2017年高考化学一轮复习 专题3.2 钠的其他常见化合物 碱金属（讲）（含解析）

1、专利3.2纳米金属钍的其他常见化合物碱金属1 .掌握碳酸纳金属钍、碳酸水素纳金属钍、氢氧化纳金属钍的性质、转化及检测2 .掌握侯氏制碱法的基本原理和应用3 .掌握碱金属元素体性质的相似性和递归性一、碳酸纳金属钍和碳酸水素纳金属钍1 .碳酸纳金属钍和碳酸水素纳金属钍的比较碳酸纳米金属钍(Na2CO3)碳酸水素纳金属钍(NaHCO3)俗名纯碱，苏打水苏打水色彩状态白色粉末细白色晶体溶解性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但小于Na2CO3溶解度)，溶液呈碱性化学性质热安定性加热不分解不稳定，容易热分解与h反应我是CO 2H=H2O CO2。我是HCO H=H2O CO2。和碱反应与OH-反应，但产生反

2、应Ca2 CO=CaCO3Ca2 OH- HCO=CaCO3 H2O (碱过剩量)Ca2 2OH- 2HCO=CaCO3 CO 2H2O (碱不足)一部分盐(CaCl2等)和ca2co=我是CaCO 3没有反应主要用途玻璃、造纸、肥皂、清洗发酵压电石英药物灭火器相互转换二氧化碳2 .碳酸纳金属钍和碳酸水素纳金属钍的鉴别(1)热安定性不同。 分别加热少量的固体，产生裂解反应后，将产生的瓦斯气体通过澄清的石灰水。 混浊了石灰水的原试剂是NaHCO3，另一个是Na2CO3。(2)与酸的反应速度不同。 分别采取一定质量的固体，加入等浓度、等体积的盐酸后，反应迅速，发生瓦斯气体多的是NaHCO3，另一个

3、是Na2CO3。(3)阴络离子不同。 采集各自的稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一方为NaHCO3。(4)溶液的酸盐化学基性。 测定其稀溶液(0.1 molL-1 )的pH，Na2CO3溶液的pH为12左右，NaHCO3溶液的pH为8左右。3 .碳酸水素纳金属钍和碳酸纳金属钍的制法(制造NaHCO 3的方法在减压低温下蒸干燥NaHCO3溶液。 NaHCO3容易因热而分解，其水溶液的加热更容易分解，因此无法通过在常压下使溶剂蒸发的方法得到NaHCO3结晶。在饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到结晶。Na2CO 3 CO 2 H2O=2NaHCO

4、3(2)碱法纯碱的原理饱和食盐水中通过NH3饱和后，通过CO2 :NH3 CO2 H2O=NH4HCO3由于生成的NH4HCO3的溶解度大，c(Na )也大，NaHCO3的溶解度小，因此不会产生沉淀： NaCl NH4HCO3=NaHCO3 NH4Cl，总方程式： NaCl NH3 CO2 H2ONaHCO3 NH4Cl。加热析出沉淀，得到Na2CO3(纯碱)注意： CO2饱和后不能流过NH3。 由于CO2在水中的溶解度小(11 )，即使过量流过NH3，生成的NaHCO3、NH4Cl也少，不能制造NaHCO3。【典型例题1】对于碳酸水素纳金属钍和碳酸纳金属钍的性质，以下叙述的错误是()a .等

5、质量的Na2CO3、NaHCO3与一盏茶量的盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生CO2的体积大b .等物质量的Na2CO3和NaHCO3与同浓度的足量盐酸反应，Na2CO3消耗的盐酸体积是NaHCO3的2倍c .将石灰水放入Na2CO3和NaHCO3溶液中，都会产生白色沉淀d .同物质的量浓度的2种溶液的碳酸纳金属钍溶液的pH比碳酸水纳金属钍溶液大【答案】a【试验点的定位】调查纳金属钍的重要化合物本文调查了Na2CO3和NaHCO3性质的异同，掌握了Na2CO3和NaHCO3的性质，重视基础知识的积累。 溶于水观察现象，溶解度大，溶于水散热的是碳酸纳金属钍，溶解度小，水温无明显变化的是碳酸水

6、素纳金属钍溶于水加热，通过澄清的石灰水，产生气泡，有白沉淀的是碳酸水素纳金属钍， 没有变化的是碳酸纳金属钍用pH试验纸或pH修正测定其pH值，碱性强的是碳酸纳金属钍，碱性弱的是碳酸水素纳金属钍溶解于水中加入氢氧化钙元素或氢氧化钡，有白色沉淀则生成碳酸纳金属钍，没有变化则生成碳酸水素纳金属钍。【转移训练1】【甘肃兰州一中2016次9月试验】等品质的苏打水有3份，第1份与过量盐酸直接反应第2份加热使其部分分解后，与过量盐酸反应第3份加热使其完全分解后，与过量盐酸反应。 如果盐酸的物质的量浓度相同，实际消耗的盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则V1、V2和V3的大小关系正确()。a.v1 v2 v3

7、b.v1 v3 v2c.v2 v3 v1d.v1=v2=v 3【回答】d【解析】问题分析：最初发生的反应是： NaHCO3 HCl=NaCl CO2 H2O，NaHCO3与HCl的物质比为11。 先加热，再与过剩盐酸反应，发生反应为2NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O、Na2CO3 2HCl=2NaCl CO2 H2O，由于NaHCO3和HCl得到的物质的量之比为11试点：本题讨论化学反应和应用。二、氢氧化纳金属钍1、NaOH是强碱，具有碱的通用性。2、CO2和NaOH溶液反应的修正算法CO2 2NaOH=Na2CO3 H2OCO2 Na2CO3 H2O=2NaHCO3CO2 NaOH=

8、NaHCO3(和)反应情况生成物1:2NaOH过剩，仅发生Na2CO3、过剩NaOH=1:2用作出反应二氧化碳1:2 1，一切都有Na2CO3、NaHCO3=1:1正好用反应二氧化碳1:1的反应中CO2有剩馀的佗二氧化碳【典型例题1.00L 1mol/L的氢氧化纳金属钍溶液中通过16.8L的标准状况下的CO2瓦斯气体，得到的溶液中含有的溶质为()a .二氧化碳三氧化碳C.Na2CO3和NaHCO3 D.NaOH、Na2CO3和NaHCO3【答案】c【评价】为了解决这样的问题，要明确反应过程，用适当的分析方法解决。 在本问题中，二氧化碳和氢氧化纳金属钍先反应生成碳酸纳金属钍，然后生成碳酸水素纳金

9、属钍，在解题过程中用极端值法进行解题。【过渡训练2】【湖南石门一中2016次10月试验】为了用1 L 0.5 molL-1NaOH溶液吸收0.4 mol CO2，溶液中的CO和HCO的物质的量浓度的比约为()a.3:1b.1:2c.2:3d.1:3【回答】d试验点：氢氧化纳金属钍的性质三、碱金属元素体1 .原子结构(1)相似性：最外层都是一个电子，容易丢失一个电子(2)阶梯改性：核电源负荷数依次增加，电子层数依次增加，原子半径依次增大，去电子能力依次增强，活性度增强2 .元素体的性质(1)相似性：均为活性金属元素体，最高平价均为1价(2)抖动性：脱电子能力依次增强，金属性依次增强3、单体的性质

10、(1)相似性：均具有强还原性、均轻、柔软、易溶的特点(2)阶梯改性：还原性依次增强，密度有增大的倾向，熔融沸点依次降低(原因，可以与卤素对比)，硬度有减少的倾向4 .化合物的性质(1)相似性：氢氧化合物均为强碱(2)抖动性：氢氧化合物的碱性依次增强5、碱金属的性质规律和特例(1)通常合金多为固体，但纳金属钍钾元素合金为液态。(2)碱金属单体在空气和氧气中燃烧时，会生成比过氧化物更复杂的氧化物，但Li只生成Li2O。(3)碱金属单体的密度一般随着核电源负荷数的增大而增加，但k的密度比Na小。(4)碱金属单质一般与水发生激烈反应，而Li与水的反应慢(LiOH溶解度小)。(5)由于碱金属单体的活性强

11、，所以大多保存在煤油中，但由于Li的密度比煤油小，所以只能保存在流动残奥翅片中。(6)碱金属盐一般容易溶于水，但Li2CO3微溶。(7)一般来说，酸式盐比正盐的溶解度大，而NaHCO3比Na2CO3的溶解度小。(8)从试剂瓶中取出药品后，除IA金属Na、k等外，不得迁移到原来的瓶中。(9)一般活性金属可以从盐中置换惰性金属，但对IA非常活性的金属Na、k等除外。 例如：2Na CuSO4 2H2O=Cu(OH)2 H2 Na2SO4。(10 )因为fr是放射性元素，所以不存在于自然段中。三、炎色反应多数金属及其化合物在燃烧时火焰呈特殊颜色，这在化学上被称为火焰色反应。 这是物理上的变化，是某种

12、元素体的性质。 纳金属钍为黄色，钾元素为紫色(透过蓝色钴玻璃)用品：白金线(或铁元素、铬、镍、钨等)、酒精灯(或煤气灯)、试剂。步骤：白金丝在火焰上烧到原来的火焰颜色。蘸溶液在火焰上烘烤，观察火焰的颜色，观察钾元素火焰的颜色时通过蓝色的钴玻璃进行观察。用盐酸清洗白金丝。白金丝在火焰上烧到原来的火焰色(如果不能烧到原来的火焰色，就需要再次酸洗、烧)。 再加上别的化学药剂进行实验。【典型例题3】2003年诺贝尔化学奖授予美国的科学家Peter Agre和Roderick Mackinnon，表彰了在“水通路”和“络离子通路”方面的研究成果。 Mackinnon教授的研究内容主要是Na，k体积接近，

13、但在生物体内出现的差高达1万倍，他革命性地让科学家观察Na，k进入络离子通道前，通道中及通过通道后的状态，为患者在“络离子通道”中寻找具体病因，确定相应的下面的娜金属钍，关于钾元素正确的是()a .单体纳金属钍的密度比钾元素的密度小B.Na和k经常被用作氟化剂c .纳米金属钍和钾元素都是短周期元素体d .纳米金属钍和钾元素的合金在室温下呈液态【回答】d试验点：研究碱金属元素体的性质。【点评】首先要注意把握同族的元素体性质的相似性，然后比较各元素体性质的差异，对云同步结合元素体元素周期律、元素体周期表相关知识，了解物质性质的演变规律。【迁移训练3】关于火焰色反应实验操作的注意事项的说明，正确()

14、通过蓝色的钴玻璃观察钾元素火焰的颜色白金丝与原来火焰的颜色烧成相同颜色后，再涂上检测物质每次实验后，用盐酸清洗白金丝实验时如果自己颜色浅的火焰没有白金丝，也可以用没有光泽的金属丝代替只有a.不正确b.不正确c.不正确d .全部正确【回答】d试验点：研究火焰色反应的实验操作试验点1 :碳酸纳金属钍、碳酸水素纳金属钍与盐酸反应及图像在Na2CO3溶液中各加入1滴盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示特征图像： Oa段、ab段消耗的盐酸体积相等。反应原理： Oa段CO H=HCO，ab段HCO H=H2O CO2。在NaHCO3溶液中各加入一滴盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的

15、关系如图2所示特征图像：从o点发生CO2瓦斯气体。反应原理： HCO H=H2O CO2。3 .向na2co3、NaHCO3的混合物中滴加盐酸，消耗盐酸的体积与CO2的体积的关系如图3所示(使产生na2co3、NaHCO3的物质的量之比为mn=11，其他比例时的图像省略)。特征图像： Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量。反应原理： Oa段CO H=HCO，ab段HCO H=H2O CO2。4 .向naoh、Na2CO3的混合物中滴加盐酸，消耗盐酸的体积与CO2的体积的关系如图4所示(使产生naoh、Na2CO3的物质的量之比xy=11，其他比例时的图像省略)；特征图像： Oa段消耗H

16、Cl的量大于ab段消耗HCl的量。反应原理： Oa段H OH-=H2O，CO H=HCO； ab段HCO H=H2O CO2。【典型例题4】【百强学校2016次哈师大附中期】100ml的naoh溶液中通过一定量的CO2瓦斯气体，对一盏茶进行反应后，在得到的溶液中滴加0.2 mol/L的盐酸，产生CO2的体积与加的盐酸体积的关系如右图所示。 以下判断正确的是()a .原NaOH溶液的浓度为0.1 mol/Lb .通过b.co2的体积是448毫升c .得到溶液的溶质成分的物质的量之比n(NaOH):n(Na2CO3)=1: 3d .所得溶液的溶质成分的物质的量之比n(NaHCO3):n(Na2CO3)=2: 1【回答】d【试验点的定位】本问题主要是关于碳酸盐和盐酸反应的修正算法【评论】这个问题的难点在于判断反应的前后关系，找出量的关系来确定图像。【移动训练4】【百强学校2016回吉林一中第六次月考】将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合成溶液，向溶液中滴加0.1 molL-1稀盐酸。 加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系正确地表示在下述的图像()。【答案】c【解析】问题分析：0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3的物质量分别为0.01mol、0.01mol，加入稀盐酸后，如果HCl先与氢氧化纳金属钍反应，则消耗H