高考化學 第三章 金屬及其化合物 第1講 鈉及其化合物復習課件.ppt

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第三章金屬及其化合物 第1講鈉及其化合物 1 知道Na及其氧化物的性質 2 能利用Na及其氧化物分別與水反應的化學方程式進行相關計算 3 能規(guī)范解答以Na及其氧化物為載體的實驗探究 框圖推斷題 4 了解Na2CO3和NaHCO3的性質 5 能正確鑒別Na2CO3和NaHCO3 并能用實驗的方法實現(xiàn)它們之間的相互轉化 考綱要求 6 從原子的核外電子排布 理解 A族元素 單質 化合物 的相似性和遞變性 7 了解堿金屬的主要物理性質和化學性質及其應用 8 了解堿金屬及其化合物的典型計算 9 記住Na K等重要金屬元素的焰色反應 考點一鈉的性質及應用 考點二氧化鈉和過氧化鈉 考點三碳酸鈉與碳酸氫鈉 探究高考明確考向 練出高分 考點四堿金屬元素焰色反應 目錄 知識梳理 遞進題組 考點一鈉的性質及應用 1 鈉的物理性質顏色 銀白色 有金屬光澤 密度 H2O Na 煤油 熔點 低于100 硬度 質地柔軟 可以用小刀切割 知識梳理 2 從鈉原子的原子結構認識鈉的化學性質 還原性 1 與非金屬單質 如O2 Cl2 的反應 4Na O2 2Na2O 2Na O2 Na2O2 2 與水反應 離子方程式 與滴加酚酞的水反應的現(xiàn)象及解釋 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 鈉的密度比水小 反應放熱 鈉的熔點低 生成了強堿NaOH 3 鈉的制取及保存 1 制取 化學方程式為 2 保存 密封保存 通常保存在中 3 與鹽酸反應離子方程式 2Na 2H 2Na H2 石蠟油或煤油 4 鈉的用途 1 制取Na2O2等化合物 2 鈉 鉀合金 液態(tài) 可用于原子反應堆的導熱劑 3 用作電光源 制作高壓鈉燈 4 冶煉某些金屬金屬鈉具有強的還原性 熔融狀態(tài)下可以用于制取金屬 如4Na TiCl44NaCl Ti 深度思考 1 鈉能否保存在CCl4中 原因是什么 答案否 因為CCl4的密度比鈉的大 不能起到隔絕空氣的作用 2 金屬鈉著火 不能用H2O 干冰滅火的原因是 通常用 掩埋 生成的是Na2O2 它能與H2O或CO2反應 金屬鈉著火 干燥沙土 3 取一小塊金屬鈉 放在燃燒匙里加熱 下列實驗現(xiàn)象描述正確的是 填序號 金屬先熔化 在空氣中燃燒 放出黃色火花 燃燒后得白色固體 燃燒時火焰為黃色 燃燒后生成淡黃色固體物質解析金屬鈉熔點低 放在燃燒匙里加熱 先熔化成小球 在空氣中燃燒 火焰呈黃色 燃燒后生成淡黃色的Na2O2 遞進題組 題組一鈉與水的反應及拓展應用1 將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中 既有氣體 又有白色沉淀產(chǎn)生的是 MgSO4溶液 NaCl溶液 Na2SO4溶液 飽和澄清石灰水 Ca HCO3 2溶液 CuSO4溶液 飽和NaCl溶液 解析2Na 2H2O 2NaOH H2 中Mg2 2OH Mg OH 2 中反應消耗水 溶液溫度升高 Ca OH 2的溶解度降低 析出Ca OH 2產(chǎn)生沉淀 中Ca2 HCO OH CaCO3 H2O 中生成的Cu OH 2是藍色沉淀 不符合題意 中水減少 c Na 增大 使NaCl s Na aq Cl aq 平衡向左移動 答案 2 將一小塊金屬鈉分別投入盛有 a 水 b 乙醇 c 稀H2SO4的三個小燒杯中 反應速率由快到慢的順序為 解釋反應速率不同的原因 鈉與上述三種物質反應的實質都是鈉與 c a b H 間的置換反應 H 濃度的大小決定了反應速率的快慢 由三種物質電離H 的能力可知H 濃度的大小順序為c a b 因而反應速率為c a b 3 向分別盛有100mL水 100mL0 1mol L 1鹽酸 100mL0 01mol L 1硫酸銅溶液的X Y Z三個燒杯中各投入0 05molNa 下列有關說法正確的是 A 三個燒杯中均會發(fā)生的離子反應為2Na 2H2O 2Na 2OH H2 B 三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應 且X燒杯中反應最劇烈C 三個燒杯反應后 生成的溶質的物質的量濃度相同D 三個燒杯反應后 生成的氣體的質量一定相同 解析鈉與鹽酸反應時鈉先與H 反應 離子方程式表示為2Na 2H 2Na H2 與CuSO4溶液反應會生成沉淀 A錯誤 三燒杯中 水中的氫離子濃度最小 反應最慢 B錯誤 X燒杯中生成的溶質為NaOH Y燒杯中生成的溶質為NaCl Z燒杯中生成的溶質為Na2SO4 由于鈉的物質的量相同 故Z燒杯中物質的量濃度最小 C錯誤 因向三個燒杯中加入鈉的物質的量相同且鈉全部反應完 故生成H2的量相同 D正確 答案D 思維建模 1 鈉與水 酸反應的實質都是與H 的反應2 金屬鈉與可溶性鹽溶液反應的思維模板 題組二鈉與水反應實驗拓展 4 金屬鈉與水的反應是中學化學中的一個重要反應 該反應的演示方法分別如圖甲 乙所示 1 現(xiàn)按圖甲所示的方法 在室溫時 向盛有飽和NaOH溶液的水槽中 加入一小塊金屬鈉 下列有關描述正確的是 填字母 下同 a 鈉浮在液面上 并四處游動 最后消失b 鈉熔化成一個光亮的小球c 恢復到室溫時 NaOH溶液的濃度增大d 恢復到室溫時 溶液中Na 數(shù)目減少 解析鈉投入飽和NaOH溶液中 發(fā)生的反應為2Na 2H2O 2NaOH H2 其現(xiàn)象與鈉在水中的反應現(xiàn)象相同 又因為原溶液是飽和的 反應消耗水 析出NaOH固體 則NaOH溶液濃度不變 但溶液體積減小 故Na 數(shù)目減少 答案abd 2 按圖乙所示方法來收集產(chǎn)生的氣體 需將鈉包好 再放入水中 取相同質量的鈉按下列兩種情況收集產(chǎn)生的氣體在相同條件下體積的關系是 用鋁箔包住鈉 用銅箔包住鈉a 二者收集氣體一樣多b 收集氣體體積較大c 收集氣體體積較大 解析Na和H2O反應產(chǎn)生H2的同時產(chǎn)生NaOH NaOH可以和Al發(fā)生反應2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 故用鋁箔包住Na時產(chǎn)生的H2的體積較大 答案b 5 有人設計出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應的方法以驗證反應實質 實驗時 往100mL大試管中先加40mL煤油 取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞 通過長頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至膠塞 并夾緊彈簧夾 如圖 仔細觀察 回答下列問題 1 如何從試劑瓶中取用金屬鈉 剩余的Na能否放回原試劑瓶 答案用鑷子從試劑瓶中取一塊金屬鈉 用濾紙吸干表面上的煤油 用小刀在玻璃片上切米粒大小的鈉做實驗用 剩余的鈉要放回原試劑瓶 不要隨意丟棄 2 有關鈉反應的現(xiàn)象是 3 大試管的溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象 4 裝置中液面的變化 大試管內 長頸漏斗內 5 寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應的化學方程式 有氣泡生成 鈉熔化成小球且在 煤油和FeSO4溶液界面處上下跳動 最終完全溶解 下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀 下降上升 2Na FeSO4 2H2O Fe OH 2 Na2SO4 H2 金屬鈉與溶液反應現(xiàn)象分析思維模板1 共性因為鈉與不同的溶液反應均屬于劇烈的置換反應 故有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生 浮 鈉浮在液面上 2 熔 鈉熔化成光亮的小球 3 游 在液面上不停地游動直至反應完 4 響 反應中不停地發(fā)出 嘶嘶嘶 的響聲 思維建模 2 差異性與酸及能形成弱堿的金屬鹽溶液反應時 由于溶液中H 濃度較大 反應比與水劇烈 最后鈉可能在液面上燃燒 與鹽溶液反應時 還可能會生成沉淀 如生成難溶堿 氣體 NH3 等 考點二氧化鈉和過氧化鈉 遞進題組 知識梳理 完成下列表格 知識梳理 2 1 白色固體 淡黃色固體 1 2 1 2 不是 是 Na2O H2O 2NaOH 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 Na2O CO2 Na2CO3 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 Na2O 2HCl 2NaCl H2O 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 Na2O NaOH 溶液 Na2CO3 深度思考 2 判斷正誤 正確的劃 錯誤的劃 1 Na2O2與Na2O中均只存在離子鍵 2 Na2O2與Na2O晶體中陽離子與陰離子的個數(shù)比均為2 1 3 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 H2O既不是氧化劑也不是還原劑 4 Na2O Na2O2組成元素相同 與CO2反應產(chǎn)物也相同 5 Na2O2的電子式為 遞進題組 題組一過氧化鈉的性質及應用 答案A 2 比較下列四組反應 回答下列問題 一組 Na2O2 CO2 Na2O2 SO2二組 Na2O2 FeCl3 溶液 Na2O2 FeCl2 溶液 三組 SO2通入品紅溶液中 加熱 Na2O2加入到品紅溶液中 加熱四組 NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中 Na2O2固體加入到紫色石蕊溶液中 問題 1 寫出 兩反應的化學方程式 答案 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 Na2O2 SO2 Na2SO4 2 判斷 反應中可能發(fā)生的現(xiàn)象 為什么 答案 反應均會有紅褐色沉淀生成并有氣體放出 中氣體明顯少于 中氣體 FeCl3與NaOH反應生成Fe OH 3 Fe OH 3是不溶性的紅褐色沉淀 中Fe2 具有強還原性 易被Na2O2氧化并生成Fe OH 3 Na2O2與溶液中的水劇烈反應會有O2產(chǎn)生 3 判斷 反應中可能發(fā)生的現(xiàn)象 為什么 答案 溶液紅色褪去 加熱后又恢復紅色 溶液紅色褪去 加熱后不能恢復紅色 原因是SO2的漂白性是由于它能與某些有色物質生成易分解的無色物質 Na2O2的漂白性是因其具有強氧化性 4 判斷 反應中可能發(fā)生的現(xiàn)象 答案 溶液變藍 溶液先變藍后褪色 原因是Na2O2與H2O反應生成NaOH 呈堿性 同時Na2O2又有漂白性 練后反思 2 Na2O2與H2O CO2的反應都是Na2O2自身的氧化還原反應 在反應中H2O CO2既不是氧化劑 也不是還原劑 3 在研究Na2O2與其他溶液反應時 要注意Na2O2的強氧化性和其溶液的強堿性 熟記Na2O2表現(xiàn)強氧化性的5個實例 1 Na2O2與SO2的反應 Na2O2 SO2 Na2SO4 2 Na2O2與FeCl2溶液的反應 能將Fe2 氧化成Fe3 得到Fe OH 3沉淀 3 Na2O2與氫硫酸的反應 能將H2S氧化成單質硫 5 Na2O2與品紅溶液的反應 能使品紅溶液褪色 題組二Na2O2與H2O CO2反應的定量分析3 往甲 乙 丙 丁四個燒杯內分別放入0 1mol的鈉 氧化鈉 過氧化鈉和氫氧化鈉 然后各加入100mL水 攪拌 使固體完全溶解 則甲 乙 丙 丁溶液中溶質的質量分數(shù)大小順序是 A 甲 乙 丙 丁B 丁 甲 乙 丙C 甲 丁 乙 丙D 丁 甲 乙 丙 解析甲 丁相比 甲 Na NaOH消耗H2O 溶劑減少丁 NaOH無反應溶劑不變故NaOH的質量分數(shù) 甲 丁 2 乙 丙相比 生成NaOH相等消耗H2O相等溶劑相等 故乙 丙溶液完全等同 3 乙 丙與甲相比甲 Na乙 Na2O丙 Na2O2當它們物質的量相等時 Na 甲 所得NaOH是乙 丙 Na2O Na2O2 所得NaOH物質的量的 它們所消耗的水相等 故溶劑相等 因此甲的質量分數(shù)比乙 丙小 答案B 4 過氧化鈉可作為氧氣的來源 常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應后 若固體質量增加了28g 反應中有關物質的物理量正確的是 NA表示阿伏加德羅常數(shù) 解析 m轉移電子由上述關系 不難得出C項正確 B項中未指明標準狀況 錯誤 答案C 2mol2mol56g2mol1mol1mol28g1mol 5 取ag某物質在O2中完全燃燒 將生成物與足量Na2O2固體完全反應 反應后 固體質量恰好也增加了ag 下列物質不能滿足上述結果的是 A H2B COC C6H12O6D C12H22O11解析2CO O22CO2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 得 Na2O2 CO Na2CO3 虛擬的反應 即 CO可被Na2O2完全吸收2H2 O22H2O 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 得 Na2O2 H2 2NaOH 虛擬的反應 即 H2可被Na2O2完全吸收C項可變形為 CO 6 H2 6 D項可變形為C CO 11 H2 11 因而反應后質量增加大于ag 答案D 從 四個角度 理解H2O CO2與Na2O2反應的定量關系1 物質的量的關系無論是CO2或H2O的單一物質還是二者的混合物 通過足量的Na2O2時 CO2或H2O與放出O2的物質的量之比均為2 1 練后反思 2 氣體體積關系若CO2和水蒸氣的混合氣體 或單一氣體 通過足量的Na2O2 則氣體體積減少的量等于原混合氣體體積的 且等于生成氧氣的體積 3 轉移電子關系2mol的Na2O2不論與H2O還是與CO2反應均生成1mol的O2 轉移2mol的電子 4 固體質量關系 質量守恒定律拓展應用 由化學方程式的生成物中固體 NaOH或Na2CO3 與反應物中固體 Na2O2 的化學式及式量比較可知 每1molCO2 水蒸氣分別與足量Na2O2反應時 固體分別增重28g 2g 從組成上看相當于吸收了CO2中的 CO 或相當于吸收了水蒸氣中的 H2 所以固體增加的質量 m 28n CO2 或 m 2n H2O 此規(guī)律適用于通式符合 CO m H2 n的純凈物或混合物 在O2中充分燃燒后產(chǎn)物被足量Na2O2吸收后固體質量增重問題的解決 如 wg符合通式為 CO m H2 n的物質 在O2中充分燃燒后 將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體 反應完畢 固體增重也必是wg 常見物質中符合通式的有CO H2 CH3OH 甲醇 CH3COOH 醋酸 C6H12O6 葡萄糖 等 題組三Na2O2性質的綜合實驗探究 6 Na2O2可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑 1 某學習小組發(fā)現(xiàn) 在盛有Na2O2的試管中加入足量水 固體完全溶解 并立即產(chǎn)生大量氣泡 當氣泡消失后 向其中滴入1 2滴酚酞溶液 溶液變紅 將試管輕輕振蕩 紅色很快褪去 此時再向試管中加入少量MnO2粉末 又有氣泡產(chǎn)生 使酚酞溶液變紅是因為 紅色褪去的可能原因是 加入MnO2反應的化學方程式為 反應生成了堿 NaOH 反應生成的H2O2具有漂白作用 2H2O22H2O O2 2 Na2O2有強氧化性 H2具有還原性 有同學猜想Na2O2與H2能反應 為了驗證此猜想 該小組同學進行如下實驗 實驗步驟和現(xiàn)象如下 步驟1 按上圖組裝儀器 圖中夾持儀器省略 檢查氣密性 裝入藥品 步驟2 打開K1 K2 產(chǎn)生的氫氣流經(jīng)裝有Na2O2的硬質玻璃管 一段時間后 沒有任何現(xiàn)象 步驟3 檢驗H2的純度后 開始加熱 觀察到硬質玻璃管內Na2O2開始熔化 淡黃色的粉末變成了白色固體 干燥管內硫酸銅未變藍色 步驟4 反應后撤去酒精燈 待硬質玻璃管冷卻后關閉K1 添加稀鹽酸的儀器名稱是 B裝置的作用是 必須檢驗氫氣純度的原因是 設置裝置D的目的是 你得到的結論是 若能反應請用化學方程式表示 解析稀鹽酸與鋅反應生成的氫氣中會混有水蒸氣 氯化氫 水和氯化氫與過氧化鈉都能反應 故必須除去 氫氣中若混有空氣在加熱時會發(fā)生爆炸 故步驟3中開始加熱之前應先驗純 防止空氣與氫氣混合加熱爆炸 白色的硫酸銅粉末遇水會變藍 故可用來檢驗有無水生成 由于干燥管內硫酸銅未變藍色 故過氧化鈉與氫氣反應無水生成 淡黃色的粉末變成了白色固體 白色固體應為NaOH 據(jù)此可以寫出反應的化學方程式 答案 長頸漏斗吸收氫氣中的雜質氣體 水蒸氣 氯化氫等 防止空氣與氫氣混合加熱爆炸 檢驗有無水生成 Na2O2 H2 2NaOH 考點三碳酸鈉與碳酸氫鈉 遞進題組 知識梳理 知識梳理 1 性質 Na2CO3 2HCl 2NaCI H2O CO2 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH Na2CO3 BaCl2 BaCO3 2NaCl 小 Na2CO3 HCl NaCl H2O CO2 HCO OH Ca2 CaCO3 H2O Ca2 2OH 2HCO CaCO3 CO 2H2O 無明顯 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 2 轉化 1 將CO2氣體通入到飽和Na2CO3溶液中有何現(xiàn)象 原因是什么 答案開始無明顯現(xiàn)象 后有沉淀析出 原因是NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度 而且反應消耗溶劑水 深度思考 2 Na2CO3固體粉末中混有少量NaHCO3 用什么方法除雜 Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3 用什么方法除雜 NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3 用什么方法除雜 答案用加熱法可以將Na2CO3固體粉末中混有的NaHCO3轉化為Na2CO3 向混合液中滴加適量的NaOH溶液 可以將其中的NaHCO3轉化為Na2CO3 向混合液中通入過量的CO2氣體 可以將Na2CO3轉化為NaHCO3 題組一Na2CO3 NaHCO3的鑒別 遞進題組 1 下列幾種試劑不能把等物質的量濃度的Na2CO3 NaHCO3鑒別開的是 A BaCl2溶液B 澄清石灰水C 稀鹽酸D pH試紙 B 2 某?；瘜W課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體 用不同的方法做了以下實驗 如下圖 所示 1 只根據(jù)圖 所示實驗 能夠達到實驗目的的是 填裝置序號 解析圖 不能達到實驗目的 因為無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳 二氧化碳氣體與澄清石灰水作用變渾濁 故不可以 圖 可以鑒別 因為等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應 生成的二氧化碳氣體的量不同 可根據(jù)氣球膨脹程度來判斷 2 圖 所示實驗均能鑒別這兩種物質 其反應的化學方程式為 與實驗 相比 實驗 的優(yōu)點是 填選項序號 A 比 復雜B 比 安全C 比 操作簡便D 可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗 而 不行 解析圖 所涉及的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 實驗 的優(yōu)點是可同時做對比實驗 3 若用實驗 驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性 則試管B中裝入的固體最好是 填化學式 解析試管B裝入碳酸氫鈉 試管A裝入碳酸鈉 這樣直接加熱的碳酸鈉 溫度高 不分解 不能使澄清石灰水變渾濁 而間接加熱的碳酸氫鈉分解 使澄清石灰水變渾濁 表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定 NaHCO3 判斷類別 用準性質 突破Na2CO3 NaHCO3的鑒別1 利用熱穩(wěn)定性不同 練后反思 2 利用和酸反應生成氣體的速率不同 相同條件下 題組二Na2CO3 NaHCO3與酸反應的定量關系 3 有關NaHCO3和Na2CO3的性質 以下敘述錯誤的是 A 等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應 在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積小B 等物質的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應 所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍C 等質量NaHCO3和Na2CO3與鹽酸完全反應 前者消耗鹽酸較多D 等物質的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應產(chǎn)生CO2一樣多 C 4 把NaHCO3和NaOH的混合物放在密閉容器中加熱 下列關于混合物加熱前后消耗鹽酸的物質的量的判斷正確的是 A 加熱前消耗得多B 加熱后消耗得多C 加熱前后一樣多D 當NaOH適量時才會一樣多 解析不加熱時 1molNaHCO3和1molNaOH與鹽酸反應均消耗1mol鹽酸 加熱時 依題意可得關系式2NaHCO3 Na2CO3 2HCl 進而可得NaHCO3 HCl 又由關系式2NaOH Na2CO3 2HCl可得NaOH HCl 綜上所述 NaHCO3和NaOH的混合物加熱前后消耗鹽酸的物質的量不變 答案C 5 將0 4gNaOH和1 06gNa2CO3混合并配成溶液 向溶液中滴加0 1mol L 1稀鹽酸 下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是 答案C 思維建模 用數(shù)形結合思想理解Na2CO3 NaHCO3與鹽酸的反應 2 向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸 消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖2所示 3 向NaOH Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸 消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖3所示 設NaOH Na2CO3的物質的量之比x y 1 1 其他比例時的圖像略 4 向Na2CO3 NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸 消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖4所示 設Na2CO3 NaHCO3的物質的量之比m n 1 1 其他比例時的圖像略 題組三Na2CO3和NaHCO3質量分數(shù)的測定6 下列實驗方案中 不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數(shù)的是 A 取a克混合物充分加熱 減重b克B 取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應 加熱 蒸干 灼燒 得b克固體C 取a克混合物與足量稀硫酸充分反應 逸出氣體用堿石灰吸收 增重b克D 取a克混合物與足量Ba OH 2溶液充分反應 過濾 洗滌 烘干 得b克固體 解析取a克混合物充分加熱 減重b克 根據(jù)差量法可求出NaHCO3的質量 從而求出Na2CO3的質量分數(shù) 故A正確 取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應 加熱 蒸干 灼燒 得b克固體氯化鈉 列方程組即可求出 B正確 C中 取a克混合物與足量稀硫酸充分反應 逸出氣體用堿石灰吸收 增重b克 由于逸出氣體中含有H2O g 故無法求解 D中由于二者都能與Ba OH 2溶液反應生成BaCO3沉淀 由Na2CO3 BaCO3 NaHCO3 BaCO3的轉化關系 列方程組即可求出混合物中Na2CO3的質量分數(shù) D正確 答案C 7 為了檢驗某含有NaHCO3雜質的Na2CO3樣品的純度 現(xiàn)將w1g樣品加熱 其質量變?yōu)閣2g 則該樣品的純度 質量分數(shù) 是 答案A 8 化學興趣小組的同學為測定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質量分數(shù)進行了以下實驗 請你參與并完成對有關問題的解答 1 甲同學用圖1所示裝置測定CO2的質量 實驗時稀硫酸是與樣品中的 填 Na2CO3 或 NaCl 發(fā)生反應 儀器b的名稱是 洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸 此濃硫酸的作用是 解析NaCl不與稀硫酸反應 Na2CO3與稀硫酸反應 儀器b的名稱是分液漏斗 濃硫酸的作用是除去CO2中的水蒸氣 或干燥CO2氣體 Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸氣 2 乙同學用圖2所示裝置 取一定質量的樣品 mg 和足量稀硫酸反應進行實驗 完成樣品中Na2CO3質量分數(shù)的測定 實驗前 檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a 由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱 再將針筒活塞向內推壓 若b下端玻璃管中的 則裝置氣密性良好 在實驗完成時 能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的 填 體積 或 質量 解析 將針筒活塞向內推壓 增大了容器中的壓強 故若b下端玻璃管中的液面上升 則裝置氣密性良好 CO2是氣體 故能直接測得的數(shù)據(jù)是CO2的體積 答案 液面上升 體積 3 丙同學用下圖所示方法和步驟進行實驗 操作 涉及的實驗名稱有 洗滌 操作 涉及的實驗名稱有干燥 丙同學測得的樣品中Na2CO3質量分數(shù)的計算式為 解析 生成沉淀 故操作 需要涉及過濾操作 要知道固體的質量需要稱重 經(jīng)過計算 樣品中NaCO3質量分數(shù)的計算式為106y 197x 答案 過濾稱量 106y 197x 方法規(guī)律 差量法在化學方程式計算中的妙用1 差量法的應用原理差量法是指根據(jù)化學反應前后物質的量發(fā)生的變化 找出 理論差量 這種差量可以是質量 物質的量 氣態(tài)物質的體積和壓強 反應過程中的熱量等 用差量法解題是先把化學方程式中的對應差量 理論差量 跟差量 實際差量 列成比例 然后求解 如 2C s O2 g 2CO g 固體差量24g m 24g物質的量差量121體積差量或22 4L或44 8L或22 4L 標況 標況 標況 2mol1mol2mol n 1mol 2 使用差量法的注意事項 1 所選用差值要與有關物質的數(shù)值成正比例或反比例關系 2 有關物質的物理量及其單位都要正確地使用 即 上下一致 左右相當 考點四堿金屬元素焰色反應 遞進題組 知識梳理 知識梳理 1 堿金屬的一般性與特殊性 1 一般性 增大 增大 增強 較低 降低 增強 2 特殊性 堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大 但鉀的密度比鈉的小 堿金屬一般都保存在煤油中 但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中 堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物都是離子化合物 其中氫以H 形式存在 顯 1價 堿金屬氫化物是強還原劑 2 焰色反應 1 焰色反應的概念某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色 其屬于變化 屬于元素的性質 物理 3 常見元素的焰色鈉元素色 鉀元素色 透過觀察 銅元素色 黃 紫 藍色鈷玻璃 綠 1 根據(jù)堿金屬的性質規(guī)律思考下列問題 1 鈉與氧氣反應有Na2O Na2O2兩種氧化物生成 其他堿金屬單質與氧氣反應也只生成兩種類似的氧化物嗎 答案不是 如Li與氧氣反應只生成Li2O K與O2反應還能生成更復雜的氧化物 深度思考 2 鈉的還原性比鉀的弱 但工業(yè)上制取鉀卻用鈉置換鉀的原因是 2 焰色反應是物理變化還是化學變化 答案物理變化 由于Na KCl NaCl K是可逆反應 而K的熔 沸點比Na低 產(chǎn)生鉀蒸氣 使平衡向右移動 遞進題組 題組一堿金屬元素性質規(guī)律的應用 1 有關堿金屬的敘述正確的是 A 隨核電荷數(shù)的增加 堿金屬單質的熔點逐漸降低 密度逐漸增大B 堿金屬單質的金屬性很強 均易與氯氣 氧氣 氮氣等發(fā)生反應C 碳酸銫加熱時不能分解為二氧化碳和氧化銫D 無水硫酸銫的化學式為Cs2SO4 它不易溶于水 解析鉀的密度小于鈉的密度 這是堿金屬單質密度依次增大的一個例外 堿金屬中除鋰外 均不與氮氣直接反應 Cs與Na同為堿金屬元素 性質相似 由Na2SO4易溶于水 可得出Cs2SO4也易溶于水 由Na2CO3加熱不分解 可得出Cs2CO3加熱也不分解 答案C 2 金屬活動性順序表中K在Na的前面 K與Na在性質上具有很大的相似性 下面是根據(jù)Na的性質對K的性質的預測 其中不正確的是 A K在空氣中可以被空氣中的氧氣氧化B K可以與乙醇發(fā)生反應生成氫氣C K與水的反應不如鈉與水的反應劇烈D K也可放在煤油中保存 解析金屬活動性順序表中K在Na的前面 K比Na活潑 故K在空氣中可以被氧氣氧化 A項正確 Na與乙醇能夠反應放出氫氣 K也能與乙醇反應放出氫氣 B項正確 K與水的反應比Na與水的反應劇烈 C項錯誤 Na K均可放在煤油中保存 D項正確 答案C 題組二焰色反應3 下列有關焰色反應實驗操作注意事項的說法中正確的是 鉀的火焰顏色要透過藍色鈷玻璃觀察 先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同 再蘸取被檢驗的物質 每次實驗后 要將鉑絲用鹽酸洗凈 實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰 沒有鉑絲時 也可以用光潔無銹的鐵絲代替A 僅有 不正確B 僅有 不正確C 僅有 不正確D 全對 解析由于焰色反應是通過觀察火焰顏色來檢驗離子是否存在的方法 所以實驗時所用火焰和所用金屬絲在灼燒時都不應該有很明顯的顏色 否則將無法觀察到被檢驗離子的真實焰色反應情況 觀察鉀的火焰顏色時要透過藍色鈷玻璃 目的是濾去黃光 避免鈉的干擾 答案D 堿金屬常從以下幾個方面設問題1 堿金屬單質與水 或酸 反應的現(xiàn)象 2 堿金屬單質的保存 注意堿金屬的密度 3 堿金屬單質與氧氣反應產(chǎn)物的判斷 4 堿金屬對應的氫氧化物堿性強弱的比較 5 堿金屬的碳酸鹽性質的比較 6 與最新的科學技術相關的堿金屬的應用 反思歸納 1 2 3 4 5 6 1 高考選項組合題 下列說法正確的是 A NA表示阿伏加德羅常數(shù) 1molNa被完全氧化生成Na2O2 失去2NA個電子 2013 廣東理綜 9D B Na2O2用作呼吸面具的供氧劑涉及氧化還原反應 2012 廣東理綜 10A C 蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一 2014 福建理綜 6D改編 D NaHCO3的熱穩(wěn)定性大于Na2CO3 2012 重慶理綜 7B 1 2 3 4 5 6 解析A項Na2O2中鈉的化合價為 1 1molNa只能失去1mole 錯 B項小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一 錯 D項NaHCO3不穩(wěn)定 受熱易分解 錯 答案B 1 2 3 4 5 6 2 2014高考選項組合題 下列說法正確的是 在過氧化鈉與水的反應中 每生成0 1mol氧氣 轉移電子的數(shù)目為0 4NA 2014 江蘇 6D B 用如圖裝置進行實驗 由 中澄清石灰水變渾濁 可證明 中NaHCO3固體受熱分解 2014 北京理綜 11C C 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 是水作還原劑的氧化還原反應 2014 山東理綜 7D改編 D 過氧化鈉會因為空氣中的氧氣而易變質 2014 上海 2A改編 1 2 3 4 5 6 解析A項 過氧化鈉與水反應中 氧元素的化合價一部分從 1價升高到0價 另一部分降低到 2價 因此反應中每生成1mol氧氣轉移2mol電子 則每生成0 1mol氧氣 轉移電子的數(shù)目為0 2NA 錯 C項 水既不是氧化劑也不是還原劑 錯 D項 過氧化鈉在空氣中因CO2和H2O而易變質 錯 答案B 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 C項氧原子不守恒 錯 答案B 1 2 3 4 5 6 4 2014 上海 15 下圖是模擬 侯氏制堿法 制取NaHCO3的部分裝置 下列操作正確的是 A a通入CO2 然后b通入NH3 c中放堿石灰B b通入NH3 然后a通入CO2 c中放堿石灰C a通入NH3 然后b通入CO2 c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D b通入CO2 然后a通入NH3 c中放蘸稀硫酸的脫脂棉 1 2 3 4 5 6 解析侯氏制堿法的原理是向飽和的NaCl溶液中先通入NH3 然后通入CO2 利用生成的碳酸氫鈉溶解度小而析出 由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3 但為了防倒吸 所以a通入NH3 然后b通入CO2 考慮NH3的尾氣處理所以選擇放蘸稀硫酸的脫脂棉 即C選項正確 答案C 1 2 3 4 5 6 5 2014 上海 19 下列反應與Na2O2 SO2 Na2SO4相比較 Na2O2的作用相同的是 A 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2B 2Na2O2 2SO3 2Na2SO4 O2C Na2O2 H2SO4 Na2SO4 H2O2D 3Na2O2 Cr2O3 2Na2CrO4 Na2O 1 2 3 4 5 6 解析Na2O2 SO2 Na2SO4反應中Na2O2的作用是氧化劑 A B中Na2O2既作氧化劑又作還原劑 C中Na2O2既不是氧化劑也不是還原劑 D中Na2O2只作氧化劑 答案D 1 2 3 4 5 6 6 2012 上海 十一節(jié)選 鈉是活潑的堿金屬元素 鈉及其化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應用 完成下列計算 1 疊氮化鈉 NaN3 受撞擊完全分解產(chǎn)生鈉和氮氣 故可應用于汽車安全氣囊 若產(chǎn)生40 32L 標準狀況下 氮氣 至少需要疊氮化鈉 g 1 2 3 4 5 6 解析解法一 疊氮化鈉受撞擊分解的化學方程式為2NaN3 2Na 3N2 答案78 1 2 3 4 5 6 2 鈉 鉀合金可在核反應堆中用作熱交換液 5 05g鈉 鉀合金溶于200mL水生成0 075mol氫氣 計算溶液中氫氧根離子的物質的量濃度 忽略溶液體積變化 計算并確定該鈉 鉀合金的化學式 1 2 3 4 5 6 解得a 0 050b 0 10該鈉 鉀合金化學式為NaK2 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 下列各反應中 生成物不隨反應條件或反應物的用量變化而變化的是 A Na和O2B NaOH和CO2C NaHCO3和NaOHD Na2CO3和HCl解析A項反應條件不同 生成物不同 B項CO2的用量不同 生成物不同 D項 Na2CO3溶液與鹽酸的加入順序不同 生成物不同 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 下列敘述不正確的是 A 切開的金屬Na暴露在空氣中 光亮的表面逐漸變暗 發(fā)生的反應為2Na O2 Na2O2B 4 6gNa與O2完全反應 生成7g產(chǎn)物時失去電子的物質的量為0 2molC Na與稀硫酸反應的離子方程式為2Na 2H 2Na H2 D 將少量Na投入到CuSO4溶液中 既有沉淀生成又有氣體放出 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析A項錯 常溫下切開的金屬Na暴露在空氣中 光亮的表面逐漸變暗是因為生成Na2O B項正確 由題意知雖然生成Na2O2和Na2O的混合物 但是Na的物質的量為0 2mol 故失去電子的物質的量仍為0 2mol C項正確 Na與稀H2SO4反應的本質是與H 的反應 H2SO4是強酸 D項正確 Na與水反應放出氣體 生成的NaOH與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀 答案A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 下列說法不正確的是 A Na2O2可用于呼吸面具中氧氣的來源B Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH 都是氧化還原反應 它們都是堿性氧化物C Na2CO3可用于制玻璃 肥皂 造紙 紡織等工業(yè) 而NaHCO3可用于治療胃酸過多 制造發(fā)酵粉等D NaCl的性質穩(wěn)定 可用作調味品 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析Na2O H2O 2NaOH不是氧化還原反應 Na2O2也不是堿性氧化物 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 已知A是一種金屬單質 B顯淡黃色 其轉化關系如圖所示 則C的以下性質錯誤的是 A 溶液呈堿性B 與澄清石灰水反應產(chǎn)生白色沉淀C 與足量鹽酸反應放出氣體D 受熱易分解 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 下列關于Na2CO3和NaHCO3性質的說法錯誤的是 A 熱穩(wěn)定性 NaHCO3 Na2CO3B 與同濃度鹽酸反應的劇烈程度 NaHCO3 Na2CO3C 相同溫度時 在水中的溶解性 NaHCO3 Na2CO3D 等物質的量濃度溶液的pH NaHCO3 Na2CO3解析與同濃度鹽酸反應的劇烈程度 Na2CO3 NaHCO3 B 6 下列化學實驗事實及其解釋不正確的是 A 滴有酚酞的NaHCO3溶液呈淺紅色 微熱后紅色加深 是因為NaHCO3分解生成了Na2CO3B 鈉保存在煤油中 是因為煤油不與鈉發(fā)生反應 鈉比煤油密度大 煤油可以使鈉隔絕空氣和水蒸氣C 用潔凈的玻璃管向包有Na2O2的脫脂棉吹氣 脫脂棉燃燒 說明CO2 H2O與Na2O2的反應是放熱反應 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D 鈉長期暴露在空氣中的產(chǎn)物是Na2CO3 原因是鈉與氧氣生成的Na2O與水和二氧化碳反應解析A項 對NaHCO3溶液微熱 HCO水解程度增大 溶液堿性增強 答案A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 為了使宇航員在飛船中得到一個穩(wěn)定的 良好的生存環(huán)境 一般在飛船內安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置 它的用途是產(chǎn)生氧氣 下列關于Na2O2的敘述正確的是 A Na2O2中陰 陽離子的個數(shù)比為1 1B Na2O2分別與水及CO2反應產(chǎn)生相同量的O2時 需要水和CO2的質量相等C Na2O2分別與水及CO2反應產(chǎn)生相同量的O2時 轉移電子的物質的量相等D Na2O2的漂白原理與SO2的漂白原理相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析Na2O2的電子式為Na 2 Na 故陰 陽離子的個數(shù)比為1 2 A項錯誤 生成相同量的O2時消耗的水和二氧化碳的物質的量相同 但質量不同 B項錯誤 由得失電子守恒知二者轉移電子的物質的量相同 C項正確 Na2O2因具有強氧化性而有漂白性 SO2易與有色物質化合生成無色不穩(wěn)定的物質 故二者漂白原理不同 D項錯誤 答案C 8 堿金屬鈁 Fr 具有放射性 它是堿金屬元素中最重的元素 根據(jù)堿金屬元素性質的遞變規(guī)律預測其性質 其中不正確的是 A 在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑B 鈁在空氣中燃燒時 只生成化學式為Fr2O的氧化物C 它的氫氧化物的化學式為FrOH 這是一種極強的堿D 它能跟水反應生成相應的堿和氫氣 由于反應劇烈而發(fā)生爆炸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析根據(jù)同主族元素性質的遞變規(guī)律 從金屬鋰到金屬鈁隨原子序數(shù)的遞增 原子半徑逐漸增大 元素的金屬性逐漸增強 最高價氧化物對應的水化物的堿性逐漸增強 與水反應的劇烈程度逐漸增強 與氧氣反應的產(chǎn)物越來越復雜 可以產(chǎn)生過氧化物 超氧化物甚至臭氧化物等 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 有3份等質量的小蘇打 第1份直接與鹽酸恰好完全反應 第2份首先加熱 使其部分分解后 再與鹽酸恰好完全反應 第3份首先加熱 使其完全分解后 再與鹽酸恰好完全反應 假若鹽酸的物質的量濃度相同 消耗鹽酸的體積分別為V1 V2和V3 則V1 V2和V3的大小關系正確的是 A V1 V2 V3B V1 V3 V2C V2 V3 V1D V1 V2 V3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析3份小蘇打質量相等 無論是直接與鹽酸反應 還是部分分解或完全分解后與鹽酸反應 最終得到的都是NaCl溶液 其中Cl 來自于鹽酸 Na 來自于NaHCO3 故3份小蘇打消耗鹽酸的體積相同 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 200 時 11 6gCO2和H2O的混合物氣體與足量的Na2O2反應 反應后固體增加了3 6g 則原混合物的平均相對分子質量為 A 5 8B 11 6C 23 2D 46 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析由反應 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 可知參加反應的CO2和H2O與生成O2的物質的量之比為2 1 m 增重 m 吸收 m 放出 即11 6g m O2 3 6g m O2 11 6g 3 6g 8 0g 所以n O2 0 25mol n CO2 n H2O 0 5mol 則原混合氣體的平均摩爾質量為 23 2g mol 1 即原混合物的平均相對分子質量為23 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案C 11 A B C是由周期表中短周期元素組成的三種常見化合物 甲 乙 丙是三種單質 這些單質和化合物之間存在如圖所示的關系 完成下列空白 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 A B C的化學式分別為 2 單質甲與化合物B反應的離子方程式為 3 在A B C三種化合物中 必定含有的元素是 用元素符號表示 解析甲與B的反應是化學反應四種基本類型中的置換反應 甲與乙是化合反應 丙與乙也是化合反應 據(jù)此三個反應推測甲是金屬 根據(jù)其轉化關系圖 推出甲是Na B是H2O C是NaOH A是Na2O2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Na2O2H2ONaOH 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 O 12 Na2CO3的制取方法及綜合實驗探究 1 我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝 其生產(chǎn)流程可簡要表示如下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3 CO2 氨堿法 而不先通CO2再通NH3的原因是 從生產(chǎn)流程圖可知 可循環(huán)利用的物質是 寫出沉淀池中 煅燒爐中反應的化學方程式 由于CO2在NaCl溶液中的溶解 度很小 先通入NH3使食鹽水呈堿性 能夠吸收大量CO2氣體 產(chǎn)生較高濃度的HCO 才能析出NaHCO3晶體 食鹽水 CO2 NH3 CO2 H2O NaCl NaHCO3 NH4Cl 2 如何用CO2和50mL2mol L 1NaOH溶液制取50mL1mol L 1Na2CO3溶液 寫出簡要的實驗步驟 寫出有關反應的化學方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 將50mL2mol L 1NaOH溶液 等分成兩份 在一份NaOH溶液中通入過量的CO2氣體 再將兩溶液混合 即得50mL1mol L 1Na2CO3溶液 NaOH CO2 NaHCO3 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O 13 某課外活動小組設計下列實驗裝置 驗證 二氧化碳與水接觸時才能和過氧化鈉反應 1 過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式是 該反應中 反應物的總能量 填 大于 或 小于 生成物的總能量 解析此反應是放熱反應 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 大于 2 裝置 中的試劑是 填字母 a 稀鹽酸b 稀硫酸c 小蘇打d 石灰石解析依據(jù)實驗目的 需要干燥的CO2 所以裝置 是制取CO2裝置 故只能選擇小蘇打 因為鹽酸易揮發(fā)出HCl 所以應選擇硫酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 bc 3 實驗時 應先打開彈簧夾 填 K1 或 K2 觀察到預期現(xiàn)象后 關閉它 再打開另一個彈簧夾 解析先通干燥CO2 然后再通濕潤CO2進行對比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 K2 4 實驗過程中將帶火星的木條置于a口 觀察到帶火星的木條始終不復燃 為觀察到最終木條復燃 甲建議在 后安裝一個盛有堿石灰的干燥管 目的是 乙認為即使采納甲的建議且最終觀察到木條復燃 也不能證明CO2參與了反應 原因是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 除去未充分反應的CO2 水與Na2O2反應生成氧氣 5 為進一步達到實驗目的 應補充的實驗是 取最終反應后 中所得固體 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 加入稀鹽酸 將產(chǎn)生的氣體通入澄清 石灰水中 答案合理即可