【课堂新坐标】2015届高考化学大一轮复习【讲义】3.1钠及其化合物 碱金属
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高一化学第二章《碱金属》复习讲义复习要求1、钠的性质和用途。
2、NaOH 、Na2CO3和Na2HCO3的重要性质和用途,混合物的计算。
3、Na2O2性质、用途、计算4、碱金属及其化合物的相似性和递变规律。
5、焰色反应及其操作方法。
知识规律总结1、碱金属是一族金属元素,它们的原子结构的共同特点是次外层电子是8个(锂是2个)和最外电子层都只有1个电子,在化学反应中容易失去电子,因此,因此它们都是活泼的金属元素,它们的化学性质基本相似。
例如它们的单质大多是银白色(铯略带金色)、硬度小、熔点较低、密度较小的金属,有展性,导电、导热性好。
它们的单质在化学反应中呈现出很强的还原性,能与大多数非金属化合,都能与水反应生成氢氧化物与氢气;它们的氧化物对应的水化物都是强碱。
碱金属的化学性质主要是强的金属性,随着原子半径的增大而金属性增强。
它们的单质都是强还原剂。
2、随着核电荷数的增大,碱金属原子的电子层数增多,原子半径增大,最终导致原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失电子能力逐渐增强。
元素的金属性逐渐增强。
按照核电荷数增大的顺序,碱金属单质的晶体中,由于原子核间距增大,内部微粒间的相互作用减弱,它们的熔点、沸点逐渐降低;碱金属单质的还原性也随核电荷数的增大而增强。
它们与水、氧气等反应依次变得更加剧烈。
核电荷数比钠小的锂与氧气反应只生成普通氧化物,而钠与氧气反应一般可生成氧化物,点燃条件下可生成过氧化物;钾、铷等跟氧气反应除了生成过氧化物外,还有更复杂的氧化物。
3、碱金属和它们的化合物能使火焰呈现出不同的颜色,即呈现焰色反应。
根据焰色反应所呈现的特殊颜色,可以判断某些金属或金属离子的存在。
思维警示1.碱金属原子失电子变为离子时最外层一般是8个电子,但锂离子最外层只有2个电子。
2.碱金属一般都保存在煤油里,但锂的密度小于煤油而保存在液体石蜡中。
3.试剂瓶中药品取出后,一般不允许放回试剂瓶,但取用后剩余的Na、K可以放回原瓶。
【课堂新坐标】(新课标)2015届高考化学大一轮复习(双基题组+高考题组)钠及其化合物碱金属(含解析)A组双基题组1.(必修1P88T13改编)碳酸钠俗名纯碱或苏打,在外观上与食盐相似,可用于洗涤,如清洗厨房用具的油污等。
下列哪种试剂不能将厨房中的食盐和碳酸钠区别开的是( ) A.稀硫酸B.澄清石灰水C.AgNO3溶液D.酚酞试液【解析】NaCl、Na2CO3与AgNO3反应均生成沉淀。
【答案】 C2.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL,再通入一定量的CO2,随后分别各取20 mL溶液,向其中逐滴滴入0.2 mol/L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)的关系如下图(分A、B两种情况):(1)在A情况下,溶质是__________________(填化学式),其物质的量之比为________。
(2)在B情况下,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】根据NaOH+HCl===NaCl+H2ONa2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O可知A情况下,溶质是NaOH和Na2CO3,B情况下,溶质是Na2CO3和NaHCO3。
【答案】(1)NaOH、Na2CO31∶1(2)Na2CO3、NaHCO31∶1(3)1.5 mol/LB组高考题组3.下列说法正确的是________(填字母)。
A.(2013·安徽高考)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液B.(2013·新课标全国卷Ⅱ)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异C.(2013·全国大纲卷)取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊可确定NaCl 溶液是否混有Na2CO3D.(2013·江苏高考)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液E.(2011·北京高考)Na2O和Na2O2中的阴阳离子个数比不相等F.(2011·天津高考)用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色说明原溶液中有Na+无K+G.(2011·四川高考)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,溶液变浑浊,析出了NaHCO3【答案】BCG4.(2010·安徽高考)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)( )①Na2O2②Na2O ③Na2CO3④NaClA.①>②>③>④B.①>②>④>③C.①=②>③>④ D.①=②>③=④【解析】四种物质溶于水后所得溶液中溶质分别是①0.02 mol NaOH,②0.02 mol NaOH,③0.01 mol Na2CO3,④0.01 mol NaCl;又因为CO2-3发生水解,故阴离子浓度大小顺序是①=②>③>④,故选C。
第1讲 钠及其化合物[考纲要求] 1.知道Na 及其氧化物的性质。
2.能利用Na 及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算。
3.能规范解答以Na 及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题。
4.了解Na 2CO 3和NaHCO 3的性质。
5.能正确鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3,并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。
6.从原子的核外电子排布,理解ⅠA 族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
7.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。
8.了解碱金属及其化合物的典型计算。
9.记住Na 、K 等重要金属元素的焰色反应。
考点一 钠的性质及应用1. 钠的物理性质颜色:银白色,有金属光泽; 密度:ρ(H 2O)>ρ(Na)>ρ(煤油); 熔点:低于100 ℃;硬度:质地柔软,可以用小刀切割。
2. 从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性Na――→O 2、Cl 2、H 2O 、H +等Na +1(1)与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应O 2⎩⎨⎧常温:4Na +O 2===2Na 2O点燃:2Na +O 2=====△Na 2O 2Cl 2:2Na +Cl 2=====点燃2NaCl (2)与水反应①离子方程式:2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式:2Na +2H +===2Na ++H 2↑。
3. 钠的制取及保存(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4. 钠的用途(1)制取Na 2O 2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源,制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如4Na +TiCl 4=====熔融4NaCl +Ti 。
化学高考精品资料第一节钠及其化合物碱金属1.了解钠的主要性质及其用途。
(中频)2.了解钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其用途。
(高频)3.了解碱金属的性质相似性和递变性。
钠及其氧化物1.钠的主要性质及保存钠⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧物理性质:ρ=0.97 g/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 ℃化学性质⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫4Na +O 2===2Na 2O 2Na +O 2=====△Na 2O 2条件不同,产物不同与H 2O 反应⎩⎪⎨⎪⎧现象:(1)浮:说明钠的密度比水小(2)熔:说明反应放热且钠的熔点低(3)游:是因为反应生成的气体推动所致(4)响:说明反应剧烈(5)红:说明反应生成碱(滴加酚酞试液)离子方程式:2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑与CuSO 4溶液反应的化学方程式:2Na +CuSO 4+ 2H 2O===Cu (OH )2↓+H 2↑+Na 2SO 4保存:少量保存在煤油或石蜡油中 2.氧化钠和过氧化钠化学式 Na 2O Na 2O 2阳、阴离子个数比 Na +与O 2-之比为2∶1Na +和O 2-2之比为 2∶1 氧的化合价-2 -1 颜色白色 淡黄色 与H 2O 反应Na 2O +H 2O===2NaOH 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑ 与CO 2反应Na 2O +CO 2=== Na 2CO 3 2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2 应用 供氧剂碳酸钠和碳酸氢钠1.碳酸钠写出上述序号所表示反应的化学方程式:①Na 2CO 3+2HCl===2NaCl +CO 2↑+H 2O②Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH③Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl2.碳酸氢钠写出上述序号①、③、④所表示反应的化学方程式,②反应的离子方程式:①NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O②Ca(OH)2过量:HCO-3+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2OCa(OH)2少量:Ca2++2OH-+2HCO-3===CaCO3↓+CO2-3+2H2O③NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O④2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O碱金属和焰色反应1.碱金属元素(1)物理性质:颜色导电导热性密度熔沸点银白色(铯略带金色光泽)良好Li→Cs:呈增大趋势,但ρ(K)<ρ(Na)逐渐降低(2)化学性质:钾与水反应的化学方程式为: 2K+2H 2O===2KOH+H 22.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。
第一节钠及其化合物碱金属1.了解钠的主要性质及其用途。
(中频)2.了解钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其用途。
(高频)3.了解碱金属的性质相似性和递变性。
钠及其氧化物 1.钠的主要性质及保存 钠⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧物理性质:ρ=0.97 g/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 ℃化学性质⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫4Na +O 2===2Na 2O 2Na +O 2=====△Na 2O 2条件不同,产物不同与H 2O 反应⎩⎪⎨⎪⎧现象:(1)浮:说明钠的密度比水小(2)熔:说明反应放热且钠的熔点低(3)游:是因为反应生成的气体推动所致(4)响:说明反应剧烈(5)红:说明反应生成碱(滴加酚酞试液)离子方程式:2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑与CuSO 4溶液反应的化学方程式:2Na +CuSO 4+ 2H 2O===Cu (OH )2↓+H 2↑+Na 2SO 4保存:少量保存在煤油或石蜡油中 2.氧化钠和过氧化钠化学式 Na 2O Na 2O 2阳、阴离子个数比 Na +与O 2-之比为2∶1Na +和O 2-2之比为 2∶1 氧的化合价-2 -1 颜色白色 淡黄色 与H 2O 反应Na 2O +H 2O===2NaOH 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑ 与CO 2反应Na 2O +CO 2=== Na 2CO 3 2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2 应用 供氧剂碳酸钠和碳酸氢钠1.碳酸钠写出上述序号所表示反应的化学方程式:①Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O②Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH③Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl2.碳酸氢钠写出上述序号①、③、④所表示反应的化学方程式,②反应的离子方程式:①NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O②Ca(OH)2过量:HCO-3+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2OCa(OH)2少量:Ca2++2OH-+2HCO-3===CaCO3↓+CO2-3+2H2O③NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O④2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O碱金属和焰色反应1.碱金属元素(1)物理性质:颜色导电导热性密度熔沸点银白色(铯略带金色光泽)良好Li→Cs:呈增大趋势,但ρ(K)<ρ(Na)逐渐降低(2)化学性质:钾与水反应的化学方程式为: 2K+2H 2O===2KOH+H 22.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。
(2)常见元素的焰色钠元素:黄色;钾元素:浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(3)操作步骤铂丝――→酒精灯灼烧火焰无色―→蘸取待测物――→酒精灯灼烧观察火焰颜色 注意:洗涤铂丝用稀HCl 溶液洗涤,然后在火焰上灼烧,火焰为无色,说明铂丝洗净。
1.易误诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)钠是一种强还原剂,在自然界中只能以化合态存在( )(2)钠能把FeSO 4溶液中的Fe 置换出来( )(3)钠与O 2反应只能生成Na 2O 2( )(4)潜水艇紧急情况下可以用Na 2O 2作供氧剂( )(5)Na 2O 和Na 2O 2均为碱性氧化物( )(6)澄清石灰水可用于鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3溶液( )(7)Na 2CO 3比NaHCO 3稳定可根据反应2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O 证明( )(8)Na 、NaOH 、Na 2O 、Na 2CO 3的焰色反应相同( )(9)K 、Li 与O 2反应也只能生成两种氧化物( )(10)碱金属的还原性Li<Na<K<Rb<Cs( )【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)×(10)√2.写出下列反应的离子方程式(1)Na 与H 2O 反应:__________________________________________________。
(2)Na 2O 2与H 2O 反应:________________________________________________。
(3)Na 与CuSO 4溶液反应:_____________________________________________。
(4)Na 2CO 3溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量:_____________________________。
【答案】 (1)2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑(2)2Na 2O 2+2H 2O===4Na ++4OH -+O 2↑(3)2Na +2H 2O +Cu 2+===Cu(OH)2↓+2Na ++H 2↑或2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑,Cu 2++2OH -===Cu(OH)2↓(4)CO 2-3+H +===HCO -3,HCO -3+H +===CO 2↑+H 2O3种颜色:Na2O2—淡黄色,钠元素焰色—黄色、钾元素焰色—紫色。
3类反应:①钠与非金属(O2、Cl2)的反应;②钠与水、酸、盐溶液的反应;③Na2O2与H2O、CO2的反应。
4个性质:NaOH的化学性质—指示剂变色;与酸性氧化物反应;与酸反应;与盐反应。
5个字:钠与水(滴有酚酞)反应的现象——“浮、熔、游、响、红”。
1个转化关系:钠及其氧化物性质及应用1.钠的主要性质(1)金属钠与酸溶液的反应Na 与水反应的实质是Na 置换H 2O 电离出的H +。
酸溶液中H +主要由酸电离得到,所以Na 投入到酸溶液中时,首先与酸反应,且比在纯水中反应剧烈,只有当酸反应完全后,剩余的钠才与水反应。
(2)钠与盐溶液反应①钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子的形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触,因而是钠先与水反应,然后是生成的碱与盐的反应。
②工业上在850 ℃,钠与熔融状态的KCl 反应可以制取金属钾:Na(l)+KCl(l)=====850 ℃NaCl(l)+K(g),反应能发生是因为在此温度下,体系中只有钾是气体,能从体系中逸出。
2.Na 2O 2的主要性质(1)Na 2O 2的强氧化性①投入FeCl 2溶液,生成红褐色沉淀[Fe(OH)3]。
②投入酚酞溶液中,先变红后褪色。
③投入品红溶液中,红色褪去。
④Na 2O 2与SO 2反应生成Na 2SO 4。
(2)Na 2O 2与CO 2或H 2O 反应均生成O 2,在这两反应中Na 2O 2均既作氧化剂又作还原剂。
下列叙述或化学用语正确的是________(填字母)。
A .(2013·新课标全国卷Ⅱ)钠与CuSO 4溶液反应的离子方程式为2Na +Cu 2+===Cu +2Na +B .(2013·广东高考)1 mol Na 被完全氧化生成Na 2O 2,失去2N A 个电子C .(2013·江苏高考)Na 2O 2溶于水产生O 2的离子方程式为Na 2O 2+H 2O===2Na ++2OH -+O 2↑D .(2012·北京高考)Na 2O 2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色粘稠物,其反应为2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2E .(2012·广东高考)Na 2O 2用作呼吸面具的供氧剂F .(2010·安徽高考)将0.01 mol 的Na 2O 和Na 2O 2分别加入100 mL 蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度相同(溶液体积变化忽略)【解析】 A 项,Na 与盐溶液反应是先与水反应,不能置换出Cu ,错误;B 项,1 mol Na 只能失去N A 个电子,错误;C 项,离子方程式不守恒,错误;D 项,Na 2O 2放置在潮湿的空气中,Na 2O 2先和水反应生成NaOH 固体,NaOH 固体吸水形成白色粘稠物,再与空气中的CO 2反应。
E 项,Na 2O 2与呼出的CO 2和H 2O 反应生成O 2。
F 项,根据反应Na 2O +H 2O===2NaOH ,Na 2O 2+H 2O===2NaOH +12O 2↑可知,生成NaOH 物质的量相同,浓度也相同。
【答案】 EF考向1 钠的性质及应用1.(2014·山东省实验中学高三模拟)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】红色物质为Cu,即2Na+CuSO4===Na2SO4+Cu。
【答案】 C考向2过氧化钠的性质2.向下列物质的溶液中加入一定量的Na2O2固体,不出现浑浊现象的是()A.MgCl2溶液B.Ca(HCO3)2稀溶液C.K2SO3溶液D.FeCl2溶液【解析】加入MgCl2溶液中生成Mg(OH)2沉淀,加入FeCl2溶液中能将Fe2+氧化成Fe3+,最终生成Fe(OH)3沉淀;加入Ca(HCO3)2稀溶液中可生成CaCO3沉淀;加入K2SO3溶液中可将其氧化为K2SO4,但没有沉淀生成。
【答案】 CNa 2O2与H2O、CO2反应的五大关系计算Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O22H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑1.物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。
2.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,气体体积的减少量等于原混合气体体积的12且等于生成氧气的体积。
3.电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-。
4.固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2+CO===Na2CO3、Na2O2+H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。