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1、第三章 金属及其化合物第1节钠及其化合物高考导航1了解钠的主要性质及其应用。2了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。1物理性质颜色熔点硬度密度导电性、导热性银白色低小比水的小;比煤油的大良好2.化学性质从原子结构认识钠的化学性质: (1)主要化学性质:(2)钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释:3钠的制取及保存(1)制取:化学方程式为 2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)保存:密封保存,通常保存在煤油中。4钠的用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源,制作高压钠灯。(4)冶炼某些金属。金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属

2、,如4NaTiCl44NaClTi。说明工业上在850 ,钠与熔融状态的KCl反应可以制取金属钾:Na(l)KCl(l)NaCl(l)K(g),反应发生是因为在反应温度下,体系中只有钾是气体,能从体系中逸出,利于反应正向进行,即在反应温度下,为熵增反应,该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾。问题1钠与水、醇、酸的反应对点练1.将钠投入到下列溶液中,反应的剧烈程度由强到弱的顺序是_水NaOH溶液0.1 molL1盐酸0.1 molL1硫酸铜乙醇解析:Na与水、酸、盐溶液反应的实质是与H的反应,Cu2水解显酸性,四种溶液中c(H)由大到小的顺序为,c(H)越大,反应越快。答案:钠与 水、乙醇、乙

3、酸的反应比较钠与水、乙醇、乙酸的反应,其实质是与三种物质电离出的H反应,电离出H的能力:乙酸水乙醇,所以钠与水、乙醇、乙酸的反应剧烈程度为:乙酸水乙醇。问题2钠与盐溶液反应的实质 (1)钠投入到饱和NaCl溶液中,有H2放出,同时溶液变浑浊,因为水减少,NaCl析出。2Na2H2O=2NaOHH2。(2)钠投入到CuSO4溶液中,有H2放出,产生蓝色沉淀。2Na2H2O=2NaOHH22NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4(3)钠投入到铵盐(如NH4Cl)溶液中,有H2和NH3逸出。2Na2H2O=2NaOHH2,NH4ClNaOH=NaClNH3H2O。(4)钠投入到FeCl3溶液

4、中,有H2逸出,产生红褐色沉淀。2Na2H2O=2NaOHH2,FeCl33NaOH=3NaClFe(OH)3。对点练2.将少量金属钠放入下列盛有足量溶液的小烧杯中,既有气体生成,又有白色沉淀产生的是_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液Ca(HCO3)2溶液Al2(SO4)3溶液FeCl2溶液解析:钠与各溶液中的水发生反应,都能产生H2,即2Na2H2O=2NaOHH2。中Mg22OH=Mg(OH)2;中Ca2HCOOH=CaCO3H2O;中生成Al(OH)3沉淀;生成的白色Fe(OH)2沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。答案:角度一Na与O2的反应1判断下列说法的正误(1)Na与

5、足量O2反应生成Na2O,随着温度的升高,生成Na2O的速率逐渐加快。()(2)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子。 ()(3)Na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)Na在O2中完全燃烧所得产物的电子式为: 。 ()答案:(1)(2)(3)(4)2取一小块金属Na,放在燃烧匙里加热,下列现象描述正确的是()金属先熔化在空气中燃烧,放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质A B C D解析:选C金属Na在燃烧匙里加热时首先熔化成小球,然后燃烧,燃烧时产生黄色火焰,最后得到淡黄色的过氧化钠。角度二Na与水及电解质溶液的

6、反应3取一支大试管,加入20 mL饱和澄清石灰水(1.6 gcm3),再加入5 mL苯(0.87 gcm3),静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(0.97 gcm3)。下列实验现象中,能观察到的有 ()钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动有气体产生 澄清石灰水变浑浊钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动钠停留在苯层不反应钠块最后消失A BC D解析:选B根据题意,金属钠的密度小于水,但大于苯,故将金属钠投入盛有水和苯的大试管中,钠会处于二者的界面处;同时由于钠与水反应生成H2,H2对金属钠产生推动作用,故金属钠在界面处可能做上下跳动。由于有NaOH生成,并放出热量,Ca(OH)2的溶解度减小,故饱和澄

7、清石灰水中有Ca(OH)2析出,溶液变浑浊。4金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示:(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有饱和NaOH溶液的水槽中,加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是_(填字母,下同)。a钠浮在液面上,并四处游动,最后消失b钠熔化成一个光亮的小球c恢复到室温时,NaOH溶液的浓度增大d恢复到室温时,溶液中Na数目减少(2)按图乙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大解析

8、:(1)钠投入饱和NaOH溶液中,发生的反应为2Na2H2O=2NaOHH2,其现象与钠在水中的反应现象相同;又因为原溶液是饱和的,反应消耗水,溶液恢复至室温时,析出NaOH固体,则NaOH溶液浓度不变,但溶液体积减小,故Na数目减少。(2)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH,NaOH可以和Al发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。答案:(1)a、b、d(2)b化学式Na2ONa2O2电子式 氧元素化合价21续表化学式Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是续表化学式Na2ON

9、a2O2与水反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O2H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式Na2OCO2= Na2CO32Na22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O2+4HCl=4NaCl +H2OO2 是否有强氧化性Fe2、SO、S2等无具有强氧化性,能氧化问题1Na2O2的物质类别及其强氧化性(1)Na2O2的物质类别能与酸反应生成盐和水的氧化物,叫碱性氧化物,Na2O2与酸反应除了生成盐和水外,还生成O2,故Na2O2不是碱性氧化物。能与碱反应生成盐和水的氧化物,叫酸性氧化物,如CO2、SO2、SO3、N2O

10、5等,但NO2不是酸性氧化物,因为NO2与NaOH反应,除了生成NaNO3外,还生成NO。(2)Na2O2表现强氧化性的5个实例Na2O2中O元素的化合价为1价,易得到一个电子形成2价,故表现为强氧化性。Na2O2与SO2的反应:Na2O2SO2=Na2SO4。Na2O2与FeCl2溶液的反应:能将Fe2氧化成Fe3,得到 Fe(OH)3沉淀。Na2O2与H2S的反应:能将H2S氧化成单质S。Na2O2与Na2SO3溶液的反应:能将SO氧化成 SO。Na2O2与品红溶液的反应:能使品红溶液褪色。问题2Na2O2与H2O、CO2的反应关系(1)物质的量的关系无论是CO2或H2O(g)的单一物质还

11、是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为21,即气体减小的体积等于生成的O2的体积。(2)先后顺序关系由于CO2能够与NaOH反应,所以一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2的混合物反应,可视为Na2O2先与CO2反应,剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。(3)转移电子关系当Na2O2与CO2、H2O反应时,每产生1 mol O2,转移2 mol 电子。 (4)固体质量关系凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质,m g该物质在O2中完全燃烧,将其产物CO2和H2O(g)通过足量Na2O2后,固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种

12、元素组成的物质,只要C、O原子个数比为11,即可满足上述条件。中学阶段符合这一关系的常见的物质有:无机化合物:H2、CO及H2和CO的混合气体。有机化合物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。对点练取a g某物质在O2中完全燃烧,将生成物与足量Na2O2固体完全反应,反应后,固体质量恰好也增加了a g,下列物质不能满足上述结果的是()AH2BCOCC6H12O6 DC12H22O11解析:选D2COO22CO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 得:Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即可看作CO能

13、被Na2O2完全吸收;同理,2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2 得:Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即可看作H2能被Na2O2完全吸收;C项可变形为(CO)6(H2)6;D项变为C(CO)11(H2)11,因而反应后质量增加大于a g。角度一过氧化钠的性质及应用1在含有Fe2、Fe3、Al3、NH的溶液中加入足量的Na2O2固体,再加入过量的稀盐酸,完全反应后,离子数目几乎没有改变的是()AFe2 BFe3 CAl3 DNH解析:选CFe2被Na2O2氧化成Fe3,Fe2数目减少,Fe3数目增多;NH与NaOH反应放出氨气,NH数目减少;Al3Al(OH)3 Al

14、OAl3,数目几乎没有改变。2比较下列四组反应,回答下列问题。一组:Na2O2CO2Na2O2SO2二组:Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液)三组:SO2通入品红溶液中,加热Na2O2加入到品红溶液中,加热四组:NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中(1)写出、两反应的化学方程式。_。(2)判断、反应中可能发生的现象,为什么? 。(3)判断、反应中可能发生的现象,为什么? 。(4)判断、反应中可能发生的现象,为什么? 。答案:(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出。中

15、气体明显少于中气体,FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀;中Fe2具有强还原性,易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3,Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生(3)溶液红色褪去,加热后又恢复红色;溶液红色褪去,加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性不稳定,Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性(4)溶液变蓝,溶液先变蓝后褪色。原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH,呈碱性,同时Na2O2又具有漂白性角度二Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析3200 时,11.6 g CO2和H2O(g)的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.

16、6 g,则原混合气体的总物质的量是()A0.125 molB0.25 molC0.5 mol D1 mol解析:选C根据质量守恒定律可知,生成O2的质量为11.6 g3.6 g8 g,n(O2)0.25 mol,根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25 mol20.5 mol。4双选过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量填写正确的一组是(NA表示阿伏加德罗常数)()选项二氧化碳碳酸钠转移的电子A1 molNAB22.4 L1 molC106 g1 molD10

17、6 g2NA解析:选A、C设有x g CO2参加反应,则:2Na2O22CO2=2Na2CO3O2m156 88 212 32 21215656 x g 28 g,解得:x44,即有1 mol CO2参加反应,生成 1 mol Na2CO3。根据上述计算可知,反应过程中转移的电子数为NA,生成了106 g Na2CO3,A、C正确,D错误;常温常压下1 mol CO2的体积不是22.4 L,B错误。角度三有关Na2O2的性质实验5为了探究过氧化钠的强氧化性,某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。实验步骤及现象如下:检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好

18、(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,剧烈反应,产生黄绿色气体。一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体,装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至装置中气体无色。回答下列问题:(1)装置B中湿润的红色纸条褪色,证明A中反应有_(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因_。(2)装置C的作用是_。(3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为_;_。(4)实验证明,Na2O2与干燥的HCl能反应,完成并

19、配平该化学方程式。Na2O2HCl=Cl2NaCl_该反应_(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是_求答出两点)。解析:(1)B中湿润的红色纸条褪色,说明A中反应有Cl2生成;若B中是湿润的淀粉KI试纸,试纸变蓝,不能说明一定有Cl2生成,因为O2也可把I氧化成I2:4H4IO2=2I22H2O,从而使试纸变蓝。(2)装置C中盛放的是NaOH溶液,其作用是吸收HCl和Cl2,防止污染空气并使D中收集到较纯净的O2。(3)Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低,不能得到O2;O2可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应得到的。(4)由原子守恒可知,生成物中所缺物质为H2O,再

20、根据得失电子守恒、原子守恒可配平该化学方程式。该反应不能用于实验室快速制取纯净的Cl2,一是因为实验室没有可直接使用的干燥HCl气体,且气体与固体反应较慢;二是因为HCl易混入Cl2中,生成的H2O及H2O与Na2O2反应生成的O2也易混入Cl2中,使Cl2不纯。答案:(1)Cl24H4IO2=2I22H2O(2)吸收HCl和过量的Cl2,防止污染空气,使D中能收集到较为纯净的氧气(3)Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低,不可能得到O2O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应所得(4)14122H2O不能Na2O2与生成的H2O反应有O2生成;HCl混在Cl2中;H2O混在Cl2中(答

21、出任何一点即可)实验室没有可直接使用的干燥HCl气体;固体与气体反应较慢(答出任何一点即可,其他合理答案均可)Na2CO3与NaHCO3的性质比较物质性质Na2CO3NaHCO3俗名纯碱,苏打小苏打颜色状态白色粉末白色晶体溶解性易溶于水易溶于水(溶解度比Na2CO3小)水解(离子方程式)COH2O HCOOHHCOH2OH2CO3OH与盐酸反应(离子方程式)CO2H=CO2H2OHCOH= H2OCO2与NaOH反应(离子方程式)不反应HCOOH= COH2O与足量Ca(OH)2反应(离子方程式)Ca2CO=CaCO3Ca2OHHCO=CaCO3H2O与BaCl2反应(离子方程式)COBa2=

22、BaCO3不反应与CO2反应(离子方程式)COCO2H2O=2HCO不反应热稳定性(化学方程式)较稳定2NaHCO3Na2CO3CO2H2O相互转化问题1Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂(1)鉴别(2)除杂混合物除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液对点练下列几种试剂不能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是(ABaCl2溶液 B澄清石灰水C稀盐酸 DpH试纸答案:B问题2Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像实验操作反应图像向Na2C

23、O3溶液中逐滴加入盐酸反应原理:Oa段:COH=HCOab段:HCOH=H2OCO2向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸反应原理:HCOH=H2OCO2向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸反应原理:Oa段:HOH=H2O、COH=HCOab段:HCOH=H2OCO2向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸反应原理:Oa段:COH=HCOab段:HCOH=H2OCO2问题3利用强酸制弱酸原理理解Na2CO3的性质如何理解(1)Na2CO3与盐酸反应,(2)Na2CO3溶液与CO2反应,(3)Na2CO3的水解,三个反应的实质?提示:(1)Na2CO3与

24、盐酸的反应较为剧烈,因为盐酸为强酸,更易电离出H,符合强酸制备弱酸的原理。(2)Na2CO3溶液与CO2的反应是CO从H2CO3中夺取H生成HCO,H2CO3的酸性比HCO的酸性强,符合强酸制备弱酸的原理。(3)Na2CO3的水解是CO从水中夺取H生成HCO,可以认为水的酸性比HCO强,水为极弱的电解质,失去H较难,所以Na2CO3水解很弱。总之三个反应的实质都是CO与H的反应。盐酸、H2CO3、H2O的酸性(或提供H的能力)比HCO强,都是强酸制备弱酸的反应。同时我们也不难理解 NaHCO3溶液的碱性比同浓度的Na2CO3弱,NaHCO3与盐酸反应比Na2CO3与盐酸反应更剧烈。角度一Na2

25、CO3、NaHCO3的鉴别1下列可以用来判定NaHCO3粉末中混有Na2CO3的实验方法是()A加热时有无色气体放出B滴加盐酸时有气泡产生C溶于水后,滴加稀的氯化钡溶液有白色沉淀生成D溶于水后,滴加澄清石灰水有白色沉淀生成解析:选CNaHCO3受热分解产生CO2,不能证明混有Na2CO3;NaHCO3、Na2CO3均与盐酸反应产生CO2气体;Na2CO3与BaCl2反应产生白色沉淀,而NaHCO3不与BaCl2反应,没有明显现象;Na2CO3、NaHCO3溶于水后,滴加澄清石灰水均有白色沉淀产生,综上分析只有C正确。2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

26、验,如图所示。(1)只根据图、所示实验,能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验装置均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为_;与实验相比,实验 的优点是_(填序号)。A 比 复杂B 比 安全C 比 操作简便D 可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而 不行(3)若用实验 验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。解析:(1)图不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应立即产生二氧化碳,二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊,故不可以鉴别Na2CO3和NaHCO3;图可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化

27、碳气体的量不同,可根据气球的膨胀程度来判断。(2)图、所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2,实验 的优点是可同时做对比实验。(3)试管B装入碳酸氢钠,试管A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)(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3角度二Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应及其图像分析3(2016淮北模拟)有关NaHCO3和Na2CO3的性质,下列叙述错误的是()A等质量的NaHCO3和N

28、a2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3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,所消耗盐酸的体积 Na2CO3 是NaHCO3的两倍C将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中产生白色沉淀D同物质的量浓度的两种溶液,Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH解析:选C摩尔质量NaHCO3小于Na2CO3,等质量的NaHCO3、Na2CO3,n(NaHCO3)n(Na2CO3),即在相同条件下NaHCO3产生的CO2体积大;物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与盐酸反应,消耗同浓度盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍;NaHCO

29、3溶液中HCO与OH反应生成CO,CO与Ca2结合生成CaCO3沉淀;相同条件下Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的pH大。4(2016怀化模拟)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所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):则下列分析都正确的组合是()图对应溶液中的溶质为NaHCO3图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为Na2CO3ABCD解析:选A图像中从

30、O点即开始产生CO2气体,对应溶液中的溶质为NaHCO3,正确;图像中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量,对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且二者的物质的量之比,正确;图像中,Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量,对应溶液中的溶质为Na2CO3,不正确;图像中,Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量,对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH,且二者的物质的量之比 ,不正确。5(2016厦门质检)实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59 g样品,溶于水配成 250.00 mL溶液,取出 25.00 mL该溶

31、液用0.1 molL1盐酸进行滴定,得到如下曲线。以下说法或操作正确的是()A第一个计量点之前发生反应的离子方程式HCOH=H2OCO2B第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl、HCOC此样品中n(NaHCO3)(28.1211.9)103 molD使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量,将会得到1个计量点解析:选C用盐酸滴定Na2CO3和NaHCO3的混合溶液会出现2个计量点。第一个计量点之前发生的反应为COH=HCO,第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为HCOH=CO2H2O,A项错误;第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl,无大量HCO存在,B项错

32、误;根据图像和离子方程式可知C项正确;使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的NaOH含量,将会得到3个计量点,发生的反应分别是HOH=H2O、COH=HCO、HCOH=CO2H2O,D项错误。角度三Na及其化合物的相互转化6由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。(1)若A为金属钠,则E为_,A与水反应的离子方程式为_。(2)若A为过氧化钠,则E为_,A与CO2反应的化学方程式为_,A与水反应的离子方程式为_。(3)过氧化钠是碱性氧化物吗?_(填“是”或“不是”),过氧化钠的电子式为_,过氧化钠中阴、阳离子个数比是_。

33、(4)A不论是Na还是Na2O2,依据转化关系判断物质C是_,物质D是_。(5)向B(NaOH)溶液中通入CO2,CO2的量不同时,所得的产物相同吗?_(填“相同”或“不相同”),试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式: 。(6)如何通过实验的方法鉴别同浓度的C、D溶液? 。答案:(1)H22Na2H2O=2Na2OHH2(2)O22Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4Na4OHO2(3)不是 12(4)Na2CO3NaHCO3(5)不相同足量CO2时:OHCO2=HCO,少量CO2时:2OHCO2=COH2O(6)方法一:分别滴加BaCl2(或CaCl2

34、)溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液,无沉淀生成者为NaHCO3溶液方法二:分别测量同浓度Na2CO3和NaHCO3溶液的pH,pH大者为Na2CO3溶液,pH小者为NaHCO3溶液方法三:分别向同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中逐滴加入同浓度的稀盐酸,开始即产生气泡的为NaHCO3溶液,开始无气泡,过一段时间再产生气泡的为Na2CO3溶液7有A、B两种常见化合物组成混合物,其焰色反应均为黄色,其相互转化关系如图(其他物质均略去)。根据以上关系,回答下列问题:(1)写出A、B、C、D的化学式:A_,B_,C_,D_。(2)写出混合物中加水反应的化学方程式:_。(3)加热后,若只得到

35、一种固体化合物,则A与B的物质的量之比的最大值为_(填数字)。解析:A、B均为钠的化合物,加热产生气体C,A、B中含有NaHCO3,加H2SO4产生气体C、D,A、B中有Na2O2,C为O2,D为CO2,加水后通入CO2生成B,可推测B为NaHCO3,A为Na2O2,加热NaHCO3分解产生的CO2、H2O(g)都能与Na2O2反应,但可认为CO2优先反应:2NaHCO3Na2CO3H2OCO2,2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,要只生成Na2CO3,。答案:(1)Na2O2NaHCO3O2CO2(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2,NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O(3)

36、1碱金属(1)碱金属的一般性质:原子结构与性质相同点最外层上都只有1个电子具有相似的化学性质不同点从LiCs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大从Li到Cs金属性逐渐增强物理性质相同点碱金属除Cs略带金色光泽外,其他都是银白色有金属光泽的固体,密度较小,硬度较小,熔、沸点较低,导电、导热性较强递变性从LiCs密度逐渐增大(Na、K反常),熔、沸点逐渐降低化学性质与O2等非金属的反应碱金属都能与O2等非金属反应,Li、Na与O2反应的化学方程式为:4LiO22Li2O,2NaO2Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质与H2O的反应碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物

37、和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M2H2O=2MOHH2,但反应的剧烈程度不同:从LiCs反应越来越剧烈,证明它们的金属性逐渐增强(2)碱金属的特殊性质:碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。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。碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属),属于离子化合物,H元素显1价,碱金属氢化物是强还原剂。如NaHH2O=NaOHH2,NaH是还原剂,H2O是氧化剂,氧化产物为 H2,还原产物为 H2。2焰色反应(1)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的现象。属于元素的物

38、理性质。(2)操作步骤:铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。(3)常见元素焰色反应的颜色:钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃);铜元素:绿色。角度一碱金属元素性质规律的应用1有关碱金属的叙述正确的是()A随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大B碱金属单质的金属性很强,均易与Cl2、O2、N2等发生反应CCs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2OD无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水解析:选C钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密度依次增大的一个例外;碱金属中除锂外,均不与N2直接反应;由Na2CO3加热不分解,可得出Cs2CO3加热也不分解;Cs与Na同为

39、碱金属元素,性质相似,由Na2SO4易溶于水,可得出Cs2SO4也易溶于水。2金属活动性顺序表中K在Na的前面,K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中不正确的是()AK可以被空气中的O2氧化BK可以与乙醇发生反应生成H2CK与水的反应不如Na与水的反应剧烈DK也可放在煤油中保存解析:选C金属活动性顺序表中K在Na的前面,K比Na活泼,故K在空气中可以被O2氧化,A正确;Na与乙醇反应放出H2,K也能与乙醇反应放出H2,B正确;K与水的反应比Na与水的反应剧烈,C错误;Na、K均可放在煤油中保存,D正确。角度二焰色反应3用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上

40、灼烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判断正确的是()A只含有NaB一定含有Na,可能含有KC既含有Na,又含有KD可能含有Na,可能还含有K解析:选BNa的焰色为黄色,而K的焰色为紫色,但是黄色会干扰紫色,所以溶液中一定含有Na,但无法判断是否含有K。4下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是()钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净实验时最好选择本身颜色较浅的火焰没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替A仅有不正确B仅有不正确C仅有不正确 D全对解析:选D观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光,避免

41、钠的干扰;由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法,所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色,否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况。全 国 卷1判断下列说法的正误(1)(2015新课标全国卷)过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol O2转移的电子数为0.2NA。() (2)(2015新课标全国卷)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA。()(3)(2015新课标全国卷)1 L 0.1 molL1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为 0.1NA。()(4)(2015新课标全国卷)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶

42、液,立即产生气泡。()(5)(2014新课标全国卷)用热的烧碱溶液洗去油污,是因为Na2CO3可直接与油污反应。()(6)(2015新课标全国卷)CO2通过Na2O2粉末后固体物质增重。()(7)(2014新课标全国卷)碳酸氢钠受热分解实验如图所示。 ()(8)(2014新课标全国卷)用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应。()(9)(2013新课标全国卷)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异。()(10)(2013新课标全国卷)钠与CuSO4溶液反应:2NaCu2=Cu2Na 。()(11)(2013新课标全国卷)NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO2H=H2OCO2。(

43、)(12)(2011新课标全国卷)1.00 mol NaCl中含有6.021023个NaCl分子。()(13)(2011新课标全国卷)1.00 mol NaCl中,所有Na的最外层电子总数为86.021023。()(14)(2011新课标全国卷)电解58.5 g 熔融的NaCl,能产生22.4 L Cl2(标准状况)、23.0 g金属钠。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) (8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)地 方 卷2判断下列说法的正误(1)(2015安徽高考)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解。()(2)(2015江苏高考)用如

44、图装置加热分解NaHCO3固体。 ()(3)(2015江苏高考)Na2CO3溶液中CO的水解:COH2O=HCOOH。()(4)(2015江苏高考)NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCOBa2OH=BaCO3H2O。()(5)(2015福建高考)称取2.0 g NaOH固体,先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体。()(6)(2015广东高考)23 g Na与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子。()(7)(2015广东高考)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体,试管内壁都有水珠,则两种物质均受热分解。()(8)(2015山东高考)金属钠着

45、火时使用泡沫灭火器灭火。()(9)(2015山东高考)用试管加热NaHCO3固体时使试管口竖直向上。()(10)(2015天津高考)服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒。()(11)(2015天津高考)灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na,无K。()(12)(2015上海高考)溶解度:小苏打苏打。()(13)(2014江苏高考)过氧化钠的电子式为 。()(14)(2014江苏高考)在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA。()(15)(2014北京高考)用如图装置进行实验,由中澄清石灰水变浑浊,可证明中NaHCO3固体受热分解。()

46、(16)(2014山东高考)Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。()(17)(2013江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为:Na2O2H2O=2Na2OHO2。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) (8)(9)(10)(11)(12)(13)(14) (15)(16)(17)3(2014上海高考)如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()Aa通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰Bb通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰Ca通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉Db通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸

47、有稀硫酸的脱脂棉解析:选C“侯氏制碱法”制取NaHCO3的原理是在饱和食盐水中通入NH3和CO2。在这一实验过程中,由于CO2在水中的溶解度较小,而NH3的溶解度较大,所以要在饱和食盐水中先通NH3然后再通CO2,否则CO2通入后会从水中逸出,等再通NH3时溶液中CO2的量就很少了,这样得到的产品也很少;在这个实验中的尾气主要是CO2和NH3,其中NH3对环境影响较大,NH3是碱性气体,所以在c装置中要装酸性物质,据此可知A、B、D错误,C正确。4(2014上海高考)下列反应与Na2O2SO2=Na2SO4相比较,Na2O2的作用相同的是()A2Na2O22CO2=2Na2CO3O2B2Na2

48、O22SO3=2Na2SO4O2CNa2O2H2SO4=Na2SO4H2O2D3Na2O2Cr2O3=2Na2CrO4Na2O解析:选D在反应Na2O2SO2=Na2SO4中SO2作还原剂,Na2O2作氧化剂。A项,在反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O2中Na2O2既是氧化剂,也是还原剂;B项,在反应2Na2O22SO3=2Na2SO4O2中Na2O2既是氧化剂,也是还原剂;C项,在反应Na2O2H2SO4=Na2SO4H2O2中元素的化合价均没有发生变化,不是氧化还原反应;D项,在反应3Na2O2Cr2O3=2Na2CrO4Na2O中,Na2O2作氧化剂。(限时:45分钟)一、选择题1(2016唐山模拟)下列做法不正确的是()ANa2O2用作呼吸面具的供氧剂BNaHCO3的热稳定性强于Na2CO3C乙醇可与金属钠反应放出H2D金属钠着火时,用细沙覆盖灭火解析:选BNaHCO3受热分解而Na2CO3受热不分解,故Na2CO3的热稳定性强于N

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