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文档简介
考点09钠及其重要化合物
目录
考情探究
1.高考真题考点分布....................................................................1
2.命题规律及备考策略..................................................................1
考点梳理2
考法01钠及其氧化物....................................................................2
考法02氧化钠和过氧化钠...............................................................5
考法03碳酸钠与碳酸氢钠...............................................................8
考法04碱金属焰色试验...............................................................13
好题冲关
15
(—考情探究
L高考真题考点分布
考点内容考点分布
钠及其2023河北卷第2题,3分;2023天津卷第4题,3分;2023重庆卷第3题,3分;
氧化物2023广东卷第10题,2分;2023北京卷第12题,3分:2023浙江1月卷第5题,2分:
2022•河北卷第4题,3分;2022浙江6月卷第9题,2分;2021浙江6月卷第9题,2分
2024安徽卷第3题,3分;2023海南卷第3题,2分;2023天津卷第3题,3分;
碳酸钠、
2023浙江1月卷第7题,2分;2022湖北卷第6题,3分;2022海南卷第1题,2分;
碳酸氨钠
2022全国乙卷第7题,6分;2022广东卷第6题,2分;2022山东卷第6题,2分;
碱金属、2024安徽卷第2题,3分:2022海南卷第5题,2分;2021天津卷第1题,3分;
焰色试验2021河北卷第5题,3分;2021海南卷第6题,2分;
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看,钠与氧气反应、钠与水的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性
质或用途、碳酸钠和碳酸氢钠的比较、焰色实验等,仍是高考命题的热点C
【备考策略】钠及其重要化合物之间的转化
【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查钠、氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠性质与用途等知识,
题目难度适中。
考点梳理
考法01钠及其氧化物
1.物理性质
(1)色态:银白色固体。
(2)硬度:质地软,可以用小刀切割。
(3)密度:钠与水、煤油密度大小美系为红必仑皿1。
(4)熔点:qoo℃(填或y")。
2.化学性质
(1)与非金属单质(如02、C12)的反应
'常温:4Na+O=2NaOo
02V22A
〔加热或点燃:2Na+O2=Na2O2。
卢燃
Cl2:2Na+Cl2=^=2NaCl
(2)与H2O反应
离子方程式:2Na+2H2O=2Na++20H+比t。
(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H==2m”+比t.
(4)与盐的反应
①与熔融盐的反应
4Na+TiCl4=^4NaCl+Ti
Na+KCl=^=NaCl+Kt
②与盐溶液的反应(以CuS04溶液为例)
2Na+2H2O=2NaOH+H2t
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2I+Na2SO4
总方程式为:2Na+CuSO4+2H9=Cu(OH)2I+Na2SO「+H2t。
【易错提醒】
(1)纳与水、酸反应的本质与顺序: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)纳与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时一般先考虑与水的反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
3.制取与保存
⑴制取:化学方程式为2NaCl(熔融)上丝2Na+Cht。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4.用途
(1)钠、钾合金(液态)可用作原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属。
【归纳总结】金属钠长期露置在空气中会发生一系列变化,其现象如下:
银白色金属钠旦表面变暗一纥出现白色固体,接着表面变潮湿一二白色块状固体一攵二白色粉末状物
质
上述各步反应的化学方程式:
①4Na+O2=2Na?O;
②Na2。+H2O=2NaOH;
@2NaOH+C02+9H2O=Na2CO3-10H2O;
④Na2cCh・10H?O=Na2co3+IOH2O。
易错辨析
--------------IK
请判断下列说法的正误(正确的打y“,错误的打“X”)
1.加热时,碱金属单质与。2反应均生成相应的过氧化物()
2.金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火()
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.钠与乙醇反应时钠浮于液面上四处游动()
5.实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶中()
【答案】1.x2.x3.x4.x5.4
典例引领
--------------II0
考向01钠的物理性质及其保存
【例1】(2024.河南南阳•模拟预测)下列有关实验操作或试剂保存等的说法正确的是
A.碱金属均可保存在煤油中
B.碘化银固体保存在棕色细口瓶中
C.实验室用石灰石和稀硫酸制备二氧化碳
D.用湿润的pH试纸测定溶液的pH不一定产生误差
【答案】D
【解析】A.锂的密度比煤油小,不能保存在煤油中,A错误;
B.碘化银固体保存在棕色广口瓶中,B错误;
【答案】B
【解析】金属钠失电子均变为+1价的阳离子,等质量的两块钠,失去电子数目是一样的。根据反应4Na
+02-2虫0可知,1mol金属纲完全反应得氧化钠的质量是31g,根据反应ZNa+ChANa。可知,1
mol金属钠完全反应得过氧化钠的质量是39g,等质量的两块钠的物质的量相等,所以生成过氧化钠的质
量大,即第一块钠的反应产物质量大。
考法02氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠和过氧化钠
物质氧化钠(NazO)过氧化钠(NazCh)
颜色、状态白色固体淡黄色固体
类别碱性僦化物过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态-2-1
••
电子式Na+[:O:]2-Na+Na,[:():():7'Na'
••
阴、阳离子个数比1:21:2
热稳定性不稳定(2Na2O+O2=^=2Na2O2)稳定
化学与水反应
Na2O-H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4Na()H-F02t
性质
与CO2反应Na2。-CC)2=Na2cO32Na2O2+2co2=2Na2cO3+02
与酸(盐酸)反应
Na2O-2HCl=2NaCl+H202Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+02f
主要用途用于制取少量NazCh、烧碱强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
ZNazOz的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
2天去电子,化合价升高、,得到电子,化合价降低U
Or―加丽—Na2°2一表现疆化性'0
(1万@2。2表现强氧化性
NajO2+SO2=NajSO4;
Na。+Na2so3+H20=Na2so4—2NaOH;
Na70?+H?S=SI+2NaOH:
Na2O2+品红溶液一品红溶液褪色;
Na?02+酚醐溶液一溶液先变红后褪色。
(2岫2。2表现还原性
当遇KMnO4等强氧化剂时,Na2(h被氧化,其氧化产物为0”
(3)Na2O2既表现氧化性乂表现还原性
遇CO?、H2O、H则发生自身的氧化还原反应。
3.NSO2与CO?、反应的关系
⑴电子转移关系
当即2。2与CO2、H2。反应时,物质的量的关系为2NazO2〜。2〜2e,)=〃(Na2O2)=2〃(O?)。
⑵气体体积变化关系
CCh、水蒸气(或两混合气体)通过足量NazOz时,气体体积的减少量是原来气体体积的芯等于生成氧气的体
积,即△v=v(O2)=3v(混合)。
(3)固体质量变化关系
CO?、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“山”,所以固体增加
的质量△〃?(CO2)=28g・molix〃(CC)2),△,〃(H2O)=2g,moI"〃出?0)。
易错辨析
----------II<1
请判断下列说法的正误(正确的打“W,错误的打“X”)
1.氧化钠、过氧化钠均为离子化合物()
2.1molNazCh固体中含离子总数为4必()
3.H2O2和Na?。?都属于过氧化物,含有的化学键完全相同()
4.NazO?投入滴加酚配的水中,溶液先变红后褪色,并产生大量无色气泡()
5.Na?O由两种单质直接反应生成()
【答案】1N2.x3.x4.75.V
典例引领
--------------II0
考向01氧化钠与过氧化钠
【例。(2024•河北保定•期末)下列叙述正确的是
A.都正确B.C.③®⑤D.②④⑤
【答案】C
【解析】①NazOz与水反应生成氢氧化钠和氧气,不满足碱性氧化物与水反应只生成相应碱的定义,因此
NazCh不属于碱性氧化物,故错误;
②钠单质为活泼性金属单质,在常温下能与氧气反应生成氧化钠,故错误;
④Na2(h与水反应生成氢氧化钠和氧气,石蕊遇碱变蓝,NazOz具有漂白性,会使蓝色溶液褪色,故正
确;
⑤浓NH£1溶液呈酸性,钠单质能与溶液中H+反应生成H2,促进NHK1水解生成NH3・H?O,该反应为放
热反应,温度升高会使NH3・H2O分解生成NH3,故正确;
综上所述,叙述正确的是③④⑤,故C正确:
故答案为C。
考向02过氯化钠与水、二氧化核反应的规律
【例2】(2024•河南开封•二模)图示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂的实验装置图,其
中a装置是实验室制备二氧化碳的装置,c中盛放的是过氧化钠。下列说法正确的是
B.b装置中是饱和Na2c03溶液,作用是除去a中产生的HCI
C.c中只发生2Na2O2+2CCh=2Na2co3+O2
D.f中收集的气体是纯净的O2
【答案】A
【分析】该实验的目的是证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂,a装置是实验室用盐酸和碳酸
钙制备C02的装置,由于盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳中含有HC1,通过装置.b中的溶液目的是除去
HCI,通入装有过氧化钠的装置c中的二氧化碳气体未干燥,含有少量水蒸气,则装置c中发生的反应有
2Na2O2+2CO2=2Na2co3+O2、2Na2C>2+2H2O=4NaOH+O23实验过程中二氧化碳不能完全反应,装置d中
应盛装氢氧化钠来吸收未反应的二氧化碳,避免干扰e中收集的气体的验证试验,用带火星的木条可检验
。中试管内收集的气体,若木条复燃,证明收集到的是氧气,则可以证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇
中做供氧剂。
【解析】A.碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水,则a装置可以用碳酸钠和稀盐酸制备C02,
选项A正确;
B.由于a中的盐酸易挥发,制得的一氧化碳中含有HCI,则b装置中应盛放饱和NaHCCh溶液,其作用
是除去a中产生的HC1,不能盛放碳酸钠,因为碳酸钠也会与二氧化碳反应,选项B错误;
C.从装置b中出来的气体为干燥,二氧化碳中混有水蒸气,c中不仅仅发生反应
2Na2O2+2CCh=2Na2co3+。2,还有反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+C)23选项C错误;
D.根据分析,f中用排水法收集口勺气体是湿润的02,不纯,选项D错误;
答案选A。
对点提升
---II<
【对点1](2024.湖南株洲•期中)Na20和NazO?具有相似的性质是
A.颜色B.水溶液的酸碱性C.氧化性D.漂白性
【答案】B
【解析】A、氧化钠是白色的,但是过氧化钠是黄色的固体,故A错误:
B、氧化钠和水反应生成氢氧化钠,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,水溶液呈碱性,故B正确:
C、氧化钠无氧化性,过氧化钠具有强氧化性,故C错误;
D、氧化钠无氧化性,无漂白性,过氧化钠具有强氧化性,能用于漂白,具有漂白作用,故D错误;
故选Bo
【对点2】(2024♦宁夏银川•一模)研究小组探究NazO?与水反应。取L56gNa2Ch粉末加入到40mL水中,
充分反应得溶液A(液体体积无明显变化),进行以下实验。
编
①②③④
号
1
MnO,厂L滴
滴
滴二」酚酰
操酚猷
Q无气泡后.n
过滤“H
作
单液A冒2mL1mol/L
2mLi?2mL00.1mol/L
2mL溶液ANaOH溶液
步骑1i步骤iiNaOH溶液
步骤i步骤ii
i.产生大量能使带火星木条
i.溶液变红色,10分钟后
现溶液变红色,复燃的气体溶液变红色,2小
溶液褪色
象20秒后褪色ii.溶液变红色,10分钟后褪时后无明显变化
ii.变红色
色
下列说法不正确的是
A.溶液A中氢氧化钠浓度近似为1mol/L
C.向①中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L盐酸,溶液最终变成红色
D.向②中褪色后的溶液中滴加5滴6moi/L盐酸,溶液最终变成红色
【答案】C
【解析】A.1.56gNa2O2粉末的物质的量是L56gK8g/mol=0.02mol,加入到40mL水中,充分反应得溶液
A(液体体积无明显变化)为氢氧化钠溶液,其中氢氧化钠的物质的量是0.04mol,其浓度是0.04mol:0.04L=
1mol/L,故A正确;
C.①中溶液红色褪去的主要原因是生成了过氧化氢具有氧化性,把有色物质氧化为无色物质.向①中褪
色后的液中滴加5滴6moi/L盐酸,溶液最终不会变成红色,故C错误;
D.由图②、③反应现象分析可虹,向②中褪色后的溶液中滴加5滴6moi/L盐酸,溶液最终变成红色,故
D止确;
故答案为C。
考法03碳酸钠与碳酸氢钠
1.碳酸钠和碳酸氢钠的比较
物质碳酸钠(Na2co力白色粉末)碳酸氢钠(NaHCCh,白色晶体)
俗名纯碱或苏打小苏打
水溶性二者均易溶于水,Na2c03溶于水伴有放松现象,NaHCCh溶于水伴有邈k现象,碳酸钠
溶解度大于碳酸与钠
二者均为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,相同物质的量浓度时(同温度下),Na2c03水
水解反应
溶液的碱性大王NaHCCh水溶液的碱性
+COr+2H+=COt+H0
HCO;+H=COt+H2022
与盐酸反应2
与同浓度的盐酸反应产生C02的同W率:NaHCO3>Na2CO3
2+
Ca(0H)2少量:Ca+2OH+2HCOJ=CaCO3I+
与Ca(OH)2
Ca2*+CO?==CaCO?12H?O+CO5-:
溶液反应
2+-
Ca(0H)2过量:Ca+OH+HCO;=CaCO31+H20
二者的①CO’+H");②适量H+
NaC():--=^NaHC()3
相互转化23①固体:加热);②液体(适量OH)
用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤
主要用途灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
剂、造纸、纺织、石油、冶金等
2.碳酸钠和碳酸氢钠化学性质的应用
(1)Na2CO3^NaHCO3的鉴另4
①固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a.沉淀法:稀溶液中加入BaCL溶液或CaCL溶液,产生沉淀的是Na2c。3溶液。
b.气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCCh溶液。
c.测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2c。3溶液。
(2)Na2cCh、NaHCCh的除杂
、混合物(括号内为杂质)除杂方法
Na2co3(s)(NaHCO3)加热法
NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2
Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液
3.硬酸钠、碳酸氢钠与酸反应的特点
(1)向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入盐酸
①现象:立即产生气泡。
+
②离子方程式:HCO34-H=H2O4-CO2to
③画出产生C02的物质的量随〃(HC1)的变化图像。
n(CO2)
n(HCl)
(2)向Na2c03溶液中逐滴滴入盐酸
t,
①写出反应的离子方程式:cof+H=HCO;、HCO.;4-H=H2O+CO2f
②画出产生CO2的物质的量随〃(HC1)的变化图像。
4.NaHCCh与碱、盐反应的应用
⑴分别向Na2c。3、NaHCCh溶液中滴加澄清石灰水,现象为均产生白色沉淀,写出NaHCCh与①过量澄
清石灰水、②少量澄清石灰水反应的离子方程式。
①Eg+OFT+Ca2+=CaC(M+H2O。
②。HCQF+2CH—ccw+ccl-+2比0,
(2)若向NaHCCh溶液中滴加BaCk溶液,既有沉淀生成又有气泡冒;H,试写出反应的离子方程式:
2HCO3+Ba2+=BaCChl+H?0+COC。
5.侯氏制碱法(联合制碱法)
(1)制备原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成筑厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为C+H?O(g)工CO+H2,
CO+H2O(g)=^=CO2+H20
(2)工艺流程
(3)反应原理
①产生NaHCCh的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO31+NH4CI
②产生Na2cO3的反应:2NaHCOj—=Na2cO3+CO2T+H2O
(4)绿色思想:循环使用的物质为C02、饱和食盐水。
易错辨析
--------------II<3
请判断下列说法的正误(正确的打y”,错误的打“X”)
1.碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应()
2.用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应()
3.A12(SOJ)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火()
4.向饱和NazCCh溶液中通入CO2,有NaHCCh晶体析出()
5.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()
6.用酚醐溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液()
7.苏打是面包发酵粉的主要成分之一()
8.相同温度下,溶解度:小苏打〈苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3()
【答案】1.x2.x3.44.75.x6W7.x8.4
典例引领
--------------II<
考向01碳酸钠、碳酸氢钠的性质与应用
[例1](2024・福建厦门・模拟)有关NaHCCh和Na2co3与盐酸的反应,以卜.叙述错误的是()
A.等质量的NaHCCh和Na2co3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2c。3产生的CO2体积小
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体枳Na2co3是NaHCCh的两倍
C.等质量的NaHCCh和Na2cCh与盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多
D.等物质的量的NaHCCh和Na2co3与足量盐酸反应,两者产生CO?一样多
【答案】C
【解析】Na2CO3+2HCI=2NaCI+CO21+H2O,NaHCO3+HCl=NaCl4-CO21+H2Oo解答此类题目用归
T法。A项,假设二者都是1g,则〃(NaHCO3)=〃(CO2)=*mol,“(Na2co3)="(82)=念mol,正确;
B项,假设二者均为1mol,则消耗的HQ:Na2cO3为2mol,NaHCCh为1mol,正确;C项,假设二者均
为lg,Na2cO3消耗HC12x念mol=7^mol,NaHCCh消耗HQ±mol,错误。
考向02碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图像分析
1
[例2](2024.广东惠州.二模)向NaOH和Na2c。3混合溶液中滴加0.1mol-L稀盐酸,CO2的生成量与
加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是()
A.在范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为CO3+2H'=H2O+CO2T
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2cCh的物质的量之比为1:2
【答案】C
【解析】向NaOH和Na2co3混合溶液中滴加0.1moll1稀盐酸,发生的反应依次为OH+H=H2O,
COr+H+=HCO「HCOf+H'uCOzT+FhO,据此可以解答。在。〜。范围内,发生的反应是OFF+
++
H=H2O,Cor+H=HCO;,不只发生中和反应,A错误;时段发生反应的离子方程式为HCOJ+H
4
=CO2t+H2O,B错误;从图像知生成C020.01mol,根据离子方程式HCOa+酎=(:027+比0可
知,消耗HCI0.01mol,故a=0.3,C正确;根据离子方程式和图像可知,Na2c。3的物质的量是0.01
mol,共计消耗HC10.02mol,所以与氢氧化钠反应的HC1是0.04mol—0.02moi=0.02mol,则氢氧化钠的
物质的量为002mo1,因此原混合液中,NaOH与Na2cCh的物质的量之比为2:1,D错误。
【思维建模】用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
实验操作和反应MCO2)一〃(HC1)图像
向Na2cCh溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:段:CO?+H'=HCO;n(CO2)
1/
l
曲段:HCO;+H=H2O+CO2t
图像特点Oa=ab0abn(HCD
Ln(COrJ.
向NaHCCh溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:HCO;+H'=H2O+CO2T
°an(HCl)
向等物质的量的NaOH、Na2co3的混合溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:
n(CO2)
+-
。。段:H+OH=H2O.Cor+H+=HCO7
ah段:HCOl4-Ht=HO+CO2t
21./.
0«bn(HCl)
图像特点:Oa>ab
向等物质的量的Na2co3、NaHCCh的混合溶液中逐滴加入盐酸,离子方程
n(CO2)
式:0。段:CO?+H=HCO?1/.
1
曲段:HCOJ+H=H2O+CO2T
0«bn(HCl)
图像特点:Oa<ab
对点提升
-----------II<
A.实验过程中向启普发生器中添加液体时,可以取下I处胶塞加入
c.开始实验时,应先打开活塞n,再打开活塞
【答案】D
【分析】试剂a为盐酸,试剂b为碳酸钙,用于制取二氧化碳,试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧
化碳中的HC1;然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中,反应生成碳酸氢钠,过量的氨气用水或硫酸溶
液吸收,且要防止倒吸,据此分析解答。
【解析】A.实验过程中向启普发生器中添加液体时,应从球形漏斗加入,A项错误;
故选:Do
【对点2】(2024.江苏徐州.模拟)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0.2molLr的盐酸,在标准状况下产生CO?的体积(纵
轴)与所加入盐酸的体积(横轴)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。
【答案】(1)NaOH、Na2c。31:1
(2)Na2CO3.NaHCO31:I
(3)1.5mol-L1
【解析】(1)对于A情况,Vi=100mL,V2=(150-100)mL=50mL<V,,据此判断溶液中溶质的成分是
NaOH和Na2co3。根据NaOH+HCl=NaCl+H2。,Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+
HQ=NaCl+H2O+CO2T可知,NaOH和Na2cCh的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比,则
zi(NaOH):n(Na2C03)=(100mL-50mL):50mL=l:k(2)对于B情况,Vi=50mL,V2=15OmL-5O
mL=100mL^Vi,据此判断溶液中溶质的成分是Na2c。3和NaHCO3o根据Na2CO3+HCl=NaHCO3+
NaCLNaHCO3+HCl=NaCI+H20+C021»可知NaHCO?ftNa2co3的物质的量之比等于两个过程分别
消耗盐酸的体积之比,则"(NaHCCh):世Na2co3)=(150mL-50mL-50mL):50mL=1:1«(3)当加入
150mL盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaCI。据元素质量守恒有“(NaOH)=〃(Na)=〃(C1)=
0.2moLL一k0.15L=0.03mol,所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为嘿平1.5molL」。
考法04碱金属焰色试验
1.碱金属的相似性和递变性
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,核电荷数逐渐埴X,原子半径逐渐埴上
都具有较强的金属性,最高
元素性质金属性逐渐增强
正价均为+1价
单物理(除Cs外)都呈银白色,密
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐降低
质性质度较小,熔、沸点较低
性化学
都具有较强的还原性还原性逐渐增强;与02反应越来越剧烈,产物越来越复杂
质性质
2.碱金属的特殊性
(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)减金属一般都保存在燃油中,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氨化物都是离子化合物,其中氢以H形式存在,显一I价,碱金属氢化
物是强还原剂。
(4)•般情况下,碱金属所形成的盐均溶于水,并且在一定温度下,酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCQa
的溶解度比Na2c。3的小)。
(5)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但金属Na、K等需立即放回原瓶。
(6)锂与。2反应与钠不同,只生成LizO,而不生成U2O2。
3.焰色试验
(1)焰色试验:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特征颜色的现象。
(2)操作步骤
钳丝翠>无色」土待测物耳牡观察火焰颜色会>钿丝喘>无色。
(3)常见元素焰色试验的颜色
钠元素:,色;钾元素:紫色(透过蓝色钻玻璃观察):钢元素:黄绿色;钙元素:制红色:铜元素:绿
色。
易错辨析
--------------II<1
请判断下列说法的正误(正确的打y“,错误的打“X”)
1.焰火中红色来源于钠盐灼烧()
2.非金属单质燃烧时火焰均为无色()
3.Na2sCh与NaOH灼烧时火焰颜色相同()
4.焰色试验均应透过蓝色钻玻璃观察()
5.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色()
【答案】l.x2.x3T4.x5.x
典例引领
--------------II<
考向01碱金属
【例1】(2024•湖北黄冈・模拟)碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的元素。下列说法正确的是()
A.单质都能浮在水面上,都能保存在煤油中
B.单质在空气中燃烧时,都生成过氧化物
C.单质都不能在自然界中稳定存在
D.单质都是强还原剂,其阳离子都具有强氧化性
【答案】C
【解析】Rb、Cs的密度比水大,Li的密度比煤油小,A不正确;Li燃烧只能生成LizO,B不正确;碱金属
单质是强还原剂,但其阳离子具有弱氧化性,D不正确。
考向02焰色实验
[例2](2024•河北邯郸・模拟)碱金属钻(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,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.钙在空气中燃烧时,只生成化学式为FrzO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.它能与水反应生成相应的碱和氢气,由于反应强烈而发生爆炸
【答案】B
【脩析】根据同主族元素性质的速变规律,从金属锂到金属钻随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素
的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反
应的产物越来越复杂,可以生成过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等.
【易错警示】碱金属的特殊性
(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)潴金属跟氢气反应生成的碱金属氯化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显一1价,碱金属氯化
物是强还原剂。
如NaH与水反应:NaH+H2O=NaOH+H2f。
(4)与。2反应4Li+C)2仝2Li2。、2Na+O2=Na2O2,K、Rb、Cs与6反应生成结构更复杂的物质。
对点提升
------------II<
【对点1】(2024.吉林长春・模拟)试管内装有足显的煤油和水的混合物,静置后投入一小块碱金属,可观察
到金属在煤油和水的界面附近上下往复运动,下列说法中不正确的是()
A.此碱金属可能是钾或钠
B.反应一段时间煤油会燃烧
C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气
D.若是金属锂则不能观察到上述现象
【答案】B
【解析】该金属在煤油和水的界面附近上下往复运动,说明其密度介于煤油和水之间,金属锂的密度小于煤
油,因而A、D两项正确;上下运动是由于与水反应产生的氢气的推动作用和浮力作用,C项正确。
【对点2】(2024•广东汕头•模拟)2023年1月23日,汕头迎春大型焰火晚会点亮了汕头湾,为汕头发展
注入强心剂.下列焰火颜色与钾元素相关的是
A.黄色B.紫色C.绿色D.洋红色
【答案】B
【解析】钾的焰色为紫色火焰,所以B正确;故选B。
好题冲关
基础过关
---
1.(2024.黑龙江•三模)钠及其化合物在生活中有重要的应用,卜.列说法正确的是
C.金属钠投入饱和NaCl溶液中可观察到有气体和沉淀生成
D.固体钠变成钠蒸气有金属键断裂,属于化学变化
【答案】C
C.金属钠投入饱和氯化钠溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,Na+浓度增加,会有氯化钠固体析
出,则观察到的实验现象为有无色气体放出和白色沉淀生成,C正确;
D.物质的三态变化没有新物质生成,属于物理变化,D错误;
故选:Co
【答案】D
D.NaHCCh是泡沫灭火器的主要成分之一,故D错误;
选D。
3.(2024.广东•二模)Na及其化合物是重要的物质。下列说法不正确的是
A.保存NaOH溶液用带橡胶塞的试剂瓶
B.NaHCCh俗名小苏打,可用作食用碱或工业用碱
C.NazCh与H2O反应中,NazCh既是氧化剂乂是还原剂
D.单质钠可用于冶炼金属,Na与CuSO4溶液反应可制Cu
【答案】D
【解析】A.氢氧化钠能够与玻璃中的二氧化硅反应生成具有粘性的硅酸钠溶液,硅酸钠溶液能够将磨口
玻理塞与玻璃瓶粘到一起,所以NaOH溶液保存在带橡胶塞的试剂瓶中,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保
存,A正确;
B.NaHCCh俗名小苏打,碳酸氢钠,水解溶液均显碱性,可用作食用碱或工业用碱,B正确:
C.NazOz与HzO反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T中,NazO?中。的化合价由I价升高到0价,同时由1
价降低到2价,故既是氧化剂又是还原剂,C正确;
D.钠具有很强的还原性,单质钠可用于冶炼金属,但Na与CuSO4溶液反应得不至iJCu,而是生成
Cu(OH)2沉淀,反应原理为:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2l+Na2SCh+H23D错误;
故答案为:Du
3.(2024・山西吕梁・期中)钠及其化合物在工业生产中有重要作用,如图是钠的“价一类”二维图,下列说法
正确的是
•・♦化”■・代拘a
【答案】c
故选C。
5.(2024.浙江杭州•期中)下列各组物质,因反应温度或者反应物用量改变可得到不同产物的是
①Na和Ch②Fe和Cb③NaOH和CCh④NaHCCh和盐酸
A.①②B.①©C.(2X3)D.②④
【答案】B
【解析】①条件不同时,Na和氧气的反应产物不同,常温下生成氧化钠,加热时生成过氧化钠,故选;
②Fe和氯气反应时,不管温度或反应物用量如何改变,产物都是氯化铁,故不选;③NaOH和CCh反应物
用量不同时,NaOH和CCh的反应产物不同,CO?过量时得到碳酸氢钠,CCh不足时得到碳酸钠,故选;
④NaHCCh和盐酸和反应时,不管温度或反应物用量如何改变,产物都是氯化钠、水和二氧化碳,故不
选;
正确答案是B。
6.(2024.吉林.二模)关于Na:O和Na2O2的叙述正确的是
A.等物质的量时所含阴离子数目相同B.颜色相同
C.所含化学键类型相同D.化合物种类不同
【答案】A
【解析】A.NazO阴离子是02离子,Na2(h阴离子是02?离子,等物质的量时所含阴离子数目相同,故A
正确;
B.NazO固体为白色,NazCh固体为淡黄色,故B错误;
C.Na?O中含有离子键,NazCh中含有离子键和共价键,故C错误;
D.Na?O和NazCh都属于金属氧化物,故D错误;
故答案选A。
7.(2024•江苏泰州•模拟预测)实验室模拟侯氏制碱法制备Na2co3,下列装置与原理均正确的是
【答案】C
【解析】A.图示装置中长颈漏斗下端未形成液封,制取的CO2将从长颈漏斗逸出,A不合题意;
B.只加热NH4cl得不到NH3,实验室应该用NH4cl和碱石灰共热来制取NH3,B不合题意;
C.侯氏制碱法为向氨化后的饱和食盐水中通入CCh,来制取NaHCCh,反应原理为:
NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO31+NH4Cl,C符合题意;
D.侯氏制碱法中最后为加热NaHCCh固体来制取Na2co3,故应该使用坨烟而不能是蒸发皿,D不合题
足、;
故答案为:Co
【答案】c
答案选C。
9.(2024•湖南娄底•一模)为证明过氧化钠在呼吸面具或潜艇中咋供氧剂,进行如下实验。下列有关说法
正确的是
A.装置D起缓冲作用,并防止E中的水倒吸
C.装置B中盛放的液体为浓硫酸
D.装置A为实验室制取CO2的混置,分液漏斗中盛放稀盐酸
【答案】D
【分析】A是盐酸与石灰石反应制取二氧化碳气体,因为盐酸易挥发,所以产生的二氧化碳中含有HCL
所以通入过氧化钠固体前应除去,所以B中的试剂是饱和的碳酸氢钠溶液,目的是除去二氧化碳中的氯化
氢气体:C中则是过氧化钠粉末,用于产生氧气,D中盛放氢氧化钠溶液,用来除去未反应的二氧化碳气
体,E是收集氧气的装置,C中发生的反应是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为
2Na?C)2+2CCh=2Na2co3+O2。
【解析】A.D中盛放氢氧化钠溶液,用来除去未反应的二氧化碳气体,故A错误;
C.装置B中盛放的液体为饱和的碳酸氢钠溶液,目的是除去HC1气体,故C错误;
D.装置A为实验室制取CO2的装置,即CaCO3与H。反应生成CO2,分液漏斗中盛放稀盐酸,故D正
确;
故选D。
【答案】C
故选C。
能力提升
---IV
11.(2024.上海宝山•二模)由N&O、Na2O2>Na2cO3、NaCl中某几种组成的固体混合物,向其中加入足
量的稀硫酸有气体放出,将气体通过足量的NaOH溶液,气体体积减少一部分:若将上述固体混合物在空
气中加热至400C,固体质最增加。则能肯定原固体混合物含有4种化合物中的
A.1种B.2种C.3种D.4种
【答案】C
【解析】由NazO、Na2O2,Na2cO3、Na。中某几种组成的固体混合物,向其中加入足量的稀硫酸有气体
放出,原混合物中可能含有NazCh、Na2co3,将气体通过足量的NaOH溶液,气体体积减少一部分,说明
气体中有二氧化碳和氧气,原混合物中含有NazCh、Na2co3;若将上述固体混合物在空气中加热至
400℃,固体质量增加,原混合物中含有Na?O,可能含有NaCl,则能肯定原固体混合物含有4种化合物中
的3种,Na2O>Na2O2.Na2co3,故选
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