1、第1讲钠及其化合物考纲要求1.了解钠及其重要化合物的主要性质及其应用。2.从原子的核外电子排布，理解A族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。3.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。4.了解碱金属及其化合物的典型计算。5.记住Na、K等重要金属元素的焰色反应。考点一钠的性质及应用1钠的物理性质颜色：银白色，有金属光泽；密度：(H2O)(Na)(煤油)；熔点：低于100 ；硬度：质地柔软，可以用小刀切割。2从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性Na (1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2Cl2：2NaCl22NaCl(2)与水反应离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2。与
2、滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式：2Na2H=2NaH2。3钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。4钠的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源，制作高压钠灯。(4)冶炼某些金属金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4NaTiCl44NaClTi。深度思考1钠能否保存在CCl4中？答案否，因为CCl4的密度比钠的大，不能起到隔绝空气的作用。2金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠 答案Na2ONaOH溶液Na2
3、CO33金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是_，通常用_掩埋。答案金属钠能与H2O或CO2反应干燥沙土4取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是_(填序号)。金属先熔化在空气中燃烧，放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质答案解析金属钠熔点低，放在燃烧匙里加热，先熔化成小球，在空气中燃烧，火焰呈黄色，燃烧后生成淡黄色的Na2O2。1金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是_(填字母，下同)a钠浮在液
4、面上，并四处游动，最后消失b钠熔化成一个光亮的小球c恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大d恢复到室温时，溶液中Na数目减少(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大答案(1)abd(2)b解析(1)钠投入饱和NaOH溶液中，发生的反应为2Na2H2O=2NaOHH2，其现象与钠在水中的反应现象相同；又因为原溶液是饱和的，反应消耗水，析出NaOH固体，则NaOH溶液浓度不变，但溶液体积减小，故Na数目减少。(2)Na和H2O反应
5、产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。2有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：(1)如何从试剂瓶中取用金属钠？剩余的Na能否放回原试剂瓶？(2)有关钠反应的现象是_。(3)大试管的溶液中出现的现象：_。(4)装置中液面的变化：大试管内_；长颈漏斗内_。(5)写出钠与
6、硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：_。答案(1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶，不要随意丢弃。(2)有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解(3)下层溶液出现白色絮状沉淀(4)下降上升(5)2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H23将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液答案解析2Na2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=
7、Mg(OH)2；中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生沉淀；中Ca2HCOOH=CaCO3H2O；生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；水减少，c(Na)增大，使NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)平衡向左移动。4将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为_。解释反应速率不同的原因：_。答案cab钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H间的置换反应，H浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离H的能力可知H浓度的大小顺序为cab，因而反应速率为cab总结钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。思维建模
8、1金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板2金属钠与溶液反应现象分析思维模板(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：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；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。考点二氧化钠和过氧化钠完成下列表格化学式Na2ONa2O2氧元素化合价21色、态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是与水反应的化学方
9、程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2深度思考判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)Na2O2与Na2O中均只存在离子键()(2)Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为21()(3)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物的原因是2Na2O22CO2=2Na2CO3O2()(2012北京理综，7C)(4)2Na2O22H2O=4NaOHO2H2O既
10、不是氧化剂也不是还原剂()(5)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式：Na2O2H2O=2Na2OHO2()(6)Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同()(7)Na2O2的电子式为NaNa()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)题组一过氧化钠的性质及应用1某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)()ACH3COO BSOCCO DHCO答案A解析Na2O2与水反应生成NaOH，HCOOH=COH2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，被Na2O
11、2氧化，浓度减小；CH3COO几乎不变。2比较下列四组反应，回答下列问题。一组：Na2O2CO2Na2O2SO2二组：Na2O2FeCl3(溶液) Na2O2FeCl2(溶液)三组：SO2通入品红溶液中，加热Na2O2加入到品红溶液中，加热四组：NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中问题：(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)判断、反应中可能发生的现象，为什么？(4)判断、反应中可能发生的现象？答案(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出。中气体明
12、显少于中气体，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会有O2产生。(3)溶液红色褪去，加热后又恢复红色；溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。(4)溶液变蓝，溶液先变蓝后褪色。原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。练后反思Na2O2结构和强氧化性的常考点(1)Na2O2的电子式为Na2Na，O是个原子团。(2)Na2O2与H2
13、O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应。(3)在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意Na2O2的强氧化性和其溶液的强碱性。题组二有关Na2O2的定量计算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顺序是()A甲乙丙丁 B丁甲乙丙C甲丁乙丙 D丁甲乙丙答案B解析(1)甲、丁相比：甲：NaNaOH消耗H2O，溶剂减少丁：NaOH无反应溶剂不变故NaOH的质量分数：甲丁。(2)乙、丙相比：故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲：Na乙：Na2O丙：Na2O
14、2当它们物质的量相等时，Na(甲)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。4物质的量相同的N2、O2、CO2混合后，通过Na2O2颗粒一段时间，测得体积变为原混合气体体积的(同温同压下)，此时N2、O2、CO2的物质的量之比为()A110 B690 C341 D332答案C解析设反应前N2、O2、CO2的体积都为3，则反应前总体积为9，反应后总体积为8。2Na2O22CO2=2Na2CO3O2V 2 1 1 2 1 (98)1即反应消耗CO2 2体积，生成O2 1体积，故反应后：V(N2)3，V(O2)31
15、4， V(CO2)321，三者的体积比即为物质的量之比，为341。5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()AH2 BCO CC6H12O6 DC12H22O11答案D解析2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即：CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)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
16、。练后反思1Na2O2与CO2、H2O反应的四个角度探究(1)从氧化还原角度Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，在反应中Na2O2既表现氧化性也表现还原性，H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂，也不是还原剂。2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2，转移2 mol的电子。(2)从物质的量的角度2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol的O2，消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2，气体体积减少的量等于原混合气体体积的，且等于生成氧气的体积。(3)从先后顺序的角度Na2O2与
17、水蒸气、CO2混合气体反应时，Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3，CO2反应完后，剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。(4)从质量的角度每摩尔Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。2增重量等于可燃物质量的规律凡分子组成符合(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：(1)无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；(2)有机物：C
18、H3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。题组三Na2O2与CO2反应的探究实验6下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题：(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是_。(2)U形管中可观察到的反应
19、现象是_。(3)注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是_(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是_。(5)要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是_。(6)本实验结束后固体产物板结，难以从U形管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从如图所示仪器和试剂中选择_(填字母)。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是_。答案(1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全(2)淡黄色粉末渐渐变白(3)该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大(4)将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次(
20、5)打开胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃(6)DEA(或DEC)关闭K1、K4止水夹，打开K2、K3止水夹；通过分液漏斗(或胶头滴管)将稀盐酸滴入U形管中，观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊解析(1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用。(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知100 mL CO2理论上应产生50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。(4)为了让CO2反应完，可把注射器2中的
21、气体再推入U形管中，反复数次。(5)可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质证明。(6)要证明有CO，可利用H与CO反应产生CO2，检验CO2即可。故选A、D、E或C、D、E。操作时，需要关闭K1、K4，打开K2、K3，通过分液漏斗(或胶头滴管)将盐酸滴入U形管中，观察试管内现象即可。考点三碳酸钠与碳酸氢钠1性质2转化Na2CO3NaHCO3深度思考1将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？答案开始无明显现象，后有沉淀析出。原因是NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，而且反应消耗溶剂水。2Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？Na2CO
22、3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？答案用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中滴加适量的NaOH溶液，可以将其中的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。题组一Na2CO3、NaHCO3的鉴别1下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是_。(1)CaCl2溶液(2)澄清石灰水(3)稀盐酸(4)pH试纸答案(1)(3)(4)2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
23、实验，如图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_(填选项序号)。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。答案(1)(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3解析(1)图不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊，故不可以；图可以鉴
24、别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。(2)图、所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，实验的优点是可同时做对比实验。(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。练后反思1判断类别，用准方法，突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别2不用任何试剂鉴别Na2CO3和盐酸的化学原理(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：Na2CO32HCl=2NaClC
25、O2H2O，即开始就有CO2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：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3；继续滴加盐酸则发生反应：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，即开始阶段无明显现象，后有气体产生。题组二有关Na2CO3、NaHCO3的定量计算3(1)纯净的Na2CO3 a gNa2CO3与NaHCO3的混合物a g纯净的NaHCO3 a g，按要求回答下列问题：A分别与盐酸完全反应时，耗酸量从大到小的顺序为_。B分别和盐酸完全反应时，放出CO2气体的量从大到小的顺序为_。C分别溶于水，再加入足量的澄清石灰水，生成沉淀的质量从大到小
26、的顺序为_。D分别配成等体积的溶液，c(Na)的浓度从大到小的顺序为_。(2)将a g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热，其质量变为b g，则Na2CO3的质量分数为_。(3)若将问题(1)中的等质量改为等物质的量，回答上述A、B、C、D四问。答案(1)A.BCD(2)100%(3)A.BCD4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 molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()答案C解析滴加盐酸先发生反应OHH=H2O，再发生反应COH=HCO，最后发生反应：HCOH=CO2H2O；因n(OH)n
27、(CO)0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成，故C正确。思维建模用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比xy11，其他比例时的图像略)。(4)向Na2CO
28、3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比mn11，其他比例时的图像略)。题组三在“化工生产”中考查Na2CO3和NaHCO35Na2CO3的制取方法及综合实验探究(1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，而不先通CO2再通NH3的原因是_。从生产流程图可知，可循环利用的物质是_。写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式_。(2)如何用CO2和50 mL 2 molL1 NaOH溶液制取50 mL 1 molL1 Na2
29、CO3溶液？写出简要的实验步骤：_。写出有关反应的化学方程式：_。答案(1)由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生较高浓度的HCO，才能析出NaHCO3晶体食盐水，CO2NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(2)将50 mL 2 molL1 NaOH溶液等分成两份，在一份NaOH溶液中通入过量的CO2气体，再将两溶液混合，即得50 mL 1 molL1 Na2CO3溶液NaOHCO2=NaHCO3、NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O易错警示直接在NaOH溶液中通入CO2很难控制
30、CO2的量，若CO2的量较少，得到的是NaOH和Na2CO3的混合液，若CO2的量较多，得到的是Na2CO3和NaHCO3的混合液。6某科研小组以难溶性钾长石(K2OAl2O36SiO2)为原料，提取Al2O3、K2CO3等物质，工艺流程如下：(1)“煅烧”过程中有如下反应发生：钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式：_。钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2，写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式：_。(2)“转化”时加入NaOH的主要作用是_(用离子方程式表示)。(3)上述工艺中可以
31、循环利用的主要物质是_、_和水。答案(1)CaCO3SiO2CaSiO3CO2Na2CO3Al2O32NaAlO2CO2(2)HCOOH=H2OCO(3)Na2CO3CO2解析(1)利用原子守恒，结合题中信息可知反应的另一产物为CO2，因此可写出有关反应方程式。(2)因向“浸出液(含有偏铝酸根离子)”通入过量CO2，因此过滤出Al(OH)3沉淀后的滤液中含有大量的HCO，故加入NaOH的主要作用是使HCO转化为CO。(3)结合流程知，在煅烧时产生的CO2与在结晶时析出的碳酸钠都是反应所需原料，可循环利用。考点四碱金属元素焰色反应1碱金属的一般性与特殊性(1)一般性相似性递变性(由LiCs)原子
32、结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增大原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为1价金属性逐渐增强单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂(2)特殊性碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H形式存在，显1价，碱金属氢化物是强还原剂。2焰色反应(1)焰色反应的概念某些金属或它们
33、的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于物理变化， 属于元素的性质。(2)焰色反应的操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色(3)常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色。深度思考1根据碱金属的性质规律思考下列问题(1)钠与氧气反应有Na2O、Na2O2两种氧化物生成，其他碱金属单质也只生成两种类似的氧化物吗？答案不是，如Li与氧气反应只生成Li2O，K与O2反应还能生成更复杂的氧化物。(2)钠的还原性比钾的弱，但工业上制取钾却用钠置换钾的原因是_。答案由于NaKClNaClK是可逆反应，而K的熔、沸点比Na低，产生钾蒸气，使平衡向右移动2焰色反应是物理变
34、化还是化学变化？答案物理变化题组一碱金属元素性质规律的应用1有关碱金属的叙述正确的是()A随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大B碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应C碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯D无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水答案C解析钾的密度小于钠的密度，这是碱金属单质密度依次增大的一个例外；碱金属中除锂外，均不与氮气直接反应。Cs与Na同为碱金属元素，性质相似，由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水；由Na2CO3加热不分解，可得出Cs2CO3加热也不分解。2金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具
35、有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是()AK在空气中可以被空气中的氧气氧化BK可以与乙醇发生反应生成氢气CK与水的反应不如钠与水的反应剧烈DK也可放在煤油中保存答案C解析金属活动性顺序表中K在Na的前面，K比Na活泼，故K在空气中可以被氧气氧化，A项正确；Na与乙醇能够反应放出氢气，K也能与乙醇反应放出氢气，B项正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C项错误；Na、K均可放在煤油中保存，D项正确。题组二焰色反应3下列对焰色反应实验操作注意事项的说法，正确的是()钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质每次实验后，要
36、将铂丝用盐酸洗净实验时最好选择本身颜色较浅的火焰没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替A仅有不正确 B仅有不正确C仅有不正确 D全对答案D解析由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况；观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰。反思归纳碱金属常从以下几个方面设问题(1)碱金属单质与水(或酸)反应的现象；(2)碱金属单质的保存(注意碱金属的密度)；(3)碱金属单质与氧气反应产物的判断；(4)碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较；(5)碱金属的碳酸盐性质的比
37、较；(6)与最新的科学技术相关的碱金属的应用。探究高考明确考向1(2013安徽理综，12)我省盛产矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是()A由矿盐生产食盐，除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2B工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气C室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度D用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液答案D解析加入Ba(NO3)2除去SO的同时，又引入了NO杂质，应用BaCl2，A错误；电解氯化钠溶液得不到金属钠，应电解熔融的NaCl才行，B错误；在食盐水中，相当于增加了氯离子浓度，会使AgCl的溶解平衡逆向移动，溶解
38、度减小，C错误；由于饱和纯碱溶液呈碱性，NaCl溶液呈中性，故可用酚酞试液鉴别，D正确。2下列说法正确的是()ANA表示阿伏加德罗常数，1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子(2013广东理综，9D)BNa2O2用作呼吸面具的供氧剂涉及氧化还原反应(2012广东理综，10A)C小苏打的主要成分是碳酸钠(2012海南，2B)DNaHCO3的热稳定性大于Na2CO3(2012重庆理综，7B)答案B解析A项Na2O2中钠的化合价为1,1 mol Na只能失去1 mol e，错；C项小苏打的主要成分是NaHCO3，错；D项NaHCO3不稳定，受热易分解。3下列离子方程式书写正确的是
39、()A钠与水反应：Na2H2O=Na2OHH2(2012四川理综，9A)B. 碳酸钠溶液显碱性：COH2OHCOOH(2013北京理综，8B)CNa2O2溶于水产生O2：Na2O2H2O=2Na2OHO2(2013江苏，8C)D碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：HCOOH=COH2O(2012海南，12A)答案B解析A项电子不守恒，错；C项氧原子不守恒，错；D项忽视了CO与Ca2生成CaCO3沉淀。4(2011上海，17)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是()A2
40、.0 molL1 B1.5 molL1C0.18 molL1 D0.24 molL1答案B解析盐酸与碳酸钠分两步反应，第一步生成碳酸氢钠：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl；第二步碳酸氢钠继续与盐酸反应生成CO2：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，若将Na2CO3溶液逐滴加入到盐酸中，则开始时盐酸足量，有气体生成；若将盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中，则开始时只发生第一步反应，直至CO完全转化为HCO时(理论上)才会发生第二步反应，产生CO2，所需盐酸浓度c(HCl)1.0 molL1，若c(HCl)2.0 molL1，则盐酸足量，两种滴加方式产生CO2的体积相同，因此选项B合理
41、。5(2012上海，十一节选)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)受撞击完全分解产生钠和氮气，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0.075 mol氢气。计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。计算并确定该钠钾合金的化学式。答案(1)78(2)c(OH) molL10.75 molL1设上述合金中含a mol钠、b mol钾，则解得a0.050 b0.10该钠钾合金化学式为NaK2
42、。解析(1)解法一：叠氮化钠受撞击分解的化学方程式为2NaN32Na3N2由此可知生成标准状况下40.32 L氮气时需要NaN3的质量为65 gmol178 g。解法二：根据氮元素守恒有n(NaN3)n(N2)1.2 mol，m(NaN3)1.2 mol65 gmol178 g。练出高分1下列各项中的“黄色”，不属于因化学反应而产生的是()A将钠在石棉网上加热熔化，冷却后得到淡黄色固体B在氯化亚铁溶液中通入氯气，反应后得到黄色溶液C久置的碘化钾溶液呈黄色D食盐在无色的火焰上灼烧时，火焰呈黄色答案D解析焰色反应是物理变化。2下列各反应中，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是()ANa和
43、O2 BNaOH和CO2CNaHCO3和NaOH DNa2CO3和HCl答案C解析A项反应条件不同，生成物不同；B项CO2的用量不同，生成物不同；D项，Na2CO3溶液与盐酸的加入顺序不同，生成物不同。3将盐酸逐滴滴入NaOH、NaAlO2、Na2CO3的混合溶液中，下列图像能正确表示溶液中反应的是()答案C解析滴入盐酸，发生反应的离子的先后顺序是OH、AlO、CO，所以开始发生的反应无沉淀生成，接着是AlO与H作用生成Al(OH)3沉淀，继续滴入盐酸，CO与H作用生成HCO(或CO2)，继续滴加盐酸，Al(OH)3沉淀溶解。所以符合此反应规律的图像是C选项。4过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝
44、粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是()ANa2O2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答案A解析Na2O2与H2O、CO2反应时，都是Na2O2自身发生的歧化反应，故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SO
45、2氧化成Na2SO4，所以C项和D项均正确。5下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是()A热稳定性：NaHCO3Na2CO3B与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3Na2CO3C相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3Na2CO3D等物质的量浓度溶液的pH：NaHCO3Na2CO3答案B解析与同浓度盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3NaHCO3。6下列化学实验事实及其解释不正确的是()A滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3B钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔 绝空气和水蒸气C用洁净的玻璃
46、管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应D钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应答案A解析A项，对NaHCO3溶液微热，HCO水解程度增大，溶液碱性增强。7为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()ANa2O2中阴、阳离子的个数比为11BNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等CNa2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相
47、等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同答案C解析Na2O2的电子式为Na2Na，故阴、阳离子的个数比为12，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知二者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成无色不稳定的物质，故二者原理不同，D项错误。8碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是()A在碱金属元素中它具有最大的原子半径B钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种
48、极强的碱D它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸答案B解析根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。9有3份等质量的小苏打，第1份直接与盐酸恰好完全反应；第2份首先加热，使其部分分解后，再与盐酸恰好完全反应；第3份首先加热，使其完全分解后，再与盐酸恰好完全反应。假若盐酸的物质的量浓度相同，消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则V1、V2和V3的大小关系正确的是()AV1V2V3
49、BV1V3V2CV2V3V1 DV1V2V3答案D解析3份小苏打质量相等，无论是直接与盐酸反应，还是部分分解或完全分解后与盐酸反应，最终得到的都是NaCl溶液，其中Cl来自于盐酸，Na来自于NaHCO3,3份消耗盐酸的体积相同。10(2011北京理综，11)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克固体答案C解析取a克混
50、合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，故A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，B正确；C中，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，由于逸出气体中含有H2O，故无法求解；D中由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，由Na2CO3BaCO3、NaHCO3BaCO3的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。11A、B、C是由周期表中短周期元素组成的三种常见化合物，甲、乙、丙是三种单质，这些单质和化合物之间存在如图所示的关
51、系，完成下列空白：(1)A、B、C的化学式分别为_、_、_。(2)单质甲与化合物B反应的离子方程式为_。(3)在A、B、C三种化合物中，必定含有的元素是_(用元素符号表示)。答案(1)Na2O2H2ONaOH(2)2Na2H2O=2Na2OHH2(3)O解析甲与B反应是化学反应四种基本类型中的置换反应，甲与乙是化合反应，丙与乙也是化合反应，据此三个反应推测甲是金属，根据其转化关系图，推出甲是Na，B是H2O，C是NaOH，A是Na2O2。12钠在空气中燃烧(如下左图所示)生成产物的固体物质中除有淡黄色粉末外，还有黑色固体物质碳。(1)请假设黑色固体物质产生的可能原因是假设_；假设_；假设_。(
52、2)为确认假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合能力比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计实验如下：用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的试管(如上右图所示)中加热，观察到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体生成，生成的淡黄色固体立即变成白色。请回答下列问题：用打孔器取金属钠的原因是_；产生以上现象的化学反应方程式可能为_。答案(1)金属钠上有没擦干净的煤油，不完全燃烧后生成的碳酒精不完全燃烧生成的碳酒精燃烧产生的二氧化碳(或空气中的二氧化碳)与金属钠反应生成的碳(2)取得较纯的钠2NaCO2CNa2O2,2Na2O2
53、2CO2=2Na2CO3O2(或Na2O22Na=2Na2O)解析(1)根据反应的条件及反应环境可知生成的黑色物质只能是碳单质。产生碳单质的原因可能是含碳物质的不完全燃烧，也可能是空气中的CO2与Na发生置换反应。(2)要想证明黑色的碳单质是CO2与钠发生置换反应而生成的，首先要排除含碳物质的不完全燃烧，所以用打孔器取金属钠，其表面不会有残留的煤油。13已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。主要实验步骤如下：按图组装仪器，并检查装置的气密性将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液称量盛有碱石灰的U形管的质量，为b g从分液漏斗滴
54、入6 molL1的稀硫酸，直到不再产生气体时为止从导管A处缓缓鼓入一定量的空气再次称量盛有碱石灰的U形管的质量，为c g重复步骤和的操作，直到U形管的质量基本不变，为d g请填空和回答问题：(1)在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明_。(2)装置中干燥管B的作用是_。(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(4)步骤的目的是_。(5)步骤的目的是_。(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为_(用含a、b、d的代数式表示)。(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。答案(1)样品重，砝码轻(
55、2)防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管(3)偏高(4)把反应产生的CO2全部导入U形管中(5)判断反应产生的CO2是否全部被排出并被U形管中的碱石灰吸收(6)100%(7)将a g样品溶解后加入硝酸酸化的AgNO3溶液，充分反应后过滤，将沉淀干燥后称量得b g沉淀。由NaClAgCl得NaCl的质量为b g，则Na2CO3的质量为(ab) g，所以Na2CO3的质量分数为100%。解析本题为定量综合实验题，主要考查常用仪器托盘天平的使用操作、干燥管的作用及实验设计能力与评价能力。(1)托盘天平称量时，左盘放物品、右盘放砝码，若指针左偏，说明左盘较重，也就是物品质量大于砝码质量。(2)通过称量
56、实验开始和结束时U形管的质量，可以确定产生CO2的质量，在U形管后接一个干燥管，可以防止空气中的CO2、水蒸气等进入U形管，使实验结果更为准确。(3)因盐酸是挥发性酸，生成的CO2中会混有HCl，它不能被浓H2SO4除去，但可以被碱石灰吸收，也就是实验结束后碱石灰的质量会偏大，测量的结果会偏高。(4)CO2的密度较大，生成的CO2可能会残留在锥形瓶中，鼓入空气可使生成的CO2全部导入U形管中。(5)如果两次称量U形管的结果基本不变，说明锥形瓶中所有的CO2都被碱石灰吸收了。(6)Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2 106 44 m(Na2CO3) (db) g所以，Na2CO3的
57、质量分数为100%100%(7)该实验的方法较多，比如可以称量一定质量的样品，加入足量的稀HNO3使CO2全部放出后滴加足量AgNO3，过滤、洗净沉淀，称量后通过计算也能确定样品的纯度。其他方法只要原理正确，操作可行都是可以的。14烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。(1)利用如图装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。若将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是_。若其他操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是_。(2)向100 mL 1 molL1烧碱溶液中通入一定量CO2充分反应后，将溶液在低温下蒸干得到白色固体X，X的组成可能有四种情况，按出现的先后顺序分别是
58、.NaOH、Na2CO3，._，.Na2CO3、NaHCO3，._。常温下，将得到的固体X重新溶于水，在所得溶液中加入盐酸，使溶液的pH7，再将溶液蒸干，得到固体的质量为_ g。若要验证白色固体X是第种组成，依次加入的试剂为_(填字母序号)。a盐酸 bMgCl2溶液cBaCl2溶液 dBa(OH)2溶液在验证的过程中，一定需要进行的操作是_(填字母序号)。a萃取 b洗涤 c过滤 d分馏若白色固体X为第种组成，下列实验方案中不能测定其中NaHCO3质量分数的是_(填字母序号)。a取m g X与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤，洗涤，烘干得n g固体b取m g X与足量盐酸充分反应，加热，蒸干
59、，灼烧得n g固体c取m g X充分加热，减重n gd取m g X与足量稀硫酸充分反应，逸出的气体被足量碱石灰吸收，增重n g若白色固体X的质量为7.0 g，则X的组成为_(填、或)。答案(1)水沿导管由广口瓶进入烧瓶广口瓶中的长导管口有气泡产生(2)Na2CO3NaHCO35.85cbcd解析(1)将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，由于二氧化碳易溶于氢氧化钠溶液，使烧瓶内部压强迅速减小，故广口瓶中的水要沿导管进入烧瓶；将A与C连接，其他操作不变，导致外界压强高于瓶内压强，故广口瓶中的长导管口会产生气泡。(2)a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原混合物的总质量可以列式求出碳酸钠和碳酸氢钠的质量分数，正确；b选项中n g固体为生成的氯化钠的质量，根据钠原子守恒和原混合物总质量可列式计算出碳酸氢钠的质量分数，正确；c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，进而求出碳酸氢钠的质量分数，正确；d选项中碱石灰增加的质量为盐与酸反应生成的二氧化碳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氢钠的质量分数，不正确。可采用极值法来判断，若全部为Na2CO3质量为5.3 g，若全部为NaHCO3质量为8.4 g，固体X的质量为7.0 g，故其为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。
