2022届高考化学一轮复习学案: 第9讲 钠及其重要化合物
展开钠及其重要化合物
考点一 钠的性质及应用
一、钠的物理性质
_______色,有金属光泽的固体,质地______,熔点____(小于100 ℃),密度比水的___但比煤油的_____。可导电、导热。
二、从钠的原子结构认识钠的化学性质——还原性
1.与非金属单质反应
(1)钠在氯气中燃烧:
_____________________(现象:剧烈燃烧,产生白烟)
(2)钠与氧气常温下反应:
_____________________(现象:银白色固体变暗)。
(3)钠与氧气加热条件下反应:
_____________________(现象:先熔化成小球,后燃烧产生黄色火焰,生成____色固体)。
2.与水(滴有酚酞)、酸、醇、盐溶液反应
(1)钠与水反应的离子方程式:_________________________________。
(2)钠与盐酸反应的离子方程式:_______________________。
(3)钠与乙醇反应的化学方程式:2Na+2CH3CH2OH→_______________________(现象:沉、慢)。
(4)钠与可溶性盐的反应:
如:钠与CuSO4溶液反应:__________________________________________。
三、制取及保存
1.制取:电解熔融氯化钠,化学方程式为___________________________。
2.保存:密封保存,通常保存在___________________中。
钠露置于空气中的变化过程
四、用途
1.钠钾合金(液态)可用于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:金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取某些金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
[自主检测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,说明CO2具有氧化性。( )
(2)钾、钠、镁等活泼金属着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。( )
(3)钠是银白色金属,熔点低,硬度大。( )
(4)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,生成淡黄色的固体。( )
(5)金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。( )
(6)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子。( )
2.金属钠露置在空气中会发生一系列变化,其过程如下:
银白色金属钠表面变暗出现白色固体,接着表面变潮湿白色块状固体白色粉末状物质
请写出上述各步反应的化学方程式:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1.下列有关钠的说法正确的是( )
A.Na与足量O2反应生成Na2O,随着温度的升高,生成Na2O的速率逐渐加快
B.1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子
C.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
D.Na在O2中完全燃烧所得产物的电子式为
2.(双选)等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气中于常温下充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第一块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
3.把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的pH增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:有无色无味气体放出
4.如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验,为收集并检验气体产物,某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙装置,请根据要求回答下列问题。
(1)写出钠与水反应的离子方程式:_________________________________________。
(2)按乙装置实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是________(填字母)。
A.钠块始终保持在a处,直至完全消失
B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处
C.钠处于煤油和水的交界处上下浮动
D.随着反应的进行,煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升
E.最终钠块在煤油中燃烧起来
(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是________________________。
(4)按图丙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的体积的关系是______________(填字母)。
①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠
A.二者收集气体一样多
B.①收集气体体积较大
C.②收集气体体积较大
5.钠与盐溶液的反应:
则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 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水
④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液
[方法技巧] Na与酸、盐溶液反应原理分析
1.Na与酸反应
Na与水反应是Na与水电离出的H+反应;酸可电离出H+,即Na与酸的反应是Na与溶液中H+反应,而不是先和水反应生成NaOH后再和酸发生中和反应
2.Na与盐反应
Na与盐溶液反应现象因盐的不同而不同,首先发生Na与水的反应,然后再进行判断
例:a.NaHSO4溶液——Na直接与NaHSO4电离出的H+反应
b.稀NaCl溶液——只发生Na与水的反应,有H2产生
c.饱和NaCl溶液——有H2产生,同时有NaCl晶体析出
d.NH4Cl溶液——同时产生H2和NH3(生成的碱与盐反应)
e.CuSO4溶液——有H2和蓝色沉淀生成(生成的碱与盐反应)
钠及其重要化合物
考点二 钠的氧化物与氢氧化物
一、氧化钠与过氧化钠
物质 | 氧化钠(Na2O) | 过氧化钠(Na2O2) |
氧元素的化合价 | ________ | ________ |
颜色状态 | ____色固体 | ______色固体 |
电子式 | ________________ | ________________ |
阴、阳离子个数比 | ________ | ________ |
是否为碱性氧化物 | 是 | 否 |
化合物类型 | ________化合物 | ________化合物 |
与H2O反应的 化学方程式 | _________________________ | _____________________________ |
与CO2反应的 化学方程式 | _________________________ | ____________________________ |
与盐酸反 应的化学方程式 | ________________________ | ________________________________ |
用途 | — | 氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂 |
二、Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质:
2Na22
1.Na2O2的强氧化性
试剂 | 反应原理 | 现象 |
SO2气体 | _________________________________ | \ |
FeCl2 溶液 | 4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl | 产生气泡和________色沉淀 |
Na2SO3溶液 | Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH | \ |
氢硫酸 | Na2O2+H2S===S↓+2NaOH | 溶液变浑浊 |
酚酞溶液 | Na2O2与水反应生成了NaOH,溶液变红,Na2O2的强氧化性又使溶液褪色 | 溶液先变红后褪色 |
品红溶液 | Na2O2的强氧化性使之褪色 | 红色褪去 |
2.遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2。
3.遇CO2、H2O、H+时,Na2O2发生自身的氧化还原反应。
三、氢氧化钠
1.物理性质:NaOH的俗名为_______、火碱或苛性钠;它是一种白色固体,易溶于水并放出大量的热;有吸水性,吸收空气中的水分而潮_________;有很强的腐蚀性。
2.化学性质
(1)具有碱的通性
(2)其他反应
与金属铝反应:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑;
与非金属单质反应:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;
酯类水解:CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH。
3.制取
(1)土法制碱:Na2CO3+Ca(OH)2===_______________________;
(2)现代工业制碱:2NaCl+2H2O______________________。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2019·高考全国卷Ⅱ,11C)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色,反应的化学方程式为2Na2O2===2Na2O+O2↑。( )
(2)烧碱、纯碱均属于碱,不能盛放在玻璃试剂瓶中。( )
(3)NaOH在空气中久置,最终变为Na2CO3。( )
(4)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。( )
(5)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。( )
(6)H2O2和Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键完全相同。( )
(7)7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA。( )
(8)二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质的质量不变。( )
(9)Na2O2加入含酚酞的少量水中,反应现象为先变红后褪色。( )
(10)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,H2O既不是氧化剂也不是还原剂。( )
2.用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(1)氧化剂和还原剂是________,氧化产物是________,还原产物是________。
(2)1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数是________________。
1.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中,正确的是( )
A.都属于碱性氧化物
B.阴、阳离子个数比分别为1︰2和1︰1
C.水溶液的成分不相同
D.与二氧化碳反应生成相同的盐
2.(双选)下列有关Na2O2的说法不正确的是( )
A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放热
B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应
C.Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2只做还原剂
D.Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中,会产生气体和浑浊
3.某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO-4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)( )
A.CH3COO- B.SO
C.CO D.HCO
4.下列有关钠的氧化物的叙述正确的是___________________(填序号)。
①Na2O、Na2O2中均含有离子键,氧元素化合价相同
②过氧化钠的电子式:Na︰︰︰Na
③1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA
④Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同
⑤过氧化钠与二氧化硫反应可生成硫酸钠
⑥切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗的反应方程式:2Na+O2===Na2O2
5.如图表示A~E五种物质间的相互转化关系,其中A为淡黄色固体,B为单质。
①写出下列物质的化学式
A.____________;B.____________;
C.____________;D.____________;
E.____________。
②写出下列反应的化学方程式:
a.A→C:________________________________________;
b.A→D:________________________________________;
c.B→A:________________________________________。
6.(过氧化钠的性质探究实验设计)某课外活动小组设计如图实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。
(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是________________________________,
该反应中,反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(2)装置Ⅰ中的试剂是________(填字母)。
a.稀盐酸 b.稀硫酸
c.小苏打 d.石灰石
(3)实验时,应先打开弹簧夹________(填“K1”或“K2”),观察到预期现象后,关闭它,再打开另一个弹簧夹。
(4)实验过程中将带火星的木条置于a口,观察到带火星的木条始终不复燃。
①为观察到最终木条复燃,甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管,目的是________________________________________________________________________;
②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明CO2参与了反应,原因是_________________________________________________________________________。
(5)为进一步达到实验目的,应补充的实验是取最终反应后Ⅲ中所得固体,_________
_________________________________________________________________________。
钠及其重要化合物
考点三 钠的性质及应用
一、碳酸钠和碳酸氢钠性质比较
名称 | 碳酸钠(Na2CO3) | 碳酸氢钠(NaHCO3) | ||
俗名 | __________或__________ | __________ | ||
主要性质 | 水溶性 | 易溶于水,溶液呈_______性 | 易溶于水(但比Na2CO3溶解度_____),溶液呈_____性 | |
稳定性 | 稳定,但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 | 受热易分解,其分解反应的方程式为: ______________________________ | ||
主要反应 | 与H+ 反应 | ____________________________ | ______________________________ | |
与碱 Ca(OH)2 反应 | ____________________________ | ____________________________ __________________________(碱过量) ___________________________________________________________(碱不足) | ||
与盐反应 | CaCl2 | ___________________________ | 不反应 | |
硫酸 铝 | ______________________________________________________ | ______________________________ ______________________________ | ||
主要用途 | 制玻璃、造纸、制皂、洗涤 | 发酵、医药、灭火器 |
二、相互转化
Na2CO3 NaHCO3
三、鉴别与除杂
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
(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________固体。
(2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
①沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是___________溶液。
②气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是_______溶液。
③测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是________溶液。
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
混合物(括号内为杂质) | 除杂方法 |
Na2CO3(s)(NaHCO3) | __________ |
NaHCO3(aq)(Na2CO3) | _______________________ |
Na2CO3(aq)(NaHCO3) | ________________________ |
4.Na2CO3的制备——侯氏制碱法。
①制备原理:
把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出;过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
②反应的化学方程式:
a.NaCl+NH3+CO2+H2O===___________________;
b.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良。( )
(2)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都会分解。( )
(3)向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,会有NaHCO3晶体析出。( )
(4)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。( )
(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。( )
(7)相同温度下溶解度:NaHCO3<Na2CO3;热稳定性:Na2CO3>NaHCO3。( )
(8)用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液。( )
(9)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异。( )
(10)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。( )
2.(1)欲探究Na2CO3和NaHCO3热稳定性的相对强弱,两同学分别设计了以下两组装置:
①如甲图所示,分别用Na2CO3和NaHCO3进行实验,
试管b中的试剂是_ _(填字母)。
a.稀硫酸 b.NaOH溶液 c.Ca(OH)2溶液
②如乙图所示,试管d中装入的固体应该是____________
(填化学式)。
③通过上述实验,得出结论:Na2CO3比NaHCO3的稳定性________(填“强”或“弱”)。
(2)欲鉴别两种溶液,可选用的试剂是______________。
(3)等物质的量浓度的两种物质的溶液与同浓度的盐酸反应,反应更剧烈的是____________(填化学式)。
1.Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐,它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,不正确的是( )
A.小苏打能中和胃酸,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,可用于治疗胃酸过多症,但不适合胃溃疡病人
B.NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头
C.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体,可获得NaHCO3 沉淀
2.(双选)下列有关NaHCO3和Na2CO3的性质的叙述错误的是( )
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下NaHCO3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.等质量的NaHCO3和Na2CO3与同浓度盐酸完全反应,前者消耗盐酸的体积较大
D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,二者产生的CO2一样多
3.为除去括号内的杂质,下列所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤
4.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,如下图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、图Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)图Ⅲ、图Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,有关反应的化学方程式为_______________________________,与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验 Ⅳ 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)。
5.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.气体A是NH3,气体B是CO2
B.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
6.(OH-、CO、HCO与H+反应顺序的应用)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL,再通入一定量的CO2,随后分别各取20 mL溶液,向其中逐滴滴入0.2 mol·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)的关系如下图(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__________________________。
热点题型4 纯碱样品中碳酸钠质量分数的测定
——科学探究与创新意识
[热点精讲]
1.气体法
(1)测定原理:Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑。
依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量,进而确定其含量。
(2)实验操作:向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸,准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。
(3)数据处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol-1= g,则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%=%。
2.沉淀法
(1)测定原理:Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl。
依据BaCO3沉淀的质量,确定Na2CO3的物质的量,进而确定其含量。
(2)实验操作:先将m g纯碱样品溶于水配成溶液,向溶液中加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得 BaCO3 沉淀的质量为n g。
(3)数据处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol-1= g,则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%=×100%。
[热点精练]
1.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是( )
选项 | 实验方法 | 实验方案 | 测量数据 |
A | 滴定法 | 将样品配成100 mL溶液,取10 mL,加入酚酞,用标准盐酸滴定 | 消耗盐酸的体积 |
B | 量气法 | 将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收 | 碱石灰增加的质量 |
C | 重量法 | 将样品放入烧瓶中,置于电子天平上,加入足量盐酸 | 减少的质量 |
D | 量气法 | 将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气 | 排出水的体积 |
解析:选A。用酚酞做指示剂时,Na2CO3与盐酸发生反应Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,依据消耗盐酸的量可以计算出样品中Na2CO3的量,进而确定样品中Na2CO3的质量分数,A项正确;测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法,B项错误;样品中加入足量盐酸,因盐酸的质量未知,无法通过重量法测量Na2CO3的质量,C项错误;因部分CO2能溶于水,与水反应生成H2CO3,故排出水的体积并不是CO2的体积,D项错误。
2.为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后②和③装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是( )
A.①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰
B.硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止
C.若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量偏大
D.实验过程中一直通入空气,停止加热后再停止通入空气
解析:选C。根据实验目的和装置的连接顺序可知,装置①用于吸收空气中的CO2和水蒸气,可以使用碱石灰;装置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水CaCl2;装置③吸收碳酸氢钠分解生成的CO2,使用碱石灰,A项正确;实验前必须将装置中的水蒸气和CO2赶尽,避免影响测定结果,硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止,B项正确;若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则会增加水的质量,使测得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高,NaCl的含量偏低,C项错误;实验过程中一直通入空气,停止加热后再停止通入空气,D项正确。
钠及其重要化合物
考点四 碱金属元素、焰色反应
一、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___个电子 | 电子层数逐渐增多; 核电荷数逐渐_________; 原子半径逐渐_________ | |
元素性质 | 都具有较强的_______性,最高正价均为+1价 | 金属性逐渐_______ | |
物理 性质
| (除Cs外)都为________有金属光泽的固体,密度较小,硬度较小,熔、沸点较低,导电、导热性好 | 密度呈_________趋势(钾反常,钠的密度比钾大),熔、沸点逐渐___________ | |
化学 性质 | 与O2反应 | 都具有较强的还原性 | 碱金属单质均能与O2发生反应,如:4Li+O22Li2O,4Na+O2===2Na2O,2Na+O2 Na2O2,K、Rb、Cs与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂 |
与H2O反应 | 碱金属单质均能与水发生反应,生成氢氧化物和氢气,化学方程式可表示为(用M表示碱金属) 2M+2H2O=2MOH+H2↑,从Li→ Cs反应越来越剧烈,证明金属性逐渐____________ |
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。如:NaH+H2O=NaOH+H2↑,______是氧化剂,______是还原剂。
二、焰色反应
定义 | 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上叫作焰色反应,属于元素的______性质 |
实验 步骤 | 步骤1:将洗净的铂丝在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止 步骤2:蘸取待测溶液,在酒精灯外焰上灼烧,并观察火焰的颜色 步骤3:用________洗净铂丝,并在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止 |
火焰 颜色 | Na:_____色,K:_____色(观察时要透过__________________) Cu:_____色,Ca:砖红色,Ba:黄绿色 |
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)随核电荷数递增,碱金属元素氢氧化物的碱性依次减弱。( )
(2)随核电荷数递增,碱金属元素原子半径依次增大,还原性增强。( )
(3)从锂到铯都能与水反应生成碱和H2。( )
(4)金属锂常用于制造锂电池,这跟它的还原性强、密度小有关。( )
(5)焰色试验是一种复杂的化学变化。( )
(6)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色试验均显黄色。( )
2.碱金属钫(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.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
3.利用焰色反应,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.焰色反应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
4.下列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升高
B.碱金属单质的金属性很强,均能与氢气、氮气等直接发生反应
C.碳酸铯用酒精灯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯
D.无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.钠及其化合物与人们的生活密切相关,某同学对其认识不正确的是( )
A.碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多
B.热的纯碱溶液可去除油污
C.发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
D.金属钠着火时,使用泡沫灭火器来灭火
2.(2020·贵阳质检)下列关于金属钠及其化合物的说法中,不正确的是( )
A.NaCl可用作食品调味剂
B.相同温度下NaHCO3的溶解度大于Na2CO3的溶解度
C.Na2CO3的焰色试验呈黄色
D.工业上Na可用于制备钛、锆等金属
3.南朝陶弘景在《本草经集注》中记载有鉴别消石(KNO3)与朴消(Na2SO4)之法:“以火烧之,紫青烟起,云是真消石也。”该鉴别方法利用的原理是( )
A.受热升华 B.显色反应
C.焰色试验 D.丁达尔效应
4.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂
B.Na2O2投入滴有酚酞的水中,溶液先变红后褪色
C.过氧化钠与木炭反应时,过氧化钠表现出强氧化性
D.过氧化钠与二氧化硫反应可生成硫酸钠
5.下列事实及其解释不正确的是( )
A.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
B.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
C.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
6.下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
B.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同
C.相同温度下物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的pH小于 NaHCO3溶液
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出
7.下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀
③钠在常温下不容易被氧化
④Na2O2可做供氧剂,而Na2O不行
⑤石蕊试液中加入Na2O2粉末,先变蓝后褪色,并有气泡生成
⑥钠与浓NH4Cl溶液反应,放出的气体中含H2和NH3
A.都正确 B.②③④⑤
C.④⑤⑥ D.②⑤⑥
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
8.为探究Na2O2 与H2O的反应,进行了如下实验:
下列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 做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可以说明使酚酞试液褪色的是O2
9.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( )
A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰
B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰
C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
10.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.Oa段只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为 1∶2
三、非选择题
11.如图所示,下列各项变化的未知物焰色试验均呈黄色,A为单质,E为淡黄色粉末。
回答下列问题:
(1)写出A→B的化学方程式: ___________________________________________。
(2)写出C→D的离子方程式: ___________________________________________。
(3)在B→C的变化中,所得C的溶液往往不纯,其中的杂质(不包括水)可能是________,主要原因是__________________________________________________________________;还可能是________,主要原因是___________________________________________。
12.某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题:
(1)选用如图所示装置及药品制取CO2。打开弹簧夹,制取CO2。为了得到干燥、纯净的CO2,产生的气流应依次通过盛有____________、____________的洗气瓶(填试剂名称)。反应结束后,关闭弹簧夹,可观察到的现象是________________________________。不能用稀硫酸代替稀盐酸,其原因是_____________________________________________________。
(2)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表:
步骤 | 现象 |
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应,放置冷却 | 产生大量白烟,集气瓶底部有黑色固体产生,瓶壁上有白色物质产生 |
在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤 | 滤纸上留下黑色固体,滤液为无色溶液 |
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分,取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红;向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。据此推断,白色物质的主要成分是________(填标号)。
A.Na2O B.Na2O2
C.NaOH D.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分,将其与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是__________。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为___________________________。
新高考化学一轮复习精品学案3.1钠及其重要化合物(含解析): 这是一份新高考化学一轮复习精品学案3.1钠及其重要化合物(含解析),共28页。
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