2019年高考化学一轮复习学案 考点7 钠及其化合物 (学生版+教师版)

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2019年高考化学一轮复习学案 考点7 钠及其化合物 (学生版+教师版)

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第七讲 钠及其化合物
1、掌握钠的物理、化学性质;
2、掌握氧化钠、过氧化钠的性质
3、能利用钠及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算
4.了解Na2CO3和NaHCO3的性质;
5.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3,并能用实验的方法实现它们之间的相互转化;
6.从原子的核外电子排布,理解碱金属族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
一、钠
1.存在
自然界中只能以 的形式存在,以NaCl为主,还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。
2.物理性质
颜色:
密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);
熔点:低于100 ℃;
硬度等: ;
3.化学性质
从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na
(1)钠与水的反应
现象及解释: 五个字来记忆。
①钠投入水中并 在水面上——密度小于水。
②钠立即跟水反应,并放出热量,发出 声,产生气体。
③同时钠 成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速 最后消失——熔点低。
④反应后的水溶液使酚酞变 ——与水反应生成NaOH。
反应化学方程式:
离子方程式:
实质:置换水中的氢。
(2)钠与氧气反应
常温:
加热或点燃:
钠在空气中变化过程:
NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2CO3·10H2ONa2CO3
(3)钠与其他非金属反应
钠具有很强的还原性,能和很多非金属发生反应,如:S、Cl2等
2Na+Cl22NaCl 2Na+SNa2S
(4)与盐酸反应
离子方程式: 。
(5)钠与盐的反应
①钠与盐在熔融状态下的反应:4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl
②钠与盐溶液反应:先考虑钠与水反应生成碱,再考虑碱是否与盐反应。
例如:钠与CuSO4溶液反应可分2步来看
2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1)
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2 (2)
总反应式:2Na+CuSO4+2H2O === Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
钠与乙醇的反应
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
4.制取与保存
制取:化学方程式为
密封保存,少量的钠通常保存在 里,大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。
5.用途
(1)制取Na2O2等化合物;
(2)钠和钾的合金在常温下呈 ,可用于原子反应堆的导热剂;
(3)作强还原剂,将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来,如4Na+TiCl44NaCl+Ti;
(4)用作电光源,制作高压钠灯。
二 、氧化钠和过氧化钠
物 质
氧化钠
过氧化钠
色、态
固体
固体
化学式
Na2O

类 别
碱性氧化物
过氧化物(不是碱性氧化物)
氧元素的化合价
-2
-1(过氧离子O22—)
电子式
生成条件
通过钠的常温氧化生成
通过钠的燃烧生成
稳定性
较稳定
稳定
与H2O反应的方程式
Na2O + H2O = 2NaOH

与CO2反应的方程式
Na2O + CO2 =Na2CO3

氧化性、漂白性


用 途
制NaOH
呼吸面具、漂白剂
保存
密封保存
密封保存
三、碳酸钠和碳酸氢钠
名 称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗 名






色 态
白色固体粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶
易溶,但比碳酸钠小
热稳定性
稳定
不稳定
与H+反应
CO32- + H + = CO2↑ + H2O

H+ + HCO3- = CO2 ↑+ H2O

与碱反应
Ca(OH)2
Ca2+ + CO32- = CaCO3 ↓
Ca(OH)2过量
Ca2+ + OH- + HCO3- = CaCO3 ↓+ H2O
Ca(OH)2少量
Ca2+ +2 OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+ CO32-

CaCl2
Ca2+ + CO32- = CaCO3 ↓
不反应
Al2(SO4)3
2Al3+ + 3CO32-=3CO2 ↑+
Al(OH)3
Al3+ +3HCO3-=Al(OH)3↓+ 3CO2↑
相互转化
制备
先将氨气通入饱和食盐水中,再通入过量的CO2:
NH3+NaCl+CO2+H2O===NH4Cl+NaHCO3↓(工业上由此获得小苏打)
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
用途
重要的化工原料,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产
食品工业发酵粉,制药,泡沫灭火器等
四、碱金属元素 焰色反应
1.碱金属元素
原子结构
元素性质
单质性质
化合物性质
相似性
最外层均 个电子
均为活泼金属元素,最高正价均为+1价
均具强还原性,均具轻、软、易熔的特点
氢氧化物都是强碱
递变性
核电荷数依次增多,电子层数依次增多,原子半径依次
失电子能力依次 ,金属性依次
还原性依次增强,密度趋向 ,熔沸点依次 ,硬度趋向减小
氢氧化物的碱性依次
特殊性
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;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;一般情况下,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NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小);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;锂与O2反应与钠不同,只生成Li2O,而不生成Li2O2
2.焰色反应
(1)焰色反应的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于_ _变化, 属于元素的性质。
(2)焰色反应的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
(3)常见元素的焰色
钠元素 ;钾元素 (透过 观察)。
1.钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下、后上下浮动,能看到表面冒出气泡,并不熔化成小球。
2.钠与酸反应时是先与酸发生反应,不是先于水反应。
3.钠与盐溶液反应:先与水反应生成碱,再考虑碱与盐的反应。
4.一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应。
5.Na2O2遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应,既是氧化剂,又是还原剂。
6.向Na2CO3和NaHCO3混合溶液中滴加盐酸,由于CO32-结合H+能力较HCO3-强,可理解为H+先和CO32-反应,只有当CO32-完全转化为HCO3-时,H+才和HCO3-反应,故Na2CO3溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应:
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
7.焰色反应是物理变化,不是化学变化,不同于金属与O2的反应。
8.钠、钾合金可用于原子反应堆的导热剂,其在常温下呈现为液态,不是固态。
9.钠制取时是电解熔融的NaCl,不是饱和的NaCl溶液,化学方程式为:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
10.NaHCO3与Ca(OH)2反应离子方程式与碱的用量有关,
碱不足:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O,
碱过量:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O.
考向一 Na的性质等
典例1:按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,据此判断下列说法正确的是(  )
A.打开右端胶塞,将一小块金属钠加入到煤油中,反应前片刻,钠的位置应在a处
B.开始反应后,能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应
C.反应一段时间后,左端液面上升,进入长颈漏斗,a处有无色气体产生
D.若用苯或酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象
变式训练1.下列关于钠的叙述中,正确的是 (  )
A.钠是银白色金属,放置在空气中表面变暗是由于生成了过氧化钠
B.金属钠的硬度较大,密度较小,能浮在水面上
C.将一小块钠放在石棉网上,用酒精灯加热后,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成氧化钠
D.钠易与空气中的水、氧气等物质反应,所以通常将它保存在煤油里
考向二 氧化钠与过氧化钠
典例2:Na2O2是常用的供氧剂,下列说法不正确的是
A. Na2O2可由Na在空气中燃烧而生成
B. Na2O2中,阴阳离子的个数比为1:2
C. Na2O2与水反应有1mol O2 生成时,转移1 mol 电子
D. Na2O2与CO2反应生成O2 :2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3 +O2
变式训练2.下列对Na2O和Na2O2的叙述中正确的是 (  )
A.Na2O、Na2O2均能与盐酸反应,生成NaCl,二者都是碱性氧化物
B.Na2O2在空气中易变质,需要密封保存,Na2O性质稳定,不必密封保存
C.在呼吸面具中,Na2O2能作供氧剂,而Na2O不能
D.将Na2O2放入氢氧化钠溶液中,不发生反应,无明显现象
考向三 碳酸钠与碳酸氢钠
典例3:(双选)有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是(  )
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大
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NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多
D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
变式训练3.下列叙述中正确的是 (  )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.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
C.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
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
考向四 碱金属元素 焰色反应
典例4:下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述中正确的是 (  )
A.单质的密度均小于1 g/cm3
B.原子半径随核电荷数的增加而增大
C.碱金属单质在反应中既能得到电子也能失去电子
D.从Li到Cs,碱金属元素单质的密度越来越大,熔、沸点越来越高
变式训练4.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
1. 【2018新课标Ⅲ卷】列实验操作不当的是
A. 用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B. 用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C. 用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D. 常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
2. 【2018天津卷】下列有关物质性质的比较,结论正确的是
A. 溶解度:Na2CO3B. 热稳定性:HClC. 沸点:C2H5SHD. 碱性:LiOH3.【2017江苏卷】下列指定反应的离子方程式正确的是
A.钠与水反应: Na +2H2ONa++2OH– + H2↑
B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气: 2Cl–+2H2OH2↑+ Cl2↑+2OH–
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸: Ba2++OH– + H+ + BaSO4↓+H2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水: Ca2+++OH–CaCO3↓+H2O
4.【高考选项组合题】下列说法或者表达式不正确的是(  )
A(2017 江苏 3A).Na2O2吸收CO2产生O2 ,可用作呼吸面具供氧剂
B.(2014 四川理综,3B)NaHCO3溶液中加入稀HCl:CO32-+2H+===CO2↑+H2O
C.(2017 天津1A)用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
D.(2017 海南 6D)用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2:2NO2+2OH-=++ H2O
5.【2016年高考新课标Ⅱ卷】某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为(  )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3 、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
6.【2016江苏6】根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是
7.【2017北京】下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
8.【2017天津】以下实验设计能达到实验目的是
实验目的
实验设计
A
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将固体加热至恒重
B
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C
重结晶提纯苯甲酸
将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
第七讲 钠及其化合物
1、掌握钠的物理、化学性质;
2、掌握氧化钠、过氧化钠的性质
3、能利用钠及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算
4.了解Na2CO3和NaHCO3的性质;
5.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3,并能用实验的方法实现它们之间的相互转化;
6.从原子的核外电子排布,理解碱金属族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
一、钠
1.存在
自然界中只能以 化合态 的形式存在,以NaCl为主,还有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。
2.物理性质
颜色: 银白色,有金属光泽 ;
密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油);
熔点:低于100 ℃;
硬度等:质地柔软,可以用小刀切割 ;可导电、导热 。
3.化学性质
从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na
(1)钠与水的反应
现象及解释: 浮 熔 游 响 红 五个字来记忆。
①钠投入水中并浮在水面上——密度小于水。
②钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶声,产生气体。
③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。
④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。
反应化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
离子方程式: 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
实质:置换水中的氢。
(2)钠与氧气反应
常温:4Na+O2=2Na2O(白色固体)
加热或点燃:2Na+O2Na2O2(淡黄色粉末)
钠在空气中变化过程:
NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2CO3·10H2ONa2CO3
(3)钠与其他非金属反应
钠具有很强的还原性,能和很多非金属发生反应,如:S、Cl2等
2Na+Cl22NaCl 2Na+SNa2S
(4)与盐酸反应
离子方程式: 2Na+2H+===2Na++H2↑ 。
(5)钠与盐的反应
①钠与盐在熔融状态下的反应:4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl
②钠与盐溶液反应:先考虑钠与水反应生成碱,再考虑碱是否与盐反应。
例如:钠与CuSO4溶液反应可分2步来看
2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1)
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2 (2)
总反应式:2Na+CuSO4+2H2O === Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
钠与乙醇的反应
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
4.制取与保存
制取:化学方程式为 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
密封保存,少量的钠通常保存在煤油里,大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。
5.用途
(1)制取Na2O2等化合物;
(2)钠和钾的合金在常温下呈液态,可用于原子反应堆的导热剂;
(3)作强还原剂,将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来,如4Na+TiCl44NaCl+Ti;
(4)用作电光源,制作高压钠灯。
二 、氧化钠和过氧化钠
物 质
氧化钠
过氧化钠
色、态
白色固体
淡黄色固体
化学式
Na2O
Na2O2
类 别
碱性氧化物
过氧化物(不是碱性氧化物)
氧元素的化合价
-2
-1(过氧离子O22—)
电子式
生成条件
通过钠的常温氧化生成
通过钠的燃烧生成
稳定性
较稳定
稳定
与H2O反应的方程式
Na2O + H2O = 2NaOH
2Na2O2+2H2O = 4NaOH + O2↑
与CO2反应的方程式
Na2O + CO2 =Na2CO3
2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2
氧化性、漂白性


用 途
制NaOH
呼吸面具、漂白剂
保存
密封保存
密封保存
三、碳酸钠和碳酸氢钠
名 称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗 名
纯碱、苏打
小苏打




色 态
白色固体粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶
易溶,但比碳酸钠小
热稳定性
稳定
不稳定
与H+反应
CO32- + H + = CO2↑ + H2O

H+ + HCO3- = CO2 ↑+ H2O

与碱反应
Ca(OH)2
Ca2+ + CO32- = CaCO3 ↓
Ca(OH)2过量
Ca2+ + OH- + HCO3- = CaCO3 ↓+ H2O
Ca(OH)2少量
Ca2+ +2 OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+ CO32-

CaCl2
Ca2+ + CO32- = CaCO3 ↓
不反应
Al2(SO4)3
2Al3+ + 3CO32-=3CO2 ↑+
Al(OH)3
Al3+ +3HCO3-=Al(OH)3↓+ 3CO2↑
相互转化
制备
先将氨气通入饱和食盐水中,再通入过量的CO2:
NH3+NaCl+CO2+H2O===NH4Cl+NaHCO3↓(工业上由此获得小苏打)
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
用途
重要的化工原料,用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产
食品工业发酵粉,制药,泡沫灭火器等
四、碱金属元素 焰色反应
1.碱金属元素
原子结构
元素性质
单质性质
化合物性质
相似性
最外层均1个电子
均为活泼金属元素,最高正价均为+1价
均具强还原性,均具轻、软、易熔的特点
氢氧化物都是强碱
递变性
核电荷数依次增多,电子层数依次增多,原子半径依次增大
失电子能力依次增强,金属性依次增强
还原性依次增强,密度趋向增大,熔沸点依次降低,硬度趋向减小
氢氧化物的碱性依次增强
特殊性
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;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;一般情况下,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NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小);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;锂与O2反应与钠不同,只生成Li2O,而不生成Li2O2
2.焰色反应
(1)焰色反应的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于__物理__变化, 属于元素的性质。
(2)焰色反应的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
(3)常见元素的焰色
钠元素___黄色___;钾元素__紫色_(透过__蓝色__观察)。
1.钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下、后上下浮动,能看到表面冒出气泡,并不熔化成小球。
2.钠与酸反应时是先与酸发生反应,不是先于水反应。
3.钠与盐溶液反应:先与水反应生成碱,再考虑碱与盐的反应。
4.一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应。
5.Na2O2遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应,既是氧化剂,又是还原剂。
6.向Na2CO3和NaHCO3混合溶液中滴加盐酸,由于CO32-结合H+能力较HCO3-强,可理解为H+先和CO32-反应,只有当CO32-完全转化为HCO3-时,H+才和HCO3-反应,故Na2CO3溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应:
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
7.焰色反应是物理变化,不是化学变化,不同于金属与O2的反应。
8.钠、钾合金可用于原子反应堆的导热剂,其在常温下呈现为液态,不是固态。
9.钠制取时是电解熔融的NaCl,不是饱和的NaCl溶液,化学方程式为:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
10.NaHCO3与Ca(OH)2反应离子方程式与碱的用量有关,
碱不足:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O,
碱过量:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O.
考向一 Na的性质等
典例1:按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,据此判断下列说法正确的是(  )
A.打开右端胶塞,将一小块金属钠加入到煤油中,反应前片刻,钠的位置应在a处
B.开始反应后,能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应
C.反应一段时间后,左端液面上升,进入长颈漏斗,a处有无色气体产生
D.若用苯或酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象
【答案】C
【解析】
钠的密度大于煤油,所以会沉在煤油中,故A错误; B.钠的密度大于煤油而小于水,钠和水剧烈反应生成氢气,钠和煤油不反应,所以钠会沉在煤油中
而漂浮在水面上,钠和水剧烈反应生成的氢气将钠带离水而进入煤油中,又因为重力作用而进入水中,如此往返,故B错误;
C.钠和水反应生成NaOH和氢气,生成的氢气导致左端液面上升,进入长颈漏斗,a处有无色气体产
生,故C正确; D.乙醇和水互溶,所以不会出现相同的实验现象,故D错误.
变式训练1.下列关于钠的叙述中,正确的是 (  )
A.钠是银白色金属,放置在空气中表面变暗是由于生成了过氧化钠
B.金属钠的硬度较大,密度较小,能浮在水面上
C.将一小块钠放在石棉网上,用酒精灯加热后,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成氧化钠
D.钠易与空气中的水、氧气等物质反应,所以通常将它保存在煤油里
【答案】D
【解析】
钠表面变暗是由于在常温下与氧气反应生成了氧化钠;钠的硬度较小,可以用小刀切割;钠在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠.
考向二 氧化钠与过氧化钠
典例2:Na2O2是常用的供氧剂,下列说法不正确的是
A. Na2O2可由Na在空气中燃烧而生成
B. Na2O2中,阴阳离子的个数比为1:2
C. Na2O2与水反应有1mol O2 生成时,转移1 mol 电子
D. Na2O2与CO2反应生成O2 :2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3 +O2
【答案】C
【解析】
Na在空气中燃烧而生成Na2O2,故A正确;
B.Na2O2晶体中阳离子为Na+、阴离子为O22-,所以Na2O2晶体中阴阳离子个数之比为1:2,故B正确;C. 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑,Na2O2与水反应有1mol O2 生成时,转移2 mol 电子,故C错误;D. Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和O2,反应的方程式为2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3 +O2,故D正确;
故选C。
变式训练2.下列对Na2O和Na2O2的叙述中正确的是 (  )
A.Na2O、Na2O2均能与盐酸反应,生成NaCl,二者都是碱性氧化物
B.Na2O2在空气中易变质,需要密封保存,Na2O性质稳定,不必密封保存
C.在呼吸面具中,Na2O2能作供氧剂,而Na2O不能
D.将Na2O2放入氢氧化钠溶液中,不发生反应,无明显现象
【答案】C
【解析】Na2O是碱性氧化物,与盐酸反应生成NaCl和水,Na2O2是过氧化物,与盐酸反应生成NaCl、水和氧气;Na2O、Na2O2都易与空气中的H2O和CO2反应,都需密封保存;Na2O2放入氢氧化钠溶液中,会与溶液中的水反应,产生氧气.
考向三 碳酸钠与碳酸氢钠
典例3:(双选)有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是(  )
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大
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NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多
D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
【答案】AC
【解析】Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
解答此类题目用归“1”法,
A项,假设二者都是1 g,则n(NaHCO3)=n(CO2)= mol,n(Na2CO3)=n(CO2)= mol,故A错误;
B项,假设二者均为1 mol,则消耗的盐酸:Na2CO3为2 mol,NaHCO3为1 mol,故B正确;
C项,假设二者均为1 g,Na2CO3需盐酸为2× mol= mol,NaHCO3需盐酸 mol,故C错误。
D项,假设二者均为1 mol,则产生CO2:Na2CO3为1 mol,NaHCO3为1 mol,故D正确
【归纳总结】判断类别,用准性质,突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别
1.利用热稳定性不同

2.利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)
3.利用阴离子不同

4.利用溶液的酸碱性不同

变式训练3.下列叙述中正确的是 (  )
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.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
C.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
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
【答案】D
【解析】
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解时生成物为Ca(HCO3)2,再加入NaHCO3饱和溶液,两者不发生反应,不会产生CaCO3沉淀。
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,仅生成NaHCO3,无CO2气体放出,B错误;
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3,其中NaHCO3的物质的量多,与足量盐酸反应时,放出的CO2多,C错误;
D.发生的反应为:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,由于NaHCO3的溶解性较小,反应后溶液中有晶体析出,D项正确.
考向四 碱金属元素 焰色反应
典例4:下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述中正确的是 (  )
A.单质的密度均小于1 g/cm3
B.原子半径随核电荷数的增加而增大
C.碱金属单质在反应中既能得到电子也能失去电子
D.从Li到Cs,碱金属元素单质的密度越来越大,熔、沸点越来越高
【答案】B
【解析】
A项,单质Rb和Cs的密度大于1 g/cm3,错误;
B项,碱金属元素的原子半径由上到下依次增大,正确;
C项,碱金属元素都是金属元素,单质在反应中不能得到电子,只能失去电子,错误;
D项,K的密度反常,小于Na的密度,从上到下,碱金属元素单质的熔、沸点逐渐降低,错误。
答案:B
【归纳整理】碱金属常从以下几个方面设问题
1.碱金属单质与水(或酸)反应的现象;
2.碱金属单质的保存(注意碱金属的密度);
3.碱金属单质与氧气反应产物的判断;
4.碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较;
5.碱金属的碳酸盐性质的比较;
6.与最新的科学技术相关的碱金属的应用。
变式训练4.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
【答案】 B
【解析】 根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,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,可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。
1. 【2018新课标Ⅲ卷】列实验操作不当的是
A. 用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
B. 用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C. 用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+
D. 常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二
【答案】B
【解析】
A.锌粒与加入的硫酸铜溶液可发生置换反应生成单质铜,形成锌铜原电池,加快反应速率,A不符合题意;
B.用盐酸滴定碳酸氢钠溶液,滴定终点时,碳酸氢钠应该完全反应转化为氯化钠、水和二氧化,此时溶液应该显酸性(二氧化碳在水中形成碳酸),应该选择酸变色的甲基橙为指示剂,选项B错误。
C.用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧,进行焰色反应,火焰为黄色,说明该盐溶液中一定有Na+,选项
C正确。
D.蒸馏时,为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出,一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二,选项D正确。
故答案为:B
2. 【2018天津卷】下列有关物质性质的比较,结论正确的是
A. 溶解度:Na2CO3B. 热稳定性:HClC. 沸点:C2H5SHD. 碱性:LiOH【答案】C
【解析】
A.碳酸钠的溶解度应该大于碳酸氢钠,实际碳酸氢钠在含钠化合物中属于溶解度相对很小的物质。选项A错误。
B.同周期由左向右非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强,所以稳定性应该是:HCl>PH3。选项B错误。
C.C2H5OH分子中有羟基,可以形成分子间的氢键,从而提高物质的沸点。选项C正确。
D.同周期由左向右最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,所以碱性应该是:LiOH>Be(OH)2。选项D错误。
3.【2017江苏卷】下列指定反应的离子方程式正确的是
A.钠与水反应: Na +2H2ONa++2OH– + H2↑
B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气: 2Cl–+2H2OH2↑+ Cl2↑+2OH–
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸: Ba2++OH– + H+ + BaSO4↓+H2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水: Ca2+++OH–CaCO3↓+H2O
【答案】B
【解析】
A.电荷不守恒,正确的离子方程式为:2Na +2H2O2Na++2OH– + H2↑,A错误;
B.电解饱和食盐水可产生氢氧化钠、氢气和氯气,正确;
C.配比错误,OH-、H+、H2O的化学讲量数都是2,C错误;
D.漏了NH4+和OH-之间的反应,D错误。
答案选B。
4.【高考选项组合题】下列说法或者表达式不正确的是(  )
A(2017 江苏 3A).Na2O2吸收CO2产生O2 ,可用作呼吸面具供氧剂
B.(2014 四川理综,3B)NaHCO3溶液中加入稀HCl:CO32-+2H+===CO2↑+H2O
C.(2017 天津1A)用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
D.(2017 海南 6D)用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的NO2:2NO2+2OH-=++ H2O
【答案】B
【解析】B中HCO3-不能完全电离,不能拆成CO32-和H+离子,B选项错误。
5.【2016年高考新课标Ⅱ卷】某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为(  )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3 、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
【答案】C
【解析】
A.NaHCO3、Al(OH)3?中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,A错误;
B.AgCl不溶于水和酸,加入水后,碳酸氢钠溶解,而AgCl不溶,再加入足量稀盐酸,AgCl仍然不溶,固体不能全部溶解,B错误;
C.亚硫酸钠和碳酸钡中加入水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,符合题意,C正确;
D.Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D错误。
6.【2016江苏6】根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是
【答案】C
【解析】
A氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢分解在试管口又冷却化合生成固体氯化铵,不能用加热氯化铵固体的方法制备氨气;A错误;
B实验中CO2的进气口反了,应该从右侧导管通入CO2,长进短出,B错误;
C在侯氏制碱法中利用NaHCO3的溶解度小而使其结晶析出,再采用过滤操作制得,C正确;
D碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,,不能直接加热,不能用D装置干燥,D错误。
7.【2017北京】下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
【答案】B
【解析】
A.二氧化碳与淡黄色的Na2O2反应生成白色的碳酸钠,该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,二氧化碳不是氧化剂和还原剂,故A错误;
B.氯气使KBr溶液变黄,该反应中氯气做氧化剂,反应中被还原,故B正确;
C.乙烯与溴的反应中,溴做氧化剂,乙烯被氧化,故C错误;
D.氨气与AlCl3溶液的反应不是氧化还原反应,故D错误。
8.【2017天津】以下实验设计能达到实验目的是
实验目的
实验设计
A
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将固体加热至恒重
B
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C
重结晶提纯苯甲酸
将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
【答案】D
【解析】
A、加热碳酸氢纳分解生成了碳酸钠,不能达到使用目的;
B、直接 蒸发Al与稀盐酸反应后的AlCl3溶液,铝离子发生水解,最终得到的是Al(OH)3;
C、重结晶法提纯苯甲酸的方法是:将粗品水溶,趁热过滤,滤液冷却结晶即可;
D、NaBr和NaI都能与氯水反应生成对于的单质,再用四氯化碳萃取,颜色层不同。故选D。

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