高考化学专题复习——专题六：钠.doc

与H20反应与酸反应与O2反应碱金属几种重要金属卤族元素硅和碳元素氧族元素氮族元素与H2O反应金属：单质 氧化物 盐 碱 金属活动性顺序K Ca NaMgAlZn Fe Sn Pb(H)CuHg AgPt Au单质还原性减弱离子氧化性增强(其中Cu2+Fe3+Ag+)与O2反应常温下反应，不生成膜，保存在煤油中常温下反应生成膜，高温燃烧常温不易反应，高温：Zn、Fe燃烧，Sn、Pb、Cu也能化合加热化合，强热分解不反应与H2O反应反应情况常温剧烈反应只与沸水反应只能与水蒸气反应与水不反应反应产物碱+H2氧化物+H2非氧化性酸反应能置换出酸中的氢与酸不置换与氧化性酸反应它们与氧化性酸反应均不生成H2，其中Al、Al在常温下被浓硫酸和浓硝酸钝化只溶于王水氧化物与水反应剧烈反应缓慢反应不溶于水，且不与水反应对应碱的碱性强弱强碱中强碱两性弱碱专题六：碱金属元素：指的是元素周期表A族元素中所有的金属元素，前五种存在于自然界，钫只能由核反应产生。一碱金属元素的原子结构和碱金属的性质1碱金属元素的原子结构元素名称元素符号核电荷数电子层结构原子半径（nm）离子半径（nm）锂Li30.152Li+ 0.068钠Na110.186Na+ 0.097钾K190.227K+ 0.133 铷Rb370.248Rb+ 0.147铯Cs550.265Cs+ 0.167相同点：最外电子层上都只有1个电子，易失去。具有 性。递变规律：从锂到铯核电荷数 ，电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 。失电子能力 ，金属性 ，还原性 。2碱金属的物理性质元素名称元素符号颜色和状态密度（gcm-3）溶点（）沸点（）锂Li银白色，柔软0.534180.51347钠Na银白色，柔软0.9797.81882.9钾K银白色，柔软0.8663.65774铷Rb银白色，柔软1.53238.89688铯Cs略带金属光泽，柔软1.87928.40678.4相似性:银白色（铯略带金色）硬度小 密度小 熔点低 导热、导电递变规律：从锂到铯,密度呈 趋势（但钾反常）,熔点、沸点逐渐 3.碱金属的化学性质碱金属都能与氧气反应，从锂到铯反应越来越 ，生成物为氧化物（锂）、过氧化物（钠）、比过氧化物更复杂的氧化物（钾、铷、铯）。碱金属都能与水反应，生成 和 。从锂到铯与水反应越来越 。均为强还原剂：Me = M+（M代表碱金属），从锂到铯，还原性逐渐 。从锂到铯，碱金属随着核电荷数 ，金属性逐渐增 。二焰色反应1概念：多种金属或它们的化合物在燃烧时使火焰呈特殊的颜色，叫焰色反应。注意：它是元素的一种物质性质。属物理变化过程。不是所有元素都有特征的焰色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜。2用品：铂丝（或铁、铬、镍、钨等，不可用铜，灼烧呈绿色）、酒精灯（或煤气灯）、试剂。3焰色反应鉴别盐类的步骤：盐酸洗铂丝。铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。蘸取溶液（沾取固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色，观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察。反应颜色：钾紫色（透过蓝色钴玻璃）；钠黄色【例1】已知相对原子质量：Li6.9，Na 23，K 39，Rb 85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物10.8 g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g，据此可确定碱金属和M是（ ）A. Li B. Na C. K D. Rb化学【例2】为了测定某种碱金属的相对原子质量，有人设计了如图所示的实验装置。该装置(包括足量的水)的总质量为ag。将质量为bg的某碱金属单质放入水中，立即塞紧瓶塞，完全反应后再称量此装置的总质量为cg。化学（1）列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式；化学（2）无水氯化钙的作用是什么？如果不用CaCl2，测定的碱金属相对原子质量比实际值偏大还是偏小？【例3】下列叙述正确的是（ ） A铝制容器可盛装热的H2SO4 BFe（OH）3胶体在电场中自由运动CK与水反应比Li与水反应剧烈 D红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3三钠元素1.钠单质：以单质形态存在，为 态；以化合物形态存在，为 态。物理性质【实验1】将钠用镊子（易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤）从煤油中取出，用滤纸吸干煤油，然后在玻璃片上将钠用小刀切下一小块(豆粒大小)，立刻（易被氧化）进行观察，并注意切面的变化（注意：钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶，不能乱扔乱放，因为钠很活泼容易引起危险，钾也一样。）实验现象：切面银白色，但迅速变暗(4NaO22Na2O等)，失去金属光泽实验结论：金属钠硬度很小(质软)，具有银白色金属光泽，很容易被空气氧化钠的化学性质：钠原子(Na)的最外层有1个电子，易失1个电子，形成钠离子(Na+)。I 钠与氧气反应点燃钠在空气中放置 4Na + O2 = 2 Na2O 钠在空气中燃烧 2Na + O2 = Na2O2【实验2】注意事项：玻璃管中装的钠不能太大，太大反应太剧烈，会将玻璃管炸裂;反应开始时，即钠熔成小球后要稍稍倾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止钠从玻璃管中脱出并能保证空气疏通从而观察到明显现象;在取钠时要将其表面的氧化物用小刀除去，用纯钠进行实验因为表面被氧化的钠在受热熔化后，钠表面会有一层黑色而影响实验现象的观察;加热时间不能太长，否则钠与O2迅速反应、燃烧起来，现象就不是很明显了;盛Na2O2的小试管要干燥实验现象：钠熔成小球，先变成白色后变成淡黄色固体，淡黄色固体遇水放出使带火星木条复燃的气体实验结论：钠熔点低，与O2加热反应生成Na2O2，Na2O2遇水生成O2II钠与水的反应：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2【实验3】注意事项：取钠不要太大，钠块过大，会发生爆炸实验现象：钠与水剧烈反应；钠熔化成小球；钠球在水面上不停地滚动；有气体生成，并发出嘶嘶声实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱并放出气体【实验4】注意事项：试管内要装满水，不要留有气泡，以防点燃时发生爆炸；钠不要太大，用刺有小孔的铝箔包住包裹时不要用手触摸金属钠；试管中气体集满后，不要急于从水中取出试管，应待钠反应完毕后再取试管，以避免在取试管时，皮肤蘸上钠而灼伤；试管从取出到移近火焰过程中要始终倒立，点燃时可将试管微微倾斜实验现象：酚酞变红，试管内气体被点燃发出尖锐的爆鸣声实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱放出氢气III 钠与盐溶液反应：一般地钠先与水反应，生成NaOH，然后再发生与NaOH相关性质的反应。e.g. 钠和硫酸铜溶液反应 2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 钠的存在和主要用途【例4】下列关于钠与水反应的说法不正确的是（D ）将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变红；将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应；钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧；将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用锡箔包住，在锡箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等。 A B C D【例5】有A、B、C、D、E五种金属。通过下述实验推断它们是Na、K、Fe、Cu、Ag哪一种?写出相关方程式。(1)金属A和D在室温下均可与水剧烈反应，焰色反应A为黄色，D为紫色(透过钴玻璃)。(2)向D与水反应后的溶液中加入C的可溶性盐溶液，有蓝色沉淀生成。(3)金属B可生成两种价态的化合物，B与稀H2SO4反应生成H2。(4)金属E与稀硫酸不反应，它的硝酸盐与NaCl溶液反应可产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。2钠的氧化物氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）状态白色固体淡黄色固体结构和组成含有O2-，阴阳离子比为1：2含有O22-，阴阳离子比为1：2氧元素的化合价-2-1化学性质与水反应Na2O + H2O = 2NaOH2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2与酸反应Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2与酸性氧化物反应Na2O + CO2 = Na2CO32Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2用途氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂保存隔绝空气、密封保存隔绝空气、密封保存、远离易燃物注意：Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。若先发生反应：2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，必还发生2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O，即应先考虑Na2O2跟CO2的反应。【例6】（10安徽）将0.01mol下列物质分别加入100mL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 NaCl A. B. C.= D.=【例7】在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化纳作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品、用上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： 。（2）填写表中空格：（请在答题卡上填空）仪器加入试剂加入该试剂的目的B饱和NaHCO3溶液CD（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： 。3钠盐名称碳酸钠（Na2CO3）碳酸氢钠（NaHCO3）俗名纯碱或苏打小苏打主要物理性质颜色状态白色粉末细小白色晶体溶解性易溶于水溶于水主要化学性质稳定性稳定，但结晶碳酸钠易风化（失去结晶水）2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2+ H2O与酸溶液反应较快。Na2CO3 +2HCl = 2NaCl + CO2 +H2O;Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3更快。NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 +H2O 与碱溶液反应与NaOH不反应，但能与Ca(OH)2反应。Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + 2NaOH与NaOH和Ca(OH)2均反应NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O；2NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3+ Na2CO3 + 2H2O；NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3+ NaOH + H2O；与盐的反应CaCl2反应，生成沉淀不反应，无明显反应Al2（SO4）3双水解双水解与水的作用水解，碱性较强水解，碱性较弱加热不分解分解与酸反应速率慢，现象与滴加顺序有关速率快，现象与滴加顺序无关用途化工原料、洗涤剂食品发酵、泡沫灭火剂相互转化2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2+ H2O【实验5】NaHCO3热分解实验过程：用一干燥大试管，装入NaHCO3粉末(大约占试管容积1/6)；将大试管用带导气管的单孔塞塞紧并将大试管固定在铁架台上(上部离管口1/3处)，且试管口稍向下倾斜（防止反应生成的水冷却回流而将试管炸裂）；大试管上的导气管另一端插入到盛有澄清石灰水的试管中；用酒精灯加热，均匀受热，然后固定在药品多的部位加热；当试管中产生气体减少时，先把导管从澄清石灰水中拿出来再熄灭酒精灯（石灰水倒吸引起试管炸裂）实验现象：澄清石灰水变浑浊，大试管内壁有水生成实验结论：NaHCO3受热易发生分解反应【实验6】侯氏制碱法【例8】我国著名化学家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”，因原料利用率高，并能进行连续生产，从而享誉中内外。“侯氏制碱法”的基本做法是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，获得碳酸氢钠晶体，再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱。它的反应原理可用下列化学方程式表示：NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl ，2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O。某课外兴趣小组同学，按照“侯氏制碱法”原理，设计了如下一套实验装置。实验室可选药品有浓氨水、大理石、稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、氯化铵、氯化钠（1）选用最合适的试剂的名称A ；D （2）本实验具体操作过程中，应先通 气体，再通 气体；原因是 （3）在改进装置后，该同学进行了实验，实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5g，实验最后得到无水碳酸钠26g，则其产率为 ；该同学针对其实验结果，认真分析了造成损失的原因，发现其操作步骤并没有错误，则主要原因是 （4）在“侯氏制碱法”的工业生产中，原料的利用率高，大大降低了成本。请问本实验中哪些物质可重复利用？ 4氢氧化钠物理性质：俗称烧碱、火碱、苛性钠等，白色蜡状固体，易潮解，易溶于水且放热。是一种强碱，有较强腐蚀性。实验室用NaOH和CaO混合形成碱石灰，用于碱性气体如NH3的干燥剂。化学性质：I与指示剂变色。（红色石蕊试纸遇碱变蓝，蓝色石蕊试纸遇酸变红）II与酸反应：2NaOHH2SO4Na2SO42H2O；NaOHH2SO4NaHSO4H2OIII与酸性氧化物反应：CO22NaOHNa2CO3H2O（CO2少量）； CO2NaOHNaHCO3（CO2过量）SiO22NaOHNa2SiO3H2O（NaOH腐蚀玻璃，装NaOH试剂瓶不能用磨口玻璃塞，酸式滴定管不能装NaOH）IV与两性物质反应（见Al）V与某些盐发生复分解反应：2NaOHCuSO4Cu(OH)2Na2SO4VI与酸式盐反应：NaOHNaHCO3Na2CO3H2O分析：NaOH与NH4HCO3反应情况。NaOH少量和过量的不同反应。VII其他反应：Si2NaOH2H2ONa2SiO3H2;Cl22NaOHNaClNaClOH2O【课后练习】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：K+2H2O=K+H2+2OH-BKHCO3与盐酸：CO32-+2H+=H2O+CO2CNaHSO4与NaHCO3（溶液）:HCO3-+H+=H2O+CO2DNa2O2与H2O：2O2-+2H2O=4OH-+O23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41L、1mol/L KOH溶液吸收0.8mL CO2,所得溶液中CO32-与HCO3-的物质的量浓度之比为（ ）A13B21C23D325有关纯碱晶体（Na2CO310H2O）的叙述中，错误的是（ ）A加热晶体生成NaHCO3 B晶体放置空气中质量会减轻 CNa2CO3可做干燥剂 D晶体溶于水后具有碱的性质6用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是（ ）A2.3gNa与水反应，产生H2 0.1 NA个 B1mol O2在反应中作氧化剂时所得电子数一定为4NAC1mol钠与水完全反应，被还原的水分子为NA个D1mol/L NaOH溶液中所含的钠离子数为NA7关于Na2CO3和NaHCO3性质的有关叙述正确的是（ ）A在水中溶解性：Na2CO3NaHCO3C与酸反应的速度：Na2CO3NaHCO3DNa2CO3不能转化成NaHCO3，而NaHCO3能转化为Na2CO38将CO2分别通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是（ ）ACaCl2溶液B石灰水C饱和Na2CO3溶液DBaCl2溶液9.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.氢氧化铷是弱碱三非选择题10.贴有A、B、C、D标签的四瓶无色溶液，已知它们是Ba（NO3）2、K2CO3、KHSO4、K2SO4 。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：_11. 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。12.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） 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，可用右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6molL1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。CO2Na2CO3X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NH3NH3 14. 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：(1) 上述生产纯碱的方法称，副产