2023届新高考新教材化学人教版一轮学案-第三章第1讲　钠及其化合物

第1讲钠及其化合物复习目标核心素养1.能列举、描述、辨识钠及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。2．能根据钠及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。3．能说明钠及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。1.宏观辨识与微观探析：能从钠元素的原子结构认识钠的性质，理解“结构决定性质”的内涵。2．变化观念与平衡思想：认识钠的活泼性的本质是容易失去最外层一个电子，钠发生化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律。考点一钠的性质1．物理性质颜色状态密度硬度熔点银白色固体比水小，比煤油大较小较低，低于100℃2.化学性质钠在化学反应中易失去最外层的一个电子，表现很强的还原性。(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应O2常温：4Na＋O2=2Na2O(白色固体)加热：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(淡黄色固体)Cl22Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl(2)与水的反应2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。钠与水(含酚酞)反应的实验现象分析：(3)与酸的反应(写离子方程式)2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，(4)与盐溶液的反应与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。如与CuSO4溶液反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋2Na2SO4。总反应为2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。(5)与羟基化合物的反应2Na＋2C2H5OH→2C2H5ONa＋H2↑。①钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是：有酸酸在前，无酸水为先。②钠与乙醇反应的特点——慢、沉钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动，能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。3．工业制备2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。4．保存钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将钠保存在煤油中。(1)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰。(√)(2)金属钠着火时，可用泡沫灭火器灭火。(×)(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。(×)(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。(×)(5)根据反应Na＋KCleq\o(=,\s\up7(熔融))NaCl＋K↑知，Na的金属性强于K。(×)(6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。(√)题点一钠与氧气的反应(2021·泰安月考)(双选)下列叙述正确的是()A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗：2Na＋O2=Na2O2B．一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物，失去的电子数为0.1NAC．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末D．钠在空气中长期放置，最终主要生成物为碳酸钠【解析】钠在通常条件下反应生成氧化钠，加热条件生成过氧化钠，故A错误；2.3g钠的物质的量为0.1mol，而钠无论反应后产物是什么，钠元素反应后一定变为＋1价，故0.1mol钠失去0.1NA个电子，故B正确；钠在空气中加热，生成了淡黄色的过氧化钠，故C错误；钠在空气中长期放置，开始生成氧化钠，最终变成碳酸钠，故D正确。【答案】BD[母题延伸](1)0.1mol钾在空气中加热得到K2O、K2O2、KO2的混合物转移电子数是多少？(2)0.1mol钠在空气中长期放置最终得到产物的质量是多少？提示：(1)0.1NA(2)5.3g[对点训练1](2021·武汉模拟)某同学将金属钠露置于空气中足够长时间，观察到下列现象：银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是()A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了Na2OB．出现液滴原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液C．最后白色粉末为碳酸钠粉末D．最后白色粉末的质量比金属钠质量大解析：B小块金属钠露置于空气中发生的变化中，银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体，是钠被氧化为氧化钠；氧化钠和水反应生成氢氧化钠；氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠固体，最终风化变成的白色粉末为碳酸钠，据此解答。因钠很活泼，易被氧化，则金属钠在空气中易被氧化形成氧化钠，出现表面变暗现象，故A正确；氧化钠与空气中的水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，故B错误；生成的氢氧化钠再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠的结晶水合物，最终风化变成的白色粉末为碳酸钠，故C正确；最后白色粉末为碳酸钠，质量比金属钠的质量大，故D正确。题点二钠与水溶液反应的实质(1)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_____________________________________________。①MgSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥CuSO4溶液⑦饱和NaCl溶液(2)按要求书写反应的离子方程式①将Na投入Ca(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②将Na投入NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；④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；⑤中Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意。【答案】(1)①④⑤⑦(2)①2Na＋Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)＋H2↑②2Na＋NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)=2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)＋NH3↑＋H2↑[母题变式](1)有同学认为钠的活泼性比铜强，钠与硫酸铜反应能够生成铜单质，试分析反应的条件？(2)有同学认为钠、氢氧化钠都不与氯化钠反应，故钠投入饱和NaCl溶液中不会有固体析出，试分析该同学的认识是否正确？提示：(1)钠与熔融的硫酸铜反应。操作方案可为在惰性气体保护下，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水硫酸铜与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。(2)错误。向饱和NaCl溶液中投入钠，溶液中水减少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)的溶解平衡向左移动，析出固体NaCl。[对点训练2]向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是()A．三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈C．三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同解析：D钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B错误；100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·L－1的NaOH，X、Y、Z三个烧杯各投入0.05mol钠，反应后的溶液中溶质及其物质的量分别为：X中0.05molNaOH、Y中：0.01mol·L－1NaCl和0.04molNaOH、Z中0.051molNaOH，溶质的物质的量浓度不相同，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应，故生成H2的量相同，D正确。[对点训练3](2021·福建新高考适应卷，10)钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，下图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是()A．钠的密度比液氨大B．溶液的导电性增强C．0.1mol钠投入液氨生成0.01molH2时，Na共失去0.02mol电子D．钠和液氨可发生以下反应：2NH3＋2Na=2NaNH2＋H2↑解析：CA项，钠沉在液氨中，则密度比液氨大，正确；B项，液氨不导电，与钠反应产生自由移动的离子，导电性增强，正确；C项，根据图示，0.1mol金属钠完全反应，则失去0.1mol电子，错误；D项，钠与NH3发生氧化还原反应生成NaNH2和H2，正确。考点二氧化钠和过氧化钠氧化钠和过氧化钠的比较物质氧化钠过氧化钠色态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物非碱性氧化物氧的价态－2－1电子式化学键离子键离子键、非极性键与H2O反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2与HCl反应Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要性质具有碱性氧化物的通性具有强氧化性用途供氧剂、漂白剂、消毒剂(1)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。(√)(2)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA。(×)(3)7.8g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA。(×)(4)Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应。(×)题点一Na2O2的性质及实验探究(2021·北京市丰台区模拟改编)以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如下：下列说法不正确的是()A．装置②中试剂可以是澄清石灰水B．装置③的作用是干燥O2C．收集氧气应选择装置bD．装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶【解析】装置②中试剂用来除掉二氧化碳气体，而澄清石灰水浓度过小，不能用来除去CO2，可选用NaOH溶液，A错误；装置③中盛有浓硫酸，作用是干燥O2，B正确；由于氧气密度大于空气，应选择装置b，C正确；装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶，验证二氧化碳是否除尽，D正确。【答案】A[母题延伸](1)能用上题b装置收集的气体是________。①O2②NH3③Cl2④NO⑤CO2⑥SO2(2)若用上题a装置收集氯气如何操作？提示：(1)①③⑤⑥(2)在装置a中充满饱和食盐水[对点训练1]为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验：有关说法不正确的是()A．实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑B．实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂C．综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成D．综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的是O2答案：D题点二Na2O2与CO2、H2O反应的定量计算(2021·九江模拟)在一定条件下，使CO和O2的混合气体26g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是()A．9∶4 B．1∶1C．7∶6 D．6∶7【解析】由反应2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，可知混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应生成固体为Na2CO3,1molNa2O2生成1molNa2CO3，质量增加28g，若固体增重14g，说明混合气体中CO为14g，说明原CO与O2反应生成0.5molCO2需要0.5molCO(14g)和0.25molO2(8g)故余26g－14g－8g＝4g未反应气体。若4g为O2，原O2与CO质量比为12g∶14g＝6∶7，若4g为CO，原O2与CO质量比为8g∶18g＝4∶9，故选D。【答案】D[母题变式]上题中原混合气体的平均摩尔质量________。答案：29.8g/mol或29.1g/mol[对点训练2](双选)下列说法不正确的是()A．2.3gNa投入97.7g水中，所得溶液的质量分数为4%B．62gNa2O与78gNa2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度不相同C．78gNa2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5molD．将28gCO充分燃烧，生成的CO2全部通入足量Na2O2中完全反应，固体质量增加28g解析：AB2.3gNa投入97.7g水中，生成4.0gNaOH和0.1gH2，所得溶液的质量分数为eq\f(4.0g,2.3g＋97.7g－0.1g)×100%＞4%，A不正确；62gNa2O与78gNa2O2的物质的量均为1mol，投入相同体积的足量水中，生成NaOH的物质的量均为2mol，且溶液的质量均增加62g，所得溶液的浓度相同，B不正确；78gNa2O2的物质的量为1mol，与足量CO2或H2O(g)充分反应，均存在关系式：2Na2O2～O2，所以二者生成的O2均为0.5mol，C正确；将28gCO充分燃烧，生成的CO2全部通入足量Na2O2中，完全反应生成Na2CO3，1个Na2CO3分子与1个Na2O2分子相比，Na2CO3比Na2O2多出1个C原子和1个O原子，所以固体增加的质量等于CO的质量(28g)，D正确。[归纳总结]Na2O2与CO2、H2O反应的定量关系电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)变化关系CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的eq\f(1,2)，等于生成氧气的体积，即ΔV＝V(O2)＝eq\f(1,2)V(混合)固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO)＝28g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2)＝2g·mol－1×n(H2O)考点三碳酸钠、碳酸氢钠1．物理性质和用途名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打水溶性易溶于水易溶于水，溶解度比Na2CO3小水溶液酸碱性碱性碱性主要用途用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸等工业中灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一2．化学性质(书写化学方程式或现象)3．相互转化Na2CO3eq\o(,\s\up7(①CO2＋H2O；②适量H＋),\s\do5(①固体加热；②适量OH－))NaHCO3(1)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。(×)(2)相同温度下溶解度：小苏打＜苏打，热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3。(√)(3)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解。(×)(4)向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出。(√)(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。(√)(6)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡。(×)题点一碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别(2021·青岛模拟)有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()选项操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀的为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈的为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀的为Na2CO3D逐渐加入等浓度的盐酸立即产生气泡的为Na2CO3【解析】A项，二者均产生沉淀CaCO3；B项，反应较剧烈的为NaHCO3；D项，立即产生气泡的为NaHCO3。【答案】C[母题变式]同浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液，下列操作不能鉴别的是()A．滴加盐酸 B．滴加Ca(OH)2溶液C．测溶液pH D．滴加BaCl2溶液答案：B[对点训练1]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Ⅰ所示实验，不能够达到实验目的的原因是_______________。(2)图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为____________。(3)若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是_________(填化学式)。解析：(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，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。答案：(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，两者的反应现象相同，故达不到鉴别目的(2)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(3)NaHCO3[方法技巧]Na2CO3、NaHCO3的鉴别与除杂(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法(2)Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂方法混合物(括号内为杂质)除杂方法或试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热至恒重NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液题点二Na2CO3、NaHCO3与酸反应图像将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1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()【解析】向NaOH与Na2CO3的混合溶液中滴加盐酸，盐酸首先与NaOH反应，然后与Na2CO3反应转化为NaHCO3：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，之后与HCOeq\o\al(－,3)反应生成CO2，因n(OH－)＝n(COeq\o\al(2－,3))＝0.01mol，故加入0.02molHCl后开始有气体生成。结合各物质的量分析图像可知，选项C符合题意。【答案】C[母题变式]向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：则下列分析都正确的组合是()①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3A．①② B．①③C．②④ D．②③答案：A[对点训练2]分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是________(填化学式)，其物质的量之比为________________。(2)在B情况下，溶质是________(填化学式)，其物质的量之比为________________。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________________________。解析：CO2与NaOH溶液反应时，据CO2与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2mol·L－1×0.15L＝0.03mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为eq\f(0.03mol,0.02L)＝1.5mol·L－1答案：(1)NaOH、Na2CO31∶1(2)Na2CO3、NaHCO31∶1(3)1.5mol·L－1[方法规律]依据图像特点判断溶液中溶质成分的方法若a＝0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为NaHCO3若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为Na2CO3若V(Oa)＞V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH若V(Oa)＜V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3【命题分析】本部分知识在高考考查中更多以选择题的形式考查，考查学生对钠及其化合物性质的了解、实验的基本操作及实验评价，重点考查NaHCO3分解的反应、碳酸钠与酸的反应、碳酸钠质量分数的测定。考查宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科素养。侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年所发明的一种高效、低成本的制碱方法，是将索尔维制碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳(合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气)。其制备流程图如下。反应原理：①产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。②产生Na2CO3的反应：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。优点：CO2、饱和食盐水能循环使用，体现绿色化学思想，能充分利用食盐中的钠和氯，避免产生大量的氯化钙废液和废渣，并可节省一些设备。1．(双选)以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：则下列叙述错误的是()A．A气体是CO2，B气体是NH3B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶解析：ADA项，利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，错误；B项，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，利用了溶解度的差异，正确；C项，操作Ⅲ是过滤，因此用到玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，正确；D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，错误。2．(2021·湖南衡阳市高三联考)用如图所示的实验装置模拟侯氏制碱法的主要反应原理。下列说法正确的是()A．侯氏制碱法中可循环利用的气体为NH3B．先从a管通入NH3，再从b管通入CO2C．为吸收剩余的NH3，c中应装入碱石灰D．反应后冷却，瓶中析出的晶体主要是纯碱解析：B侯氏制碱法中可循环利用的气体是CO2，A项错误；NH3在水中的溶解度极大，为了防止倒吸，应先从a管通入NH3，再从b管通入CO2，B项正确；碱石灰(主要成分是NaOH和CaO)不能吸收NH3，C项错误；反应后冷却，瓶中析出的晶体主要是NaHCO3，将其加热得到纯碱(Na2CO3)，D项错误。3．实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液，下列有关操作错误的是()A．图1为制取氨气将其溶于饱和食盐水B．图2为过滤获得碳酸钠晶体C．图3为灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠D．图4为蒸发浓缩氯化铵溶液解析：BA项，用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气，正确；B项，侯氏制碱法中溶液析出的晶体为碳酸氢钠，故应过滤获得碳酸氢钠，错误；C项，在坩埚中灼烧碳酸氢钠分解制备碳酸钠，正确；D项，蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液，并不断搅拌，正确。4．某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。Ⅰ.制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用如图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成Na2CO3。(1)装置丙中反应的化学方程式为___________________________________________。(2)装置乙的作用是___________________________________________________。为防止污染空气，尾气中的________需要进行吸收处理。(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有________、_____________、________。Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择下列装置设计实验，并完成下表。选择的装置(填编号)实验现象实验结论样品中含NaHCO3(5)测定该纯碱样品的纯度：称取m1g样品，置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2g。则该纯碱样品的纯度为________________。解析：(5)实验所得沉淀为CaCO3，n(Na2CO3)＝n(CaCO3)＝eq\f(m2,100)mol，m(Na2CO3)＝eq\f(106m2,100)g，纯碱样品的纯度为eq\f(106m2,100m1)×100%＝eq\f(106m2,m1)%。答案：(1)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl(2)除去CO2中的HCl气体氨气(NH3)(3)过滤洗涤灼烧(4)A、BB中溶液变浑浊(或A、CC中物质变蓝或A、C、BC中物质变蓝，B中溶液变浑浊)(5)eq\f(106m2,m1)%

考点四碱金属焰色试验1．碱金属的一般性与特殊性(1)一般性相似性递变性(由Li→Cs)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①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。②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。③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。④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶。⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。2．焰色试验(1)焰色试验的概念很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色，根据火焰呈现的特征颜色判断试样所含金属元素的定性分析操作。(2)焰色试验的操作铂丝无色eq\o(→,\s\up7(蘸取))待测物eq\o(→,\s\up7(酒精灯),\s\do5(灼烧))观察火焰颜色eq\o(→,\s\up7(用盐酸),\s\do5(洗涤))铂丝eq\o(→,\s\up7(酒精灯),\s\do5(灼烧))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；钡元素：黄绿色；Ca元素：砖红色。铂丝洗涤时要用盐酸洗(不能用稀H2SO4洗)，然后灼烧，火焰为无色时，说明洗净。(1)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋。(√)(2)焰色试验是金属化合物的性质。(×)(3)观察K＋需要透过柴紫色钴玻璃。(×)(4)碱金属都可以保存在煤油中。(×)(5)碱金属与水反应，均漂浮在水面上。(×)(6)每次进行焰色试验后都要用硫酸清洗铂丝。(×)题点一碱金属性质下列有关铯及其化合物的说法不正确的是()A．CsOH的碱性比KOH的强B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2C．Cs的还原性比Na的强D．Li的金属性比Cs的强【解析】根据元素周期律，Cs的金属性比K强，故CsOH的碱性比KOH强，A项正确；Cs的化学性质与钠相似，Na能与水或稀盐酸反应产生H2，故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H2，且反应更剧烈，B项正确；Cs的还原性强于Na，C项正确；Li、Cs均为碱金属元素，Cs的电子层数多，更容易失去最外层电子，故金属性：Cs>Li，D项错误。【答案】D[母题变式]碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中重要的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是()A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸解析：B钫是碱金属中最活泼的金属，在空气中燃烧生成的氧化物很复杂，不只生成Fr2O。[对点训练1]碱金属元素单质及其化合物有广泛用途。回答下列问题：(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是_______________________________________________________。(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法中正确的是________(填字母)。A．钾在空气中燃烧时，只生成K2OB．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸C．1mol·L－1KOH溶液比1mol·L－1NaOH溶液碱性强(3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为_____________________________，与水反应放出氢气，生成1mol氢气时，反应中转移电子数为________。(4)工业上用钠制钾，反应方程式为Na＋KCleq\o(,\s\up7(801℃))K↑＋NaCl，其原理为______________________________________。答案：(1)锂可以与水反应(2)B(3)K＋[∶H]－NA(4)高温下，K变为蒸气逸出，平衡右移题点二焰色试验焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示：下列叙述中不正确的是()A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验【解析】如果不将铂丝灼烧到火焰无色，会给样品火焰颜色带来干扰，A正确；观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，B正确；焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰，C错误；铁丝与铂丝灼烧时都没有颜色，可以进行焰色试验，D正确。【答案】C[对点训练2]利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。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．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色解析：B某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色，如H2燃烧产生淡蓝色火焰，单质硫在空气中燃烧产