建平中学化学：碱金属

1、 碱金属复习山大附中 范宏利 1. 了解金属钠的物理性质了解金属钠的物理性质, 掌握钠的化学性质；掌握钠的化学性质； 2. 从原子的核外电子排布，理解碱金属元素的相从原子的核外电子排布，理解碱金属元素的相似性和递变性；似性和递变性； 3. 以氢氧化钠为例，了解重要的碱的性质和用途以氢氧化钠为例，了解重要的碱的性质和用途; 4. 了解钠的重要化合物；了解钠的重要化合物； 5. 以过氧化钠为例，了解过氧化物的性质以过氧化钠为例，了解过氧化物的性质 6. 以上各部分知识的综合应用。以上各部分知识的综合应用。一、复习要求一、复习要求四、复习要点四、复习要点1.钠的物理性质。钠的物理性质。2.钠的化学性

2、质钠的化学性质（1）与非金属单质的反应）与非金属单质的反应（2）与水的反应）与水的反应（3）与稀酸溶液的反应）与稀酸溶液的反应（4）与某些盐溶液的反应）与某些盐溶液的反应3.钠的存在、制备和用途。钠的存在、制备和用途。（一）基础知识确认（一）基础知识确认名称名称氧化钠氧化钠过氧化钠过氧化钠化学式化学式氧元素化合价氧元素化合价电子式电子式化合物类型化合物类型颜色状态颜色状态某某些些化化学学性性 质质与水反应与水反应与与CO2反反应应与盐酸反与盐酸反应应用途用途保存保存4.氧化钠和过氧化钠的比较氧化钠和过氧化钠的比较5.碳酸钠和碳酸氢钠的比较碳酸钠和碳酸氢钠的比较6.氢氧化钠的性质，特别是氢氧化钠

3、与氢氧化钠的性质，特别是氢氧化钠与二氧化碳的反应。二氧化碳的反应。7.根据原子结构推测碱金属性质上的相根据原子结构推测碱金属性质上的相似性和递变性。似性和递变性。8.焰色反应焰色反应（二）重要知识点强化（二）重要知识点强化1.钠的性质钠的性质 钠露置在空气中的一系列变化钠露置在空气中的一系列变化: NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO310HO Na2CO32.钠与盐溶液的反应：钠与盐溶液的反应：例例1：将同样大小的金属钠分别加入将同样大小的金属钠分别加入MgCl2溶液；溶液；FeCl3溶液；溶液；饱和饱和NaCl溶液溶液NH4Cl溶液中。各有何现象？主要溶液中。各有何现象？主要生成物各

4、是什么？生成物各是什么？3.钠与水的反应：钠与水的反应：例例2（02上海）在烧杯中加水和苯上海）在烧杯中加水和苯(密度：密度：0.88 gcm-3)各各50 mL。将一小粒金属钠。将一小粒金属钠 (密度：密度：097gcm-3)投入烧杯中。观察到投入烧杯中。观察到的现象可能是的现象可能是 ( ) A. 钠在水层中反应并四处游动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作上下钠在苯与水的界面处反应并可能作上下跳动跳动例例3:高一新教材演示钠与水的反应时进行了高

5、一新教材演示钠与水的反应时进行了 两次实验，两次实验，第一次在烧杯里实验，观察钠与水反应的现象，第二第一次在烧杯里实验，观察钠与水反应的现象，第二次在塑料瓶中进行，用于收集、检验反应生成的气体。次在塑料瓶中进行，用于收集、检验反应生成的气体。（1）第一次实验中，钠球在水面上游动，其原因是：）第一次实验中，钠球在水面上游动，其原因是：_第二次实验中，实验前要先将塑料瓶挤瘪，这样做的第二次实验中，实验前要先将塑料瓶挤瘪，这样做的目的是：目的是： _（2）某研究性小组拟用右图的装置进）某研究性小组拟用右图的装置进行钠跟水反应的实验，并收集、检验行钠跟水反应的实验，并收集、检验生成的气体。钠的密度是生

6、成的气体。钠的密度是0.97g/cm-3，煤油的密度是煤油的密度是0.87g/cm-3。请回答下列。请回答下列问题：问题：液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边的胶塞，向液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边的胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，反应开始前钠煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，反应开始前钠的位置在的位置在_处，原因是处，原因是:_。反应后钠在煤油层和水层之间上下跳动，反应平缓反应后钠在煤油层和水层之间上下跳动，反应平缓连续进行。连续进行。 说明产生上述现象的原因：说明产生上述现象的原因：_ 写出钠跟水反应的离子方程式：写出钠跟水反应的离子方程式：_ 装置中的漏斗在反应过程中的主要作

7、用是：装置中的漏斗在反应过程中的主要作用是： _。本实验除能使反应连续进行、收集并检验气体外，本实验除能使反应连续进行、收集并检验气体外，还有一个优点是还有一个优点是_，这是因为，这是因为_。2.过氧化钠的性质过氧化钠的性质例例4（04理综理综12 ）取）取ag某物质在氧气中完某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加完全反应，反应后固体的质量恰好也增加ag。下列物质中不能满足上述结果的是。下列物质中不能满足上述结果的是 AH2 BCO CC6H12O6 DC12H22O11根据原理，形成规律根据原理，形成规律组

8、成符合组成符合(H2)m(CO)n变式练习：变式练习：两种有机物以一定比例混合，两种有机物以一定比例混合，一定条件下在一定条件下在aLO2(足量足量)中充分燃烧恢复中充分燃烧恢复到原状态，再通过足量的过氧化钠，得到到原状态，再通过足量的过氧化钠，得到气体仍是气体仍是 aL，下列组合中符合此条件的，下列组合中符合此条件的是：是： ACH4 C2 H4 BCH3CH2OH CH3COOH CC2H6 HCHO DHCOOH CH3COOCH3例题例题5:5:200200时，时，3.88g CO3.88g CO2 2和和 H H2 2O O蒸汽的混蒸汽的混合物通过足量的合物通过足量的NaNa2 2O

9、 O2 2充分反应后充分反应后, ,固体增加固体增加的质量为的质量为2.28g,2.28g,试计算原气体的试计算原气体的COCO2 2和和 H H2 2O O的质量。的质量。变式练习变式练习: :200200时，时，3.88g A3.88g A气体与足气体与足量的量的NaNa2 2O O2 2完全反应后完全反应后, ,固体增加的质量固体增加的质量为为2.28g,2.28g,试推断试推断A A气体的组成气体的组成. .例例6 (2004年春季上海综合年春季上海综合)1995年年3月东京地铁发生月东京地铁发生了震惊世界的沙林毒气事件。毒气是通过呼吸道等途了震惊世界的沙林毒气事件。毒气是通过呼吸道等

10、途径进入人体引起死亡的，因此，在毒气现场必须穿戴径进入人体引起死亡的，因此，在毒气现场必须穿戴防护衣和防毒现具。有一种生氧防毒面具，它由面罩、防护衣和防毒现具。有一种生氧防毒面具，它由面罩、生氧罐、呼气管和吸气管等组成。使用时，人体呼出生氧罐、呼气管和吸气管等组成。使用时，人体呼出的气体经呼气管进入生氧罐，干燥后二氧化碳与罐中的气体经呼气管进入生氧罐，干燥后二氧化碳与罐中的过氧化钠的过氧化钠(Na202)反应，产生氧气和碳酸钠，氧气沿反应，产生氧气和碳酸钠，氧气沿吸气管进入面罩。请在框内画出上述防毒面具的工作吸气管进入面罩。请在框内画出上述防毒面具的工作原理图，并写出产生氧气的化学方程式。原理

11、图，并写出产生氧气的化学方程式。化学方程式：化学方程式：_ 。例例7:(04上海上海26)某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样（已知试样质量为（已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为、锥形瓶和水的质量为190.720g），利用左图装置测定混合物中），利用左图装置测定混合物中Na2O2的质的质量分数，每隔相同时间读得电子天平的数据如表：量分数，每隔相同时间读得电子天平的数据如表：（1）写出）写出Na2O2和和H2O反应的化学方程式反应的化学方程式 （2）计算过氧化钠质量分数时，必需的数据是）计算过氧化钠质量分数时，必需的数据是 不必作第不必作第6次读数的原因是

12、次读数的原因是 （3）测定上述样品（）测定上述样品（1.560g）中）中Na2O2质量分数的另一种方案，质量分数的另一种方案，其操作流程如下：其操作流程如下：操作操作的名称是的名称是 需直接测定的物理量是需直接测定的物理量是 测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯，还需测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯，还需要要 、 （固定、夹持仪器除外）（固定、夹持仪器除外）在转移溶液时，如溶液转移不完全，则在转移溶液时，如溶液转移不完全，则Na2O2质量分数的测定质量分数的测定结果结果 （填偏大、偏小或不变）。（填偏大、偏小或不变）。变式练习：变式练习：现行高一新教材中有一个演示实验：

13、现行高一新教材中有一个演示实验：用脱脂棉包住约用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末，置于石棉网过氧化钠粉末，置于石棉网上，往石棉网上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧上，往石棉网上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。起来。 (1)由实验现象所得出的有关过氧化钠和水反应由实验现象所得出的有关过氧化钠和水反应的结论是：的结论是： a:有氧气生成；有氧气生成； b:_ (2)写出过氧化钠与水反应的化学方程式并标出写出过氧化钠与水反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目电子转移的方向和数目 ： _ (3) 某学校研究性小组拟用下图装置进行实验，以证明某学校研究性小组拟用下图装置进行实验，以证明上述结论。上述结

14、论。用以验证结论用以验证结论a的实验操作及现象是：的实验操作及现象是：_用以验证结论用以验证结论b的实验操作及现象是：的实验操作及现象是：_(4)该研究性小组的同学认为过氧化钠和水的反应该研究性小组的同学认为过氧化钠和水的反应可可生成生成H2O2,现请你设计一个简单的实验以证明现请你设计一个简单的实验以证明Na2O2和足量的和足量的H2O充分反应后的溶液中有充分反应后的溶液中有H2O2存在。存在。试剂：试剂：_ 现象：现象：_ _例例8：有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入硫的反应，都用如下图所示的装置

15、进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。中，木条复燃。请回答下列问题：请回答下列问题：第第1小组同学认为小组同学认为Na2O2与与SO2反应生成了反应生成了Na2SO3 和和O2，该反应的化学方程式是：，该反应的化学方程式是：请设计一种实验方案证明请设计一种实验方案证明Na2O2与与SO2反应生成白色反应生成白色固体中含有固体中含有Na2SO3。第第2小组同学认为小组同学认为Na2O2 与与SO2反应除了生成反应除了生成Na2SO3和和O2外，还有外，还有Na2SO4生成。为检验是否有生成。为检验是否有Na2SO4 生生成，他们设计了如下方案

16、：成，他们设计了如下方案：上述方案是否合理？上述方案是否合理？_。请简要说明两点理。请简要说明两点理由：由：_; _。将将B中反应后的中反应后的固体溶解于水固体溶解于水BaCl2溶液溶液白色白色沉淀沉淀稀硝酸稀硝酸仍有部分白色沉淀不溶仍有部分白色沉淀不溶解，证明有解，证明有Na2SO4生成生成3.碳酸钠的有关问题碳酸钠的有关问题问题问题1 1：饱和碳酸钠中通入足量：饱和碳酸钠中通入足量COCO2 2, ,出现什么现象出现什么现象? ?为什么为什么? ?问题问题2 2：向碳酸钠的浓溶液中逐滴加：向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入浓盐酸，直至不产生入浓盐酸，直至不产生COCO2 2为止，则为止，则在此过程

17、中在此过程中, ,溶液中溶液中HCOHCO3 3- -浓度的变化浓度的变化趋势是趋势是 . .试用坐标图的形试用坐标图的形式表示这一变化。式表示这一变化。V(盐酸盐酸)C(HCO3-)问题问题3 3：NaNa2 2COCO3 3溶液与盐酸的反应溶液与盐酸的反应例例9：化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究探究“NaHCO3和和Na2CO3与稀盐酸的反应与稀盐酸的反应”，按表中的试剂，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中管中(装置的气密性已检查装置的气密性

18、已检查)。请回答：请回答：(1)各组反应开始时，各组反应开始时，_装置中的气球体积先变大，该装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是：装置中反应的离子方程式是：_。(2)当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。写下表的空格。试剂用量试剂用量 实验现象实验现象(气球体气球体积变化积变化) 分析原因分析原因 第第组组 0.42gNaHCO30.53gNa2CO33mL4molL 盐酸盐酸 甲中气球与乙中气甲中气球与乙中气球的体积相等球的体积相等 甲、乙盐酸均过量甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)= n(Na2CO3

19、)V甲甲(CO2)=V乙乙(CO2) 第第组组 0.3gNaHCO30.3gNa2CO33mL4moLL 盐酸盐酸 甲中气球比乙中气甲中气球比乙中气球的体积大球的体积大 第第组组0.6gNaHCO30.6gNa2CO3 3mL2moLL盐酸盐酸 甲中气球比乙中气甲中气球比乙中气球的体积大球的体积大 片刻后，乙中气球片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变的体积基本不变 用离子方程式表示用离子方程式表示 例例10:已知某纯碱试样中含有已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质杂质，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。量分数，可用下图中的装置进行

20、实验。主要实验步骤如下：主要实验步骤如下：按图组装仪器，并检查装置的气密性按图组装仪器，并检查装置的气密性 将将a g试样放人锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液试样放人锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液称量盛有碱石灰的称量盛有碱石灰的U U型管的质量，得到型管的质量，得到b g b g 从分液漏斗滴人从分液漏斗滴人6molL6molL-1-1的硫酸，直到不再产生气体时为止的硫酸，直到不再产生气体时为止从导管从导管A A处缓缓鼓人一定量的空气处缓缓鼓人一定量的空气再次称量盛有碱石灰的再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到型管的质量，得到c g重复步骤重复步骤和和的操作，直到的操作，直

21、到U型管的质量基本不变，为型管的质量基本不变，为d g请填空和回答问题：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，）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转， 说明：说明：_。 （2）装置中干燥管）装置中干燥管B的作用是：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）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结 果果_（填偏高、偏低或不变）（填偏高、偏低或不变）（4）步骤）步骤的目的是的目的是:_. （5）步骤）步骤的目的是的目的是:_. （6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为）该试样中纯碱的质量分数的计算式为:_. （7

22、）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简）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。述一种不同的实验方法。4.与碱金属有关的推断与碱金属有关的推断例例11：A、B、C是由短周期元素间组成的三种常见的化合物甲、是由短周期元素间组成的三种常见的化合物甲、乙、丙是三种单质，这些单质和化合乙、丙是三种单质，这些单质和化合 物之间存在如下图所示物之间存在如下图所示的反应关系。的反应关系。 据此判断：据此判断： (1)在在A、B、C这三种化合物中，必定含有的元素是这三种化合物中，必定含有的元素是_(用甲、用甲、乙、丙表示乙、丙表示)。 (2)单质甲必定是单质甲必

23、定是_(填填“金属金属”或或“非金属非金属”)。写出单。写出单质甲和化合物质甲和化合物B反应生成单质丙和化合物反应生成单质丙和化合物C的离子方程式的离子方程式: _。 (3)单质乙的化学式是单质乙的化学式是_，化合物，化合物A的电子式为的电子式为:_。例例12：例例13：有有A A、B B、C C、D D、E E、F F、G G、H H、I I等九种常见物质。已等九种常见物质。已知知; ;其中只有其中只有B B、C C、 F F为单质，为单质，B B为固态，为固态，C C、F F为气态；为气态；化化合物中仅合物中仅A A、E E为气态；为气态；D D为淡黄色粉末；为淡黄色粉末；H H的焰色反应

24、呈黄的焰色反应呈黄色。它们的转化关系如图所示色。它们的转化关系如图所示( (反应条件未注明，物质状态均为反应条件未注明，物质状态均为常温常压下测得常温常压下测得) )。试回答：试回答：写出写出A与与D反应的化学方程式：反应的化学方程式：_;写出写出B与与G反应的化学方程式：反应的化学方程式：_; 写出写出D的电子式：的电子式：_，A的结构式：的结构式：_;用电子式表示用电子式表示G的形成过程：的形成过程：_。例例1414：甲、乙、丙为中学化学中常见的化合物，甲、乙、丙为中学化学中常见的化合物，x x、y y为常见的为常见的单质。下图表示它们之间常发生的化学反应及其转化关系。单质。下图表示它们之

25、间常发生的化学反应及其转化关系。( (化化学反应条件略去学反应条件略去) )(1)(1)甲、乙、丙中，肯定含有甲、乙、丙中，肯定含有y y元素的是元素的是_。(2)(2)若若x x为非金属单质，乙是由非金属元素组成的化合物时，甲为非金属单质，乙是由非金属元素组成的化合物时，甲可能为可能为( (用化学式表示用化学式表示)_)_。(3)(3)若若x x为非金属单质，乙为离子化合物，甲在常温下为液态时，为非金属单质，乙为离子化合物，甲在常温下为液态时，该反应的化学方程式可能为该反应的化学方程式可能为_；测得反；测得反应中消耗了应中消耗了0.6mol0.6mol乙，则乙转移电子的物质的量为乙，则乙转移

26、电子的物质的量为_。(4)(4)若若x x为金属单质时，将甲与乙反应的氧化产物为金属单质时，将甲与乙反应的氧化产物( (常温下为气常温下为气体体) )，通人，通人(3)(3)中还原产物的溶液中直至过量，该反应的离子方中还原产物的溶液中直至过量，该反应的离子方程式为程式为_._.甲甲 X丙丙乙乙乙乙+ y5.碱金属的计算碱金属的计算（1）利用平均值思想的计算：）利用平均值思想的计算：例例1515:46g:46g某碱金属和铷的合金与足量的水反应，某碱金属和铷的合金与足量的水反应，放出氢气放出氢气22.4L22.4L（标准状况），则合金中另一（标准状况），则合金中另一金属是：金属是： A. Li B

27、. Na C. K D. CsA. Li B. Na C. K D. Cs变式练习变式练习: : 两种金属的混合物两种金属的混合物15g,15g,跟足量盐跟足量盐酸反应酸反应, , 得到得到11.211.2升标准状况下的升标准状况下的 氢气氢气. .下下列各组金属符合上述条件的是列各组金属符合上述条件的是 A MgA Mg和和Ag B CuAg B Cu和和Zn Zn C Al C Al和和Fe D MgFe D Mg和和AlAl（2）差量法计算：）差量法计算：例例16：由：由NaOH和和NaHCO3组成的固体混合物组成的固体混合物18.4g，放在密闭容器中加热到放在密闭容器中加热到300，经

28、充分反应后排出气体，经充分反应后排出气体，冷却后称得剩余固体质量为冷却后称得剩余固体质量为166g。试计算原混和物。试计算原混和物中中NaOH的质量分数。的质量分数。 变式练习：变式练习：有有Na2CO3、NaHCO3、CaO和和NaOH组成组成的混合物的混合物27.2g，把它们溶于足量水中，充分反应后，把它们溶于足量水中，充分反应后，溶液中的溶液中的Ca2+、CO32-、HCO3-均转化为沉淀，将反应均转化为沉淀，将反应容器内的水分蒸干，最后得到白色固体共容器内的水分蒸干，最后得到白色固体共29g。试计。试计算原混和物中算原混和物中Na2CO3的质量是：的质量是： A. 10.6g B. 5

29、.3g C. 15.9g D. 无法确定无法确定 （3）数形结合）数形结合与图像有关的计算：与图像有关的计算：例例17：今有碱金属的两种碳酸盐组成的混合物今有碱金属的两种碳酸盐组成的混合物6.14g，加水溶解后，取所得溶液的十分之一，向其中缓慢滴加水溶解后，取所得溶液的十分之一，向其中缓慢滴加一定浓度的盐酸，并同时记录放出加一定浓度的盐酸，并同时记录放出CO2的体积的体积(标准标准状况状况)和消耗盐酸的体积，得到下图所示的曲线。试计和消耗盐酸的体积，得到下图所示的曲线。试计算：算：混合物中碳元素的质量分数。混合物中碳元素的质量分数。所滴加盐酸的物质的量浓度。所滴加盐酸的物质的量浓度。确定这两种

30、碱金属碳酸盐的化学式。确定这两种碱金属碳酸盐的化学式。例例18:自然界存在的某天然碱自然界存在的某天然碱( (纯净物纯净物) )的化学组成可表示为的化学组成可表示为aNaaNa2 2COCO3 3bNaHCObNaHCO3 3cHcH2 2O(aO(a、b b、c c为正整数为正整数) )。现称取不同质量的。现称取不同质量的天然碱样品，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液天然碱样品，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,30mL,产生产生COCO2 2的体积的体积( (标准状况标准状况) )如下图所如下图所示。示。若用若用2.49g样品进行同样的实验时样品进行同样的实验时,产生产生CO2_mL(标准状况标准状况). 另取天然碱样品另取天然碱样品3.32g与与300加热分解至完全加热分解至完全(300时时Na2CO3不分解不分解)，产生，产生CO2112mL(标准状况标准状况)和水和水0.45g，试通过计算确定，试通过计算确定该天然碱的化学式。该天然碱的化学式。实验所用盐酸的物质的量浓度为实验所用盐酸的物质的量浓度为_.若在上述某次实验中，收集到若在上述某次实验中，收集到336mL(标准状况标准状况)气体，该次实气体，该次实验中称取的天然碱的质量可能是：验中称取的天然碱的质量可能是：_.（4）极值讨论法：）极值讨论法：例例19：将某种碱金属将某种碱金属M及其氧化