[成套]高中化学竞赛辅导教案.第03讲.碱金属

1、第三讲碱金属主要考查点：1. 钠及其化合物的性质推断；2. 碱金属元素性质的比较；3. 钠及其化合物的计算。难点点拨：1钠的化学性质：点燃与非金属反应：2Na+Cl 22NaCl （白烟）2Na+S=Na 2 S（研磨会爆炸）点燃2Na2O（白色，露置于空气中变暗）4Na+O 2缓慢氧化Na2O2（淡黄色）2Na+O 2与水反应：2Na+2H 2O=2NaOH+H 2（现象：浮、熔、游、响）与酸反应：2Na+2HCl=2NaCl+H 2与酸反应： （先与水反应，不能置换任何金属）2Na+CuSO 4+2H 2O=Cu （ OH ） 2+Na2SO4+H 2与某些金属氧化物反应熔融Ti+4NaC

2、l高温K +NaClTiCl 4+4NaKCl+Na（利用 K 的沸点低于Na ，从体系中抽走K 蒸气，使得反应能进行）与氢气化合：活泼金属（A、 A）在加热条件下能直接与氢气化合生成氢化物。2Na+H 2= 2NaH与液氨反应2Na+2NH 3=2 NaNH 2+H 2例 1把 2.3g 钠放入水中，要使每100 个水分子中含有1 个 Na+离子，所需水的质量是A 184gB 181.8gC 180gD 183.6g例 2用金属钠制取 Na2O 通常采用下法：2NaNO 2 + 6Na = 4Na2O + N 2试说明采用此法的原因是例 3 碱金属能形成离子型氢化物。如氢化钠的化学式为NaH

3、，其中 H- 具有较强的还原性。常用 NaH在高温下将TiCl 4 还原成 Ti ，反应的化学方程式为 NaH能与水剧烈反应生成对应的碱和氢气， 反应的化学方程式为 （标明电子的转移方向和数目）例 4将一小块金属钠久置于空气中，有下列现象：生成白色粉末；变暗；生成白色固体；发生潮解变为液体，这些现象的先后顺序是ABCD12.钠的化合物性质的比较（1）氧化钠和过氧化钠物质Na2O2比较Na2O是否是碱性氧化物色 、态氧元素价态稳定性化学与水反应与 CO2 反应性质与酸反应用途*过氧化物的特性：不稳定性（过氧键不稳定）强氧化性：过氧化物中的氧，可被氧化成O2，又可被还原成O2 ，所以过氧化物容易发

4、生歧化反应而放出O2。当有还原性物质存在时，生成的氧原子就会氧化该物质。跟水或酸性物质反应时放出氧气，实质上是过氧化物自身发生了歧化反应。5.钠着火时能用来灭火的是A. 水B.二氧化碳C.干粉灭火剂（ NaHCO3）D. 四氯化碳E.细沙例 6有一块在空气中表面被氧化的金属钠，质量为0.261g ，放入 100mL 水中，生成氢气 112mL（标况下），所得溶液的密度为 1.00g/cm 3，求：（ 1）所得溶液的物质的量浓度；（ 2）若将所得溶液稀释到500mL，求稀释后溶液中钠离子的物质的量浓度2（ 2）碳酸氢钠和碳酸钠化学式NaHCO 3Na2CO3属类俗名色、态热稳定性溶解性与 H+反

5、应与 OH -反应CO2 的反应相互转化* 向 Na2CO3 饱和溶液中通入过量 CO2。例 7100g 无水 KHCO3与 K2CO3的混合物，在加热至质量恒定时，产生13.2gCO2, 则混合物中 KHCO3的质量分数是A 23.4%B 40%C 60%D76.6%例 8将 5.12gKOH 和 KHCO3混合物在 260时加热后冷却到原温，发现固体质量减少了 0.98g ，则原混合物中 KOH和 KHCO3物质的量的关系是A n（ KOH） n（ KHCO3）B n （ KOH） n（ KHCO3）C n（ KOH） =n（ KHCO3）Dn（ KOH）、n（ KHCO3）按任意比混合（

6、 3）NaOH （俗名烧碱、火碱、苛性钠）a 露置于空气中， 先吸收水分而潮解， 继而与空气中 CO2 反应生成 Na2CO3 而不是 NaHCO 3。b 由于 NaOH 与玻璃中 SiO 2 反应生成 Na 2SiO3，使瓶口与玻璃塞粘结，所以盛装 NaOH 或其他碱性溶液的试剂瓶要用胶塞或软木塞。（ 4）Na 2SO4 10H2O（俗名芒硝）例 9某样品中含水7.24%、K2CO32.76%、KOH90%（均为质量分数） 。取此样品1g，加入46 mL、 1mol/L 的盐酸，溶液呈酸性，然后向溶液中滴加1.07mol/LKOH 溶液，使溶液刚好呈中性。如果将最终的中性溶液蒸干，可得到固体

7、物质是A 3.43gB. 6.86gC . 1.71gD. 5.00g33碱金属元素：碱金属元素性质的相似性和递变性相似性：a 结构特点：最外层都有 1 个电子，易失去 1 个电子形成+1 价阳离子b 都能与氧气反应，生成氧化物、过氧化物等，与H 2O 反应生成 H 2 和氢氧化物。都能与卤素反应生成卤化物。c 碱金属都是热和电的良导体。质较软，密度小，属“轻金属”。递变性：随着核电荷数的递增，由LiCsa 金属性渐强，这是由于原子半径由小到大，失电子能力由弱到强b 与氧气反应越来越复杂c 与水反应越来越激烈d 最高价氧化物的水化物的碱性由弱到强（注：都很强）K Na ）e 单质的熔沸点呈现由

8、高到低趋势，其密度由小到大（例外金属及其化合物的灼烧焰色反应（注意操作步骤）钠（ Na 或 Na+）黄色钾（ K 或 K +）紫色钙（ Ca 或 Ca2+）砖红色铜（ Cu 或 Cu2+）绿色例 10. 有关“焰色反应”的几个问题（ 1）焰色反应是元素的一种性质，属变化过程。（ 2）在进行焰色反应时：焰色反应所用火焰本身颜色要，采用灯较理想；蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应，同时熔点要高、不易被氧化，用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝来代替；金属丝在使用前要用将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无颜色，以除能起焰色反应的少量杂质。在观察钾的焰色时，要，目的是。4巩固练习1在一定温

9、度下 , 向足量的饱和 Na CO 溶液中加入 1.06 克无水 Na CO , 搅拌后静置 , 最终所得晶体的质量2323A等于 1.06 克B. 大于 1.06 克而小于 2.86克C等于 2.86 克D. 大于 2.86 克2将钠投入滴在石蕊的水中，下列有关现象的叙述中错误的是A Na浮在水面上B. Na 熔化成小球并在水面上四处游动C气体产生D. 水溶液变为红色3将 2.3g 钠放入 100g 水中，生成溶液中溶质的质量分数是A. 小于 4%B.等于 4% C.大于 4%D.无法确定4将一定质量的钠投入24.6g t的水中，得到t NaOH溶液饱和溶液 31.2g 。t 时，NaOH的

10、溶解度是A. 48gB. 62.5gC. 23gD. 31g5金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体又有沉淀产生的是A. (NH 4) 2SO4B. NaHCO3C. BaCl2D. CuSO46将一块钠投入盛5mL饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是A钠熔成小球并在液面上滚动B. 有气体产生C溶液底部有银白色物质生成D. 溶液变浑浊7质量为 4.6g 的金属钠 ( 含一种杂质 ) 放入足量的盐酸中可以收集到气体0.18g ，则 Na中不可能含有的杂质是A. MgB. KC. CuD. Li8下列反应的离子方程式中，错误的是A. 向小苏打溶液中加入稀盐酸：2-+CO3+2H =CO2 +

11、H2OB. 将少量 CO2 通入 NaOH溶液中：-2-+H2OCO2+2OH=CO3C. 向苛性钠溶液中通入过量-CO： CO+OH=HCO223+ -D. 钠跟水反应： 2Na+2HO=2Na+2OH+H29将 10g CO2 和 CO的混合气体，通过装有足量 Na2O2 的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了 5.6g ，则原混合气体中 CO2的质量分数为A.32%B.44%C.56%D.88%10将 a1gNa2O溶于 b1g 水中， a2gNa2O2 溶于 b2g 水中，均得到溶质质量分数为8%的溶液，若 a1:a 2=31:39 ，则 b1:b 2 为A.1:1B.1:2C.2:3D

12、.1:311把 80毫升 NaOH溶液加入到 120毫升盐酸中 , 所得溶液的 pH值为 2. 如果混和前 NaOH溶液和盐酸的摩尔浓度相同, 它们的浓度是A.0.5 摩 / 升B.0.1 摩 / 升C.0.05 摩 / 升D.1摩/ 升12用 NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是A 2.3gNa 与水反应，产生 H2 0.1 N A 个B 1mol O2在反应中作氧化剂时所得电子数一定为4NAC 1mol 钠与水完全反应，被还原的水分子为NA个D 1mol/L NaOH 溶液中所含的钠离子数为NA13下列各组中的两物质作用时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是A.Na 2O2

13、 与 CO2 Na 与 O2C.NaOH与 CO2碳与O2514已知钡的活动性处于钾和钠之间，则下述说法可能实现的是A 可从氯化钾溶液中置换出钾B. 钡可从氯化钠溶液中置换出钠C从冷水中置换出氢而得到HD. 在溶液中钡离子可氧化金属锌215下列关于碱金属的描述中正确的是A均可保存于煤油中B密度都比水小C锂的熔沸点最高D氢氧化物受热易分解16下列离子方程式正确的是2+ 2OH-2A钾与水： K+2H O=K+ H2-+ 2H+= CO +HOB KHCO与盐酸： CO3322-+=CO +H0C KHCO和 NaHSO溶液： HCO + H23432D Na 2O2 和 H2O： O2-+H 2

14、O = 2OH-+O217下列关于铯及其化合物的叙述不正确的是A硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它易溶于水B碳酸铯加热分解为二氧化碳和氧化铯C铯与水反应发生爆炸，铯可以从电解它的熔融氯化物中提取D在碱金属中，铯的熔点最低18下列有关碱金属的如下各项说法中正确的是A用作原子反应推导热剂的钠钾合金在常温下呈固态，但熔点却很低。B碱金属单质的熔沸点变化规律与卤素单质相同。C碱金属单质的化学性质中，都表现出碱金属的强还原性。D碱金属与水反应有气体生成，碱金属的氧化物与水反应也可能生成气体。19有标号为 1、2、3、4 的四瓶未知溶液， 它们分别是 NaCl（0.1mol/L ）、HCl（0.1mol/L

15、 ）、NaOH（ 0.1mol/L ）和酚酞（ 0.1%）。有人在不用其它任何试剂的条件下，就把它们一一鉴别开来，其实验步骤如下：（1）各取少许溶液，两两混合，据此将四瓶溶液分成两组；3 号未知液和4 号未知液混合呈红色；（2）取呈红色的混合液，不断滴入另一组中的1 号液，混合液红色变浅最后消失。（3）再取已鉴别出的1 号液 2 mL ，滴入 3 滴 3 号未知液，再加入4 号未知液4mL，在这个过程中无明显现象。综上所述，可推知：1 号液是，2 号液是，3 号液是，4 号液是。20在宇宙飞船中， 为了使宇航员得到良好的生存环境，一般在飞船机内安装了盛有Na2O2颗粒的装置，它的用途是再生O2

16、，如果用KO2 代替 Na2O2 也能达到同样的目的，反应产物也很相似。(1) 写出 KO2 与 CO2反应的化学方程式(2) 计算用 Na2O2 和 KO2 分别与 CO2 反应，产生等量的氧气，所需Na2O2 和 KO2 质量比为1:(精确到小数点后的一位小数，相对原子质量：Na 23，K 39) 。621一定量的 Na2CO3和 NaHCO3的均匀混合物分成质量不等的三份，分别与 50mL相同浓度的盐酸反应，得到气体的质量与固体混合物的质量关系如下表所示：组别123固体质量 /g3.806.207.20气体质量 /g1.762.642.64（ 1）上表中组数据表明盐酸参加反应后有剩余，理

17、由是（ 2）上表中第 2 组数据中盐酸（填“过量” 、“适量”、“不足量”）（ 3）通过计算求 Na CO和 NaHCO的质量分数各为、23322现有一定量含有Na2O杂质的 Na2O2 试样 . 请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2 纯度（可供选择的反应物只有CaCO 固体 ,6 摩尔 / 升盐酸和蒸3馏水） . 请填写下列空白:(1) 写出实验中 Na2O2和 Na2O分别发生反应的化学方程式 .(2) 应选用的装置是 ( 只要求写出图中装置的标号 )。(3) 所选用装置的连接顺序应是 ( 填各接口的字母 ; 连接胶管省略 ).。23. 为了测定人体新陈代谢呼

18、出气体中CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如下图的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO，准确测量瓶I 中溶液吸收 CO后的22增重及剩余气体的体积（实验时只用嘴吸气和呼气）, 请填空。 .图中瓶 II 的作用是。(2). 对实验装置尚有如下A 、B、C、D四种建议， 你认为合理的是。（填代号）A. 在 E处增加 CaCl 2干燥管B.在 F处增加 CaCl 2燥管C.在 E和 F两处增加 CaCl 2干燥管D.不必增加干燥管(3). 将插入溶液的管子丁端改成具有多孔的球泡（图中的皿），有利于提高实验的准确度 ,其理由是。(4) 实验时先缓缓吸气，再缓缓呼气，反复若干次，得如下

19、数据：瓶 I 溶液增重 ag，收集到的气体体积（标准状况）为 bL，该呼出气体中 CO2的体积分数是。(5).实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会，猛呼时会。725. 现有等物质的量的 NaHCO3、 KHCO3的混合物 a g 与 100mL盐酸反应。题中涉及的气体体积均以标准状况计，填空时可以用带字母的公式表示。（ 1）混合物中 NaHCO3与 KHCO3的质量比为（ 2）如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，则盐酸的物质的量浓度为（ 3）如果盐酸过量，生成 CO2的体积为（ 4）如果反应后碳酸氢盐剩余，盐酸不足量，要计算生成CO2 体积还需要知道：。（ 5）若 NaHCO3和 KHCO3不是以等物质的量混合，则 a g 固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成 CO2 的体积范围是