH，因此、中阴离子浓度相等，又由于 Na2CO2 溶液中 CO23发生水解；CO23 H23 OH，故阴离子的物质的量增大，大于 0.01 mol，而中 Cl的物质的量不变，为 0.01 mol，因此四种溶液中阴离子浓度的大小顺序是：。C6(2007全国理综，13)在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物 1.5 g 溶于水，所得溶液恰好能被 80 mL 浓0.50 mol/L 的 HCl 溶液中和，则该生成物的成分是()ANa2O BNa2O2CNa2O 和 Na2O2 DNa2O2 和 NaO2解析 由于中和后
32、的产物是 NaCl，可知 n(Na)n(HCl)0.50 mol/L0.08 L0.04 mol，m(O)1.5 g0.04 mol23 g/mol0.58 g，介于 0.64 g(0.04 mol)与 0.32 g(0.02 mol)之间，可得出原生成物是 Na2O 与 Na2O2 的混合物。C7(2008北京理综，7)1 mol 过氧化钠与 2 mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()ANa2CO3BNa2O2 Na2CO3CNaOH Na2CO3 DNa2O2 NaOH Na2CO3解析 涉及的反应有：2NaHCO3=Na2CO3CO
33、2H2O2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2CO22NaOH=Na2CO3H2O基于 CO2 与 NaOH 的反应，本题在计算时可处理成先让 CO2 与Na2O2 全都反应，若剩余 Na2O2，则再与 H2O 反应。2 mol NaHCO3受热分解产生 1 mol CO2，已足以把 Na2O2 反应掉，故残留固体只有 Na2CO3。A8(1)2010四川理综26(5)H(Na2S2)与 Na2O2 的结构和化学性质相似，其水溶液显黄色，写出 H 的溶液与稀硫酸反应产生的现象为_。(2)将足量的 Na2O2 投入到含有下列离子的溶液中：NO3、S2、HCO
34、3、CO23、Na，设反应完毕后，无固体析出，则数目减少的离子有_，数目增多的离子有_，数目不变的离子是_。解析(1)H 即 Na2S2 溶液与稀 H2SO4 反应，可根据2Na2O22H2SO4=2Na2SO42H2OO2 推知：Na2S2H2SO4=Na2SO4H2SS。(2)S2被氧化，HCO3 与 OH反应生成 CO23，故减少的是 S2和 HCO3，增多的是 Na、CO23、OH，NO3 数目无变化。答案(1)溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和(臭鸡蛋气味)气体(2)S2、HCO3、(H)Na、CO23、OH NO39(2009宁夏理综，27)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)
35、之间的转化关系，其中 A 为常见的金属单质，B 为非金属单质(一般是黑色粉末)，C 是常见的无色无味液体，D 是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略)(1)A、B、C、D 代表的物质分别为_、_、_、_(填化学式)；(2)反应中的 C、D 均过量，该反应的化学方程式是_；(3)反应中，若 B 与 F 的物质的量之比为 43，G、H分别是_、_(填化学式)；(4)反应中产物 K 的化学式为_；(5)反应的离子方程式为_。解析 框图中的所有物质均由短周期元素组成。B 为非金属单质(一般是黑色粉末)可判断 B 可能为碳元素；C 为常见的无色无味液体，则 C 可能是 H2O；D 是淡黄色的固体化合
36、物，则 D 为 Na2O2；反应中 Na2O2与 H2O 反应生成 NaOH 和 O2。常见金属 A 与 NaOH 溶液能反应，则 A 为 Al。根据反应可判断 E、F 一种是 H2 另一种是O2；根据反应，C(碳)不与 H2 反应，可与 O2 反应，可判断 E 是 H2，F 是 O2；当 n(C)n(O2)43 反应时，生成物为 CO2 与 CO 的混合气体，CO2 与 Na2O2、NaAl(OH4)反应，CO 与 Na2O2、NaAl(OH4)不反应，可判断 G 是 CO2，H 为 CO。因为反应中的 H2O、Na2O2均过量，所以溶液甲是NaOH与NaAl(OH4)的混合溶液。答案(1)
37、Al C H2O Na2O2(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2(3)CO2 CO(4)Na2CO3(5)CO2Al(OH)4OH=CO23 Al(OH)3H2O题组三 碱金属单质及其化合物10判断正误(1)Li 在氧气中燃烧主要生成 Li2O2()(2010全国理综7A)(2)K 与水反应比 Li 与水反应剧烈。()(2010重庆理综8C)11(2010上海，27)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：(1)粗盐水加入沉淀剂 A、B 除杂质(沉淀剂 A 来源于石灰窑厂)，写出 A、B 的化学式。A_，B_。粗盐水沉淀过滤氨
38、化碳酸化过滤煅烧纯碱ABCNH3CO2ED(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、_、沉淀、_、_、冷却结晶、_、烘干。(3)工 业 生 产 纯 碱 工 艺 流 程 中，碳 酸 化 时 产 生 的 现 象 是_。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体。其原因是_。(4)碳酸化后过滤，滤液 D 最主要的成分是_。(填写化 学 式)，检 验 这 一 成 分 的 阴 离 子 的 具 体 方 法 是：_。(5)氯碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液 D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：_。滤液 D 加石灰水前先要加热，原因是_。(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
39、中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：_。解析(1)粗盐中含 Ca2、Mg2，加入石灰乳或 CaO 可除去 Mg2，再加入 Na2CO3 除去 Ca2，因此 A 为 Ca(OH)2或 CaO，B 为 Na2CO3。(3)碳酸化即向氨的饱和 NaCl 溶液中通入过量 CO2，可析出 NaHCO3 晶体。反应中由于 Na2CO3 的溶解度大于NaHCO3 的溶解度，因此不会析出 Na2CO3 晶体。(4)过滤除去 NaHCO3，滤液 D 的主要成分为 NH4Cl，要检验 Cl应选用 AgNO3 溶液和稀硝酸。(5)NH4Cl 溶液与石灰水的反应为：NH4 OH=NH3H2O。(6
40、)样品质量 m1 加热后剩余固体质量为 m2，则设样品中NaHCO3 质量为 m。2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2 m168 106 62mm1m2则 m8431(m1m2)8431(m1m2)m184(m1m2)31m1。答案(1)Ca(OH)2 或 CaO Na2CO3(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)NH4Cl 取样，加硝酸酸化，再加硝酸银，若有白 色 沉 淀，说 明 该 阴 离 子 是 氯 离 子 (5)NH4 OH=NH3H2O 防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀(6)84(m1m2)31m13NaHCOw3NaHCOw12(2
41、010广东理综，32)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已知-锂辉石(主要成分为 Li2OAl2O34SiO2)为原材料制备 Li2CO3 的工艺流程如下：已知：Fe3、Al3、Fe2和 Mg2以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 pH 分别为 3.2、5.2、9.7 和 12.4；Li2SO4、LiOH 和 Li2CO3 在 303 K 下的溶解度分别为 34.2 g、12.7 g 和 1.3 g。(1)步 骤 前，-锂 辉 石 要 粉 碎 成 细 颗 粒 的 目 的 是_。(2)步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li、SO24，另含有 Al3、Fe3、Fe2、Mg2、Ca2、Na等杂质，需在
42、搅拌下加入_(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的 pH 到 6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。(3)步骤中，将适量的 H2O2 溶液、石灰乳和 Na2CO3 溶液 依 次 加 入 浸 出 液 中，可 除 去 的 杂 质 金 属 离 子 有_。(4)步骤中，生成沉淀的离子方程式为_。(5)从母液中可回收的主要物质是_。解析(1)固体颗粒越小，化学反应速率越快，同时可使锂元素尽可能多地溶解到酸中。(2)所给三种物质中，只有 CaCO3 能够降低溶液的酸度，提高溶液的 pH 到 6.06.5，可除去 Fe3、Al3。(3)步骤中加入 H2O2 溶液，可将 Fe2氧化
43、为 Fe3，然后加入石灰乳可除去其中的 Fe3和 Mg2，再加入 Na2CO3 溶液可除去Ca2。此时溶液中的离子主要有 Li、Na、SO24。(4)步骤加入饱和 Na2CO3 溶液后，主要使 Li转化为 Li2CO3沉淀。(5)反应后，溶液中的 Na2SO4 以及加入的过量 Na2CO3 便留在母液中，可回收的主要物质为 Na2SO4。答案(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率(2)石灰石(3)Fe2、Mg2、Ca2(4)2LiCO23=Li2CO3(5)Na2SO4答题规范 规范书写所选化学试剂 学生答题案例（2006全国理综,28）在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂
44、。请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。（1）A 是制取 CO2 的装置。写出 A 中发生反应的化学方程式：。Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H2O（2）填写表中空格仪器加入试剂加入该试剂的目的BCDNaHCO3溶液除杂质吸收尾气Na2O2生成O2NaOH(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：_。（4）试管 F 中收集满气体后，下一步实验操作是：_ _。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2用拇指堵住试管口，将试管取出，检验试管内的气体为氯气规范答案(1)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2饱和 NaHCO3 溶
45、液 除去 CO2 气体中混入的HCl 过氧化钠 与 CO2 和 H2O 反应，产生O2 NaOH 溶液 吸收未反应的 CO2 气体(3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(4)把 E 中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气答题规范点拨 1.实验制取 CO2 一般选用石灰石与稀盐酸反应，而不用Na2CO3 或 NaHCO3 与酸的反应，更不能用 CaCO3 与H2SO4 反应，另外书写化学方程式时不要漏写条件及气体符号。2.溶液最好用中文写出名称，或化学式后加“溶液”；固体、气体可用中文写出名称，
46、也可直接写化学式。有些题目还需指明试剂的浓度和用量。3.要准确掌握实验操作流程。(4)中的操作是先取出导管、再关闭分液漏斗活塞，最后取出集气的试管。规范体验只用一种试剂即可除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质)，试写出所用试剂及有关的离子方程式：(1)BaCl2(HCl)：选 用 试 剂 _，离 子 方 程 式_。(2)CO2(SO2)：选用试剂_，离子方程式_。(3)NaCl(Na2SO4)：选 用 试 剂 _，离 子 方 程 式_。答案(1)BaCO3 溶液 BaCO32H=Ba2CO2H2O(2)饱和 NaHCO3 溶液 SO22HCO3=2CO2H2OSO23 (3)适量 BaCl2 溶液 Ba2SO24=BaSO4返回