2012届高三化学第一轮复习 考点24 碱金属元素考点详析

用心 爱心 专心1 碱金属元素碱金属元素 课标要求 1 以研究物质性质的方法和程序来探究钠的性质 2 以研究碳的化合物来探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质 考纲要求 1 掌握钠及其化合物的知识 2 探究碱金属的递变规律 教材精讲 一 本章知识结构体系及要注意的几点问题 1 Na2O 的稳定性要小于 Na2O2 所以 Na2O 在加热情况下与 O2反应变成 Na2O2 2 NaHCO3溶解度 Na2CO3溶解度 所以向饱和 Na2CO3溶液中通 CO2会析出 NaHCO3晶体 3 NaHCO3受热易分解 Na2CO3则不易 4 有时向 Na2O2固体上滴加酚酞试液 开始变红 后来褪色 那是因为 Na2O2的强氧 化性和漂白作用 5 将 Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中 马上就会释放出气体 Na2CO3 2HCL 2NaCL H2O CO2 而将稀盐酸逐滴加入 Na2CO3溶液中则开始无气泡 后 来产生气泡 Na2CO3 HCL NaHCO3 NaCL NaHCO3 HCL NaCL H2O CO2 可利用这种正反滴加 来鉴别盐酸与 Na2CO3 6 NaOH 与 NaHCO3不能共存 无论混溶于水或加热 首先考虑二者之间的反应 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O 用心 爱心 专心2 7 向 Na2CO3与 NaOH 的混合溶液中逐滴滴加稀盐酸 首先考虑 HCL NaOH NaCL H2O 再 考虑 5 8 碱金属从 Li Rb 熔沸点逐渐降低 9 焰色反应为物理变化而不是化学变化 它体现了元素的性质 10 将 Na2CO3转变为 NaHCO3 可采取持续不断的通入 CO2气体的方法 Na2CO3 CO2 H2O 2NaHCO3 NaHCO3转变为 Na2CO3可采取加热的方法 也可以采取滴加适量 NaOH 的方法 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O 11 Na2O2的电子式 Na O O 2 Na 其中 O 的化合价为 1 价 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 均为自身的氧化还原反应 而 Na2O2 SO2 Na2SO4则为 Na2O2与 SO2间的氧化还原反应 12 将 NaHCO3加热时 固体质量的减少并不单为 CO2 而为 CO2与 H2O 的质量之和 所 以可利用 2NaHCO3 N2CO3 H2O CO2 168 106 62 m1 m2 m 对应成比例来解决具体问题 典型例题 例 1 写出钠和氯化铁溶液反应的化学方程式和现象 并标出电子转移方向和总数 解析 根据钠与硫酸铜溶液反应过程可写出此反应方程式 钠浮游溶液面上 熔成小球 嘶嘶作响放出无色气体 钠球逐渐消失 溶液中产生红 褐色沉淀 例 2 下列各步反应中 A 为金属 B 为淡黄色固体 且每一物质均含 A 元素 写出 A B C D E F 的化学式及有关化学方程式 解析 此题的解题关键是要先判断出已知具体色态的 B 为何物质 金属对应的化合 物呈现淡黄色的暂判定为 Na2O2 那么就可以引出 D 为 NaCl C CO2 H2O F F C 而 Na2O2可以生成 C C 可以生成 NaCl 从而推导出各物质 答案 A NaB Na2O2C Na2CO3 D NaClE NaOHF NaHCO3 用心 爱心 专心3 有关化学方程式 略 例 3 以下各叙述中错误的是 A 原子半径由小到大的顺序是 Li Na K Rb Cs B 同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小 C 碱金属单质的密度比较 Li K Na Rb D 碱金属离子的氧化性比较为 Li Na K Rb 解析 碱金属元素的原子半径和离子半径都随核电荷的递增 电子层数的递增而递 增 即 Li Na K Rb Cs Li Na K Rb Cs 同一碱金属元素的原子半径 离 子半径 即 Na Na K K 所以 A B 正确 碱金属单质的密度 总趋势随核电荷数递增而加大 Na K 例外 所以 C 也正确 碱金属金属性随核电荷数递增而增强 即还原性增强 对应的阳离子氧化性递减 所 以 D 是错误 答案 D 跟踪训练 一 选择题 下列各题均只有一个合理答案 1 下列关于碱金属的描述中正确的是 A 均可保存于煤油中 B 密度都比水小 C 锂的熔沸点最高 D 氢氧化物受热易分解 2 下列离子方程式正确的是 A 钾与水 B 与盐酸 C 溶液 D 3 将 5 12gKOH 和 KHCO3混合物在 260 时加热后冷却到原温 发现固体质量减少了 0 98g 则原混合物中 KOH 和 KHCO3物质的量的关系是 A B C D 按任意比混合 4 1L 1mol L KOH 溶液吸收 0 8mL CO2 所得溶液中的物质的量浓度之比为 A 1 3B 2 1C 2 3D 3 2 用心 爱心 专心4 5 人们往往要向农田里施用钾肥 其主要原因是 A 土壤里钾的含量太少 要靠施用钾肥才能满足农作物的需要 B 土壤里钾的含量不少 但大多以难溶于水的矿物形式存在 作物难以吸收 C 土壤里钾的含量不少 但易雨水淋失 应经常补充 D 钾是植物生长中需要量最大的元素 因此需要不断补充 二 选择题 下列各题均有二个合理答案 6 有关纯碱晶体 Na2CO3 10H2O 的叙述中 错误的是 A 加热晶体能生成 NaHCO3B 将晶体放置空气中质量会减轻 C Na2CO3可做干燥剂D 晶体溶于水后具有碱的性质 7 用 NA表示阿伏加德罗常数 下列说法不正确的是 A 2 3gNa 与水反应 产生 H2 0 1 NA个 B 1mol O2在反应中作氧化剂时所得电子数一定为 4NA C 1mol 钠与水完全反应 被还原的水分子为 NA个 D 1mol L NaOH 溶液中所含的钠离子数为 NA 8 关于 Na2CO3和 NaHCO3性质的有关叙述正确的是 A 在水中溶解性 Na2CO3NaHCO3 C 与酸反应的速度 Na2CO3 NaHCO3 D Na2CO3不能转化成 NaHCO3 而 NaHCO3能转化为 Na2CO3 9 将 CO2分别通入下列各溶液中 不可能产生沉淀的是 A CaCl2溶液 B 石灰水 C 饱和 Na2CO3溶液D BaCl2溶液 10 下列有碱金性铷 Rb 的叙述中 正确的是 A 灼烧氯化铷时 火焰有特殊颜色 B 硝酸铷是离子化合物 易溶于水 C 在钠 钾 铷三种单质中 铷的熔点最高 D 氢氧化铷是弱碱 三 本题包括 4 小题 11 有 M R Q V W X Y Z 八种物质 它们之间存在如下关系 OHWVNaOHQ 2 用心 爱心 专心5 其 M Q Y 是单质 Q Y 在常温 常压下为气体 Z 是硫酸盐 钠 钾化合物性质相 似 回答下列问题 1 写出各代号的化学式 或分子式 M R Q V W X Y Z 2 写出下列有关化学反应的方程式和离子方程式 并标出电子转移方向和总数 反应 反应 12 贴有 A B C D 标签的四瓶无色溶液 已知它们是 根据下列实验现象 回答问 题 1 写出各试剂瓶中溶质的化学式 A B C D 2 写出各步反应的离子方程式 13 海水占地球总储水量的 97 2 若把海水淡化和化工生产结合起来 1 海水中含有大量的氯化钠 氯化钠中的金属元素位于元素周期表第 族 2 目前国际上实用的 海水淡化 主要技术之一是蒸馏法 蒸馏法是将海水变成蒸 汽 蒸汽经过冷却而得高纯度淡水 由此可判断蒸馏法是 填物理变化 化学 变化 3 工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品 反应式为 食盐 H2O NaOH H2 Cl2 未配平 该反应中食盐的化学式是 利用电解所得气体制 36 5 的浓盐酸 1000t 最少需要消耗食盐 t 4 近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回 氯化钠溶液 电解 氢氧化钠溶液 氢气 氯气 吸收 含 SO2废气 亚硫酸氢钠 HCl氯化钠 原料 回收 SO2 用心 爱心 专心6 收二氧化硫的方法 该方法的流程如下 写出 的化学反应方程式 上述亚硫酸氢钠与甲醛经过一定反应 可以合成俗称 吊白块 雕白粉 的物质 因吊白块对人体有害 不能用于食品漂白 其结构简式为 HOCH2SO3Na 根据其结构特点 吊白块能发生的反应有 A 皂化反应 B 聚合反应 C 与金属钠反应 D 氧化反应 14 根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据 实验室制备纯碱 Na2CO3的主要步骤是 将配制好的饱和 NaCl 溶液倒入烧杯中加热 控制温度在 30 35 搅拌下分批加入 研细 的 NH4HCO3固体 加料完毕后 继续保温 30 分钟 静置 过滤得 NaHCO3晶体 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 得 Na2CO3固体 四种盐在不同温度下的溶解度 g 100g 水 表 温度 盐 溶解度 0 10 20 30 40 50 60 100 NaCl35 735 836 036 336 637 037 339 8 NH4HCO311 915 821 027 0 NaHCO36 98 19 611 112 714 516 4 NH4Cl29 433 337 241 445 850 455 377 3 35 NH4HCO3会有分解 请回答 反应温度控制在 30 35 是因为若高于 35 则 若低于 30 则 为 用心 爱心 专心7 控制此温度范围 采取的加热方法为 加料完毕后 继续保温 30 分钟 目的是 静置后只析出 NaHCO3晶体的原因是 用蒸馏水洗涤 NaHCO3晶体的目的是除 去 杂质 以化学式表示 过滤所得的母液中含有 以化学式表示 需加入 并作进一步处理 使 NaCl 溶液循环使用 同时可回收 NH4Cl 测试纯碱产品中 NaHCO3含量的方法是 准确称取纯碱样品W g 放入锥形瓶中加蒸 馏水 溶解 加 1 2 滴酚酞指示剂 用物质的量浓度为c mol L 的 HCl 溶液滴定至溶 液由红色到无色 指示 CO32 H HCO3 反应的终点 所用 HCl 溶液的体积为V1 mL 再加 1 2 滴甲基橙指示剂 继续用 HCl 溶液滴定至溶液由黄变橙 所用 HCl 溶液总体积为V2 mL 写出纯碱样品中 NaHCO3质量分数的计算式 NaHCO3 四 本题包括 4 小题 15 现有一定量含有 Na2O 杂质的 Na2O2试样 请从图 4 3 中选用适当的实验装置 设计 一个最简单的实验 则定 Na2O2试样的纯度 可供选用的反应物只有 CaCO3固体 6mol L 盐酸和蒸馏水 图 4 3 请填写下列空白 1 写出在实验中 Na2O2和 Na2O 分别发生反应的化学方程式 2 应选用的装置是 只要求写出图中装置的标号 3 所选用装置的连接顺序应是 填各接口的字母 连接胶管省略 16 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 可用右图中的 装置进行实验 用心 爱心 专心8 主要实验步骤如下 按图组装仪器 并检验装置的气密性 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 型管的质量 得到b g 从分液漏斗滴入 6mol L 1的硫酸 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 型管的质量 得到c g 重复步骤 和 的操作 直到 U 型管的质量基本不变 为d g 请填空和回答问题 在用托盘天平称量关品时 如果天平的指针向左偏转 说明 装置中干燥管 B 的作用是 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 步骤 的目的是 步骤 的目的是 试样中纯碱的质量分数的计算式为 还可以用其它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 17 我国化学侯德榜 右图 改革国外的纯碱生产工艺 生产流程可简要表示如下 CO2 Na2CO3 X 食盐水 循环 II 循环 I 母液 提取副产品 煅烧炉合成氨厂沉淀池 NH3 NH3 用心 爱心 专心9 1 上述生产纯碱的方法称 副产品的一种用途为 2 沉淀池中发生的化学反应方程式是 3 写出上述流程中 X 物质的分子式 4 使原料氯化钠的利用率从 70 提高到 90 以上 主要是设计了 填上述流 程中的编号 的循环 从沉淀池中取出沉淀的操作是 5 为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠 可取少量试样溶于水后 再滴加 6 向母液中通氨气 加入细小食盐颗粒 冷却析出副产品 通氨气的作用有 a 增大 NH4 的浓度 使 NH4Cl 更多地析出 b 使 NaHCO3更多地析出 c 使 NaHCO3转化为 Na2CO3 提高析出的 NH4Cl 纯度 一 1 C 2 C 3 C 4 A 5 B 二 6 AC 7 AD 8 BC 9 AD 10 AB 三 11 1 2 12 1 A NaHSO4B Ba NO3 2C K2SO4D K2CO3 2 2H COH2O CO2 13 A 或第一主族 物理变化 NaCl 58 5 NaOH SO3 NaHSO3 NaHSO3 HCl NaCl H2O SO2 C D 14 NH4HCO3分解 反应速率降低 3 2 3 2 BaCOCOBa 用心 爱心 专心10 水浴加热 使反应充分进行 NaHCO3的溶解度最小 NaCl NH4Cl NH4HCO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl NH4HCO3 HCl 4 四 15 1 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 Na2O H2O 2NaOH 2 3 G 接 A B 接 F 16 1 样品重 砝码轻 2 防止空气中的 CO2和水气进入 U 型管中 3 偏高