高一化学4第二章 学生版.docx

高一化学4第二章 学生版.docx

《高一化学4第二章 学生版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一化学4第二章 学生版.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高一化学4第二章学生版

第二章碱金属

高考动向：

碱金属元素是金属元素的典型代表，是高考命题的重要内容。

近几年高考题中除了在选择题中（离子方程式）考察外，在计算题方面的应用也较多，比如：

电荷守恒、元素守恒、差量法等。

复习一根主线：

Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3

第一节钠

一、Na的物理性质及保存方法

因为钠在空气中易被氧化，因此要，一般保存在里。

注意：

Na和K保存在煤油里，Li保存在石蜡油里。

二、钠的化学性质

（1）与非金属单质反应

①、Na与O2反应：

；

②、Na与Cl2反应：

③、Na与S反应：

补充：

钠露置在空气中的变化过程及现象

有关反应方程式：

；；；

；；。

（2）与水反应（加酚酞）

①实验现象：

②反应方程式：

离子反应方程式：

钠与水的反应属于：

氧化还原反应、离子反应、放热反应。

（3）钠与盐酸反应

方程式：

注意：

在这个反应中不是钠先和水反应，生成的NaOH再和盐酸作用，而是直接与盐酸反应。

（4）与盐溶液反应

规律：

①

②

③

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+2NaCl

加和得：

2Na+CuSO4+2H2O=Cu（OH）2↓+2NaSO4+H2↑

因此，虽然Na的活泼性比Cu强，但是Na并不能从CuSO4溶液中置换出Cu单质。

三、钠的重要用途

四、钠在自然界里的存在

钠的化学性质，在自然界中。

钠的化合物在自然界里分布很广，主要以的形式存在，也以硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠等形式存在。

五、补充内容

（1）金属钠的氢化物

钠的金属活动性很强，能与H2形成氢化物（NaH）。

在NaH中，钠为＋1价，氢为－1价，－1价氢离子具有很强的还原性。

2Na+H2=2NaH（离子化合物）NaH+H2O=NaOH+H2↑

引导思考：

LiH、CaH2

（2）钠的制备

方法：

可制得单质钠。

反应方程式：

。

（3）涉及钠的实验中的注意事项

①

②

③

④

⑤

⑥

【例1】

（1）取一支大试管加入15毫升蒸馏水,再加入5毫升苯（0、87g/cm3）静置，取黄豆大的金属钠（0、97g/cm3）轻轻放入这只装有水和苯的试管中。

推测能观察到的实验现象：

（2）实验室里有一瓶浸有煤油的钠块，要取用钠，如何操作？

【例2】将同样大小的金属钠分别投入到

（1）饱和NaCl溶液

（2）饱和NaHCO3溶液（3）饱和Na2CO3（4）饱和NH4Cl溶液。

各发生什么现象？

第二节钠的重要化合物

一、Na2O和Na2O2

1、物理性质：

Na2O：

性氧化物，固体，常温下（填“稳定”或“不稳定”），加热时可以转化为；Na2O2是氧化物，但不是碱性氧化物，固体。

2、化学性质：

Na2ONa2O2

⑴与水反应：

⑵与酸反应：

⑶与CO2反应：

补充：

（1）Na2O和Na2O2之间的转化：

（2）Na2O2与CO2反应的实质

（3）Na2O2的化学特性

①强氧化性

Na2O2与SO2反应：

Na2O2投入FeCl2溶液中：

Na2O2投入氢硫酸中：

②漂白性

Na2O2投入品红溶液中，因为其具有漂白性和强氧化性，使品红溶液褪色。

二、Na2CO3和NaHCO3

1、物理性质：

Na2CO3又名或，（颜色状态），易溶于水（20C°，S=21.5g）；NaHCO3又名，（颜色状态），可溶于水（20C°，S=9.6g）。

2、化学性质：

⑴与盐酸的反应：

注意：

等质量的Na2CO3、NaHCO3和盐酸反应，NaHCO3具有多（产生CO2气体多）、快（产生CO2气体快）、少（消耗盐酸量少）特点。

⑵与碱的反应：

NaHCO3可以和碱反应，而Na2CO3不能。

注意：

少量和过量问题（谁少量按照谁的比例来写，即假设少量的物质为1分子）

如：

NaHCO3和Ca（OH）2反应，写出离子方程式。

NaHCO3少量：

Ca（OH）2少量，

⑶与盐的反应：

Na2CO3可以和盐反应，而NaHCO3不能。

反应方程式：

补充：

1、碳酸钠和碳酸氢钠化合物的分离

①

②

③

2.碳酸钠和碳酸氢钠的制备

（1）制取碳酸氢钠的方法

（2）制取碳酸钠的方法

3、侯氏制碱法：

4、CO32-和HCO3-的检验

5.碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应规律

（1）与酸反应放出CO2的速度快慢原因分析

（2）碳酸钠与盐酸的互滴

（3）碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液与盐酸反应的先后顺序分析

三、NaOH

1、物理性质：

俗称，白色固体，有强吸水性，易潮解，可用作干燥剂（一般将氢氧化钠与生石灰按一定比例熔合制成碱石灰）。

2、化学性质：

①具有碱的通性，例如可使指示剂变色、与酸性氧化物反应、与酸反应、与盐反应等。

②重点掌握与酸性的气体的反应，比如CO2、H2S或SO2

例：

往amolNaOH溶液中通入bmolCO2气体，反应结束后将溶液小心蒸干得固体mg，问该mg固体的组成及固体物质的物质的量。

分析：

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

NaOH+CO2=NaHCO3

固体的可能组成：

⑴NaOH固体（假设CO2气体为0）；⑵Na2CO3固体；⑶NaHCO3固体；⑷NaOH和Na2CO3混合物；⑸Na2CO3和NaHCO3混合物

3.工业制法

4.保存

第三节碱金属元素

一、碱金属元素的相似性

周期表中的位置：

第ⅠA族

1.原子结构

最外层电子数为1，次外层为8（Li为2）。

2.单质的物理性质

都有银白色的金属光泽（除铯略带金色以外），质软，密度小，熔点低，有良好的导热、导电性能。

3.单质的化学性质

与钠相似，都能与非金属、氧气、水、稀酸溶液等反应，且生成物都是含R＋（R为碱金属）的离子化合物。

4.其氢氧化物（ROH）均为强碱。

二、碱金属元素的差异性和递变性

1.原子结构

随着核电荷数的递增，核外电子层数增多，原子半径逐渐增大。

2.单质的物理性质

随着核电荷数的递增，碱金属熔、沸点逐渐降低，密度呈增大趋势。

如Li、Na、K的密度小于1g/cm3，Rb、Cs的密度大于1g/cm3。

3.单质的化学性质

随着核电荷数的递增，原子核对最外层电子的引力减弱，失电子能力增强，因此金属性增强。

碱金属单质与O2、H2O反应情况如下：

4.随着核电荷数的递增，碱金属氢氧化物溶液的碱性。

5.碱金属及其化合物的特例

（9）在化合物中，氧一般显－2价，氢一般显－1价，但Na2O2、H2O2中的氧显－1价，NaH、CaH2中氢显－1价。

三、焰色反应

1.概念：

。

2.操作方法

3.焰色反应的颜色

①钠及其化合物：

黄色②钾及其化合物：

紫色（透过蓝色钴玻璃观察）

钠Na－锂Li－钾K－铷Rb－铯Cs－钙Ca－锶Sr－铜Cu－钡Ba

4.实验的注意事项

5.草木灰的成份分析

四、碱金属的保存

保存碱金属的原则是隔绝空气和水，通常将它们封存在石蜡中，实验室里将钠、钾保存在煤油里以便于取用，但锂的密度比煤油小，所以不能保存在煤油里。

【典型试题】

1．将一小块钠投入到NH4Cl溶液中，产生的气体是（）

A．O2和H2B．只有H2C．只有NH3D．H2和NH3

2．一块表面已被氧化为氧化钠的钠块5.4g，投入50g水中，最多能产生0.10g气体，则原来被氧化的钠是（）

A．2.3gB．3.1gC．4.6gD．5.3g

3．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

4．把2.1g的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加（）

A．2.1gB．3.6gC．7.2gD．无法确定

5．一定温度下,Wg下列物质在足量氧气中充分燃烧,产物与过量的Na2O2完全反应,Na2O2固体增重wg,符合此要求的是（）

①H2②.CO③.CO和H2④.HCOOCH3⑤.HOOC－COOH

A.全部B.仅④、⑤此C.仅①②③D.除⑤以外下

6．下列离子方程式正确的是（）

A．钠与水反应2Na+2H2O=2Na++2OH－+H2↑

B．氧化钠与盐酸反应O2－+2H+=H2O

C．碳酸氢钠与稀硫酸反应：

CO32－+2H+=CO2↑+H2O

D．NaOH溶液与小苏打溶液反应HCO3－+OH－=CO32－+H2O

7．在天平的两个托盘上，分别放上质量相等的两个烧杯，在烧杯中分别加入等质量的质量分数相等的硫酸，此时天平处于平衡状态，然后分别向两只烧杯中加入等质量的NaHCO3和Na2CO3粉末，Na2CO3和NaHCO3完全反应，则天平两边（）

A．放Na2CO3的一端托盘下沉B．放NaHCO3的端托盘下沉

C．仍保持平衡D．无法判断

8．在一定温度下，向饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3，搅拌后静置，最终所得晶体的质量为（）

A．等于1.06gB．大于2.86gC．等于2.86gD．大于1.06g小于2.86g

9．某容器中通入VLCO2，再加入少量Na2O2后，气体体积缩小到WL，则被吸收的CO2的体积是

（均为相同条件下）（）

A．（V—W）LB．2（V—W）LC．（2V—W）LD．2WL

10．以下各组物质的性质比较中，正确的是（）

A.热稳定性：

Na2CO3＞NaHCO3＞H2CO3B.溶解度：

Na2CO3＜NaHCO3＜H2CO3

C.熔点：

Rb＞K＞Na＞LiD.还原性：

Rb＜K＜Na＜Li

11．按下图装置持续通入X气体，并在管口P处点燃，观察到澄清石灰水变浑浊。

则X、Y可以是（）

A.H2和Na2CO3B.CO和Na2CO3C.CO和CuOD.H2和Fe2O3

12．两种金属粉末的混合物13g，溶于足量的稀H2SO4中，生成氢气1.0g，则这种混合物不可能是（）

A．Na和MgB．Zn和FeC．Mg和AlD．Al和Fe

13．将一定质量的金属钾放入236gt℃的水中，得到t℃的氢氧化钾饱和溶液312g，则t℃时KOH的溶解度是（）

A．112gB．56gC．28gD．76g

14．某种混合气体，可能含有N2、HCl、CO。

把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化；再通过足量Na2O2固体，气体体积变小；最后通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，但还有剩余气体。

以下对混合气体组成的判断，正确的是（）

A．一定没有N2，CO和HCl中至少有一种B．一定有N2、HCl和CO

C．一定在N2、CO和HCl中至少有一种D．一定有N2和HCl，一定没有CO

15．某干燥粉末可能由Na2O、Na202、Na2C03、NaHC03、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质量。

下列判断正确的是（）

A.粉末中一定有Na20、Na202、NaHC03B.粉末中一定不含有Na2C03和NaCl

C粉末中一定不含有Na20和NaClD.无法确定

16．mg某碱金属R的单质与3.55gCl2恰好反应,生成了（m+3.55）g氯化物,将mgR与O2反应,生成化合物质量可能为:

A.（m+6.4）gB.（m+0.8）gC.（m+1.6）gD.（m+2.4）g

17．KCl、KClO、KClO3的混合物中氯元素的质量分数为40%，则混合物中氧元素的质量分数是

A、39.1%B、48%C、16.1%D、无法计算

18．有人设计出一种隔绝空气下让钠与水反应的方法，利用煤油来控制反应速率，使学生能仔细观察到各种实验现象，该方法简便、安全，现象明显、有趣味性。

实验装置如图所示：

如图所示将φ6×55mm玻璃管和长颈漏斗插入橡皮塞孔中，玻璃管外套上

30mm的乳胶管，乳胶管上再接φ6×30mm金属尖嘴管，乳胶管上夹上弹簧夹。

实验时往100mL的大试管中加60mL蒸馏水，滴加2滴酚酞指示剂，振荡混合

均匀，再加入40mL煤油。

取三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮管，通过

漏斗加水至满。

根据反应中观察到的现象，回答下列问题：

⑴金属钠的变化现象是

⑵大试管中溶液颜色的变化是

⑶装置中液面的变化分别是：

大试管中；长颈漏斗中

⑷简述检验产生气体的方法：

【能力提升】

1．（上海市高考题）在10mL0．Olmol／L的纯碱溶液中．不断搅拌并逐滴加入1.2mLO.05mol/L盐酸。

完全反应后，在标准况下生成二氧化碳的体积为（）

A．1.344mLB．2.240mLC．0.672mLD．0mL

2．用锥形瓶收满C02。

在瓶内有一只扎紧在玻璃管末端的小气球。

如图所示：

（1）打开塞子迅速加入下列物质。

立即塞紧，一段时间后，气球会自动膨胀的是（）

A.Na2OB.Na2O2C.NaHCO3D.NaOH

（2）若锥形瓶内装有10mlH20，再收满C02，加入一定量的金属钠后迅速塞紧瓶塞，试根据气球的形状变化分析所得溶液中溶质的可能组成。

3．将amolNa2O2和bmolNaHC03混合置于密闭容器中．加热至300℃使其充分反应，回答下列问题：

（1）当充分反应后密闭容器内气体只有氧气时。

a和b的关系式是

（2）当充分反应后密闭容器内固体只有Na2C03时。

a和b的关系式是。

（3）当充分反应后密闭容器内固体为Na2C03和Na0H混合物时，a和b的关系式是

4．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，如果用KO2代替Na2O2也能达到同样的目的，反应产物也很相似。

⑴写出KO2与CO2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目

在上述反应中，氧化剂是，还原剂是

⑵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

（精确到小数点后的一位小数）。

5．A、B、C、D四种化合物，其焰色反应通过钴玻璃观察均为紫色。

A、B、C和盐酸反应均生成D，B和C反应可生成A；在B溶液中通入一种无色、无味气体时，适量时得A，过量时得C。

（1）写出A、B、C、D四种化合物的化学式

A____________、Ｂ___________、Ｃ____________、Ｄ_____________。

（2）写出B和C反应生成A的离子方程式：

________________________________________

6．某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理，用实验证明“二氧化碳是否在有水存在时才能与

过氧化钠反应”。

⑴按右图装置，在干燥的试管Ⅲ中装入Na2O2后，在通入CO2之前，应首先把活塞（K1、K2）关闭好，目的何在？

⑵试管Ⅰ内的试剂X是时，打开弹簧夹K1、K2，约5分钟后，将带火星的木条插入试管Ⅱ的液面上，可观察到带火星的木条不能燃烧，且Ⅲ内淡黄色粉末没发生变化，则所得的化学结论是

⑶试管Ⅰ内的试剂为CO2的饱和水溶液时，其它操作同⑵，当有

的现象发生时，可以证明Na2O2与潮湿的CO2能反应且放出O2。

7．（8分）将含有Na2CO3、NaHCO3、NaCl的混合物100g，加热煅烧到质量不再减少为止，剩下的残渣为84.5g。

取残渣8.45g，放入烧瓶中，缓缓加入20g盐酸（过量），至气体全部逸出后称量，全部溶液重25.15g，试计算原混合物中各物质的质量。