2020届高三化学一轮复习必备精品：第二章《碱金属》

第二章 碱金属高考说明1.了解金属钠的物理性质，掌握钠的化学性质。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.以NaOH为例，了解重要的碱的性质和用途。了解钠的重要化合物。4. 以Na2O2为例，理解过氧化物的性质。考纲解读1.钠的原子结构、性质以及钠的实验室保存方法。2. Na20和Na202的电子式及性质。3. Na2C03和NaHCO3的性质、转化及制法。4.碱金属的物理性质和化学性质。5.焰色反应的概念及钾、钠化合物的检验。6.运用原子结构的知识分析碱金属元素性质的差异及递变规律。命题预测钠及其化合物（Na20、Na202、Na0H、Na2C03、NaHCO3）是近几年高考的重点内容之一，涉及的内容有：（1）钠、钾与水（盐溶液）反应的原理及产物（2）Na202与H2O、C02反应其中反应时得失电子的数目，气体的体积变化经常作为计算题的内容，也可以作为无机推断题的某一环节。注意反应前后的气体体积差和固体质虽差在计算中的应用。（3)NaOH作为强碱，与很多物质发生复分解反应这些内容广泛出现在离子方程式、物质的鉴别、提纯、离子共存中。（4)Na2C03和NaHCO3性质的异同、互相转化、互相提纯以及他们组成混合物的有关计算。高考题除在选择题中对这些知识直接考查外，还利用知识结合其他元素及化合物知识为载体，编制推断题、简答题和计算题。以Na202与H20（或CO2）反应，产生氧气设计综合实验，也是高考的热点。在今后的命题中，以钠及其化合物为知识载体考查学生思维能力、实验能力、计算能力 Na2CO3、NaOH、Na2O2等在日常生活和工农业生产中的应用等。复习时要注意应用原理的分析，使学生学以致用，从而提高学生的思维能力。对于有关计算，要注意不等式法、半定量分析、讨论法、极值法等方法应用，在应用中注意总结规律，优化解法。一、知识网络二、基础知识 钠的重要化合物氧化钠与过氧化钠氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2电子式氧元素的化合价2价+1价色、态白色固体淡黄色固体稳定性不稳定，可继续氧化稳定与H2O反应的方程式Na2OH2O2NaOH2Na2O2H2O4NaOHO2与CO2反应的方程式Na2OCO2Na2CO32Na2O2CO22Na2CO3O2用途制NaOH，用途较少做供氧剂、氧化剂、漂白剂等转化关系2Na2OO2 2Na2O2碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打色、态通常以Na2CO310H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na2CO3白色粉未水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小热稳定性稳定，受热为分解2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O与盐酸反应慢 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O快 NaHCO3+HCl= NaCl+CO2+H2O与碱反应Na2CO3NaHCO3酸加热或碱Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHNaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O相互转化 用途重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业，泡沫灭火剂等三、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Na2O22. 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Na2CO36. 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+H2O7. 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58. 碱金属从LiRb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+H2O11. 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.击破考点一：金属钠的化学性质例1：下列关于钠的说法不正确的是 A. 金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同B. 钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂C. 钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂中D. 由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属答案：C、D解析：，A正确；B的说法是正确的，这是钠的重要用途之一；钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝，故应保存在密度小于钠的有机溶剂中，故C不正确；盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，另外，钠跟水反应速率很快，故不能从盐溶液中置换出金属。点评：要求掌握钠与非金属单质的反应，及钠与水和盐的反应。由钠的保存可以联想钾的保存，及其他的试剂是如何保存的。 【变式训练1】在烧杯中加水和苯（密度：0.88g/cm3）各50mL 将一小粒金属钠（密度：0.97g/cm3）投入水中，观察到的现象可能是 （ ）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能做上、下跳动答案：D【变式训练2】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是 （ ）A. B. C. D.答案：D解析：少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中一只有放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于与反应生成的NaOH还能继续与反应析出沉淀：，反应后溶液质量减轻。击破考点二：过氧化钠的特性及计算例2：2.1g 和组成混合气体与足量的充分反应后，立即通入足量的固体中，固体质量增加 （ ）A.2.1g B.3.6 g C.7.2 g D.不可确定答案 ： A解析：和与燃烧的化学方程式为：，；、跟的反应分别为：，。从4个化学方程式可以看出：增加的质量恰好为和混合气体的质量，即。点评：过氧化钠的增重规律：（1）每1molCO2或H2O分别与足量反应时，固体分别增重28克和2克，其混合气体与完全反应，m=28n(CO2)+2n(H2O),气体体积v=v(剩)=v(O2)=0.5v(原)（2）推导出+= Na2CO3，H2+=2NaOH后可知，CO、H2或其混合气体燃烧后的产物立即与反应，m=28n(CO)+2n(H2)，即增重等于原CO、H2的质量（3）CO、H2、CO2和H2O的混合气体置于足量的中，用电火花连续作用，则m=28n(C)+ n(H)，剩余气体的体积v(O2)=0.5v(CO2)+ v(H2O)（4）烃的含氧衍生物，若能写成（CO）m.(H2)n的形式，则燃烧产物通过后，固体增加的质量等于原有机物的质量。【变式训练3】200时，11.6g由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量为 （ ）A. 5.8 B. 11.6 C. 23.2 D. 46.4答案：C解析：本题属于混合物计算题。2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 m 2mol 4g x 2x2Na2O2+2CO2 =2 Na2CO3+O2 m 2mol 56g y 28y则：18x+44y=11.6 2x+28y=3.6解得：x=0.4mol,y=0.1molM=11.6g/(0.1+0.4)=23.2变式训练4：将1 mol的NH4HCO3受热完全分解后，使产物维持气态进行下列实验：（1）若将生成物全部依次通过足量Na2O2和足量浓H2SO4时，Na2O2增重a g，浓H2SO4增重b g；（2）若将生成物全部依次通过足量浓H2SO4和足量Na2O2时。则浓H2SO4增重c g，Na2O2增重d g。则a、b、c、d质量从大到小的顺序正确的是（ ） A.cadb B.abcd C.dcba D.badc答案及解析：1 mol NH4HCO3受热完全分解产生NH3、H2O、CO2各1 mol，将其通过过氧化钠会增重30 g，然后通过足量浓H2SO4时会增重17 g；若首先通过足量浓H2SO4时会增重35 g，然后过氧化钠会增重28 g击破考点三：过氧化钠的性质例3：Na2O2与水反应能够产生O2，这一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼吸所用的O2。下面对该反应的说法中正确的是 （ ）A这是一个氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂B这是一个氧化还原反应，Na2O2是氧化剂，水是还原剂C这是一个氧化还原反应，Na2O2是还原剂，水是氧化剂D这是一个置换反应，有单质O2产生答案：A解析：Na2O2与水反应能够产生O2，是一个自身氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，所以A正确；它不符合置换反应的条件，所以不是置换反应。点拨：过氧化钠与水反应的实质一般认为，过氧化钠与水的反应应分两步进行：Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2（复分解反应）；2H2O22H2O + O2（分解反应） 失2e2Na2O2 + 4H2O = 4NaOH + 2H2O + O2 得2e其总反应式及电子转移情况为：由此可见，还原产物是H2O，氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2。【变式训练5】将含有O2和CH4的混合气体置于盛有23.4 g Na2O2的密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，容器内的压强为零（150），将残留物溶于水中，无气体产生。下列叙述正确的是A原混合气体中O2和CH4的体积比为21 B残留物只有Na2CO3C原混合气体中O2与CH4的体积比为11 D残留物只有Na2CO3和NaOH答案：D【变式训练6】利用下图所示装置制取氧气并进行相关的实验探究。（1）将3.9 g过氧化钠放入烧瓶中，加入100 mLH2O，然后用排水法收集气体。 过氧化钠跟水反应的化学方程式为_。 集气瓶充满气体后，怎样从水槽中取出集气瓶？简述操作方法。_（2）已知：酚酞在c(OH)在1.0104 mol/L2.5 mol/L时呈红色，且0.5 min内不会褪色；H2O2具有氧化性和漂白性。取上述实验得到的溶液于试管中，滴入2滴酚酞试液，溶液变红，片刻红色褪去。 有人认为，“红色迅速褪去”是由于溶液中c(OH)过大造成的，试通过估算并对比数据加以说明。_。 还有人认为，“红色迅速褪去”是因为溶液中存在H2O2。试设计实验证明烧瓶内的溶液中可能有H2O2存在，请简述实验操作。_。 补充实验，证明“红色迅速褪去”与溶液中存在H2O2有关。请简述实验操作。 _。答案：（1） 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 用玻璃片在水面下盖住集气瓶口，将玻璃片与集气瓶一起移出水面，将盖有玻璃片的集气瓶正放在桌上。（2） 经计算，烧瓶中c()约为1 mol/L；因为c()在1.0104 mol/L2.5 mol/L时酚酞呈红色，因此红色迅速褪去不是由于溶液中c()过大造成的。 取烧瓶中的溶液于试管中，加入少量二氧化锰，有气泡放出，用带火星的木条检验，木条着火，说明溶液中可能有H2O2存在。 取中试管里的溶液滴加酚酞试液，溶液变红且不褪色，说明“红色迅速褪去”与H2O2的存在有关。实验室可利用Na2O2与H2O的反应快速制取O2；Na2O2不是碱性氧化物；Na2O2与H2O、CO2反应可以都放出大量的热。证明方法是用脱脂棉包住Na2O2放在石棉网上，用胶头滴管向脱脂棉上滴加几滴水，或用玻璃管向脱脂棉吹CO2，脱脂棉燃烧。击破考点四：Na2CO3和NaHCO3性质、转化及制法例4：某干燥粉末可能由、中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应，有气体X逸出，X通过足量的溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，下列判断正确的是 A. 粉末中一定有、B. 粉末中一定不含有和C. 粉末中一定不含有和D. 无法肯定粉末里是否含有和答案：A、D解析：与盐酸反应产生气体的物质可能有、和，气体X通过足量的溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由和组成，原粉末中、和至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有，但受热分解会使混合物粉末质量减少，而实际剩余固体的质量都增加了，原因只能是发生了反应：。综上分析，混合物中有、，无法确定混合物中是否有和。点评：此题中“混合物经加热后质量增大”是分析的难点。另外这些实验无法证实NaCl的存在与否，思考中易将NaCl忽略。碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较。Na2CO3和NaHCO3作为碳酸的正盐和酸式盐二者既有区别又有联系分析如下：1. 向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。2. Na2CO3溶液与稀HCl的反应向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应：先Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3,后NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2 .向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2.如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应，采用方法放出CO2是0.4mol；采用方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。3. Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀 的原取溶液为Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。4. 侯氏制碱法反应式：NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl.注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2，NaHCO3晶体析出过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。【变式训练7】有关纯碱和小苏打的叙述正确的是 （ ） A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应，NaHCO3产生的CO2多 B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多 C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀D. Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应答案：A解析：Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应，有关物质的质量关系是：Na2CO32HCl = 2NaClH2OCO2106 g 73 g 44 gNaHCO3HCl = NaClH2OCO2 84 g 36.5 g 44 g 显然，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应，NaHCO3产生二氧化碳多，Na2CO3消耗盐酸多，故A正确，B不正确。向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH)2有如下反应： = H2O， Ba2= BaCO3，C选项不正确。Na2CO3溶液不能与NaOH反应，D选项不正确。【变式训练8】（09海南卷3）除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是：A通入二氧化碳气体 B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水 D加入稀盐酸答案：A击破考点五：有关实验探究的试题例5：有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与SO2的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。有关资料：Na2SO3具有较强的还原性，易氧化成Na2SO4请回答下列问题：（1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，则反应的化学方程式是_。（2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3：_。（3）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：将装置中反应后的固体溶解于水BaCl2溶液白色沉淀稀HNO3溶液仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4上述方案是否合理？_。请简要说明两点理由：_；_。答案：（1）2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2；（2）取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体；（3）不合理稀HNO3能将BaSO3氧化为BaSO4；如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将氧化成解析：从物质的性质和离子的检验知识出发，体现学生对实验方案的设计能力和对实验方案的评价能力探究，实验的目的性明确，对学生的实验探究具有指导性。（1）主要类比教材中Na2O2和CO2反应的化学方程式来书写。（2）主要考查对亚硫酸盐的检验，即通过加入稀盐酸或稀硫酸，产生SO2，然后通过特征现象（SO2使品红溶液褪色）进行检验。（3）主要考查-的检验，即先用稀盐酸酸化，然后加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液进行检验，而不是先加钡盐溶液后加酸，主要是亚硫酸盐极易被HNO3或Na2O2等氧化性物质氧化成硫酸盐而对-的检验造成干扰。点评：化学实验的探究，在有关实验方案的设计和方案的评价方面展开，既能培养学生对问题的分析能力，又能培养学生对实验的探究精神。通过探究训练，使学生掌握评价实验方案的常见角度和方法，达到开阔思维的境界。【变式训练9】常州一中2020学年度第二学期高三化学期初试卷 我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：NH3CO2H2O NH4HCO3 ； NH4HCO3NaCl NaHCO3NH4Cl ；2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O （1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是 （填字母标号）。a碳酸氢钠难溶于水 b碳酸氢钠受热易分解c碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验。 一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。试回答下列有关问题：（）乙装置中的试剂是 ；（）丁装置中稀硫酸的作用是 ；（）实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是 （填分离操作的名称）。 另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验。（）实验时，须先从 管通入 气体，再从 管中通入 气体；（）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是 ；（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法： 。答案 （1）c （2）（）饱和碳酸氢钠溶液； （）吸收未反应的NH3（答“防止倒吸”或“吸收CO2”不给分）；（）过滤 （）a、NH3， b、CO2； （）增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率； （3）用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。（或往烧碱溶液中通入过量CO2 ；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等。其他合理方法均可） 【变式训练10】过氧化钠与水反应的探究用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。（1）由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成；第二，_。过氧化钠跟水反应的化学方程式：_，其中还原剂是_。（2）某研究性学习小组拟用如图装置进行实验，以证明上述结论。答案见解析 解析：（1）物质燃烧有两个条件，一是温度达到着火点；二是有氧气等助燃物质存在。由此进行分析可得出：该反应是放热反应。反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，其中Na2O2既是氧化剂又是还原剂。（2）本小题实质上是考查氧气的检验、气密性检查等化学实验基本操作方法的应用。将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃。将导管口浸入水中，反应过程中导管口有气泡冒出。（3）在限定范围内考查学生实验探究能力。答案多样化，如：硫化钠溶液，溶液变浑浊；红色布条，布条褪色。注意，在氢氧化钠存在条件下检验过氧化氢，最好不要选用硫酸亚铁、碘化钾等作为试剂。点评：实验探究应重视在课本实验的基础上进行探究。实验题倾向于化学实验基本操作，把课本小实验重组成一个微型的研究课题，从而达到培养学生学习化学兴趣的目的用以验证第一条结论的实验方法是_。用以验证第二条结论的实验方法及现象是_。（3）实验（2）往小试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红，振荡后，红色褪去。为探究此现象，该小组同学从查阅有关资料中得知：过氧化钠跟水反应可生成过氧化氢（H2O2），过氧化氢具有强氧化性和漂白性。请设计一个简单的实验，证明过氧化钠和足量水充分反应后的溶液中有过氧化氢存在。现有硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、硫酸亚铁溶液、碘化钾溶液、红色布条等，请从中选择试剂，加以验证（只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象）。试剂：_。现象：_。击破考点六：相关计算例6：有NaHCO3、Na2CO3、CaO、NaOH组成的混合物27.2g, 把它们溶于水后,溶液中Ca2+、均转化为沉淀，将反应后的溶液蒸干，最后得到白色固体物质共29g，则原混合物中Na2CO3的质量是 （ ）A.10.6g B.5.3g C.5.9g D.无法确定答案：A解析：发生反应的方程式为：CaO+H2O=Ca（OH）2，2 NaHCO3+Ca(OH)2= CaCO3+2 H2O,Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH.设Na2CO3为amol，NaHCO3为bmol，则CaO为（a+b）mol。由于CaO+H2O=Ca（OH）2，使混合物增加了（a+b）mol水的质量；由NaHCO3转化成CaCO3使混合物减轻了bmol水的质量，所以反应前后的质量差为amol水的质量。依题意得a=1.8/18mol=0.1mol小结：解此类题目的要诀是合理分析反应的进行顺序，按方程式逐一分析。有关钠的化合物的混合物的计算:（1）NaHCO3和Na2CO3固体混合物加热。仅发生反应2NaHCO3Na2CO3CO2H2O,反应的差量即为分解产生的H2O和CO2,由差量法求解.（2）amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合物在密闭容器中加热。发生的反应按下列方式处理：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O分解产生的CO2与Na2O2反应完后，若Na2O2过量，H2O再与Na2O2反应.当a/b1/2时，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O、CO2当a/b1/2，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O当1/2a/b1:1,按反应和由差量法求算，质量减少由两部分组成：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O产生的水和由2NaHCO3Na2CO3CO2H2O生成的H2O和CO2.【变式训练11】某碳酸钾样品中的杂质含有纯碱、硝酸钾、硝酸钡中的一种或两种。取7.8 g该样品溶于 适量水中得到澄清溶液，再加入过量CaCl2溶液得到沉淀5.0 g。下列对原样品中所含杂质的判断正确的是A一定没有Na2CO3和Ba(NO3) B一定有Na2CO3而没有Ba(NO3)C没有Na2(CO3)2但有KNO3可能还有Na2CO3 D没有Na2CO3但有Na2(CO3)2和KNO3答案：C【变式训练12】有50mLNaOH溶液，向其中逐渐通入一定量的CO2，随后取此溶液10mL将其稀释到100mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液，产生的CO2气体体积（标准状况下）与所加入的HCl的体积之间的关系如图所示：试分析：NaOH在吸收CO2气体后，在甲、乙两种情况下，所得溶液中存在的溶质是甲： 其物质的量之比是： 乙： 其物质的量之比是： 且在两种情况下产生的CO2气体（标准状况）各是甲： mL；乙： mL。原NaOH溶液的物质的量浓度是 ；若以Na2O2固体溶于水配得100mL溶液需Na2O2 g答案：NaOH，Na2CO3；1:1；NaHCO3和Na2CO3；1:1；56mL；112mL；0.75mol/L；2.93g解析：NaOH溶液中通入一定量的CO2，有几种情况：一种情况是CO2不足，反应后的混合物为NaOH，Na2CO3；另一种情况是二者恰好完全反应生成Na2CO3；第三种情况是CO2过量，全部NaOH转化为NaHCO3；第四种情况是CO2过量，反应后的混合物为NaHCO3和Na2CO3。分析甲图象：加入盐酸50mL时开始产生CO2气体，至反应完毕消耗25mL盐酸，根据反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2可知滴加到50mL时开始反应，根据耗酸量可知NaHCO3的物质的量。分析图象加入50mL以前，无气体放出，与盐酸反应转化为NaHCO3应消耗25mL盐酸，则与NaOH反应的盐酸也应是25mL。由此得也甲成分只能为NaOH和Na2CO3，且物质的量之比为1:1，产生CO2的体积为0.056L.分析乙图象：加入盐酸25mL时开始产生CO2气体，消耗50mL盐酸反应完全，耗酸为末产生气体时的2倍，说明原物质是Na2CO3和NaHCO3的混合物，由耗酸量可判断出物质之比为1:1，产生气体亦可由产生气体耗酸量求得，为0.112L。原溶液NaOH物质的量浓度可由Na+守恒求得。变式训练13：2molNaHCO3和一定量Na2O2固体混合，在加热条件下让其充分反应，150下所得气体仅含2种组分，反应后固体的物质的量n的取值范围是An=l Bln2 C2n4 Dn4答案：C击破考点七：碱金属元素性质的相似性和递变性及焰色反应例7：下列叙述正确的是（ ）A.碱金属性质相似均为银白色金属B.按原子序数增加则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：由于未深入研究个别碱金属的性质，仅按碱金属的相似性和递变性推导而产生错误。碱金属中铯为微具浅黄色的金属，故A不正确；钾的密度为0.86g/cm3，比Na的密度0.97g/cm3小而有特殊性，B也不正确；锂的密度为0.53g/cm3，比煤油密度小，可浮于煤油上，所以锂要用密度更小的石蜡同保存，C对；碳酸氢盐一般比其对应的正盐易溶，但NaHCO3例外，D不正确。 点评：碱金属元素单质的化学性质：1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与、水、稀酸溶液反应，生成含（为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱；2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：与反应越来越剧烈，产物越来越复杂，与反应越来越剧烈，随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：。【变式训练14】某物质灼烧时，焰色反应呈黄色，下列判断正确的是 （ ）A. 该物质一定含钠元素B. 该物质一定是钠的化合物C. 该物质一定是金属钠D. 不能确定该物质中是否含钾元素答案：AD解析：焰色反应的作用是检验某些金属或金属离子的存在观察钾元素的焰色反应时焰色为黄色证实有Na元素，可能是单质，也可能是化合物。K元素的确定方法是透过蓝色钴玻璃滤去黄光呈紫色。【变式训练15】某碱金属0.575g与足量水反应，得到标准状况下280mL氢气，则该金属的相对原子质量是 （ ） A23 B39 C85 D133答案：A解析：碱金属为1价，2mol碱金属单质可产生1molH2氢气的物质的量为：0.28L/22.4L/mol0.0125mol设该碱金属的相对原子质量为x2MH22x g1mol0.575g0.0125mol 解得：x231. （09上海卷10）9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有A0.2mol中子 B0.4mol电子C0.2mol质子 D0.4mol分子答案：B2. （08年全国理综I6）在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是 ANH4、Ba2、Cl、NO3BK、AlO2、Cl、SO42CCa2、Mg2、NO3、HCO3DNa、Cl、CO32、SO32答案：B3. （09全国卷8）下列叙述中正确的是A. 向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2 至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3 饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B. 向Na2 CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2 CO3的物质的量之比为1：2.C. 等质量的NaHCO3和Na2 CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同D. 向Na2 CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出答案：D解析：CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2,再加入NaHCO3是没有现象的，A项错；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B项错；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量HCl反应时，放出的CO2多，C项错；D项，发生的反应为：Na2CO3 + CO2 + H2O =2NaHCO3，由于NaHCO3的溶解性较小，故有结晶析出，正确。4. (09全国卷11)为了检验某含有杂质的样品的纯度，现将克样品加热，其质量变为g,，则该样品的纯度（质量分数）是A. B.C. D.答案：A解析：2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O D m (减少) 284 106 62x （）解得x=，将其带入下式可得： w(Na2CO3)= (w1- x )/W1 = ，A项正确。5. (2020年高考全国理综卷II)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浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是( )A. Na2O B. Na2O2C. Na2O和Na2O2 D. Na2O2和NaO2答案：C解析：HCl为0.04 mol。钠的氧化物若为Na2O，应为0.02 mol62 gmol1 = 1.24 g；若为Na2O2，应为0.02 mol78 gmol1 = 1.56 g。现1.5 g，介于1.241.56之间，应为二者的混合物。6. （08年广东化学19）碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（钝度约98）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42等杂质，提纯工艺路线如下：已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：（1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是 （写出1种）。（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是。（5）已知：Na2CO310H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) H1=+532.36 kJmol-1Na2CO310H2O(s)=Na2CO3H2O(s)+9H2O(g) H1=+473.63 kJmol-1写出Na2CO3H2O脱水反应的热化学方程式。答案：（1）Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3（2）使析出的晶体为Na2CO3H2O，防止因温度过低而析出Na2CO310H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长（3）用已预热的布氏漏斗趁热抽滤（4）溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质 其原因：母液中，含有的离子有Ca2，Na，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4，Ca(OH)2，CaCO3等沉淀（5）Na2CO3H2O（s）= Na2CO3（s） + H2O（g）H= +58.73kJmol17. （09宁夏卷27）下图表示有关物质（均由短周期元素形成）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物质的量之比为43，G、H分别是 、 （填化学式）；（4）反应产物中K的化学式为 ；（5）反应的离子方程式为 。答案：(1)Al C Na2O2 (2) 2H2O +Na2O2 =4NaOH+O2 2Al+ 2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(3) CO2 CO (4) Na2CO3 (5) 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32- 解析：D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口，根据中学化学知识基本锁定Na2O2，能与水和CO2反应，但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水，则G为CO2；再依据K能溶于水，说明K为Na2CO3 ，F为O2; 题给信息黑色单质B与氧气（F）反应得到G（CO2），说明B为C（碳）；依据F（O2）与E反应生成C(水)可知E为氢气，再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气，可得到A为Al. 1. 下列关于金属的叙述中正确的是（ ）A所有的金属都是固态的 B金属具有导电性、导热性和延展性 C活泼的金属、或较活泼