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文档简介
第一节钠及其化合物
考纲定位要点网络
1.了解钠的主要性质及其应用。NaOH*^q焰色
反应氧化物一NjO一
2.掌握钠的重要化合物(NazOz、NaOH,叫。2或30第-
反应广、化合物
—Na2O2—1
NaCl^^-盐「乌斗
Na£()3、NaHCOs等)的主要性质及其应用。性质N
NaSO!J^
3.了解钠及其重要化合物的制备方法。24
碱金属—NaHCO3—
CHONafzHsOH
4.了解Na+、C的检验方法。25———,NaOH--------
A层级必备知识•关键能力落实知识培养能力
BIBEIZHISHIGUANJIANNENGLI
考点1钠及其氧化物
【必备知识•落实】
1.钠的主要性质及应用
(1)物理性质:银白色,金属光泽,。=0.97g•cm-,比水的密度小、比煤油的密度
大,质软,熔点为97.81℃,沸点为882.9
(2)化学性质(写出化学方程式)
['常温:4Na+0=2Na0
■2△2
①与非金属反应1I加热:2Na+O2-Na202
△
lCl2:2Na+Cb=2NaCl
②与HzO反应:2Na+2HQ=2NaOH+H2t。
实验探究:Na与HR(含酚酰)反应的现象及解释
密度比水小
•熔点低,反应放热
生成包,使钠受力不均衡
反应剧烈,产生气体
生成了碱(NaOH)
③与乙醇反应:2Na+2CzH50H-2c2HsONa+比t。
④与酸(HC1)反应:2Na+2HCl=2NaCl+/t。
⑤与盐(CuSO)溶液反应:2Na+2HQ=2NaOH+压t,CuSO,+2NaOH=Cu(OH)2I+
N&SOi(答案合理即可)。
熔融
⑥与熔融盐TiC"反应:4Na+TiC14=Ti+4NaC1«
(3)钠的保存与用途
①保存:少量钠保存在煤辿或石蜡油中。
②制备与用途:
NaCl(熔融)
电
解
制取Na?。?等化合物--―►钠、钾合金可用于原子反应堆的
遒导柳
如黑鬻'制一作强坯原剂,如4Na+TiCl,照
作高压钠灯4NaCl+Ti
2.钠的氧化物
(1)氧化钠和过氧化钠
化学式Na20Na?。?
阳、阴离子Na+与02-Na+和or
个数比之比为2:1之比为2J.1
氧的化合价-2-1
颜色白色淡黄色
Na20+H20^2Na202+2H20=
与H,0反应
2NaOH4\aOH+(Lt
Na20+C02=2Na202+2C02=
与C02反应
Na2cO32Na2co3+O2
(2)Naz0z的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析他2。2的性质
0—1—2
失去电子,化合价升高得到电子,化合价降低
02*Na202*-0
表现为还原性表现为氧化性
①强氧化性的五个表现
②遇KMnO,等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为
③遇到C0「SO3等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和O2,既表现氧化性又
表现还原性。
[补短板]
(1)钠与盐溶液反应的思维模板为
水_____盐溶液________________
画一[^0—I发生复分蔽应
(2)Na与H2O或酸反应的实质是Na与H.反应。
(3)NazO为碱性氧化物,Na。不是碱性氧化物,二者中阴、阳离子个数比均为1:2。
(4)1molNa?。?与足量的CO?或H20反应时,转移电子均为1mol,且两反应中Na?。?均
既作氧化剂又作还原剂。
[知识应用]
n表面变暗..n
V2II2U
1.金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠一•(生成______)-►
①②
出现白色固体un表现形成溶液rn
I12UCU2
(生成____________)一►(NaOH溶液)一►(生成Na2c-10H20白色块状物
③④
风化白色粉末状物质
质)一►(生成)。
⑤
(1)填写空白。
(2)属于物理变化的有.(填序号),属于化学变化的有(填序号)。
[答案](DNazONaOHNa£()3
⑵③①②④⑤
2.(l)Na投入FeKSON溶液中发生反应的离子方程式为
_____________________________________________________O
(2)Na。投入紫色石蕊试液中的现象为—
______________________________________________________O
(3)Na202投入CuSO,溶液中的现象为
有关离子方程式为,
(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)15.6gNazO?与足量的COz和HzO(g)充分反应,生成LOM标准状态),转
移电子数为。
+
[答案](l)2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2t
3+-
Fe+30H=Fe(0H)3I
(2)有气泡冒出,溶液先变蓝后又褪色
(3)有气泡冒出,有蓝色沉淀生成
2Na202+2H20=4Na^+401P+02t
21-
Cu+20H^CU(0H)2I
(4)2.240.2仅
【关噩能力•培养】
命题点1钠及其氧化物的性质及实验探究
1.(2019•合肥质检)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉
淀产生的是()
①MgSO,溶液②Na2soi稀溶液③饱和澄清石灰水
④Ca(HC03)2溶液⑤CuSO,溶液⑥饱和NaCl溶液
A.①©⑤⑥B.①③⑤⑥
C.②④⑤⑥D.①③④⑥
2+
D[2Na+2H2O=2NaOH+H2f,①中Mg+20H~=Mg(0H)2I;②中NaOH与NazSO”不反
应,不能产生沉淀,不符合题意;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(011)2的溶解度降低,
析出Ca(0H)2沉淀;④中Ca2++HC0r+0H-=CaC03I+H20;⑤中生成的Cu(0H)2是蓝色沉淀,
不符合题意;⑥中水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s).Na+(aq)+C「(aq)平衡向左移动。]
2.下列关于岫2。2的说法正确的是()
A.NazOz与S0/反应生成Na2s。3和02
B.NaQz投入酚醐溶液中,溶液变红
C.Na/Oz与水反应,Naz。?既是氧化剂,又是还原剂
1).NaQz能与酸反应生成盐和水,所以NazOz是碱性氧化物
C[A项,Na/。?氧化SO?生成NazSO”错误;B项,最后溶液的红色又褪色,错误;D项,
岫曲不是碱性氧化物,错误。]
3.如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验,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)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(双选,填选项字母)。
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
(2)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是—
(3)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”)。
(4)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体积在相同条件下的关系是(填选项字母)。
①用铝箔包住钠
②用铜箔包住钠
a.①②二者收集气体一样多
b.①收集气体体积较大
c.②收集气体体积较大
[解析](l)Na的密度介于煤和水之间,反应过程产生的气泡附在Na表面,浮力变大,
上浮,气泡破裂,浮力变小,又下降。
(3)乙装置产生的气体不含不必验纯。
(4)Na与H20反应放出H2时,生成的NaOH溶液与铝箔又反应生成H2o
[答案](1)CD(2)贮存液体,防止溶液逸出(3)否(4)b
4.某课外活动小组设计如图实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反
(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是
该反应中,反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(2)装置I中的试剂是一(填字母)。
a.稀盐酸b.稀硫酸
c.小苏打d.石灰石
(3)实验时,应先打开弹簧夹(填“氏”或%”),观察到预期现象后,关闭它,
再打开另一个弹簧夹。
(4)实验过程中将带火星的木条置于a口,观察到带火星的木条始终不复燃。
①为观察到最终木条复燃,甲建议在HI后安装一个盛有碱石灰的干燥管,目的是
②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明OX参与了反应,原因
是
_____________________________________________________________________O
(5)为进一步达到实验目的,应补充的实验是:取最终反应后III中所得固体,
[解析](1)此反应是放热反应.(2)依据实验目的,需要干燥CO?,所以装置I是制取
COz的装置,因为盐酸易挥发出HC1,所以应选择稀硫酸、小苏打。(3)先通干燥CO”然
后再通湿润CO?进行对比。(5)证明反应后固体中含有CO打。
[答案](l)2Na202+2C02=2Na2C0:,+02大于
(2)be(3)K2(4)①除去未充分反应的CO?②水与附曲反应生成5(5)加入稀盐
酸,将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可)
题后归纳.
Na及其氧化物的常见实验探究点
(l)Na与H20或盐溶液反应实验。
(2)Naz0z参与反应的实验(如与CO/、SO?、也。等反应)。
⑶Na◎纯度的测定等。
命题点2Na、NazOz的有关定量计算
5.下列说法不正确的是()
A.2.3gNa投入97.7g水中,所得溶液的质量分数为4%
B.62gNazO与78gNaQ投入相同体积的足量水中,所得溶液的浓度相同
C.78gNazO?与足量CO2或HQ(g)充分反应,二者生成的小均为0.5mol
D.将28gCO充分燃烧生成的CG完全通入足量Na?。?中完全反应,固体增重28g
A[Na投入水中生成上逸出,溶液质量<100g,溶液的质量分数大于4%。]
6.(2019•聊城模拟)200℃时,11.6gCO?和水蒸气的混合气体与足量的NazO?充分反
应后固体质量增加了3.6g,则原混合气体的总物质的量是()
A.0.125molB.0.25mol
C.0.5molD.1mol
NazOz
C[C02,H.0gNa2c0:,、NaOH一
足量
11.6g增重3.6g
O2(ll.6g-3.6g)-〃(0。=0.25mol—^(CO,)+/?(1I2O)=0.5mol。根据质量守恒
8g
定律可知,生成。2的质量为11.6g—3.6g=8g,/?(0)=-......「=0.25mol,根据
232g•mol
Na202与H20(g)、CO,反应的物质的量的关系可知,C02和H20(g)的物质的量之和为0.25molX2
=0.5molo]
7.在一密闭容器中有CO、乩、。2共16.5g和足量的NazOz,用电火花引燃,使其完全
反应,脂2。2增重7.5g,则原混合气体中O2的质量分数约是()
A.54.5%B.40%
C.36%D.33.3%
A[CO、氏、完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠,
所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量,所以原混合气体中C0、压的质量一共是
7.5g,则O2的质量是16.5g-7.5g=9.0g,所以原混合气体中O2的质量分数是木9丁0红s
10.0g
X100%比54.5%。]
8.(2019•邯郸模拟)将Na。Na202>Na和足量NaHCOa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.NazOz与Na2cChB.Na2cO3
C.NaOH和Na£0:tD.Na2c0八Na202,NaOH
B[NaHCO:,足量,生成的H20和CO?足量,使NaANa202,Na反应完全,最终变成Na2cO3。]
9.将78gNaQz与84gNaHCO:,在密闭容器中加热充分反应,容器中固体成分及其质量
为,气体成分及其质量为。
△
[解析]2NaHCO3^=Na2cO3+CO2t+H20
84g(lmol)0.5mol0.5mol0.5mol
2Na202+2co2=2Na2cO3+02
0.5mol0.5mol0.5mol0.25mol
2Na202+2H20=4Na0H+02t
0.5mol0.5mol1mol0.25mol
[答案]NazCOs:106g、NaOH:40g02:16g
思维模型■
NazOz与COz、HQ(g)反应的定量关系
(1)气体物质的量或体积关系
若CO?、水蒸气(或两混合气体)通过足量NaQ,气体体积的减少量是原气体体积的宏
等于生成氧气的量,即△勺/(。2)=[『(原气体)。
(2)固体质量关系
相当于固体(g2。2)只吸收了C02中的“CO”、HQ(g)中的“乩”;可以看作发生相应的
反应:Na202+C0=Na2C03^Na202+H2=2Na0H(实际上两反应不能发生)。故△加CO)=28
1-1
g•mol/?(C()2),AZZ?(H2)=2g•mol〃(乩0)。
。2Na2()2
对于(C。)凡——>(C02+H20)——>(Na2c03+Na0H)
(CO)凡的质量为加g时,上述过程最终固体增重:
=mgx:y=1:1
△必>叫gx\y>\I1
、</ngx:y<l:1
(3)电子转移关系
2Na202-2H20(2C02)〜O2〜2e,
(4)先后顺序关系
一定量的NazOz与一定量C02和HzO(g)的混合物反应,解决问题时可视作N&Oz先与C02
反应,待CO?反应完成后,附2。2再与HQ(g)发生反应(实际情况复杂得多)。
琴点_2一钠的碳酸盐一一碳酸钠和碳酸氢钠
【必备知识•落实】
1.Na2CO3与NaHCOa的物理性质比较
名称碳酸钠碳酸氢钠
化学式
Na2c。3NaHC03
俗名纯碱或苏打小苏打
颜色、状态白色粉末细小白色晶体
水溶性易溶于水水中易溶,比Na£03的溶解度小
2.Na2c。3和NaHCOj的化学性质及其应用
⑴Na2c。3
Na2COj-10H20回通LNaHC。,
加热不分解
C02
NaOH(用于实验室
BaCO
3制取少量NaOH)
写出上述序号(①~④)所表示反应的化学方程式:
①Na£()3+2HCl=2NaCI+C02t+比0;
(2)Na£03+Ca(0H)2=CaC03l+2NaOH;
③Na£0s+BaC1?nBaC0M+2NaC1;
④N&CO3+C02+H20=2NaHC03;
⑤Na£03粉末与少量水作用结块放热形成晶体。
(2)NaHCCh
9个气一
w]NaHCO3[口
Na2c0:-%H/、心(髀CaCO,
写出上述序号①、②、③所表示反应的化学方程式,④反应的离子方程式:
△
①2NaHC()3^=Na2cO3+CO2t+HO
②NaHC03+HCl=NaCl+C()2t+H「0:
③NaHC03+Na0H=Na2cO3+H2O;
④Ca(OH)2过量:HC0r+Ca"+0I「=CaC0M+IM);
Ca(OH)2少量:Ca,++20ir+2HC0:F=CaC(LI+C*+2HQ。
(3)Na2cCh、NallCCh的用途
①Na。):,是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、
冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
②NaHCO,是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一
种药剂。
3.侯氏制碱的化工流程及其原理
(1)流程
(2)原理(化学方程式)
NaCl+NH3+C02+H20=NaHC03I+NH.C1;
△
2NaIlC03=Na2C03+C02t+1I2O«
[补短板]
(l)Na2cCh与NallCOs的转化
①COz+HO②适量H
Na2cO3、=一一=^NaHC03„
①固体加热,②适量0I「
(2)不能利用固体中加入盐酸,反应是否生成气体来鉴别Na£03和NaHCOs固体,但可通
过反应的剧烈程度来鉴别。
(3)鉴别Na2C03溶液和NaHCO,溶液时不能用Ba(0H)2或Ca(0H)2溶液鉴别,但可以用BaCL
或CaCL溶液鉴别。
(4)Na2cCh溶液和NallCOs溶液能使酚献变红的原因是盐在水中发生水解反应呈碱性:COT
+H20^^HC0r+0H-ffHC0r+H20^^H2C03+0H-o
[基础判断]
(1)向饱和Na£03溶液,NafiOs溶液,澄清石灰水中通入过量OX溶液均生成白色沉淀。
()
(2)Na,NazO、Na202>NaOH久置于空气中,最终均变成NazCOs。
()
(3)向NallCOs与Na£03溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量,反应过程现象相同。
()
(4)纯碱去除油污的原因是纯碱是碱,与油污反应。()
[答案]⑴X(2)V(3)X(4)X
[知识应用]
1.请设计实验方案,用50mL2mol-L-1NaOH溶液和足量的CO2气体,制取50mL1
mol的NazCO,溶液。写出有关离子方程式。
[答案]将50mLNaOH溶液,分成两等份,一份通入过量的C0?,然后与另一份混合。
-
OH'+CO2=HCOr,
HC0;+0K=C0r+H20。
2.患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是什么?
[答案]若服用小苏打,胃中的酸与小苏打反应生成CO?气体,加重胃溃疡。
【关R能力•培养】
命题点1Na£(h、NaHCO,的性质及其鉴别
1.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是()
A.Na£03溶液(NaHCO:,),选用适量的NaOH溶液
B.NaHC03溶液(Na2co:、),应通入过量的COz气体
C.NaOz粉末(NaQ),将混合物在氧气中加热
D.Na2c溶液(NazSOj,加入适量Ba(0H)2溶液,过滤
I)[1^(0田2与2£()3和2250,均发生化学反应生成白色沉淀,不符合除杂的要求。]
2.下列有关NazCCh和NaHCOs比较中,不正确的是()
A.热稳定性:Na2C03>NaHC03
B.相同温度下,0.1mol•盐溶液的pH:Na2C0:i>NaHC03
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量:Na2C03<NaIIC03
D.相同温度下,0.1mol•IL盐溶液分别与0/mol盐酸反应的剧烈程度:
Na2C03>NaHC0:t
D[相同温度下,同浓度的NazCOs和NaH(n溶液分别与0.1mol•广盐酸反应,NaHC03
反应更剧烈。]
3.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,如下图I〜IV所示。
(1)只根据图I、n所示实验,能够达到实验目的的是(填装置序号)。
⑵图山、w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HI相比,实验W的优点是(填字母)。
A.N比in复杂
B.IV比W安全
C.IV比HI操作简便
D.IV可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而H[不行
(3)若用实验IV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I不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应
产生二氧化碳,二氧化碳气体与澄清石灰水反应变浑浊;图n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III、IV所涉及的化学方程式为2NaHC03^Na2C03+HQ+C02t,实验IV的优点是
可同时做对比实验。
(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,不分
解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明了
碳酸氢钠很不稳定。
△
[答案](1)11(2)2NaHC03—Na2CO;<+CO2t+H.0
Ca(0II)2+C02=CaC03I+H20D(3)NalIC03
即后归纳•
Na£(h和NaHCOs的鉴别方法
一加少量水:Na2c。3结块且有明显的发热
固体——加酸:NaHCO3比NazCO3反应剧烈
一加热:能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的
是NaHCO3
厂沉淀法:加入BaCl2或CaCl2溶液产生沉淀的
是Na2c。3
溶液——气体法:滴入盐酸立即产生气体的是NaHCO3
一pH试纸或酚献试液:同浓度的两溶液,NazCQ
的碱性较强
命题点2测定纯碱纯度的实验探究
4.制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl,现欲测定样品中NazOh的质量分数,某探
究性学习小组分别设计了如下实验方案。
(1)方案一:用下图所示方法和步骤进行实验:
用溶液乂
咏.詈鲤
操作I_______x»ri
@沉淀A|操作t固体
①操作I涉及的实验名称有、洗涤;操作I[涉及的实验名称有干燥、o
②该方案测得的样品中N&COa质量分数的计算式为。
(2)方案二:利用下图所示装置来测定纯碱样品中Na£03的质量分数(铁架台、铁夹等在
图中均己略去)。实验步骤如下:
a.按图连接装置,并检查气密性;
b.准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4g;
c.准确称得6.0g纯碱样品放入容器H中;
d.打开分液漏斗I的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
e.打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6
①若d、e两步的实验操作太快,则会导致测定结果(填“偏大”或“偏小”)o
②装置A中试剂X应选用。
③E装置的作用是.
④根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品中Na2cCh的质量分数为(结果保
留到小数点后一位)。
[解析](1)①生成沉淀A,故操作1需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重;
②经过计算,样品中NazCOs质量分数的计算式为鹘义100机
197x
(2)①反应过快会使产生的CO?气体不能完全被D装置中碱石灰吸收;快速鼓入空气,
也会使装置内残留CO?不能被D装置中碱石灰完全吸收,则测得的CO?质量偏小,测定结果
偏小;②鼓入空气,可把残留在装置B、C中的CO?赶出由I)中碱石灰吸收,因为空气中含
有CO”因此应把鼓入空气中的CO?吸收处理,所以装置A应
放入NaOH溶液:③如果D装置直接与外界空气相连通,则空气中的比0和CO?会对测定结果
带来影响,所以装置E的作用是防止空气中H2和CO2进入装置D中;④反应中放出CO2气体
的质量=85.6g-83.4g=2.2g,设消耗碳酸钠的质量为x,
Na2cO3〜⑩
10644
x2.2g
解得x=5.3g
532
纯碱样品中皿⑩的质量分数/埼、10°^88-3%。
[答案](1)①过滤称量
厂\1°6y
©y^XlO。%
(2)①偏小②NaOH溶液③防止空气中CO?和水蒸气进入装置D中④88.3%
题后总结・
纯碱纯度测定两种常用方法
(1)气体法
①测定原理:Na2C0:t+H2S0l=Na2S01+H20+C02t。依据⑩的体积确定Na£Oa的物质的
量,进而确定纯碱中Na2c0:,的含量。
②实验操作:向mg纯碱样品中加入足量的稀硫酸,准确测量产生CO2气体的体积为r
mL(已折算为标准状况)。
③计算:
22.4*1。6106rxiCT
纯度为------------X100%=.-X100%。
m乙乙.4加
(2)沉淀法
①测定原理:Na2C03+BaCl2=BaC03I+2NaCl»依据BaCO,沉淀的质量,确定NazCOs的
物质的量,进而确定纯碱中Na£O:‘的含量。
②实验操作:先将加g纯碱样品溶于水配成溶液,向溶液中加入过量的BaCL溶液,经
过滤、洗涤、干燥得BaCCh沉淀的质量为〃g。
③计算:
n
…“通义1°6106〃
纯度为--------x100%==X100%,
m197m
命题点3钠的特殊化合物的结构与性质迁移
5.(2019•大连测试)氢化钠、硼氢化钠和氟化钠广泛应用于工业生产。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为
(2)Nall能与水剧烈反应:NaII+H2O=NaOH+H2t,该反应中的氧化剂是,氧
化剂与还原剂的物质的量之比是。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCL)还原成金属钛,该反应的化学方程式为
(4)硼氢化钠(NaBH*,其中B为+3价)与HQ反应生成NaBO?和的化学方程式为
此反应中NaBH,作剂。
(5)NaCN是一种剧毒化合物,易溶于水。NaCN的电子式为,在水中呈碱性的原
因是____________________________
_____________________________________(用离子方程式表示)。
[解析](3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCW)还原成金属钛,氢元素化合价
升高为+1,钛元素化合价由+4变为0,据此可写出化学方程式。
(4)NaBH,中H为一1价,具有强还原性,可还原上0:NaBH1+2H20=NaB02+4H2to
高温
[答案](1)-1(2)H201:1(3)2NaH+TiCl4=^Ti+2NaCl+2HC1f
+
(4)NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2t还原(5)NaL:C::N:]"CN"+ILO^^I1CN+
0H-
考点3碱金属与焰色反应
【必备知识•落实】
1.碱金属的相似性与递变性
(1)相似性与递变性
相似性递变性(由Li-Cs)
电子层数逐渐增多
原子
最外层均为1个电子核电荷数逐渐增大
结构
原子半径逐渐增大
元素都具有较强的金属性,最高正价
金属性逐渐增强
性质均为+1价
物理(除Cs外)都呈银白色,密度较密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点
单质性质小,熔、沸点较低逐渐降低
性质化学还原性逐渐增强;与反应越来越
都具有较强的还原性
性质剧烈,产物越来越复杂
(2)具体表现
①与。2等非金属反应
写出Li、Na与a在加热的条件下发生反应的化学方程式:
△△
4Li+02=^=250、2Na+0z=^Na2()2。
K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。
②与比()反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物和比。反应的化学方程式可表示为(用M
代表碱金属)2M+2H20=2M0H+HZt,但从Li-Cs反应的剧烈程度逐渐增强。
③与比反应
碱金属跟氢气反应生成的碱金属氨化物都是离子化合物,其中氢以I「形式存在,显一1
价,碱金属氢化物是强还原剂。
2.焰色反应
(1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,属于物理变
化,属于元素的性质,应用于检验某些元素的存在。如Na、NazO、Na2c0-的焰色反应均为黄
色。
(2)操作步骤
酒精灯酒精灯
伯丝—火焰无色一蘸取待测物—观察火焰颜色
灼烧灼烧
注意:①洗涤柏丝用稀盐酸而不用稀硫酸,因铛丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的
氯化物易汽化挥发,而硫酸盐的沸点较高不易汽化挥发。
②伯丝也可用无锈的铁丝代替。
(3)常见金属元素的焰色反应
钠元素:重鱼;钾元素:浅紫色(透过蓝色钻玻璃),铜元素:绿色。
[口诀]钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色),钾浅紫(色)钢黄绿(色),锢为洋红(色)最美
丽。
【关僵能力•培养】
命题点1碱金属的相似性和递变性
1.碱金属鲂(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.胡在空气中燃烧时,只生成化学式为FrQ的氧化物
C.它的氢氧化物的化学式为FrOIL这是一种极强的碱
I).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
B[Fr性质很活泼,与G反应可生成更复杂的氧化物,不是只生成FmO。]
2.最近,德国科学家实现了锄原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量
子计算机研究方面带来重大突破。己知枷是第37号元素,质量数是85。根据材料回答下列
问题:
⑴锄:》Rb位于元素周期表的第周期族。
(2)关于锄的结构和性质,判断正确的是(填序号)。
①与水反应比钠剧烈②它的原子半径比钠小③它的氧化物暴露在空气中易吸收C02
④它的阳离子最外层电子数和镁原子相同⑤它是还原剂
(3)氢化锄与水反应可放出氢气,则下列叙述正确的是(填序号)。
A.氢化枷溶于水显酸性
B.氢化锄中氢被还原为氢气
C.氢化锄与水反应时,水是还原剂
D.氢化锄中氢离子核外有两个电子
(4)现有枷和另一种碱金属形成的合金50g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的
氢气22.4L,这种碱金属可能是(填序号)。
A.LiB.NaC.KD.Cs
[解析](4)若生成1mol必所需碱金属的质量分别为:Li:14g,Na:46g,K:78
g,Rb:171g,Cs:266g。利用平均值的概念可知:Rb可能含Li或Na。
[答案]⑴五IA(2)①③⑤(3)D(4)AB
3.(2017•海南高考,「6)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)用碳酸锂和反应可制备氯化锂,工业上可由电解LiCl-KCl的熔融混合物生
产金属锂,阴极上的电极反应式为
⑵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
(3)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
(4)LiP以易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPFe受热易分解,其热分解
产物为PFs和。
[解析](1)碳酸锂与盐酸反应生成LiCl,由电解LiCl-KCl的熔融混合物产生金属锂,
阴极上锂离子得到电子。
(2)Li是活泼的金属,与二氧化碳反应。(3)阳离子不同、焰色反应不同。(4)在LiPFc
和PR中磷的化合价都是+5价,因而该分解反应为非氧化还原反应,根据原子守恒,即可
确定另一氟化物的化学式为LiF»
[答案](1)盐酸Li++e-=Li
(2)Li与二氧化碳反应
(3)焰色反应,观察到黄色的为硬脂酸钠,透过蓝色钻玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾
(4)LiF
命题点2焰色反应及应用
4.下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法正确的是()
①钾元素的火焰颜色要透过蓝色钻玻璃观察
②先将伯丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次实验后,要将钳丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有销丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确D.全对
[答案]D
5.用光洁的伯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,下列判
断正确的是()
A.只含有Na卡
B.一定含有Na卡,可能含有C
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na卡,还可能含有C
B[Na+的焰色反应干扰腰的焰色反应,无法确定K+的存在。]
B层级▲学科素养•应用创新提升素养体验应用
I__XU_E_K_ESUYANGYINGYONGCHUANGXIN
素养7Na2c0八NaHC(h的定量计算与图像分析
一一证据推理与模型认知
【素养解读】
定量计算与图像分析是近几年高考试题经常涉及的命题角度,目的是考查学生的计算能
力和数形结合思想。此类试题图像中信息量较大,对学生读图获取信息的能力要求较高。体
现“证据推理与模型认知”的核心素养。
[核心突破】
1.Na2c。3、NallCCh与酸反应的定量比较
(1)速率:相同条件下,NaHCO:,与盐酸反应放出CO?的速
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