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文档简介
1、第二章碱金属局考“指挥棒高考说明.了解金属钠的物理性质,掌握钠的化学性质。.从原子的核外电子排布,理解I A族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。.以NaOH为例,了解重要的碱的性质和用途。了解钠的重要化合物。.以Na2O2为例,理解过氧化物的性质。考纲解读.钠的原子结构、性质以及钠的实验室保存方法。. Na20和Na202的电子式及性质。. Na2c03和NaHCO3的性质、转化及制法。.碱金属的物理性质和化学性质。.焰色反应的概念及钾、钠化合物的检验。.运用原子结构的知识分析碱金属元素性质的差异及递变规律。命题预测钠及其化合物(Na20、Na202、Na0H、Na2c03、NaHCO3)
2、是近几年高考的重点内容之 一,涉及的内容有:(1)钠、钾与水(盐溶液)反应的原理及产物(2) Na202与H2o、C02反应其中反应时得失电子的数目,气体的体积变化经常作为计 算题的内容,也可以作为无机推断题的某一环节。注意反应前后的气体体积差和固体质虽 差在计算中的应用。(3)NaOH作为强碱,与很多物质发生复分解反应这些内容广泛出现在离子方程式、物质的鉴别、提纯、离子共存中。(4)Na2c03和NaHCO3性质的异同、互相转化、互相提纯以及他们组成混合物的有关 计算。高考题除在选择题中对这些知识直接考查外,还利用知识结合其他元素及化合物知识为载体,编制推断题、简答题和计算题。以Na202与
3、H20 (或CO2)反应,产生氧气设计综合实验,也是高考的热点。在今后的命题中,以钠及其化合物为知识载体考查学生思维能力、实验能力、计算能力Na2CO3、NaOH、Na2o2等在日常生活和工农业生产中的应用等。复习时要注意应用原理的分析,使学生学以致用,从而提高学生的思维能力。对于有关计算,要注意不等式法、 半定量分析、讨论法、极值法等方法应用,在应用中注意总结规律,优化解法。基础知识梳理、知识网络、基础知识 钠的重要化合物氧化钠与过氧化钠氧化钠过氧化钠化讶;Na2ONa2O2电子式N4柱词1- 3氧兀素的化合价+ 2价+1价色、态白色固体淡黄色固体稳定性不稳定,可继续氧化稳定与H2O反应的方
4、程 式Na2O+ H2O=2NaOH2Na2O+ 2H2。= 4NaOH +02T与CO2反应的方程式Na2O+CO2=Na2CO32Na2O+ 2CO2= 2Na2CO3 +02T用途制NaOH ,用途较少做供氧剂、氧化剂、漂白剂等转化关系2Na2O+ O22Na2O2碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打色、态通常以NazCO3 10H2。存在,为无 色晶体,易风化失水为白色粉未Na2CO3白色粉未水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小热稳定性稳定,受热为分解2NaHCO3 八Na2CO3+CO2 T +HO与盐酸反应慢Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO 3Na2CO3+2HC
5、l=2NaCl+CO 2T +H2O快 NaHCO3+HCl=NaCl+CO 2 T +HO与碱反应Na2CO3+Ca(OH) 2=CaCO3+2N aOHNaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O相互 转化酸Na2CO3 *加热或碱NaHCO3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,泡沫灭火剂等三、本章知识结构体系及要注意的几点问题. Na2O的稳定性要小于 Na2O2,所以Na2O在加热情况下与 O2反应变成Na?O2. NaHCO3溶解度Na2CO3溶解度,所以向饱和 Na2CO3溶液中通CO?会析出NaHCO 3晶体. NaHCO 3受热易分解,Na2CO
6、3则不易.有时向Na2O2固体上滴加酚配试液,开始变红,后来褪色,那是因为Na2O2的强氧化性和漂白作用.将Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中,马上就会释放出气体。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO2 T,而将稀盐酸逐滴加入 Na2CO3溶液中则开始无气泡,后 来产生气泡。Na2CO3+HCl=NaHCO 3+NaClNaHCO3+HCl=NaCl+H 2O+CO2 何利用这种正反滴加来鉴别盐酸与 Na2CO3. NaOH与NaHCO 3不能共存,无论混溶于水或加热,首先考虑二者之间的反应 NaHCO 3+NaOH=Na 2CO3+H2O.向Na2CO3与NaOH的混合溶液中逐滴
7、滴加稀盐酸,首先考虑HCl+NaOH=NaCl+H 2O再考虑5.碱金属从Li - Rb熔沸点逐渐降低.焰色反应为物理变化而不是化学变化,它体现了元素的性质.将Na2CO3转变为NaHCO3 ,可采取持续不断的通入CO2气体的方法 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO 3, NaHCO3转变为Na2CO3可采取加热的方法,也可以采取滴加适量 NaOH 的方法 NaHCO 3+NaOH=Na 2CO 3+H2O. Na2O2的电子式Na+:O:O: 2-Na+其中O的化合价为-1价2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O 2 T均为自身的氧化还原
8、反应,而Na2O2+SO2=Na2SO4则为Na2O2与SO2间的氧化还原反应.将NaHCO3加热时,固体质量的减少并不单为CO2,而为CO2与大。的质量之和,所以可利用 2NaHCO3=N2CO3+H2O+CO2 T TOC o 1-5 h z 16810662m1m2m对应成比例来解决具体问题 .基础知识梳理击破考点一:金属钠的化学性质例1:下列关于钠的说法不正确的是A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同B.钠钾合金通常状况下呈液态,可作原子反应堆的导热剂C.钠的化学活泼性很强,少量的钠可保存在有机溶剂CC14中D.由于钠比较活泼,所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属答案:
9、C、DL解析:4Na +O2 = Na2O , 2Na2O +O2 = Na2O2 , A正确;B的说法是正确的,这是钠 的重要用途之一;钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝,故应保存在密度小于钠的有机溶剂中,P(CCL) a P(Na),故C不正确;盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围 着,不能和钠直接接触,另外,钠跟水反应速率很快,故不能从盐溶液中置换出金属。点评:要求掌握钠与非金属单质的反应,及钠与水和盐的反应。由钠的保存可以联想钾 的保存,及其他的试剂是如何保存的。【变式训练1】在烧杯中加水和苯(密度:0.88g/cm3)各50mL将一小粒金属钠(密度:0.97g/cm3)投入水
10、中,观察到的现象可能是()A.钠在水层中反应并四处游动B.钠停留在苯层中不发生反应C.钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能做上、下跳动答案:D【变式训练2】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是()A. HClB. NaOHC. K2sQD. CuSQ答案:D解析:少量钠投入上述四种物质的水溶液中,均有 H2产生,故都满足题目的第一个条件 有气体放出”,而反应后溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中一只有 H2放出,故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O 反应生成的 NaOH 还能继续与
11、 CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀: 2Na+CuSO4+2HzO=Cu(OH)2 J+NazSQ+H2,反应后溶液质量减轻。击破考点二:过氧化钠的特性及计算例2: 2.1g CO和H2组成混合气体与足量的 。2充分反应后,立即通入足量的Na2。?固体中,固体质量增加()A.2.1gB.3.6 g C.7.2 gD.不可确定答案:A点燃点燃解析:CO和H2与O2燃烧的化学方程式为:2CO+O2 =2CO2, 2H 2+O2 =2H2O;CO2、 H2 跟 NazOz 的反应分别为:2C O+ 2 N2a 2O 2 N a f O O 2H2O+2Na2O2 =4NaOH +O2 。从4个化
12、学方程式可以看出:增加的质量恰好为CO和H2混合气体的质量,即Na2O2 - COT Na CO 3Na O 2NaOH。点评:过氧化钠的增重规律:(1)每1molCO2或&O分别与足量NazOz反应时,固体分别增重 28克和2克,其混合 气体与 Na2O2 完全反应,m=28n(CO2)+2n(H 2O),气体体积 v=v(剩尸v(O2)=O.5v(原)(2)推导出 CO + Na2O2 = Na2CO3, H2+ Na2O2=2NaOH 后可知,CO、H2或其混合气体 燃烧后的产物立即与 Na2O2反应, m=28n(CO)+2n(H 2),即增重等于原 CO、H2的质量(3) CO、H2
13、、CO2和H2O的混合气体置于足量的Na2O2中,用电火花连续作用,则 m=28n(C)+ n(H),剩余气体的体积 v(O 2)=0.51 v(CO 2)+ v(H 2O)(4)煌的含氧衍生物,若能写成(CO) m.(H2)n的形式,则燃烧产物通过Na2O2后,固体增加的质量等于原有机物的质量。【变式训练3】200c时,11.6g由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加 3.6g,则原混合气体的平均相对分子质量为()A. 5.8答案:CB. 11.6C. 23.2D. 46.4解析:本题属于混合物计算题。 TOC o 1-5 h z 2Na2O2+2H 2O
14、= 4NaOH+O 2 TAm2mol4gx2x2Na2O2+2CO2 =2 Na2CO3+O2Am2mol56gy28y则:18x+44y=11.62x+28y=3.6解得:x=0.4mol,y=0.1molM=11.6g/(0.1+0.4)=23.2变式训练4:将1 mol的NH4HCO3受热完全分解后,使产物维持气态进行下列实验:(1)若将生成物全部依次通过足量Na2O2和足量浓H2SO4时,Na2O2增重a g,浓H2SO4增重b g;(2)若将生成物全部依次通过足量浓H2so4和足量Na2O2时。则浓H2so4增重c g, Na2O2增重d g。则a、b、c、d质量从大到小的顺序正确
15、的是()A. cad bB.ab cdC.dcb aD.ba dc答案及解析:1 mol NH 4HCO 3受热完全分解产生 NH3、H2O、CO2各1 mol,将其通过过 氧化钠会增重30 g,然后通过足量浓 H2SO4时会增重17 g;若首先通过足量浓 H2SO4时会增 重35 g,然后过氧化钠会增重 28 g击破考点三:过氧化钠的性质例3: Na2O2与水反应能够产生 。2,这一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼吸所用的。2。下面对该反应的说法中正确的是()A.这是一个氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂B.这是一个氧化还原反应,Na2O2是氧化剂,水是还原剂C,
16、这是一个氧化还原反应,Na2O2是还原剂,水是氧化剂D.这是一个置换反应,有单质 O2产生答案:A解析:Na2O2与水反应能够产生 。2,是一个自身氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,所以A正确;它不符合置换反应的条件,所以不是置换反应。点拨:过氧化钠与水反应的实质一般认为,过氧化钠与水的反应应分两步进行:Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H 2O2 (复分解反应); 2H2O2 。“一2H2O + O2 (分解反应)2Na2O2 + 4H2O = 4NaOH + 2H 2O + O2一 得2沟其总反应式及电子转移情况为:由此可见,还原产物是 H2O,氧化剂是Na2O2
17、,还原剂是Na2O2。【变式训练5】将含有。2和CH4的混合气体置于盛有23.4 g W2O2的密闭容器中,电火花点燃,反应结束后,容器内的压强为零(150C),将残留物溶于水中,无气体产生。下列叙述正确的是A,原混合气体中O2和CH4的体积比为2 : 1B.残留物只有 Na2CO3C.原混合气体中O2与CH4的体积比为1 : 1D.残留物只有 Na2CO3和NaOH答案:D【变式训练6】利用下图所示装置制取氧气并进行相关的实验探究。(1)将3.9 g过氧化钠放入烧瓶中,加入 100 mLH 2O,然后用排水法收集气体。 过氧 化钠跟水反应的化学方程式为 。集气瓶充满气体后,怎样从水槽中取出集
18、气瓶?简述操 作方法。(2)已知:酚酗在 c(OH)在 1.0 10 4 mol/L2.5 mol/L时呈红色,且0.5 min内不会褪色;H2O2具有氧化性和漂白性。取上述实验得到的溶液于试管中,滴入2滴酚酬:试液,溶液变红,片刻红色褪去。有人认为, 红色迅速褪去”是由于溶液中c(OH-)过大造成的,试通过估算并对比数据 加以说明。还有人认为,红色迅速褪去”是因为溶液中存在 H2O2。试设计实验证明烧瓶内的溶液 中可能有H2O2存在,请简述实验操作。 补充实验,证明 红色迅速褪去”与溶液中存在H2O2有关。请简述实验操作。答案:(1) 2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O 2 T用玻璃
19、片在水面下盖住集气瓶口,将玻璃片与集气瓶一起移出水面,将盖有玻璃片的 集气瓶正放在桌上。(2) 经计算,烧瓶中 c(OH I约为 1 mol/L ;因为 c(OH 一)在 1.0 10 4mol/L-2.5 mol/L 时酚酬:呈红色,因此红色迅速褪去不是由于溶液中c(OH。过大造成的。取烧瓶中的溶液于试管中,加入少量二氧化镒,有气泡放出,用带火星的木条检验,木条着火,说明溶液中可能有H2O2存在。取中试管里的溶液滴加酚酗:试液,溶液变红且不褪色, 说明 红色迅速褪去”与H2O2r-urr-LLLr-Lj-rrrrr-urr-LLnr-.LLirrLir-r-LLLLurr-Lrir的存在有关
20、。实验室可利用 Na2O2与H2O的反应快速制取 O2;Na2O2不是碱性氧化物;Na2O2 与H2O、CO2反应可以都放出大量的热。证明方法是用月脂棉包住 Na2O2放在石棉网上,用 胶头滴管向脱脂棉上滴加几滴水,或用玻璃管向脱脂棉吹CO2,脱脂棉燃烧。击破考点四:Na2CO3和NaHCO3性质、转化及制法例4:某干燥粉末可能由 Na2O、Na2O2、Na2cO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几 种组成。将该粉末与足量的盐酸反应,有气体 X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小 (同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体 的质量大于原混合粉末的
21、质量,下列判断正确的是A.粉末中一定有 Na2O、Na2O2、NaHCO3B.粉末中一定不含有 Na2cO3和NaClC.粉末中一定不含有 Na2。和NaClD.无法肯定粉末里是否含有 NazCQ和NaCl答案:A、D解析:与盐酸反应产生气体的物质可能有Na2O2、Na2CO3和NaHCO3 ,气体X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中 NazOz、Na?CO3和NaHCOs至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明 混合物中一定有NaHCO3,但NHCO 3受热分解会使混合物粉末质量减少,而实际剩余固体L的质量都增加了,原因只
22、能是发生了反应:2Na2O+O2=2Na2O2。综上分析,混合物中有NazO、Na2O2、NaHCO3,无法确定混合物中是否有 Na?CO3和NaCl。点评:此题中 混合物经加热后质量增大 ”是分析的难点。另外这些实验无法证实 NaCl的 存在与否,思考中易将 NaCl忽略。碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较。Na2CO3和NaHCO3作为碳酸的正盐和酸式盐.二者既有区别又有联系.分析如下:.向饱和的Na2CO3溶液中通足量的 CO2有晶体NaHCO3析出。. Na2CO3溶液与稀HCl的反应向Na2CO3溶液中滴加稀 HCl ,先无气体,后有气体, 如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体
23、放出。发生的反应:先 W2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO 3,后 NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2O +CO 2 .向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有气体,反应是:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H 2O + CO2.如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应,采用方法放出 CO2是0.4mol;采用 方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。. Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴另1J:取两种试液少量,分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为Na
24、HCO 3。.侯氏制碱法反应式:NaCl + NH 3 + CO2 + H2O = NaHCO 3 J + NHCl.注意:在生产中应先在饱和的 NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2, NaHCO 3晶体析出过滤, 在滤液中加入 NaCl细末和通NH3析出NH4CI晶体为副产品。NH4C1晶体析出后的母液进行 循环试用,提高原料的利用率。【变式训练7】有关纯碱和小苏打的叙述正确的是()A.等质量的Na2CO3、NaHCO 3分别与足量稀 H2SO4反应,NaHCO3产生的CO2多B.等质量的Na2CO3、NaHCO 3分别与足量的同种盐酸反应,NaHCO 3消耗的盐酸多C.向NaHCO3溶
25、液中滴入 Ba(OH)2溶液无沉淀,而 Na2CO3溶液中加入 Ba(OH)2溶液出 现白色沉淀D. Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠反应答案:A解析:Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应,有关物质的质量关系是:Na2CO3+2HCl = 2NaCl +H2O+CO2T106 g 73 g44 gNaHCO3+HCl = NaCl +H2O+CO2T84 g 36.5 g44 g显然,等质量的 Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应,NaHCO3产生二氧化碳多,Na?CO3 消耗盐酸多,故 A正确,B不正确。向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH) 2有如下反应:H
26、CO3 + OH - = CO1+ H2O,CO3?_ +Ba2+= BaCO3 C选项不正确。Na2CO3溶液不能与 NaOH反应,D选项不正 3确。【变式训练8】(09海南卷3)除去NaHCO 3溶液中混有的少量 W2CO3可采取的方法是:A.通入二氧化碳气体B.加入氢氧化钢溶液C.加入澄清石灰水D.加入稀盐酸答案:A击破考点五:有关实验探究的试题例5:有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与SO?的反应,都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带火星的木条插入试管强的还原性,易氧化成 Na2SO4C中,木条复燃。有关资料:Na2SO3具有较请回答下列问题:(1)第1小组同学认为 Na
27、2O2与SO2反应生成了 Na2SO3和。2,则反应的化学方程式是O(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有 Na2so3:(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和。2外,还有Na2SO4生成。 为检验是否有 Na2SO4生成,他们设计了如下方案:将装置中反应后的固体溶解于水 一BaCl2溶液一白色沉淀一稀HNO3溶液一仍有部分白色 沉淀不溶解,证明有 Na2SO4上述方案是否合理? 。请简要说明两点理由: ;。答案:(1) 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2; (2)取白色固体,加稀硫酸,产生能使品红溶 液褪色的气体;(3)不
28、合理稀 HNO3能将BaSO3氧化为BaSO4;如果反应后的固体中还 残留Na2O2,它溶于水后能将 SO2 一氧化成SOT解析:从物质的性质和离子的检验知识出发,体现学生对实验方案的设计能力和对实验 方案的评价能力探究,实验的目的性明确,对学生的实验探究具有指导性。(1)主要类比教材中 Na2O2和CO2反应的化学方程式来书写。(2)主要考查对亚硫酸盐的检验,即通过加入稀盐酸或稀硫酸,产生SO2,然后通过特征现象(SO2使品红溶液褪色)进行检验。(3)主要考查SO42一的检验,即先用稀盐酸酸化,然后加入 BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液 进行检验,而不是先加银盐溶液后加酸,主要是亚硫酸盐
29、极易被 HNO3或Na2O2等氧化性物质氧化成硫酸盐而对 SO: 一的检验造成干扰。点评:化学实验的探究,在有关实验方案的设计和方案的评价方面展开,既能培养学生 对问题的分析能力,又能培养学生对实验的探究精神。通过探究训练,使学生掌握评价实验 方案的常见角度和方法,达到开阔思维的境界。【变式训练9】R常州一中2009学年度第二学期高三化学期初试卷 1我国化工专家侯德 榜的 侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。 他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得 NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为:NH3+CO2 + H2O NH4HCO3 ;NH4HCO3+NaCl NaHC
30、O3H NH4CI ;Na2CO3+CO2?+ H2O2NaHCOa.碳酸氢钠难溶于水b.碳酸氢钠受热易分解(填字母标号)。(1)碳酸氢钱与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出(2)某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验,同学们按各自设计的方 案实验。一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。试回答下列有关问题:(I)乙装置中的试剂是 ;(n) 丁装置中稀硫酸的作用是 ;(出)实验结束后,分离出 NaHCO3晶体的操作是 (填分离操作的名称)。 另一位
31、同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验。(I )实验时,须先从 管通入 气体,再从 管中通入 气体;(n)有同学建议在戊装置的 b管下端连接己装置,理由是 ;(3)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法: 。答案 (1) c(2)(I)饱和碳酸氢钠溶液;(n)吸收未反应的 NH3 (答防止倒吸”或吸收CO2”不给分);(出)过滤(I ) a、NH3, b、CO2;(n)增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率;(3)用碳酸氢钱与适量饱和食盐水反应。(或往烧碱溶液中通入过量 CO?;往饱和Na2CO3溶液中通入过量 CO2等。其他合理方法均可)【变式训练10】过氧化钠与水反应的探究用脱脂
32、棉包住约0.2g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是:第一,有氧气生成;第二,。过氧化钠跟水反应的化学方程式: ,其中还原剂(2)某研究性学习小组拟用如图装置进行实验,以证明上述结论。答案见解析解析:(1)物质燃烧有两个条件,一是温度达到着火点;二是有氧气等助燃物质存在。由此进行分析可得出:该反应是放热反应。反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O 21其中Na2O2既是氧化剂又是还原剂。(2)本小题实质上是考查氧气的检验、气密性检查等化学实验基本操作方法的应用。将 带火星的木条靠近导管
33、口 p处,木条复燃。将导管口浸入水中,反应过程中导管口有气泡冒 出。(3)在限定范围内考查学生实验探究能力。答案多样化,如:硫化钠溶液,溶液变浑浊; 红色布条,布条褪色。注意,在氢氧化钠存在条件下检验过氧化氢,最好不要选用硫酸亚铁、 碘化钾等作为试剂。点评:实验探究应重视在课本实验的基础上进行探究。实验题倾向于化学实验基本操作, 把课本小实验重组成一个微型的研究课题,从而达到培养学生学习化学兴趣的目的用以验证第一条结论的实验方法是 。用以验证第二条结论的实验方法及现象是 。(3)实验(2)往小试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出试管,往试 管中滴入酚儆试液,发现溶液变红,振荡后,红
34、色褪去。为探究此现象,该小组同学从查阅 有关资料中得知:过氧化钠跟水反应可生成过氧化氢(H2O2),过氧化氢具有强氧化性和漂白性。请设计一个简单的实验,证明过氧化钠和足量水充分反应后的溶液中有过氧化氢存在。 现有硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、硫酸亚铁溶液、碘化钾溶液、红色布条等,请从中选择试 剂,加以验证(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)。试齐J: 。现象:。击破考点六:相关计算例6:有NaHCO3、Na2CO3、CaO、NaOH组成的?!合物 27.2g,把它们溶于水后,溶液中 Ca2+、CO;、HCO3一均转化为沉淀,将反应后的溶液蒸干,最后得到白色固体物质共29g,则原混合物中Na2
35、CO3的质量是( )A.10.6g答案:AB.5.3gC.5.9gD.无法确定解析:发生反应的方程式为:CaO+H2O=Ca (OH) 2, 2 NaHCO 3+Ca(OH) 2= CaCOs J +2 HO, Na2CO3+ Ca(OH) 2= CaCOs J +2NaOH.设 Na2CO3为 amol, NaHCO3为 bmol,则 CaO 为(a+b) mol。由于 CaO+H2O=Ca (OH) 2,使混合物增加了( a+b) mol水的质量;由NaHCO3转化成CaCO3使混合物减轻了 bmol水 的质量,所以反应前后的质量差为 amol水的质量。依题意得 a=1.8/18mol=0
36、.1mol小结:解此类题目的要诀是合理分析反应的进行顺序,按方程式逐一分析。有关钠的化合物的混合物的计算 :NaHCO 3Na2CO3固体混合物加热。仅发生反应2NaHCO3 = Na2CO3+CO2T+ H2O,反应的差量即为分解产生的H2O和CO2,由差量法求解.amolNa2O2和bmolNaHCO 3固体混合物在密闭容器中加热。发生的反应按下列方式处理:2NaHCO 3Na2CO3+ CO2 T+ H20T分解产生的CO2与Na?O2反应完后,若Na?O2过量,H2O再与 Na2O2反应.当a/b1/2时,剩余固体为 Na2CO3,排出气体为 。2、&0、CO2当a/b= 1/2,剩余
37、固体为Na2CO3,排出气体为O2、H2O当1/2a/b 1时,剩余固体为Na2CO3、NaOH、Na2O2,排出气体为 。2NaHCO 3和NaOH的混合物在密闭容器中加热NaHCO 3和NaOH在密闭容器中加热所发生的反应按下列方式处理;首先考虑NaHCO3+NaOH=Na 2CO3+H2O若 NaHCO3过量贝U再考虑 2NaHCO3= Na2CO3+CO2?+H20T。反应的差量可能是造成的,也可能是共同造成,主要是看两者相对量的关系,所以首先讨论何者在中过量是重要问题,然后再根据差量法进行进一步的计算。讨论过量一般采用的方法是假设两者等物质的量按反应,由差量法求得理论失重值,再进行判
38、断:若实际失重值小于或等于理论失重值,则n(NaHCO Jn(NaOH) w 1核反应由差量法求算,质量减少为H2O的质量;b、若实际失重值大于理论失重值 ,则n(NaHCO3):n(NaOH)1:1,按反应和由差量法求 算,质量减少由两部分组成:NaHCO3+NaOH=Na 2CO3+H2O产生的水和由2NaHCO 3 = Na2CO3+ CO2 T+ H20T生成的 H2O 和 CO2.【变式训练11】某碳酸钾样品中的杂质含有纯碱、硝酸钾、硝酸钢中的一种或两种。取7.8 g该样品溶于适量水中得到澄清溶?再加入过量CaCl2溶液得到沉淀5.0 g。下列对原样品中所含杂质的判断正确的是A ,
39、一定没有 Na2CO3 和 Ba(NO 3)B. 一定有 Na2CO3 而没有 Ba(NO 3)C.没有Na2(CO3)2但有KNO3可能还有Na?CO3D.没有 Na2CO3但有 Na2(CO3)2和 KNO3答案:C【变式训练12】有50mLNaOH溶液,向其中逐渐通入一定量的 CO?,随后取此溶液10mL 将其稀释到100mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入 0.1mol/L的HCl溶液,产生的CO2气体 体积(标准状况下)与所加入的 HCl的体积之间的关系如图所示:试分析:NaOH在吸收CO2气体后,在甲、乙两种情况下,所得溶液中存在的溶质是甲:其物质的量之比是:乙:其物质的量之比是:且
40、在两种情况下产生的 CO2气体(标准状况)各是甲: mL;乙: mL。原NaOH溶液的物质的量浓度是 ;若以Na2O2固体溶于水配得100mL 溶液需 Na2O2 g答案: NaOH, Na2CO3; 1:1; NaHCO3 和 Na2CO3; 1:1 ; 56mL; 112mL; 0.75mol/L ; 2.93g解析:NaOH溶液中通入一定量的 CO2,有几种情况:一种情况是CO2不足,反应后的混合物为NaOH, Na2CO3;另一种情况是二者恰好完全反应生成Na2CO3;第三种情况是 CO2过量,全部NaOH转化为NaHCO3;第四种情况是 CO2过量,反应后白混合物为 NaHCO3和
41、Na2CO3。分析甲图象:加入盐酸50mL时开始产生CO2气体,至反应完毕消耗 25mL盐酸,根据反 应:Na2CO3+HCl=NaHCO 3+NaCl NaHCO 3+HCl=NaCl+H 2O+CO2 他可知滴加到50mL时开始反应,根据耗酸量可知NaHCO 3的物质的量。分析图象加入50mL以前,无气体放出,与盐酸反应转化为NaHCO3应消耗25mL盐酸,则与NaOH反应的盐酸也应是25mL。由此得也甲成分只能为 NaOH和Na2CO3,且物质的量之比为 1:1,产生CO2的体积为0.056L.分析乙图象:加入盐酸25mL时开始产生CO2气体,消耗50mL盐酸反应完全,耗酸为末 产生气体
42、时的2倍,说明原物质是 Na2CO3和NaHCO3的混合物,由耗酸量可判断出物质之比 为1:1,产生气体亦可由产生气体耗酸量求得,为 0.112L。原溶液NaOH物质的量浓度可由 Na+守恒求得。变式训练13: 2molNaHCO3和一定量 W2O2固体混合,在加热条件下让其充分反应,150c 下所得气体仅含2种组分,反应后固体的物质的量n的取值范围是A. n=l B. ln2 C, 2 n4答案:C击破考点七:碱金属元素性质的相似性和递变性及焰色反应例7:下列叙述正确的是()A.碱金属性质相似均为银白色金属B.按原子序数增加则碱金属的密度依次增大C.钠可保存在煤油中而锂不能D.碳酸氢盐的溶解
43、度大于其正盐的溶解度答案:C解析:由于未深入研究个别碱金属的性质,仅按碱金属的相似性和递变性推导而产生错误。碱 金属中葩为微具浅黄色的金属,故A不正确;钾的密度为 0.86g/cm3,比Na的密度0.97g/cm3小而有特殊性,B也不正确;锂的密度为 0.53g/cm3,比煤油密度小,可浮于煤油上,所以锂 要用密度更小的石蜡同保存,C对;碳酸氢盐一般比其对应的正盐易溶,但NaHCO3例外,D不正确。点评:碱金属元素单质的化学性质:1)相似性:碱金属元素在结构上的相似性,决定了锂、钠、钾、锄、葩在性质上的相似 性,碱金属都是强还原剂,性质活泼。具体表现在都能与。2、。2、水、稀酸溶液反应,生成含
44、R + ( R为碱金属)的离子化合物;他们的氧化物对应水化物均是强碱;2)递变性:随着原子序数的增加,电子层数递增,原子半径渐大,失电子渐易,还原性渐强,又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为:与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂,与H2O反应越来越剧烈,随着核电荷数的增强,其最高价氧化物对应的水化物的 碱性增强:CsOH RbOH KOH NaOH LiOH 。【变式训练14】某物质灼烧时,焰色反应呈黄色,下列判断正确的是()A.该物质一定含钠元素B.该物质一定是钠的化合物C.该物质一定是金属钠D.不能确定该物质中是否含钾元素答案:AD解析:焰色反应的作用是检验某些金属或金属离子的存在观察
45、钾元素的焰色反应时焰色为黄色证实有Na元素,可能是单质,也可能是化合物。K元素的确定方法是透过蓝色钻玻璃滤去黄光呈紫色。【变式训练15】某碱金属0.575g与足量水反应,得到标准状况下280mL氢气,则该金属的相对原子质量是A. 23B. 39C. 85D . 133答案:A解析:碱金属为+ 1价,2mol碱金属单质可产生 1molH2氢气的物质的量为:0.28L/22.4L/mol =0.0125mol设该碱金属的相对原子质量为x2MH 2 T2x g 1mol0.575g 0.0125mol 解得:x= 23D,向Na2 CO3饱和溶液中通入 CO2,有NaHCO3结晶析出答案:D解析:C
46、aCO3与CO?反应生成Ca(HCO3)2,再力口入NaHCO3是没有现象的,A项错;向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,仅生成NaHCO3,无CO?气体放出,B项错;等质量的NaHCO3和Na2CO3,其中NaHCO 3的物质的量多,与足量 HCl反应时,放出的CO2 多,C项错;D项,发生的反应为: Na2CO3 + CO2 + H2O =2NaHCO 3 由于NaHCO3的溶解 性较小,故有结晶析出,正确。(09全国卷I 11)为了检验某含有 NaHCO3杂质的NazCOs样品的纯度,现将 四克样品加 热,其质量变为 W2g,则该样品的纯度(质量分数)是84w2 -53w1A
47、. =L31wi84(w1 - w2)B.-31wiC 73w2 - 42w1 31w1答案:A解析:d 115w2 -84w131w12NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 T + HOm (减少)2X8410662(w1 一w2 )解得 x=84(w1 w2),将其带入下式可得:w(Na2CO3)= (w1- x )/W1 = 84w2一53”3131叫A项正确。(2007年高考全国理综卷II)在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和,则该生成物的成分是()A. Na2OB. Na2O2C. Na2O
48、和 Na2O2D. W2O2 和 NaO2答案:C解析:HCl为0.04 mok钠的氧化物若为 Na2O,应为0.02 mol 62 g m01T = 1.24 g;若为 Na2O2,应为 0.02 mol 78 g mol1 = 1.56 g。现 1.5 g,介于 1.241.56 之间,应为二者的混合 物。(08年广东化学 19)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(钝度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42一等杂质,提纯工艺路线如下:T业碳酸钠一溶解:一 +除杂Ii过阖一一4滤渣滤液展质浓缩结剧一.n l母液见。二加热脱水I-试剂级NC(h-
49、1检验趁热过滤一一Na2CO_q *已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:5上6050403020100273293313333353373TfK回答下列问题:(1)滤渣的主要成分为 。(2)趁热过滤”的原因是。(3)若在实验室进行 趁热过滤”,可采取的措施是 (写出1种)。(4)若 母液循环使用,可能出现的问题及其原因是 。(5)已知:_ _ -1Na2CO3 10H2O(s尸Na2CO3(s)+10H2O(g)AHi=+532.36 kJ mol_ -1Na2CO3 10H2O(s尸Na2CO3 H2O(s)+9H2O(g) AHi=+473.63 kJ mol写出Na2CO
50、3 H2O脱水反应的热化学方程式 。答案:(1) Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3(2)使析出的晶体为 Na2CO3 H2O,防止因温度过低而析出Na2c03 10H2O晶体,令后续的加热脱水耗时长(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤(4)溶解时有大量沉淀生成,使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质其原因:母液”中,含有的离子有 Ca2+, Na+, Cl , SO:,OH 一,CO;二当多次循环后,使用离子 浓度不断增大,溶解时会生成CaSO4, Ca(OH)2, CaCO3等沉淀1(5) Na2CO3 H2O (s) = Na2CO3 (s) + H2O (g) H= +58.
51、73kJ molA为常(09宁夏卷27)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中见的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常见的无色无味液体, D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)A、B、C、D代表的物质分别为 、 (填化学式);(2)反应中的C、D均过量,该反应的化学方程式是 ;(3)反应中,若 B与F物质的量之比为4: 3, G、H分别是、 (填化学式);(4)反应产物中 K的化学式为 ;(5)反应的离子方程式为 。答案:(1)Al C Na2O22H2O +Na2O2 =4NaOH+O 2 T2Al+ 2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H
52、2 TCO2 CONa2CO32AlO 2-+CO2+3H2O=2Al(OH) 3 J +CO2-解析:D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口,根据中学化学知识基本锁定Na2O2,能与水和CO2反应,但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水,则G为CO2;再依据K能溶于水,说明K为Na2CO3 , F为O2;题给信息黑色单质 B与氧气(F)反应得到G(CO?),说明B为C (碳);依据F (。2)与E反应生成C(水)可知E为氢气,再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气,可得到 A为Al.1,下列关于金属的叙述中正确的是()A.所有的金属都是固态的B.金属具有导电性、导热性和延展性C.活泼的金
53、属、或较活泼的金属能与酸反应,但不能与碱反应D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的2. (2009山东潍坊期末质量检测)下列关于钠及其化合物的说法正确的是A.金属钠可以与金属钾形成一种合金B.金属钠在空气中久置最终转化为NaHCO 3C.氧化钠在某些呼吸面具中用于制备氧气D. Na2CO3溶液能跟酸溶液反应,但不能跟碱溶液反应 TOC o 1-5 h z .下列灭火剂能够扑灭金属钠着火的是()A.干冰灭火器B.泡沫灭火器C.干粉灭火器D.砂土.取a g某物质A,在氧气中完全燃烧,使燃烧产物跟足量过氧化钠反应,反应后固体的质量增加了 b g。若ba,则A为()A.H2 B.COC. C12H2
54、2O11D. C6H12。6.质量为25.6g的KOH和KHCO 3混合物在250 c的密闭容器中充分加热后排出气体,冷却、残留固体20.7g,原混合物中KOH和KHCO 3的物质的量关系正确的是()A.KOH 大于 KHCO 3 B.KOH 等于 KHCO 3C.KOH 与 KHCO 3任意比 D.KOH /J、于 KHCO 3.下列说法正确的是()A.发酵粉中主要含有氢氧化钠,能使焙制出的糕点疏松多孔B.碘盐中的碘可以直接用淀粉检验C.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多D.硫酸氢钠属于盐类,其水溶液显中性. (2008-2009年涡阳二中高三 10月测试)有两个分别装有 Na2CO3和NaHCO
55、3的试齐瓶,因 标签失落而无法区分。有4位同学为鉴别它们,分别设计了下列四种不同的方法,其中可行的是()A.分别取样配成溶液,再加入澄清石灰水,观察是否有沉淀生成B.分别取样后,加入相同物质的量浓度相同体积的稀盐酸,观察反应的快慢C.分别取样加盐酸,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生D.分别取样配成溶液,在火焰上灼烧,观察火焰的颜色8.(芜湖一中2008届高三第二次模拟考试)将2mol NaHCO 3和一定量的Na2O2固体混合,在加热条件下其充分反应后的固体,经测定Na2O2无剩余,则最后的固体的物质的量为A . 1 4mol1 2mol24molD.大于4molmol)9.下列图象能
56、正确表示相关反应中产物物质的量的变化的是(横、纵坐标单位:A.图1: n (O2) =1mol时,高温下C和O2在密闭容器中的反应产物B,图2: n (NaOH) =1mol时,CO2和NaOH溶液反应生成的盐C,图3: n (HCl) =1mol时,K2CO3和HCl溶液在敞口容器反应生成的气体D ,图4: n (HNO3) =1mol时,Fe和稀HNO3反应生成的氧化产物(还原产物为 NO)10,有两个分别装有 Na2CO3和NaHCO3的试剂瓶,因标签失落而无法区分。有 4位同学为鉴 别它们,分别设计了下列四种不同的方法,其中可行的是()A.分别取样配成溶液,再加入澄清石灰水,观察是否有
57、沉淀生成.分别取样后,加入相同物质的量浓度相同体积的稀盐酸,观察反应的快慢C.分别取样加盐酸,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生D.分别取样配成溶液,在火焰上灼烧,观察火焰的颜色.实验室甲、乙两瓶丢失标签的无色溶液,其中一瓶是盐酸,另一瓶是碳酸钠溶液。为确定甲、乙两瓶溶液的成分及其物质的量浓度,现操作如下:量取 25.00mL甲溶液,向其 中缓慢滴加乙溶液 15.00mL,共收集到二氧化碳气体 224mL;另取15.00mL乙溶液, 向其中缓慢滴加甲溶液 25.00mL,共收集到二氧化碳气体112mL。上述气体体积均已换算为标准状况。则根据上术操作及实验数据填空。(1)写出上述过程所涉及
58、反应的离子方程式:;(2)甲是,甲溶液的物质的量浓度为 ,乙溶液的物质的量浓度为 (二氧化碳在溶液中的小量溶解忽略不计)。(3)将nmL的甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合,产生的气体体积为xmL (标准状况),则X的取值范围为。. 2009南开中学模拟卷(十五)侯德榜是我国著名的工业化学家,又是一个伟大的爱国者, 他所发明的制碱法为中国化学工业乃至世界化学工业作出了重要的贡献,被誉为侯氏制碱法”。请你回答以下问题:(1)侯氏制碱法”中的 碱”其实不是烧碱,而是纯碱,请写出向它的溶液中滴加少量稀盐 酸的离子方程式。(2)某同学为了验证 NaHCO3和Na2CO3的稳定性,设计了如图1的
59、实验装置,(铁架台、 夹持仪器、加热装置等已省略)图1实验装置你认为在X中应放的物质是。(填化学式)(3)某化学研究性学习小组在老师的指导下,模拟侯德榜先生制碱原理设计了如图2的实验装置CaO饱和黄或水 药品蛆合图2实验装置A.写出有关仪器的名称:a , bB.实验的操作步骤中,你认为打开旋塞Ki、K2的合理顺序应为:先打开,后打开.(填字母代号)。简述理由C.在盛饱和食盐水的装置中发生反应的离子方程式为装置中气胆的作用是D.工业上若需制备纯碱, 则上述原料中除了饱和食盐水外,其它原料用工业常用方法制取,写出工业制备两种原料气的主要化学反应方程式。“反馈小练习”参考答案1. B 解析:常温下,
60、金属汞是液态的,所以 正确;较活泼的金属有点也可以与碱反应,如 态如Fe等;所以正确的答案只有 BoA错;金属都具有 两有、两导”的性质,所以BAl,所以C错;在自然界中金属有的也有游离AD 解析:干冰是固态的CO2,干粉灭火器里的NaHCO3受热分解为CO2、H?O和NazCO3, 泡沫灭火器里既含有 H2o,又含有CO2,它们都能与金属钠及燃烧产物 Na2O2发生反应,因此 它们都不能用作钠的灭火器剂。钠着火后,应用沙土盖灭。C 5.D6.C7.B 8A 9.AD 10.B(1) CO3 (08北京卷)1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后, 在密闭的容器中加热充分反应,排出气体物质
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