新优化高考化学一轮(全国通用版)精致讲义：钠及其重要化合物Word版含答案

文档鉴赏 第一讲 钠及其重要化合物 1 了解钠及其重要化合物的制备方法 2 掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用 钠的性质及应用 知识梳理 1 钠的物理性质 颜色熔点硬度导电 导热性密度 银白色低小良好 H2O 钠 煤油 2 钠的化学性质 1 主要化学性质 填化学方程式 Na 与非金属单质反应 O2 常温 4Na O2 2Na2O 点燃 2Na O2 点燃 Na2O2 Cl2 2Na Cl2 点燃 2NaCl 与水反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 与酸 如HCl 反应 2Na 2HCl 2NaCl H2 与盐溶液 如CuSO4溶液 反应 2Na CuSO4 2H2O Cu OH 2 Na2SO4 H2 2 钠与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释 3 钠的保存 实验室中通常将少量钠保存在煤油中 目的是防止钠与空气中的氧气和水发生反应 4 钠的用途 文档鉴赏 1 工业上用钠作强还原剂 用于冶炼金属 如 4Na TiCl4Ti 4NaCl 熔融 2 Na K 合金 液态 用作原子反应堆的导热剂 3 高压钠灯 自我检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 2017 高考江苏卷 钠与水反应的离子方程式 Na 2H2O Na 2OH H2 2 钠是银白色金属 熔点低 硬度大 3 在氧气中加热时 金属钠剧烈燃烧 生成淡黄色的固体 Na2O2 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 5 金属钠着火时 可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火 6 钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化 7 金属钠具有强还原性 可与 TiCl4溶液反应制取金属 Ti 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 2018 宿迁高三模拟 在研究金属钠与水反应的实验中 下列根据实验现象得出的结 论不正确的是 A 将一小块 Na 投入水中 钠浮在水面 说明钠的密度比水小 B 将一小块 Na 投入滴有酚酞的水中 溶液变红 说明反应生成了碱 C 将一小块 Na 投入 CuSO4溶液中 生成蓝色沉淀 说明 Na 没有 Cu 活泼 D 点燃 Na 与肥皂水反应产生的气泡 有尖锐爆鸣声 说明有 H2生成 解析 选 C 钠比铜要活泼 将一小块 Na 投入 CuSO4溶液中 钠首先与水反应生成 氢氧化钠和氢气 然后氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成蓝色氢氧化铜沉淀 C 错误 1 钠性质的巧记口诀 银白轻低软 传导热和电 遇氧产物变 遇氯生白烟 遇水记五点 浮熔游响红 遇 酸酸优先 遇盐水在前 2 1 钠与氧气反应的产物与反应温度有关 加热或点燃产物是过氧化钠 文档鉴赏 2 不管生成氧化钠还是过氧化钠 金属钠失电子均变为 1 价的阳离子 因而等量的 钠完全反应失去的电子数相同 2018 最新改编题 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中 既有气体产生 又 有沉淀产生的是 MgSO4溶液 NaHCO3溶液 Na2SO4溶液 饱和澄清石灰水 Ca HCO3 2溶液 FeCl3溶液 NH4Cl 溶液 A B C D 全部 解析 金属钠先与水发生反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 中 Mg2 2OH Mg OH 2 中 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O 生成的 Na2CO3溶 解度大于 NaHCO3 故不会产生沉淀 中 Na2SO4与 NaOH 不反应 没有沉淀生成 中 反应消耗水 溶液温度升高 Ca OH 2的溶解度降低 析出 Ca OH 2沉淀 中 Ca2 HCO OH CaCO3 H2O 中 Fe3 3OH Fe OH 3 中只产生气 3 体 没有沉淀生成 答案 C 1 将一小块钠投入 CuSO4溶液中 产生的现象如何 写出分步反应的离子方程式及总 的离子方程式 2 金属钠是否一定无法置换出 CuSO4中的铜 若要使金属钠置换出 CuSO4中的铜 应该在什么条件下进行 答案 1 产生气泡和蓝色絮状沉淀 离子方程式为 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 Cu2 2OH Cu OH 2 2Na 2H2O Cu2 2Na Cu OH 2 H2 2 金属钠置换出 CuSO4溶液中的铜的阻碍在于水 若用金属钠与熔融硫酸铜反应 可 以置换出金属铜 1 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板 文档鉴赏 2 金属钠与溶液反应现象分析的思维模板 1 共性 因为钠与水的反应属于剧烈的置换反应 故钠与溶液反应有共同的现象产生 浮 钠浮在液面上 熔 钠熔化成光亮的小球 游 在液面上不停地游动直至反应 完 响 反应中不停地发出 嘶嘶 的响声 2 差异性 与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时 由于溶液中 H 浓度较大 反应 比钠与水的反应剧烈 最后钠可能在液面上发生燃烧 与盐溶液反应时 还可能会生成沉 淀 如难溶碱 其他气体 NH3 等 题组一 钠的性质 1 教材改编题 下列关于钠的叙述中 正确的是 A 钠是金属元素 单质的熔点很高 B 钠在空气中燃烧 生成淡黄色的过氧化钠 C 钠在盐酸中反应与在水中反应剧烈程度应相同 D 钠与 FeSO4溶液反应 可置换出单质铁 解析 选 B A 项 钠的熔点低于 100 是熔点很低的金属 B 项 钠在空气中可 剧烈燃烧 生成过氧化钠 C 项 盐酸中氢离子浓度大于水中氢离子浓度 钠在盐酸中反 应比在水中反应更剧烈 D 项 钠先与溶液中的水剧烈反应 置换出氢气 不能置换出 FeSO4中的 Fe 2 倒置的坩埚盖子上放硫粉 在硫粉中央放一小块钠 按图示搭建装置 用胶头滴管 向金属钠滴加一滴水 立即倒扣上大烧杯 发现坩埚盖子内火星四溅 烧杯内出现大量白 烟 下列说法错误的是 A 水是钠与硫反应的催化剂 B 酚酞的水溶液可能变为红色 C 钠与硫的反应是放热反应 文档鉴赏 D 滤纸逐渐变黑 解析 选 A A 项 钠与水反应放热 放出的热量引发钠与硫的反应 所以水不是催 化剂 错误 B 项 硫化钠为强碱弱酸盐 溶于水后 发生水解使溶液显碱性 所以酚酞 的水溶液可能变为红色 正确 C 项 钠与硫反应引发后 不需要加热就能继续反应 说 明其为放热反应 正确 D 项 硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体 正确 题组二 钠与水反应的实质及实验探究 3 如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验 为收集检验气体产物 某兴趣小组将 甲装置改进成如下乙或丙 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 用乙装置实验 点燃气体产物时 是否需要检验纯度 填 是 或 否 5 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体积的关系是 填字母 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 文档鉴赏 解析 2 因钠的密度比水小 比煤油大 钠与水接触时反应产生氢气 生成的气体将 钠块带离水层 进入煤油层后停止反应又下沉 如此往复 直至钠反应完 反应过程中没 有氧气 钠不可能燃烧 所以钠处于煤油和水的交界处上下浮动 4 液体充满 U 形管 反 应过程中只产生氢气 不可能含有氧气 点燃时不会产生爆炸 因而不需要检验氢气的纯 度 5 Na 和 H2O 反应产生 H2的同时产生 NaOH NaOH 可以和 Al 发生反应 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 故用铝箔包住 Na 时产生的 H2的体积较大 答案 1 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 2 CD 3 储存反应过程中排出的水 4 否 5 b 1 钠与水 酸反应的实质都是与 H 的反应 2 钠的密度小于水而大于煤油 当遇到考查钠的保存或钠在煤油和水的分界面处反应 的问题时要注意这一点 3 若涉及钠与盐酸反应产生氢气的计算问题时要注意产生氢气的量与盐酸无关 只用 钠的物质的量计算即可 4 钠与盐溶液反应 不能置换出盐中的金属 因钠先与水反应 然后再考虑生成的 NaOH 是否能与盐进一步发生复分解反应 氧化钠和过氧化钠 知识梳理 1 氧化钠与过氧化钠的比较 氧化钠过氧化钠 化学式Na2ONa2O2 氧元素的化合价 2 1 电子式 Na 2 Na O Na 2 Na O O 化合物类型离子化合物离子化合物 颜色状态白色固体淡黄色固体 与 H2O 反应的化学方程式Na2O H2O 2NaOH2Na2O2 2H2O 4NaOH 文档鉴赏 O2 与 CO2反应的化学方程式Na2O CO2 Na2CO3 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 与盐酸反应的化学方程式Na2O 2HCl 2NaCl H2O 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2 H2O O2 用途 氧化剂 供氧剂 漂白剂 杀菌剂 2 Na2O2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析 Na2O2的性质 2 Na2O O 0 失去电子 化合价升高 表现为还原性 2 1 得到电子 化合价降低 表现为氧化性 O 2 1 Na2O2的强氧化性 试剂反应原理现象 SO2气体Na2O2 SO2 Na2SO4 FeCl2 溶液 4Na2O2 4FeCl2 6H2O 4Fe OH 3 O2 8NaCl 产生气泡和 红褐色沉淀 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 NaOH 溶液变红 Na2O2的强 氧化性又使溶液褪色 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 表现出还原性 氧化产物为 O2 3 遇 CO2 H2O H 则发生自身的氧化还原反应 自我检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 2017 高考海南卷 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气 2 氧化钠 过氧化钠均为碱性氧化物 3 氧化钠 过氧化钠均为离子化合物 4 1 mol Na2O2固体中含离子总数为 4NA 5 Na2O2溶于水产生 O2的离子方程式为 Na2O2 H2O 2Na 2OH O2 6 Na2O2 Na2O 组成元素相同 与 CO2反应产物也相同 7 Na2O2与 H2O 反应时 Na2O2既是还原剂又是氧化剂 文档鉴赏 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 教材改编题 下列对过氧化钠的叙述中 正确的是 A 过氧化钠能与酸反应生成盐和水 所以过氧化钠是碱性氧化物 B 过氧化钠能与水反应 所以过氧化钠可以作气体的干燥剂 C 2017 高考江苏卷 Na2O2吸收 CO2产生 O2 因此可用于呼吸面具供氧剂 D 过氧化钠与二氧化碳反应时 过氧化钠只作氧化剂 解析 选 C A 项 过氧化钠能与酸反应生成盐 水和氧气 所以不是碱性氧化物 B 项 过氧化钠能与水反应 但生成氧气 引入杂质 所以过氧化钠不能作气体的干燥剂 D 项 过氧化钠与二氧化碳反应时 过氧化钠既是氧化剂又是还原剂 1 Na2O2的电子式为 Na 2 Na O是个原子团 是一个整体 O O 2 2 2 Na2O2与 H2O CO2的反应都是 Na2O2自身的氧化还原反应 在反应中 H2O CO2 既不是氧化剂 也不是还原剂 3 Na2O2强氧化性的五个表现 往甲 乙 丙 丁四个烧杯内分别放入 0 1 mol 的钠 氧化钠 过氧化钠和氢 氧化钠 然后各加入 100 mL 水 搅拌 使固体完全溶解 则甲 乙 丙 丁溶液中溶质 的质量分数大小顺序是 A 甲 乙 丙 丁 B 丁 甲 乙 丙 C 甲 丁 乙 丙 D 丁 甲 乙 丙 解析 1 甲 丁相比 文档鉴赏 甲 Na NaOH 消耗 H2O 溶剂减少 丁 NaOH 无反应 溶剂不变 故 NaOH 的质量分数 甲 丁 2 乙 丙相比 Error 生成NaOH的 量相等 消耗 H2O的量相等 故乙 丙溶液完全等同 3 乙 丙与甲相比 甲 Na 乙 Na2O 丙 Na2O2 由它们的物质的量相等时 甲 Na 所得 NaOH 是乙 丙 Na2O Na2O2 所得 NaOH 的物 质的量的 它们所消耗的水的量相等 故溶剂的量相等 因此甲溶液中 NaOH 的质量分 1 2 数比乙 丙小 答案 B 某溶液中含有 HCO SO CO CH3COO 4 种阴离子 向其中加入足量的 32 32 3 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 2 3 C CO D HCO 2 3 3 解析 选 A Na2O2与水反应生成 NaOH HCO OH CO H2O HCO浓 3 2 3 3 度减小 CO浓度增大 SO具有还原性 被 Na2O2氧化 浓度减小 CH3COO 浓 2 3 2 3 度几乎不变 题组一 过氧化钠的性质及应用 1 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 反应放热且有氧气生成 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既是氧化剂 又是还原 剂 文档鉴赏 D Na2O2粉末加入 Ca HCO3 2溶液中 会产生气体和浑浊 解析 选 B A 项 燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质 B 项 反应物中没有 单质参加反应 不符合置换反应的定义 C 项 Na2O2与 CO2 H2O 的反应都是 Na2O2自 身的氧化还原反应 D 项 Na2O2先和水反应生成 O2和 NaOH NaOH 再与 Ca HCO3 2反 应产生 CaCO3沉淀 题组二 Na2O2与 H2O CO2反应的定量关系 2 200 时 11 6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的 Na2O2充分反应后固体质量增 加了 3 6 g 则原混合气体的总物质的量是 A 0 125 mol B 0 25 mol C 0 5 mol D 1 mol 解析 选 C 根据质量守恒定律可知 生成 O2的质量为 11 6 g 3 6 g 8 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 8 g 32 g mol 1 H2O g 的物质的量之和为 0 25 mol 2 0 5 mol 3 在密闭容器中充入 CO2 CO CH4的混合气体共 m g 若加入足量 Na2O2 充分振 荡并不断用电火花引燃至反应完全 测得固体质量增加 m g 则 CO2与 CH4的体积比为 A 3 1 B 2 1 C 1 1 D 任意比 解析 选 C 2CO O22CO2 点燃 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 得 Na2O2 CO Na2CO3 虚拟的反应 2 即 CO 可被 Na2O2完全吸收 2H2 O22H2O 点燃 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 得 Na2O2 H2 2NaOH 虚拟的反应 2 即 H2可被 Na2O2完全吸收 由于 CO 完全被吸收 当 CO2 CH4的体积比符合 1 1 时 相当于 2CO 2H2 可被 Na2O2完全吸收 文档鉴赏 1 Na2O2与 CO2 H2O 反应中的三个关系 1 气体体积关系 若 CO2和水蒸气的混合气体 或单一气体 通过足量 Na2O2 气体体积的减少量或原混 合气体体积的 即为生成氧气的体积 1 2 2 电子转移关系 当 Na2O2与 CO2 H2O 反应时 每产生 1 mol O2转移 2 mol e 例如 3 先后顺序关系 一定量的 Na2O2与一定量的 CO2和 H2O g 的混合物反应 可看作 Na2O2先与 CO2反应 待 CO2反应完全后 Na2O2再与 H2O g 发生反应 2 Na2O2增重量与可燃物分子组成关系的规律 凡分子组成符合 CO m H2 n的物质 W g 该物质在 O2中完全燃烧 将其产物 CO2和 水蒸气 通过足量的 Na2O2后 固体增重必为 W g 或是由 C H O 三种元素组成的物质 只要 C O 原子个数比为 1 1 即可满足该条件 中学阶段常见的符合这一关系的物质有 1 无机物 H2 CO 及 H2和 CO 的混合气体 2 有机物 CH3OH 甲醇 HCHO 甲醛 CH3COOH 乙酸 HCOOCH3 甲酸甲酯 C6H12O6 葡萄糖 等 碳酸钠和碳酸氢钠 知识梳理 1 性质 填化学方程式或离子方程式 文档鉴赏 2 相互转化 Na2CO3NaHCO3 CO2 H2O 适量H Ca HCO3 2 加热 固体 适量OH 3 Na2CO3和 NaHCO3性质的应用 1 Na2CO3 NaHCO3的鉴别 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 NaHCO3固体 溶液的鉴别可用沉淀法 气体法和测 pH 法 a 沉淀法 加入 BaCl2溶液或 CaCl2溶液 产生沉淀的是 Na2CO3溶液 b 气体法 滴入稀盐酸 立即产生气泡的是 NaHCO3溶液 c 测 pH 法 用 pH 试纸测相同浓度的稀溶液 pH 大的是 Na2CO3溶液 2 Na2CO3 NaHCO3的除杂 序号混合物 括号内为杂质 除杂方法 Na2CO3 s NaHCO3 加热法 NaHCO3 aq Na2CO3 通入足量 CO2 Na2CO3 aq NaHCO3 滴加适量 NaOH 溶液 自我检测 1 下列有关说法正确的是 A 2015 高考安徽卷 在酒精灯加热条件下 Na2CO3 NaHCO3固体都能发生分解 B 2015 高考全国卷 10C 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 NA C 2015 高考四川卷 标准状况下 5 6 L CO2与足量 Na2O2反应转移的电子数为 0 5NA D 2015 高考山东卷改编 将 Na2O 加入 Ba HCO3 2溶液中同时有气体和沉淀产生 解析 选 B A 项 在酒精灯加热条件下 Na2CO3不会分解 B 项 虽然钠在空气中 燃烧可生成多种氧化物 但钠都是由 0 价升为 1 价 C 项 转移电子数应为 0 25NA D 项 Na2O 与 Ba HCO3 2溶液反应生成 BaCO3沉淀 Na2CO3和 H2O 没有气体生成 文档鉴赏 2 1 Na2CO3固体粉末中混有少量 NaHCO3 用什么方法除杂 2 NaHCO3溶液中混有少量 Na2CO3 用什么方法除杂 3 仅用试管和胶头滴管 能鉴别 Na2CO3溶液和稀盐酸吗 若能 简述原理 答案 1 用加热法可以将 Na2CO3固体粉末中混有的 NaHCO3转化为 Na2CO3 2 向混合液中通入过量的 CO2气体 可以将 Na2CO3转化为 NaHCO3 3 能 利用滴加顺序不同 现象不同 可鉴别 Na2CO3溶液和稀盐酸 1 Na2CO3 NaHCO3与酸 碱 盐的反应均为复分解反应 因而反应能否进行应从复 分解反应的条件来判断 2 NaHCO3与碱溶液反应的实质是 HCO与 OH 反应生成 CO CO有可能发 3 2 32 3 生后续反应 如 NaHCO3与 Ca OH 2溶液反应可以生成白色沉淀 CaCO3 3 不能用澄清石灰水来鉴别 Na2CO3与 NaHCO3 Ca OH 2溶液与二者反应均生成白 色沉淀 CaCO3 无法鉴别 向 100 mL NaOH 溶液中通入一定量的 CO2气体 充分反应后 再向所得溶液 中逐滴加入 0 2 mol L 1的盐酸 产生 CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示 下列判断正确的是 A 原 NaOH 溶液的浓度为 0 2 mol L 1 B 通入的 CO2在标准状况下的体积为 448 mL C 所得溶液的溶质成分的物质的量之比为 n NaOH n Na2CO3 1 3 D 所得溶液的溶质成分的物质的量之比为 n NaHCO3 n Na2CO3 1 1 解析 当向 100 mL NaOH 溶液中通入一定量的 CO2气体时 反应有两种可能情况 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 或 NaOH CO2 NaHCO3 无论溶液中溶质是 文档鉴赏 NaOH NaHCO3还是 Na2CO3 在加入盐酸 100 mL 时 最终都会生成 NaCl 因 n Na n Cl 所以 n NaOH n HCl 0 02 mol 则原 NaOH 溶液的浓度为 0 2 mol L 1 A 项 正确 盐酸由 25 mL 滴至 100 mL 时 发生的反应为 NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2O 消耗盐酸 0 015 mol 生成 CO2 0 015 mol 即通入 的 CO2在标准状况下的体积为 336 mL B 项错误 根据原溶液中 NaOH 的量及通入的 CO2的量可知 所得溶液中溶质为 Na2CO3和 NaHCO3 设所得溶液中的 Na2CO3为 x mol NaHCO3为 y mol 根据原子守恒 2x mol y mol 0 02 mol x mol y mol 0 015 mol 解得 x 0 005 y 0 01 所得溶液的溶质成分的物质的量之比为 n NaHCO3 n Na2CO3 2 1 C D 项错误 答案 A 120 mL 含有 0 20 mol 碳酸钠的溶液和 200 mL 盐酸 不管将前者滴入后者 还是将后 者滴入前者 都有气体产生 但最终生成的气体体积不同 则下列盐酸的浓度合理的是 A 2 0 mol L 1 B 1 5 mol L 1 C 0 18 mol L 1 D 0 24 mol L 1 解析 选 B 若将盐酸滴入到碳酸钠溶液中 先发生反应 Na2CO3 HCl NaCl NaHCO3 后发生反应 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 则当 n HCl 0 20 mol 时有气体产生 若将碳酸钠溶液滴入到盐酸中 发生反应 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 则当 n HCl 0 40 mol 时两者都有气体产生 但 体积相同 故当 0 20 mol n HCl 0 40 mol 时才符合题意 因此 1 0 mol L 1 c HCl 2 0 mol L 1 只有 B 符合 用数形结合思想理解 Na2CO3 NaHCO3与盐酸的反应 1 向 Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 第一步 CO转化为 HCO 无气体产生 第 2 3 3 二步 HCO与 H 反应产生 CO2 消耗盐酸的体积与产生 CO2的体积的关系如图 1 所示 3 2 向 NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐酸的体积与产生 CO2的体积的关系如图 2 文档鉴赏 所示 3 向 NaOH Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐酸的体积与产生 CO2的体 积的关系如图 3 所示 设 NaOH Na2CO3的物质的量之比 x y 1 1 其他比例时的图像略 4 向 Na2CO3 NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐酸的体积与产生 CO2的 体积的关系如图 4 所示 设 Na2CO3 NaHCO3的物质的量之比 m n 1 1 其他比例时的 图像略 题组一 Na2CO3与 NaHCO3的鉴别 1 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 如图 所示 1 只根据图 所示实验 能够达到实验目的的是 填 或 2 图 所示实验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 文档鉴赏 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 因为无论是碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应 产生二氧化碳气体 二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊 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 生成的二氧化碳气体的量不同 可根据气球膨 胀程度来判断 2 图 所涉及的化学方程式为 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 实验 的优点是可用一套装置同时做对比实验 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但不分 解 不能使澄清石灰水变浑浊 而间接加热的碳酸氢钠却能分解 使澄清石灰水变浑浊 表明了碳酸氢钠很不稳定 答案 1 2 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O D 3 NaHCO3 题组二 有关 Na2CO3 NaHCO3的计算和图像分析 2 有甲 乙两个完全相同的装置 分别在它们的侧管中 装入 1 06 g Na2CO3和 0 84 g NaHCO3 试管中各有 10 mL 相 同浓度的盐酸 如图 若实验时同时将两个侧管中的物质全部 倒入各自的试管中 忽略溶液体积变化 则下列叙述正确的是 A 甲装置气球的膨胀速率快 B 若最终两气球的体积相同 则一定有 c HCl 2 mol L 1 C 若最终两气球的体积不同 则一定有 c HCl 1 mol L 1 D 最终两装置溶液中 Na Cl 的物质的量均相同 解析 选 B n Na2CO3 n NaHCO3 0 01 mol 将这两种固体分别加入盐酸中 Na2CO3与 HCl 反应分步进行 首先发生反应 Na2CO3 HCl NaCl NaHCO3 然后发 文档鉴赏 生反应 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 NaHCO3与 HCl 发生反应 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 乙装置气球的膨胀速率快 A 项错 若最终两气球 的体积不同 则应有 c HCl 2 mol L 1 若体积相同 则应有 c HCl 2 0 02 mol 0 01 L mol L 1 B 项对 C 项错 最终两装置溶液中 Na 的物质的量不相同 甲中 n Na 是乙 中的 2 倍 D 项错 3 将 0 4 g NaOH 和 1 06 g Na2CO3混合并配成溶液 向溶液中滴加 0 1 mol L 1的稀 盐酸 下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2的物质的量的关系的是 解析 选 C 向 NaOH 和 Na2CO3配成的溶液中滴加盐酸 先发生反应 OH H H2O 再发生反应 CO H HCO 最后发生反应 2 3 3 HCO H CO2 H2O 因 n OH n CO 0 01 mol 故加入 0 02 mol HCl 后 3 2 3 开始有气体生成 故 C 正确 碱金属元素及焰色反应 知识梳理 1 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 1 个电子 电子层数逐渐增多 核电荷数 逐渐增大 原子半径逐渐增大 元素性质都具有较强的金属性 最高正金属性逐渐增强 文档鉴赏 价均为 1 价 物理 性质 除 Cs 外 都呈银白色 密度较 小 熔 沸点较低 密度呈增大趋势 钾反常 熔 沸点逐渐降低单质 性质化学 性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强 与 O2反应越 来越剧烈 产物越来越复杂 2 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 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 酒精灯 灼烧 蘸取 酒精灯 灼烧 用稀盐酸 洗涤 酒精灯 灼烧 3 常见元素的焰色 钠元素 黄色 钾元素 紫色 透过蓝色钴玻璃观察 铜元素 绿色 自我检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 焰色反应是物理变化 属于金属元素的性质 2 所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色 3 非金属单质燃烧时火焰均为无色 4 焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 5 NaCl 与 Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 答案 1 2 3 4 5 2 根据碱金属的性质规律回答下列问题 1 钠与氧气反应有 Na2O Na2O2两种氧化物生成 其他碱金属单质与氧气反应也只生 成两种类似的氧化物吗 2 钠的还原性比钾的弱 但工业上制取钾却用钠置换钾的原因是 答案 1 不是 如 Li 与氧气反应只生成 Li2O K 与 O2反应还能生成更复杂的氧化物 文档鉴赏 2 由于 Na KClNaCl K 是可逆反应 而 K 的熔 沸点比 Na 低 一定温度 一定温度 下产生钾蒸气脱离反应关系 使平衡向右移动 熟悉碱金属的常见设问点 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 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 解析 随核电荷数的增加 碱金属单质的熔点逐渐降低 碱金属中除锂外 均不与 氮气直接反应 由在酒精灯加热条件下 Na2CO3不分解 可得出 Cs2CO3加热也不分解 Cs 与 Na 同为碱金属元素 性质相似 由 Na2SO4易溶于水 可得出 Cs2SO4也易溶于水 答案 C 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 A K 在空气中可以被空气中的氧气氧化 B K 可以与乙醇发生反应生成氢气 文档鉴赏 C K 与水的反应不如 Na 与水的反应剧烈 D K 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 以被氧气氧化 A 项正确 Na 与乙醇能反应放出氢气 K 也能与乙醇反应放出氢气 B 项 正确 K 与水的反应比 Na 与水的反应剧烈 C 项错误 Na K 均可放在煤油中保存 D 项正确 题组 碱金属元素及焰色反应 1 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧 直接观察到火焰呈黄色 下列各 判断正确的是 A 只含有 Na B 一定含有 Na 可能含有 K C 既含有 Na 又含有 K D 可能含有 Na 还可能含有 K 解析 选 B Na 元素的焰色为黄色 而 K 元素的焰色为紫色 透过蓝色钴玻璃观察 而且黄色会干扰紫色 所以无法判断是否含有 K 元素 2 下列关于碱金属的叙述正确的是 A 碱金属物理性质相似 均为银白色金属 B 碱金属单质的金属性很强 均易与氯气 氧气等发生反应 C 随核电荷数的增加 碱金属单质的密度逐渐增大 D 焰色反应为化学变化 解析 选 B 碱金属中铯为略带金色光泽的金属 A 项不正确 碱金属性质活泼 均 易与氯气 氧气等发生反应 B 项正确 随核电荷数的增加 碱金属单质的密度呈增大趋 势 但钾反常 其密度为 0 86 g cm 3 比钠的密度 0 97 g cm 3 小 C 项不正确 焰色反 应为物理变化 D 项不正确 3 2017 高考海南卷 锂是最轻的活泼金属 其单质及其化合物有广泛的用途 回答下 列问题 1 不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾 其原因是 2 硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分 可作为高温润滑油和油脂的稠化剂 鉴别硬脂酸锂 与硬脂酸钠 硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是 文档鉴赏 3 LiPF6易溶于有机溶剂 常用作锂离子电池的电解质 LiPF6受热易分解 其热分解 产物为 PF5和 解析 1 根据元素周期表中对角线规则 Li 和 Mg 的性质相似 Mg 能在 CO2中燃烧 Mg 与 CO2反应生成 MgO 和 C 则锂也能与 CO2反应 因此不能用 CO2灭火 2 阳离子 不同 因此采用焰色反应进行鉴别 3 LiPF6中 Li 显 1 价 P 显 5 价 F 显 1 价 PF5 中 P 显 5 价 F 显 1 价 因此 LiPF6分解不属于氧化还原反应 根据原子守恒 另一种 产物中含有 Li 和 F 即另一种产物是 LiF 答案 1 金属锂在 CO2中仍可燃烧 2 分别取样品进行焰色反应 锂盐焰色为深红色 钠盐焰色为黄色 钾盐焰色为紫色 透过蓝色钴玻璃 3 LiF 焰色反应的考点 1 凡涉及内层电子的跃迁 焰色反应 及原子核的变化 核裂变 核聚变等 均不属于化 学变化 2 焰色反应的现象只与元素的种类有关 而与元素的状态无关 即 Na Na 的焰色 反应均为黄色 3 观察钾的焰色反应时必须透过蓝色钴玻璃观察 目的是滤去黄光以免产生干扰 课后达标训练 一 选择题 1 2018 唐山高三模拟 下列说法不正确的是 A 金属钠与氧气反应的产物与氧气的用量无关 B NaHCO3的热稳定性大于 Na2CO3 C 乙醇可与金属钠反应放出氢气 D 金属钠着火时 用细沙覆盖灭火 解析 选 B NaHCO3受热易分解而 Na2CO3受热不易分解 故 Na2CO3的热稳定性强 于 NaHCO3 2 2018 聊城高三模拟 在蒸发皿中放一小块钠 加热至熔化时 用玻璃棒蘸取少量无水 CuSO4与熔化的钠接触 瞬间产生耀眼的 文档鉴赏 火花 同时有红色物质生成 下列说法中不正确的是 A 上述反应是置换反应 B 上述反应是放热反应 C 上述反应中无水 CuSO4表现了还原性 D 加热且无水条件下 Na 可以与 CuSO4反应并生成 Cu 解析 选 C 反应中 CuSO4被还原为 Cu 无水 CuSO4表现的是氧化性 3 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 都能与水发生化合反应 C 水溶液的成分相同 D 与二氧化碳反应生成不同的盐 解析 选 C Na2O2不属于碱性氧化物 Na2O2与 H2O 发生的反应不属于化合反应 Na2O Na2O2分别与 CO2反应均生成 Na2CO3这一种盐 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 解析 选 B 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 化物等 5 将 Na2O2分别投入到含有下列离子的溶液中 离子浓度明显减小 忽略溶液体积变 化 的是 S2 SO HCO Fe2 CO 2 3 32 3 SO CH3COO NH 2 4 4 A B C D 解析 选 A S2 SO Fe2 均被氧化 且 Fe2 最终转化成 Fe OH 3沉淀 HCO 2 3 转化成 CO NH转化成 NH3 H2O 或生成 NH3 Na2O2与水反应产生的 OH 抑制 3 2 3 4 文档鉴赏 CO和 CH3COO 的水解 则 CO CH3COO 的浓度增多 SO的浓度基本不变 2 3 2 3 2 4 6 如图所示装置 试管 b 中盛有水 气球 a 中盛有干燥的 Na2O2颗粒 U 形管中盛有浅红色的水 将气球用橡皮筋紧缚在 试管口 实验时将气球中的 Na2O2抖落到试管内的水中 将发生 的现象是 A U 形管内浅红色的水褪色 B 试管 b 内溶液变红 C 气球 a 被吹大 D U 形管内水位 dc 故 C 项正确 7 2018 济南高三模拟 将 0 02 mol Na 分别投入到盛有 100 mL 水 100 mL 1 mol L 盐 酸 100 mL 1 mol L 硫酸铜溶液的 X Y Z 三个烧杯中 下列有关说法错误的是 A 三个烧杯中一定均会发生的离子反应有 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 B 三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应 相比而言 X 烧杯中的反应平缓些 C Z 烧杯中一定会有沉淀生成 但沉淀不是单质铜 D 三个烧杯中生成氢气的物质的量相同 解析 选 A A 钠是活泼金属 极易与水反应生成氢氧化钠和氢气 在水中发生反应 的离子方程式为 2Na 2H2O 2Na 2OH H2 在盐酸中先与 H 反应 若钠过量 过量的钠再与水反应 Na 为 0 02 mol H 为 0 1 L 1 mol L 0 1 mol H 过量 离子方 程式为 2Na 2H 2Na H2 离子方程式不同 A 不正确 B 溶液中氢离子浓度越 大 反应越剧烈 水显中性 盐酸和硫酸铜溶液均显酸性 所以 X 烧杯中的反应平缓些 B 正确 C 钠与水反应生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜 C 正确 D 钠的物质的量相同 最终产生氢气的物质的量相同 D 正确 8 焰色反应实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示 下列叙述中不正确的是 A 每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色 再蘸取被检验物质 B 钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察 文档鉴赏 C 实验时最好选择本身颜色较深的火焰 D 没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验 解析 选 C A 项 如果不这样做 会给样品火焰颜色带来干扰 正确 B 项 观察 钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃 滤去黄光再观察 正确 C 项 焰色反应应选择本身颜色 较浅的火焰 错误 D 项 铁丝与铂丝灼烧时火焰都无色 可以用于进行焰色反应的实验 正确 9 2018 邯郸高三模拟 将 Na2O Na2O2 Na 和足量 NaHCO3的混合物置于密闭容器 中充分加热 经足够长的时间后排放出所有气体物质 则最终残留的固体物质是 A Na2O2与 Na2CO3 B Na2CO3 C NaOH 和 Na2CO3 D Na2CO3 Na2O2 NaOH 解析 选 B 在密闭容器中 NaHCO3加热分解生成 Na2CO3 CO2和 H2O Na2O 和 CO2反应生成 Na2CO3 Na2O2和 CO2反应生成 Na2CO3和 O2 Na 与水反应生成 NaOH 和 H2 NaOH 与 CO2反应生成 Na2CO3和 H2O 故最终产物为 Na2CO3 10 2018 衡水高三模拟 下列实验操作正确的是 选项实验操作 A观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠 切下黄豆大小的钠 小心放入装满水的烧杯中 B检验 NaHCO3与 Na2CO3溶液用小试管分别取少量溶液 然后滴加澄清石灰水 C 证明 Na2O2与 CO2的反应是放 热反应 Na2O2用棉花包裹 放入充满 CO2的集气瓶中 棉花燃烧 说明 Na2O2与 CO2的反应是放热反应 D检验 Na2CO3与 K2CO3溶液 用铂丝分别蘸取溶液 在酒精灯外焰上灼烧 直 接观察火焰的颜色 解析 选 C 应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水 A 错误 向 NaHCO3与 Na2CO3溶液中分别滴加澄清石灰水 都有白色沉淀产生 B 错误 Na2O2与 CO2反应生成氧气 如果棉花燃烧说明达到了着火点 能证明 Na2O2与 CO2的反应是放热 反应 C 正确 观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃 D 错误 二 非选择题 11 有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与 FeSO4溶液反应的方 法以验证反应实质 实验时 往 100 mL 大试管中先加 40 mL 煤油 取 文档鉴赏 3 粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞 通过长颈漏斗加入 FeSO4溶液使煤油的 液面至橡胶塞 并夹紧弹簧夹 如图 仔细观察 回答下列问题 1 如何从试剂瓶中取用金属钠 剩余的 Na 能否放回原试剂瓶 2 有关钠反应的现象是 3 大试管的下层溶液中出现的现象 4 装置中液面的变化 大试管内液面 长颈漏斗内液面 5 写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式 答案 1 用镊子从试剂瓶中取一块金属钠 用滤纸吸干表面上的煤油 用小刀在玻璃 片上切米粒大小的钠做实验用 剩余的钠要放回原试剂瓶 不能随意丢弃 2 有气泡生成 钠熔化成小球且在煤油和 FeSO4溶液界面处上下跳动 最终完全溶解 3 下层溶液出现白色絮状沉淀 4 下降 上升 5 2Na FeSO4 2H2O Fe OH 2 Na2SO4