【步步高】高三化学一轮总复习 第三章 第1讲 钠及其化合物 新人教版.doc

第1讲钠及其化合物考纲要求1.知道na及其氧化物的性质。2.能利用na及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。3.能规范解答以na及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题。4.了解na2co3和nahco3的性质。5.能正确鉴别na2co3和nahco3，并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。6.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。7.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。8.了解碱金属及其化合物的典型计算。9.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。说明工业上在850 ，钠与熔融状态的kcl反应可以制取金属钾：na(l)kcl(l)nacl(l)k(g)，反应发生是因为在反应温度下，体系中只有钾是气体，能从体系中逸出，利于反应正向进行，即在反应温度下，为熵增反应，该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾！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。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na2co33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与盐溶液的反应先与水反应生成碱，再考虑碱与盐的反应。将na投入cuso4溶液中，反应的化学方程式为_，_。总的离子方程式为_。答案2na2h2o=2naohh2cuso42naoh=cu(oh)2na2so42na2h2ocu2=cu(oh)22nah2题组一金属钠与h2o、醇、酸反应的实质1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。题组二金属钠与盐溶液、碱溶液反应的实质2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=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。3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)2na2so4h2 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：因为钠在上述反应中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，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；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1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)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)(2)2na2o22h2o4naoho2h2o既不是氧化剂也不是还原剂 ()(2011上海，18a)(3)na2o2与h2o反应制备o2的离子方程式：na2o2h2o=2na2oho2 ()(2010天津理综，5b)(4)na2o、na2o2组成元素相同，与co2反应产物也相同 ()(2010山东理综，13b)(5)na2o2的电子式为 ()(2010课标全国卷，7a)2设阿伏加德罗常数的值为na，下列说法正确的是()a1 mol钠与氧气反应生成na2o或na2o2时，失电子数目均为nab1 mol na2o2与足量co2反应时，转移2na个电子c1 moll1的naoh溶液中含na数目为nad1 mol na2o2晶体中含有的阴离子数目为2na答案a题组一过氧化钠的强氧化性1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的漂白性不稳定，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。2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 bso cco 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na2o2氧化，浓度减小；ch3coo几乎不变。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： naoh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 b690c341 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)314 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 bcocc6h12o6dc12h22o11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。61 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()ana2co3 bna2o2 na2co3cnaoh na2co3 dna2o2 naoh na2co3答案a解析碳酸氢钠固体受热发生分解反应：2nahco3na2co3co2h2o，生成的co2和h2o均能与na2o2反应：2co22na2o2=2na2co3o2、2h2o(g)2na2o2=4naoho2，根据计量关系可知，2 mol碳酸氢钠受热分解生成co2和h2o(g)各1 mol，na2o2只有1 mol，故其恰好和co2反应生成na2co3和o2要注意na2o2与co2、h2o(g)的反应先后顺序，排出气体物质后，只剩余na2co3。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：ch3oh(甲醇)、hcho(甲醛)、ch3cooh(乙酸)、hcooch3(甲酸甲酯)、c6h12o6(葡萄糖)等。题组三过氧化钠性质多重性的实验探究7某研究性学习小组就na2o2的有关性质探究如下：向滴有酚酞的水中投入一定量的na2o2，观察到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。对上述实验中溶液变红，过一会儿又褪色的原因，甲、乙两同学提出了不同的解释：甲同学认为是na2o2与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；乙同学则认为是na2o2与水反应时产生了h2o2，h2o2的强氧化性使酚酞褪色。(1)乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的h2o2溶液并振荡。 若乙同学的猜想正确，可观察到的现象是_。甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明na2o2与水反应生成了h2o2，甲同学提出要增加的实验是什么？(2)试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确(画出简易装置图，说明简要步骤)。答案(1)溶液的红色褪去在滴有酚酞的水中加入足量过氧化钠，待反应完成后向溶液中加入少量二氧化锰粉末，有气体放出，证明过氧化钠与水反应时有h2o2生成。(2)向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入氧气，若红色褪去，证明甲同学的推测正确，反之，则不正确。实验装置图如图所示(可用广口瓶等其他仪器代替烧杯，合理即可)解析(1)溶液的红色褪去，是因为h2o2有漂白性，能漂白酚酞。h2o2在mno2催化下能放出氧气，可在加入过氧化钠后的水溶液中加入少量mno2，有气泡放出可直接证明过氧化钠与水反应有h2o2生成。(2)如果要验证是氧气氧化酚酞，则可向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中直接通入氧气来检验。8(1)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选择适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行试验，证明过氧化钠可作供氧剂。a是制取co2的装置。写出a中发生反应的化学方程式：_。b中盛饱和nahco3溶液，其作用是_。写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式_。d中盛放的试剂是_，其目的是_。试管f中收集满气体后，下一步实验操作是_。(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：_。该同学无法断定反应中是否有氧气生成，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_。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)caco32hcl=cacl2co2h2o除去co2气体中的hcl2na2o22co2=2na2co3o2naoh溶液吸收未反应的co2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(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干燥so2气体，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abdna2o2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h2o、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的强氧化性和溶液的强碱性。考点三碳酸钠与碳酸氢钠1性质2转化na2co3nahco3深度思考1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)向nahco3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：2hcoca22oh=caco3co2h2o ()(2012北京理综，7d)(2)naohnahco3=na2co3h2o可用hoh=h2o表示 ()(2010大纲全国卷，6c)(3)向na2co3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红coh2ohcooh ()(2010北京理综，10d)(4)小苏打与氢氧化钠溶液混合hcooh=co2h2o ()(2009广东理基，32b)(5)向na2co3溶液中加入过量ch3cooh溶液co2hco2h2o ()(2008上海，20c)2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。3na2co3固体粉末中混有少量nahco3，用什么方法除杂？na2co3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。判断类别，用准方法，突破na2co3、nahco3的鉴别特别提醒(1)当na2co3、nahco3溶液的浓度不同时，一般不用气体法。(2)不能用ca(oh)2或ba(oh)2溶液鉴别na2co3和nahco3，因为二者都能产生白色沉淀。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(2010上海，11)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ohhh2o，再发生反应cohhco，最后发生反应：hcohco2h2o；因n(oh)n(co)0.01 mol，故加入0.02 mol hcl后开始有气体生成，故c正确。用数形结合思想理解na2co3、nahco3与盐酸的反应(1)盐酸逐滴加入na2co3溶液中现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。反应：无明显现象时反应的离子方程式：coh=hco，无色气体放出时反应的离子方程式：hcoh=co2h2o。(2)na2co3溶液逐滴加入稀盐酸中现象：有无色气体放出。反应的离子方程式：co2h=co2h2o。(3)碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结向na2co3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1所示；向nahco3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；向naoh、na2co3的混合物中逐滴加入盐酸，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)；向na2co3、nahco3的混合物中逐滴加入盐酸，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)。题组三有关碳酸钠的制取及性质实验探究5na2co3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 na2co3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直接在naoh溶液中通入co2很难控制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变量控制思想在实验探究中的应用设计以下探究实验：某一研究性学习小组做了以下实验：常温下，向某纯碱(na2co3)溶液中滴入酚酞，溶液呈红色。提出问题产生上述现象的原因是什么？提出猜想甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有naoh所至。乙同学认为是_。设计方案请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)。实验操作预期现象与结论步骤1：步骤2：答案na2co3水解产生的碱所致步骤1：取适量纯碱的酚酞红色溶液于试管中步骤2：滴加过量的bacl2溶液预期现象与结论：若产生白色沉淀，溶液红色完全褪去，则乙同学说法正确；若产生白色沉淀，溶液仍呈红色，则甲同学说法正确。注意变量控制思想在实验设计中的应用。当物质的性质受到几种因素的影响时，必须想法排除其他因素对物质性质的影响。例如本题我们可以考虑加入一种本身不具有酸碱性，而又能沉淀co的盐，排除co水解产生碱性可能的实验方案。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下列叙述正确的是()a碱金属性质相似均为银白色金属b随原子序数的增大碱金属的密度依次增大c钠可保存在煤油中而锂不能d碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度答案c解析碱金属中铯为略带金色光泽的金属，故a项不正确；钾的密度为0.86 gcm3，比钠的密度(0.97 gcm3)小，b项不正确；锂的密度为0.534 gcm3，比煤油的密度小，可浮于煤油上，所以锂要用密度更小的石蜡密封保存；碳酸氢盐一般比其正盐易溶，但nahco3例外，d项不正确。2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。3金属活动性顺序表中k在na的前面，k与na在性质上具有很大的相似性。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。题组二焰色反应的应用4焰火“脚印”、“笑脸”、“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是()a非金属单质燃烧时火焰均为无色b所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色c焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察dnacl与na2co3灼烧时火焰颜色相同答案d5某未知溶液x中可能含有k、fe2、nh、cl。检验其中是否含有k，通常有如下两套实验方案。方案1：焰色反应法用洁净的玻璃棒蘸取未知液x置于酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，则证明其中不含k。对上述实验过程中的错误和疏漏之处加以纠正、补充：_。方案2：亚硝酸钴钠法在ch3cooh酸化的溶液中，k与亚硝酸钴钠na3co(no2)6反应生成黄色沉淀k2naco(no2)6，该原理可用于k的检验。注意：nh也能与na3co(no2)6反应生成黄色沉淀，会干扰k的检验。请你利用上述反应原理设计一个实验方案，检验未知溶液x中是否含有k：_。答案方案1：应使用铂丝或无锈铁丝蘸取溶液，且应透过蓝色钴玻璃观察方案2：向未知溶液x中加入稍过量的naoh溶液并加热，静置、冷却后取上层清液少许，用醋酸酸化后再加入亚硝酸钴钠，观察是否有黄色沉淀生成(或者取未知液x蒸干并灼烧，将所得固体溶于水，过滤；取少量滤液，用醋酸酸化后再加入亚硝酸钴钠，观察是否有黄色沉淀生成)解析利用焰色反应检验钾元素通常需要透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色，且玻璃的主要成分中含有钠元素，对实验会产生干扰；根据实验目的可知应先排除铵根离子的干扰，然后再加入亚硝酸钴钠溶液，观察是否产生黄色沉淀。碱金属常从以下几个方面设问题碱金属单质与水(或酸)反应的现象；碱金属单质的保存(注意碱金属的密度)；碱金属单质与氧气反应产物的判断；碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较；碱金属的碳酸盐性质的比较；与最新的科学技术相关的碱金属的应用。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)饱和nacl(aq)nahco3na2co3 ()(2012江苏，7)(2)某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，则说明该钾盐是k2co3 ()(2010江苏，10a)解析hco干扰。(3)na2o2用作呼吸面具的供氧剂涉及氧化还原反应 ()(2012广东理综，10a)(4)小苏打的主要成分是碳酸钠 ()(2012海南，2b)解析小苏打的主要成分是nahco3。(5)nahco3的热稳定性大于na2co3 ()(2012重庆理综，7b)解析nahco3不稳定，受热易分解。(6)碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：hcooh=coh2o ()(2012海南，12a)解析ca22oh2hco=caco3co2h2o。(7)钠与水反应：na2h2o=na2ohh2 ()(2012四川理综，9a)解析2na2h2o=2na2ohh2。2(2011上海，20改编)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(na表示阿伏加德罗常数)()二氧化碳碳酸钠转移的电子1 molna22.4 l1 mol106 g1 mol106 g2naa. b c d答案a解析2na2o22co2=2na2co3o2m2co2o22co由此可知：na2o2与co2反应后，固体增加的质量即是生成co2时燃烧掉的co的质量。故可采用以下反应方程式分析解决问题：2na2o22co2=2na2co3o2转移2em2co1 mol1 mol1 mol 1 mol e1 mol故可判断、物理量正确。3(2012海南，8改编)两种盐的固体混合物：加热时有气体产生，加水溶解时有沉淀生成，且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是()bacl2和(nh4)2so3agno3和nh4clfecl3和nahco3kcl和na2co3a b c d答案c解析选项，加热时(nh4)2so3分解为nh3、so2和h2o，加水溶解时生成baso3沉淀，符合题中限定条件；选项，加热时生成nh3和hcl，溶于水时生成的沉淀agcl不溶于盐酸；选项，加热时nahco3分解产生co2气体，溶于水时发生双水解生成fe(oh)3沉淀，符合题中条件；选项，加热时无气体生成，溶于水也无沉淀生成。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()a2.0 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。5(2012上海，十一)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