山东专用2025版高考化学一轮复习第1章认识化学科学第1节钠及其化合物学案鲁科版

PAGE20-第1节钠及其化合物[课标解读]1.驾驭钠及钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其应用。2.了解钠及其重要化合物的制备方法。3.了解碱金属的相像性和递变性。4.了解常见元素的焰色反应。钠及其氧化物学问梳理1．钠的主要性质及应用(1)物理性质：银白色，金属光泽，ρ＝0.97g·cm－3，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)①与非金属反应eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(常温：4Na＋O2=2Na2O,加热：2Na＋O2\o(=,\s\up9(△))Na2O2)),Cl2：2Na＋Cl2\o(=,\s\up9(△))2NaCl))②与H2O反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。试验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及说明③与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH→2C2H5ONa＋H2↑。④与酸(HCl)反应：2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑。⑤与盐(CuSO4)溶液反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4(答案合理即可)。⑥与熔融盐TiCl4反应：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up9(熔融))Ti＋4NaCl。(3)钠的保存与用途①保存：少量钠保存在煤油或石蜡油中。②制备与用途：[辨易错](1)Na在空气中露置，首先生成Na2O2。()(2)Na投入CuCl2溶液中，有红色固体生成。()(3)试验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。()(4)金属钠可保存在煤油中，也可保存在四氯化碳中。()(5)把钠投入NH4Cl溶液中，可以生成两种气体。()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)√2．钠的氧化物(1)氧化钠和过氧化钠化学式Na2ONa2O2阳、阴离子个数比Na＋与O2－之比为2∶1Na＋和Oeq\o\al(2－,2)之比为2∶1氧的化合价－2－1颜色白色淡黄色与H2O反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(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eq\o(O,\s\up9(0))2eq\o(←,\s\up9(失去电子，化合价上升),\s\do8(表现为还原性))Na2eq\o(O,\s\up9(－1))2eq\o(→,\s\up9(得到电子，化合价降低),\s\do8(表现为氧化性))eq\o(O,\s\up9(－2))①强氧化性的五个表现②遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。③遇到CO2、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。[辨易错](1)Na2O与Na2O2中的阴、阳离子个数比相同。()(2)Na2O与Na2O2和水反应均生成NaOH，二者均为碱性氧化物。()(3)Na、Na2O2投入FeCl3溶液中均有红褐色沉淀和气体生成。()(4)Na2O2投入酚酞溶液中，溶液变红且不退色。()(5)7.8gNa2O2与CO2充分反应，转移电子数为0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。()[答案](1)√(2)×(3)√(4)×(5)√学问应用1．在潜水艇和消防员的呼吸面具中常放Na2O2，Na2O2发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案]2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑2．在生活中，常用Na2O2作漂白剂，其原理是______________________________________________________________________________________________。[答案]Na2O2具有强氧化性，能使有色物质被氧化而退色3．金属钠露置在空气中会发生一系列改变：银白色金属钠eq\o(→,\s\up9(O2),\s\do8(①))(eq\o(生成,\s\up15(表面变暗)))eq\o(→,\s\up9(H2O),\s\do8(②))(eq\o(生成,\s\up15(出现白色固体)))eq\o(→,\s\up9(H2O),\s\do8(③))(eq\o(NaOH溶液,\s\up15(表面形成溶液)))eq\o(→,\s\up9(CO2),\s\do8(④))(eq\o(生成Na2CO3·10H2O,\s\up15(白色块状物质)))eq\o(→,\s\up9(风化),\s\do8(⑤))(eq\o(生成,\s\up15(白色粉末状物质)))。(1)填写空白。(2)属于物理改变的有________(填序号)，属于化学改变的有________(填序号)。[答案](1)Na2ONaOHNa2CO3(2)③①②④⑤命题点1钠及其氧化物的性质及应用1．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()①MgSO4溶液②Na2SO4稀溶液③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液A．①④⑤⑥ B．①③⑤⑥C．②④⑤⑥ D．①③④⑥D[2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；②中NaOH与Na2SO4不反应，不能产生沉淀，不符合题意；③中反应消耗水，溶液温度上升，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；④中Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O；⑤中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑥中水削减，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动。]2．Na2O2是中学化学常用试剂，下列说法错误的是()A．0.1molNa2O2与足量CO2反应转移的电子的物质的量为0.1molB．Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2C．等物质的量的Na2O2与Na2O溶于等质量水中得到的NaOH的物质的量浓度相同D．等质量的Na2O2与Na2S晶体中含有相同数目的阴离子B[Na2O2具有强氧化性，与SO2反应生成Na2SO4，B项错误。]命题点2钠与Na2O2性质的试验探究3．为探究钠与盐反应的规律，某试验小组同学设计了下列两组试验：试验1：如图1，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。图1图2现象：瞬间产生刺眼的火花，同时有红色物质生成。试验2：如图2，向盛有CuSO4溶液的小烧杯中加入一小块钠。现象：钠浮在水面上，熔化成液态钠球并四处游动，生成蓝色沉淀。(1)试验1、2中反应的化学方程式分别为____________________________、____________________________。(2)比较试验1、试验2可知Na与CuSO4反应生成Cu的试验条件为_________________________________________________________________。[答案](1)2Na＋CuSO4eq\o(=,\s\up9(△))Na2SO4＋Cu2Na＋CuSO4＋2H2O=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑(2)加热且无水4．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后退色。某小组欲探究其缘由，进行如图所示试验。试验①取反应后的溶液加入二氧化锰，马上产生大量气体；试验②③中红色均不退去。下列分析错误的是()①②③A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2B．过氧化钠与水反应须要MnO2作催化剂C．试验②③可证明使酚酞退色的不是氢氧化钠和氧气D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2B[过氧化钠与水反应不须要催化剂，B项错误；试验②③作为比照试验，可证明氢氧化钠和氧气不能使酚酞溶液退色，C项正确；依据试验①的现象可推断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2，H2O2在MnO2作催化剂的条件下分解产生O2，D项正确。]Na及其氧化物的常见试验探究点(1)Na与H2O或盐溶液反应试验。(2)Na2O2参加反应的试验(如与CO2、SO2、H2O等反应)。(3)Na2O2纯度的测定等。命题点3Na2O2与CO2、H2O反应的定量计算Na2O2与CO2、H2O(g)反应的定量模型(1)气体物质的量或体积关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的削减量是原气体体积的eq\f(1,2)，等于生成氧气的量，即ΔV＝V(O2)＝eq\f(1,2)V(原气体)。(2)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只汲取了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”。对于(CxOy)mHneq\o(→,\s\up9(O2))(CO2＋H2O)eq\o(→,\s\up9(Na2O2))(Na2CO3＋NaOH)(CxOy)mHn的质量为mg时，上述过程最终固体增重：Δmeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(＝mgx∶y＝1∶1,>mgx∶y>1∶1,<mgx∶y<1∶1))(3)电子转移关系2Na2O2～2H2O(2CO2)～O2～2e－。(4)先后依次关系分析问题时，可以按Na2O2先与CO2反应，再与H2O(g)反应的依次进行推断。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．62gNa2O与78gNa2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度相同C．78gNa2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5molD．将28gCO充分燃烧生成的CO2完全通入足量Na2O2中完全反应，固体增重28gA[Na投入水中生成H2逸出，溶液质量<100g，溶液的质量分数大于4%。]6．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2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、H2、O2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、氧气，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CO、H2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eq\f(9.0g,16.5g)×100%≈54.5%。]7．将78gNa2O2与84gNaHCO3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]2NaHCO3eq\o(=,\s\up9(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O84g(1mol)0.5mol0.5mol0.5mol2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O20.5mol0.5mol0.5mol0.25mol2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑0.5mol0.5mol1mol0.25mol[答案]Na2CO3：106g、NaOH：40gO2：16g碳酸钠与碳酸氢钠学问梳理1．Na2CO3与NaHCO3的性质及应用(1)Na2CO3与NaHCO3的比较(用离子方程式表示)名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱或苏打小苏打主要性质水溶性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性稳定性受热难分解受热易分解，其分解反应的化学方程式为2NaHCO3eq\o(=,\s\up9(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O与H＋反应COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O主要性质与碱反应NaOH不反应HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2OCa(OH)2(石灰水)Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O(碱过量)、Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O(碱不足)与盐反应CaCl2Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓不反应硫酸铝2Al3＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑留意：Na2CO3粉末在潮湿空气中渐渐形成晶体Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O在干燥空气中又风化为Na2CO3粉末，上述转化为化学改变。(2)Na2CO3、NaHCO3的用途①Na2CO3是一种特别重要的化工原料，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。②NaHCO3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。[辨易错](1)Na2CO3、NaHCO3溶于水中，对水的电离有抑制作用。()(2)Na2CO3、NaHCO3溶液可以用Ba(OH)2溶液鉴别。()(3)将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中马上产生气体。()(4)苏打和小苏打均与酸反应，故二者均可用治疗胃酸过多。()(5)除去CO2中的HCl气体，可将气体通入饱和Na2CO3溶液中。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2．Na2CO3、NaHCO3的工业制备——侯氏制碱法(1)工艺流程(2)反应原理产生NaHCO3反应：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。产生Na2CO3的反应：2NaHCO3eq\o(=,\s\up9(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(3)循环运用的物质：NaCl、CO2。(4)该生产的副产品是NH4Cl，可用作肥料。[深思索]往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，而不先通CO2再通NH3的缘由是_________________________________________________________________________________________________________________________________。[答案]由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够汲取大量CO2气体，产生较高浓度的HCOeq\o\al(－,3)，才能析出NaHCO3晶体学问应用1．(1)小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂，膨松效果不很好，假如用小苏打的同时加入肯定量食醋，效果很好。其原理是_______________________________(写出化学方程式)。(2)酵头发酵用于蒸馒头时，往往馒头有酸味，故在和面团时加入苏打水，其缘由是_________________________________________________________________________________________________________________________(用文字说明)[答案](1)NaHCO3＋CH3COOH=CH3COONa＋CO2↑＋H2O(2)苏打水具有碱性，能与酸性物质反应，减小酸性2．患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的缘由是什么？[答案]若服用小苏打药品，胃中的酸与小苏打反应生成CO2气体，加重胃溃疡。命题点1Na2CO3、NaHCO3的性质及应用1．下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中，不正确的是()A．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3B．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液的pH：Na2CO3>NaHCO3C．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：Na2CO3<NaHCO3D．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液分别与0.1mol·L－1盐酸反应的猛烈程度：Na2CO3>NaHCO3D[相同温度下，同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别与0.1mol·L－1盐酸反应，NaHCO3反应更猛烈。]2．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是()A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打B．用干净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显改变的是小苏打C．用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D．先将两种样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打C[小苏打NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3残留，A项错误；纯碱和小苏打的火焰颜色均为黄色，B项错误；二者的溶液中分别加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成，D项错误。]3．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤D[Ba(OH)2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀，不符合除杂的要求。](1)Na2CO3与NaHCO3的相互转化Na2CO3eq\o(,\s\up9(①CO2＋H2O，②适量H＋),\s\do8(①固体加热，②适量OH－))NaHCO3。(2)Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法留意：鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液时不能用Ba(OH)2溶液或石灰水。命题点2Na2CO3与NaHCO3与酸反应的图像分析[典例导航]向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列推断正确的是()A．在0～a范围内，只发生中和反应B．ab段发生反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OC．a＝0.3D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2[思路点拨]H＋与OH－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)反应的先后依次为OH－＞COeq\o\al(2－,3)＞HCOeq\o\al(－,3)⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(nOH－＝0.03－0.01mol＝0.02mol,nCO\o\al(2－,3)＝0.01mol))[答案]CNa2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像分析向某溶液(Na2CO3或NaHCO3或NaOH)中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图所示：(1)若OA＝0，则溶液中所含溶质为NaHCO3，涉及反应的离子方程式为HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。(2)若OA＝AB，则溶液中溶质为Na2CO3，涉及的离子反应为OA：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，AB：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。(3)若OA＜AB，则溶液中溶质为Na2CO3和NaHCO3，涉及的离子反应同(2)。(4)若OA＞AB，则溶液中溶质为NaOH、Na2CO3，涉及的离子反应为OA：OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，AB：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。4．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入肯定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图所示(分A、B两种状况)：AB(1)在A状况下，溶质是____________________________________________。(填化学式)，其物质的量之比为________。(2)在B状况下，溶质是_____________________________________________。(填化学式)，其物质的量之比为________。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。[解析]对于A，第一阶段消耗的酸是其次阶段的2倍，可知第一阶段反应为H＋＋OH－=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，其次阶段反应为HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，由此推知A状况的溶液中n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶1。同理分析B状况的溶液中，n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶1。依据最终生成NaCl，n(NaOH)＝n(HCl)＝0.15L×0.2mol·L－1＝0.03mol，c(NaOH)＝eq\f(0.03mol,0.02L)＝1.5mol·L－1。[答案](1)NaOH、Na2CO31∶1(2)Na2CO3、NaHCO31∶1(3)1.5mol·L－1命题点3特别钠化合物性质和侯氏制碱法5．氢化钠、硼氢化钠和氰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)NaH能与水猛烈反应：NaH＋H2O=NaOH＋H2↑，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(TiCl4)还原成金属钛，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)硼氢化钠(NaBH4，其中B为＋3价)与H2O反应生成NaBO2和H2的化学方程式为_____________________________________________________________，此反应中NaBH4作________剂。(5)NaCN是一种剧毒化合物，易溶于水。NaCN的电子式为________，在水中呈碱性的缘由是__________________________________________________________________________________________________________________________(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(TiCl4)还原成金属钛，氢元素化合价上升为＋1，钛元素化合价由＋4变为0，据此可写出化学方程式。(4)NaBH4中H为－1价，具有强还原性，可还原H2O：NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑。[答案](1)－1(2)H2O1∶1(3)2NaH＋TiCl4eq\o(=,\s\up9(高温))Ti＋2NaCl＋2HCl↑(4)NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑还原(5)Na＋[]－CN－＋H2OHCN＋OH－6．我国化学家侯德榜独创了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)(1)向饱和食盐水中先通NH3后通CO2的缘由是________________________________________________________________________________________。(2)溶液A中的溶质粒子有________________________________________(填化学式)。(3)反应①、②的化学方程式分别为___________________________________________________________________________________________________、________________________________________________________________。[答案](1)增加溶液的碱性，提高CO2的溶解度(2)Na＋、HCOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－(3)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(=,\s\up9(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O碱金属与焰色反应学问梳理1．碱金属的相像性与递变性(1)相像性与递变性相像性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数渐渐增多核电荷数渐渐增大原子半径渐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价金属性渐渐增加单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度渐渐增大(钾反常)，熔、沸点渐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性渐渐增加(2)详细表现①与O2等非金属反应写出Li、Na与O2在加热的条件下发生反应的化学方程式：4Li＋O2eq\o(=,\s\up9(△))2Li2O、2Na＋O2eq\o(=,\s\up9(△))Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更困难的物质。②与H2O反应碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M＋2H2O=2MOH＋H2↑，但从Li→Cs反应的猛烈程度渐渐增加。③与酸反应均生成盐与H2，从Li→Cs，反应猛烈程度渐渐增加。④与盐溶液反应时，均先与H2O反应，不能把盐溶液中的金属置换出来。⑤与H2反应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。[辨易错](1)碱金属在空气中点燃均不能生成碱性氧化物。()(2)Li、Na、K的密度渐渐增大，熔、沸点渐渐降低。()(3)Li、Na、K均可保存于煤油中。()(4)K投入LiCl溶液中可以把Li置换出来。()(5)碱金属与H2O、酸反应的实质均是与H＋反应。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2．焰色反应(1)概念：许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特别的颜色，属于物理改变，属于元素的性质，应用于检验某些元素的存在。如Na、Na2O、Na2CO3的焰色反应均为黄色。(2)操作步骤铂丝eq\o(→,\s\up9(酒精灯),\s\do8(灼烧))火焰无色→蘸取待测物eq\o(→,\s\up9(酒精灯),\s\do8(灼烧))视察火焰颜色eq\o(→,\s\up9(用盐酸),\s\do8(洗涤))铂丝eq\o(→,\s\up9(酒精灯),\s\do8(灼烧))无色留意：①洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸，因铂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铂丝也可用光滑无锈的铁丝代替。(3)常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃视察)；铜元素绿色；钡元素黄绿色；锶元素洋红色；锂元素紫红色；钙元素砖红色。[口诀]钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾浅紫(色)钡黄绿(色)，锶为洋红(色)最漂亮。[辨易错](1)任何金属灼烧都有特征的焰色反应。()(2)钠元素的游离态与化合态的焰色反应均为黄色。()(3)尖嘴玻璃管灼烧时火焰呈黄色的缘由是玻璃中含有钠元素。()(4)蘸取Na2CO3样品灼烧时火焰呈黄色，说明样品中不含钾元素。()[答案](1)×(2)√(3)√(4)×学问应用1．最近，德国科学家实现了铷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探讨方面带来重大突破。(1)关于铷的结构和性质，推断正确的是______(填序号)。①与水反应比钠猛烈②它的原子半径比钠小③它的氧化物暴露在空气中易汲取CO2④它的阳离子最外层电子数和镁原子相同⑤它是还原剂(2)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是________(填序号)。A．氢化铷溶于水显酸性B．氢化铷中氢被还原为氢气C．氢化铷与水反应时，水是还原剂D．氢化铷中氢离子核外有两个电子[答案](1)①③⑤(2)D2．《本草经集注》中区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，这是利用什么方法区分的？________________。[答案]焰色反应命题点碱金属与焰色反应1．有关碱金属的叙述正确的是()A．随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点渐渐降低，密度渐渐增大B．碱金属单质的氧化性很强，均易与Cl2、O2、Si等发生反应C．Cs2CO3用酒精灯加热时不能分解为CO2和Cs2OD．无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水C[A项，从Li→Cs，密度有增大趋势，但不是渐渐增大，ρ(K)＜ρ(Na)，错误；B项，碱金属单质的还原性很强，错误；D项，依据相像性，Cs2SO4与Na2SO4类似，易溶于水，错误。]2．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，依据碱金属元素性质的递变规律预料其性质，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，由于反应猛烈而发生爆炸B[Fr性质很活泼，与O2反应可生成更困难的氧化物，不是只生成Fr2O。]3．下列有关焰色反应试验操作留意事项的说法正确的是()①钾元素的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃视察②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质③每次试验后，要将铂丝用盐酸洗净④试验时最好选择本身颜色较浅的火焰⑤没有铂丝时，也可以用光滑无锈的铁丝代替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]D4．焰色反应是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题：(1)是否全部金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明。__________________________________________________________________。(2)某同学灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，他推断该白色粉末中含Na＋、不含K＋。他的推断是否正确？如不正确，设计试验检验白色粉末中是否含K＋。(如正确，此问可不答)____________________________________________________。(3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，他推断该溶液肯定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是_____________________________。[答案](1)否。Fe及其化合物(2)否。做K元素的焰色反应时须要透过蓝色钴玻璃视察，如火焰呈紫色，含K＋，否则不含K＋(3)该溶液可能为NaOH溶液钠的重要化合物的试验探究物质的试验探究是考查学生化学素养的重要途径。常常涉及钠的重要化合物的定量测定及性质探究，如Na2CO3的含量测定，Na2O2的性质探究等。这一热点很好地体现了学生的“科学探究与创新意识”的核心素养。利用如图所示装置来测定纯碱(含少量NaCl)样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。试验步骤如下：a．按图连接装置，并检查气密性；b．精确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4g；c．精确称得6.0g纯碱样品放入容器Ⅱ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85.6g。(1)若d、e两步的试验操作太快，则会导致测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。(2)装置A中试剂X应选用________，作用是________。(3)E装置的作用是________________________________________________。(4)依据试验中测得的有关数据，计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为________(结果保留到小数点后一位)。[思路点拨]审题时应留意①考虑生成的CO2完全被D汲取；②考虑空气的成分中含CO2；③考虑碱石灰汲取CO2的程度等。依据关系式：Na2CO3～CO2可求出Na2CO3的有关量。[解析](1)反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰汲取；快速鼓入空气，也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全汲取，则测得的CO2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CO2赶出由D中碱石灰汲取，因为空气中含有CO2，因此应把鼓入空气中的CO2汲取处理，所以装置A应放入NaOH溶液；(3)假如D装置干脆与外界空气相连通，则空气中的H2O(g)和CO2会对测定结果带来影响，所以装置E的作用是防止空气中H2O(g)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～CO210644x2.2g解得x＝5.3g纯碱样品中Na2CO3的质量分数＝eq\f(5.3g,6.0g)×100%≈88.3%。[答案](1)偏小(2)NaOH溶液汲取空气中的CO2(3)防止空气中的CO2和H2O(g)进入装置D中(4)88.3%Na2CO3纯度测定的方法(1)气体法：①原理：Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O，通过测量CO2的质量或体积确定Na2CO3的质量。②试验操作：向mg纯碱样品中加入足量的稀硫酸，精确测量产生CO2气体的体积为VmL(已折算为标准状况)或CO2的质量为ag。③计算式：纯度＝eq\f(V×10－3×106,22.4×m)×100%或eq\f(a×106,44×m)×100%(2)沉淀法：①测定原理：Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。②试验操作：先将mg纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为ng。③计算：纯度为eq\f(\f(n,197)×106,m)×100%。某课外活动小组设计如图试验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。(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________(填字母)。a．稀盐酸 b．稀硫酸c．小苏打 d．石灰石(3)试验时，应先打开弹簧夹________(填“K1”或“K2(4)试验过程中将带火星的木条置于a口，视察到带火星的木条始终不复燃。①为视察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②乙认为即使接受甲的建议且最终视察到木条复燃，也不能证明CO2参加了反应，缘由是__________________________________________________________________________________________________________________________。(5)为进一步达到试验目的，应补充的试验是：取最终反应后Ⅲ中所得固体，______________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)此反应是放热反应。(2)依据试验目的，须要干燥CO2，所以装置Ⅰ是制取CO2的装置，因为盐酸易挥发出HCl，所以应选择稀硫酸、小苏打。(3)先通干燥CO2，然后再通潮湿CO2进行对比。(5)证明反应后固体中含有COeq\o\al(2－,3)。[答案](1)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2大于(2)bc(3)K2(4)①除去未充分反应的CO2②水与Na2O2反应生成O2(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)[真题验收]1．下列有关叙述正确的是________(填序号)。①(2024·江苏高考)室温下，Na在空气中反应生成Na2O2②(2024·江苏高考)物质间转化均能实现：NaCl(aq)eq\o(→,\s\up9(CO2g))NaHCO3(s)eq\o(→,\s\up9(加热))Na2CO3(s)③(2024·7月浙江选考)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强④(2024·7月浙江选考)高压钠灯可用于道路照明⑤(2024·7月浙江选考)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2⑥(2024·全国卷Ⅱ)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色，其方程式为2Na2O2=2Na2O＋O2↑⑦(2024·全国卷Ⅱ)碳酸钠可用于去除餐具的油污⑧(2024·全国卷Ⅱ)将金属钠在燃烧匙中点燃，快速伸入集满CO2的集气瓶中，瓶中产生大量白烟，有黑色颗粒产生，可得出CO2具有氧化性⑨(2024·全国卷Ⅱ)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，可得出乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性[答案]④⑤⑦⑧2．(2024·海南高考)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LiCl­KCl的熔融混合物生产金属锂，阴极