碱金属全章知识点总结例题讲解单元测试.docx

碱金属全章知识点总结例题讲解单元测试.docx

《碱金属全章知识点总结例题讲解单元测试.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碱金属全章知识点总结例题讲解单元测试.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

碱金属全章知识点总结例题讲解单元测试

第二章碱金属

◆知识网络

第一节钠及其化合物

◆考纲要求：

1.了解金属钠的物理性质，掌握钠的化学性质（与O2、H2O）的反应

2．熟练掌握钠及其化合物之间的转化关系

◆教材导读

一.钠

1.物理性质

（1）钠通常情况下呈色态、熔点硬度较小，易传热导电等。

（2）分析钠原子结构特点

（3）简述取金属钠的操作

2．钠的主要化学性质

与氧气、常温、点燃下（写方程式，下同）

与卤素、硫等非金属

现象

钠

与水（加少许酚酞）表明

实质

与酸（如盐酸）

水溶液：

先与水反应、生成的碱再与盐反应

与盐（如硫酸铜）

熔融：

置换反应

3．其它：

1．钠的存在：

只以化合态存在，以为主，还有、、等。

2．钠的保存：

密封保存，通常少量保存在中。

3．钠的用途：

制取过氧化钠等化合物，钠钾合金（常温下为液体）作还原金属，用于电光源。

4．钠的制法：

Na2O色，具有碱性氧化物的通性，不稳定

二．钠的氧化物淡黄色，Na2O2+H2O=

Na2O2

与Na2O2+CO2=

用途：

供氧剂、漂白剂

俗名

物性：

色固体，易溶于水且放热

化性：

有强腐蚀性，易潮解

三．氢氧化钠有强碱的通性；与羧酸、酚等反应

提供碱性环境，使某些有机物水解、消去等（举例）

制法：

电解食盐水法

石灰纯碱法

用途：

制皂、石油、造纸、纺织、印染等工业

物性易溶于水的白色粉末

Na2CO3化性与酸氢氧化钙等反应

用途制玻璃造纸制皂、洗涤剂

制法侯氏制氨碱法

物性可溶于水的白色细小晶体

四．钠盐NaHCO3化性与酸与氢氧化钠反应受热易分解水解呈弱碱性

用途发酵粉、灭火剂、制胃酸过多

晶体Na2SO4

10H2O俗称芒硝

Na2SO4

用途制玻璃、造纸、染色、纺织、制水玻璃、缓泻剂

◆要点解读

1．金属钠露置在空气中的变化过程：

银白色金属钠

表面变暗

出现白色固体

表面变成溶液

白色块状物质

白色粉末状物质

反应过程：

Na

Na2O

NaOH

NaOH潮解

Na2CO3●H2O

Na2CO3

2．金属钠同各类溶液反应的实质

a）与水反应

现象：

钠放入水中浮在水面上（钠的密度比水小），立刻熔化成光亮的小球（反应放热，钠的熔点低），小球在水面上迅速游动，发出“嘶嘶”声（反应剧烈，产生的气体推动小球），并逐渐缩小，最后完全消失，使滴有酚酞的水变红（生成了碱NaOH）。

其实质是钠同水电离出的H+发生氧化还原反应，破坏水的电离平衡。

（2）与酸溶液反应

其实质是钠同酸电离出的H+发生氧化还原反应。

计算时若酸过量则只考虑钠与酸反应；若钠过量则过量的钠还要与水反应，不能认为钠先与水反应生成NaOH和氢气，NaOH再与碱发生中和反应。

（3）与盐溶液反应（如CuS04溶液，FeCl3溶液等）

钠先与水反应，生成的碱再与盐溶液反应生成氢氧化物沉淀，而不发生置换反应。

凡是活动性很强的金属（如K、Ca、Na）跟盐溶液反应都与此类似，只有在熔融状态下，才有可能发生金属之间的置换反应。

反应方程式：

2Na+CuS04+2H20=Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑

6Na+2FeCl3+6H20=2Fe（OH）3↓+6NaCl+3H2↑

扩展：

分析钠与以下盐溶液的反应：

NH4Cl、NaHCO3、Ca（H2P04）2

3．有关Na202

在Na202中，氧是-l价，这是因为氧原子之间以一对共用电子对相结合，形成一种不太稳定的结构。

电子式：

Na+[：

：

：

]2-Na+

Na202的特性：

强氧化性

例如：

Na202与S02反应：

Na202+S02=Na2SO4

Na202投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe（OH）3沉淀。

Na202投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。

Na2O2投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色（褪色原理与S02不同）

扩展：

H202中氧也是一l价，氧原子之间也是以一对共用电子对相结合，电子式：

H：

：

：

H

-l价是氧的中间价态，所以Na202和H202既可以在一定条件下获得电子表现氧化性，也可以在一定条件下失去电子表现还原性，还可以在一定条件下发生歧化反应：

H202+2FeCl2+2HCl=2FeCl3+2H20（氧化性）

5H202+2KMn04+3H2S04=K2S04+2MnSO4+8H20+502↑（还原性）

2H2O2

2H2O+O2↑（氧化性和还原性）

4．Na20与Na202的比较：

（填表、写有关反应的化学方程式）

氧化钠（Na20）

过氧化钠（Na202）

颜色状态

白色固体

淡黄色固体

电子式

氧元素化合价

一2价

一l价

是否碱性氧化物

是碱性氧化物

不是碱性氧化物

生成条件

常温下

加热或点燃

稳定性

不稳定可继续氧化

稳定

所含键型

离子键

离子键非极性共价键

跟水反应

跟CO2反应

跟酸反应

用途

转化关系

5．Na2C03、NaHC03的鉴别

（1）．晶体受热：

NaHC03受热产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体CO2。

Na2C03无此性质。

（2）．CaCl2溶液：

CaCl2溶液滴加到Na2C03溶液中能产生白色沉淀，滴加到NaHC03溶液中无白色沉淀产生。

（3）．用稀盐酸：

向Na2C03溶液中逐滴加入稀盐酸，开始一段无气体产生，当稀盐酸滴加到一定量后有气体产生。

而向NaHC03溶液中滴加稀

盐酸，立即产生无色无味的气体。

◆名题导思

【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？

[解析]钠块将落在苯和蒸馏水的介面上，有气泡产生，使钠块上浮；当附着在钠块表面的氢气逸出后，钠块又下沉到水和苯的介面上又发生反应；重复发生上述现象直至钠块反应耗尽，逐渐消失。

（2）用镊子取出钠块，用滤纸擦净表面上煤油，在玻片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶的煤油里。

【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？

[解析]主要考查金属钠的活泼性，氢氧化钠的碱性及Na2C03和NaCl的溶解度及思维的敏捷性。

当金属钠投入到题中给出的四种溶液中后，钠先与水反应均有H2和NaOH生成。

①③中因有部分水与钠反应，浓度增大，饱和溶液中分别有NaCl和Na2C03析出，变浑浊。

②Na与H20反应生成的NaOH可与NaHC03作用：

NaHCO3+NaOH=Na2C03+H20，有Na2C03生成④中NaOH与NH4Cl作用生成NH3·H20：

NaOH+NH4Cl=NH3·H20+NaCl，NH3·H20不稳定，有NH3生成。

答案：

①中产生气泡、变浑浊，主要产物H2、NaOH，有NaCl析出。

②中产生气泡，主要产物H2、Na2C03。

③中产生气泡、变浑浊，主要产物H2、NaOH、有Na2C03析出。

④中产生气泡，主要产物H2、NH3。

【例3】（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（D）

A．1.344mLB．2.240mL

C．0.672mLD．0mL

[解析]Na2C03的物质的量nl=10×10-3L×0.01mol／L=l×10-4mol,

HCl的物质的量n2=1.2×10-3L×0.05mol／L=6×10-5mol。

当盐酸逐滴加入到Na2C03溶液时，开始发生的反应为：

HCl+Na2C03=NaHC03+NaCl。

由于n2

HCl+NaHC03=NaCl+H20，所以，不会有CO2放出。

本题答案为D。

【例4】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（ABD）

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。

（1）气球膨胀，显然瓶内气压小于大气压，瓶内气体总体积减小，能吸收C02使气体体积减小的物质，就是答案，故选ABD。

（2）瓶内装有水，投入金属钠时，发生的反应有：

Na+H2O=NaOH+H2↑①

CO2+2NaOH=Na2C03+H2O②

CO2+NaOH=NaHC03③

①+②2Na+CO2+H2O=Na2C03+H2④

①+③得2Na+2CO2+2H2O=2NaHC03+H2⑤

④式是一个前后气体体积不变的反应，而⑤式是一个前后气体体积减小的反应，为此有以下几种情况：

a．当n（Na）：

n（C02）>2:

1时，发生反应④和①，产生H2的量大于吸收C02的量，瓶内气体总体积增大，内压大于大气压，气球会压缩，溶液中的溶质是Na2C03和NaOH

b．当n（Na）：

n（CO2）=2:

1时，发生反应④，产生H2的量等于吸收C02的量，瓶内气体总体积不变，气球形状不交溶液中的溶质是Na2CO3

c．当1:

1

n（C02）<2:

1时，发生反应④、⑤，产生H2的量总小于吸收C02的量，瓶内气体总体积减小，气球会胀大，溶液中溶质是Na2C03和NaHC03

d．当n（Na）∶n（C02）=1∶1时，发生反应⑤，产生H2的量为吸收C02的量的一半，瓶内气体体积减小为原来的一半，气球胀大。

溶液中的溶质是NaHCO3；

e．当n（Na）：

n（C02）<1：

1时，发生反应⑤，有C02剩余，产生的H2仍然比吸收的C02少，瓶内气体总体积减小，气球胀大。

溶液中的溶质仍为NaHCO3

【例5】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

[解析]

2NaHC03=Na2C03+C02↑+H20

bmolb／2molb／2mol

2CO2+2Na2O2=2Na2C03+O2

b／2b／2

2H20+2Na202=4NaOH+02↑

b／2b／2

（1）只有氧气时：

1/2b+1/2b≤a，则b≤a。

（2）只有固体Na2C03时：

1/2b≥a，则b≥2a。

（3）固体为NaOH和Na2C03时：

a≤b<2a。

【答案】

（1）b≤a

（2）b≥2a（3）a≤b<2a

【例6】（2000上海高考）某天然碱（纯净物）可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。

称取天然碱样品四份，溶于水后，分别逐滴加入相同浓

度的盐酸溶液30mL，产生的体积（标准状况）如下表：

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

盐酸溶液的体积（mL）

30

30

30

30

样品（g）

3.32

4.15

5.81

7.47

CO2的体积（mL）

672

840

896

672

（1）由第1组数据中的CO2体积与样品质量之比．可以推测用2．49g样品进行同样的实验时，生产CO2mL（标准状况）。

（2）另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全（300℃时Na2C03不分解），产生C02112mL（标准状况）和水0.45g，计算并确定该天然碱的化学式。

（3）已知Na2C03和HCl（ag）的反应分下列两步进行：

Na2C03+HCl=NaCl+NaHC03

NaHC03+HCl=NaCl+CO2↑+H20由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCl（aq）的浓度为mol／L

（4）依据上表所列数据以及天然碱的化学式，讨论并确定上述实验CO2（标准状况）体积y（mL）与样品质量w（g）之间的关系式。

[解析]本题以天然碱的组成及碳酸盐的性质为依托，构筑成一道有层次、有深度且思维容量较大的计算题。

对信息的理解能力、对数据的观察和处理能力是完成本题的关键。

该题的设问由浅入深、由易到难。

第

（1）问是设定样品质量与产生二氧化碳体积之间的线性关系，

即：

672mL／3．32g=202.4mL／g，推算2．49g样品能产生504mL二氧化碳。

这是一个简单的比例运算，对绝大部分考生来说，不会有什么障碍。

第

（2）问仍然以第1组数据出发。

但进一步提供了新的信息。

只要考生熟知碳酸氢钠热分解的化学方程式．确定天然碱的组成并不困难。

样品热分解产生二氧化碳112mL．说明样品中含有碳酸氢钠和碳酸钠而不含氢氧化钠。

且碳酸氢钠为0.005×2=0.01mol。

由表中第1组数据可知3．32g样品可转化为二氧化碳的总量为672mL，所以，样品中含碳酸钠的物质的量为

=0.02mol。

3．32g样品热分解产生0．45g水。

这暗示天然碱中含有结晶水。

因为O.01mol碳酸氢钠热分解只能产生18×0.005=0.09g水。

故结晶水的物质的量为（0.45-0.09）／18=0.02mol。

第（3）问显然是为第（4）问作铺垫。

题中给出碳酸钠与盐酸分两步反应的信息．并善意地指明了解题切入点。

由表中第Ⅳ组数据可知。

样品质量增加而产生的二氧化碳体积反而减少。

这说明对7.47g样品而言。

30mL盐酸并非足量。

7.47g样品中碳酸钠为7.47／332=O.045mol，故碳酸钠和盐酸的第一步反应耗用盐酸为O.045mol。

而产生672mL二氧化碳耗用盐酸为672／22400=0.03mol。

因此，30mL盐酸中含有氯化氢为0.075mL．即盐酸溶液的物质的量浓度为2.5mol／L。

第（4）问的求解有一定的难度。

考生必须对表中所列数据有一个分析、综合的思维过程。

当盐酸的浓度和用量恒定时，天然碱样品的质量和反应产生的二氧化碳体积之间呈现先正比后反比的关系。

要讨论这种关系．首先要确定这种关系变化的转折点。

即确定二氧化碳体积随样品增加而增加到最大时的样品的质量，以及二氧化碳体积随样品的增加而减少到正好趋于零时的样品的质量。

然后按照样品质量的三个范围，分别得出二氧化碳体积的计算式，学生一定要对试题的条件有正确的理解．对反应的状况有清醒的认识，才能顺利完成这部分讨论。

这对考生的分析，推理的能力无疑是一种比较严格的考核。

【答案】

（1）504

（2）由题意可知，天然碱含NaHC03、Na2C03

n（NaHC03）=2n（C02）=2

=0.01mol

n（Na2C03）=

=0.02mo1

n（H2O）=

=0.02mol

∴天然碱组成：

2Na2C03·NaHC03·2H20

（3）2.5

（4）0

4.98≤W≤12.45V（CO2）=1680-134.9W（mL）

12.45≤W，V（CO2）=O

◆随堂练习

1．已知钡的活动性处于钾和钠之间。

下列反应可以实现的是

A．钡可以从氯化钾溶液中置换出钾

B．钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气

C．钡可以从氢化钠溶液中置换出钠

D．在溶液中钡离子可氧化金属锌

2．市场上销售的“84”消毒液，其商品标识上有如下叙述：

①本品为无色液体，呈碱性；②使用时加水稀释；③可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物。

其有效成分可能是

A．Cl2B．SO2C．NaClOD．KMnO4

3．长途运输鱼苗的时候，应使水体溶解的氧气充足，并清除过多的CO2，防止细菌滋生。

可加一些药剂。

已知Na2O2、HCl0、Ca02和氯水均能供氧，但Na202释氧太快。

则选用的最佳试剂是

A．Na2O2B．HCl0C．CaO2D．氯水

4．某溶液中含有HCO3-、SO32-、AlO2-、OH-4种离子。

若向其中加入Na2O2溶液中离子浓度基本保持不变的是

A．HCO3-B．SO32-c．AlO2-D．0H一

5．①氧化钠②氢氧化钠③过氧化钠④亚硫酸钠。

lmol上述固体物质长期放置于空气中。

最后质量增加情况是（不考虑潮解因素）

A．①=②>③>④B．①>③>④>②

C．②>①=③>④D．④>②>③>①

6．将10g某物质完全燃烧后的产物通过足量的Na202，Na202的质量增加了10g，则该物质不可能是

A．H2B．COC．C2H50HD．CH3COOH

7．在甲、乙、丙、丁四个烧怀内分别放入O.1mol钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠。

然后各加入100mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁的质量分数大小为

A．甲<乙<丙<丁B．丁<甲<乙=丙

C．甲=丁<乙=丙D．丁<甲<乙<丙

8．将4.6克金属钠分别投入100克的下列物质中A.水B.饱和食盐水C.溶质质量分数为10%的盐酸D.溶质质量分数为2%的硫酸铜溶液

比较上述四种情况下产生氢气的质量

（1）写出反应AC的离子方程式，比较两反应的快慢

（2）说明BD产生的现象和原因

（3）反应A所得溶液的溶质质量分数是多少？

若温度下NaOH的溶解度是22g，则至少再加几克的Na才能使溶液变成饱和？

9．苏打和小苏打有着广泛的应甩。

试从消耗反应物的量等角度，回答下列问题：

（1）做面条时防止面粉较长时间储存变酸味．

常加入适量的面碱，选用。

因为。

（2）作为泡沫灭火器的药品，选用。

因为。

（3）用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等。

选用。

因为o

（4）胃溃疡（胃壁溃烂或穿孔）病人的胃酸过多，医生给服用Al（0H）3胶乳，既不用苏打也不用小苏打．是因为。

10.“套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另一玻璃仪器中，经组装来完成原来需要两只或更多普通玻璃仪器进行的实验。

因其具有许多优点，近年被广泛开发并应用于化学实验中。

下述两个实验均为“套管实验”．请观察实验装置、分析实验原理。

回答下列问题：

实验一：

如图甲。

小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球。

（1）从点燃酒精灯开始，试管及烧怀A、B中能观察到的现象有

（2）整个实验结束时。

在操作上需要特别注意的问题是

（3）通过该实验可以得出的结论是：

试回答下列问题：

（1）若上述的悬浊液是NaHC03和NH4Cl的混和液，则I和Ⅱ的总反应式为

（2）由这一反应可知NaCl比NaHCO3溶解度

（3）操作I、Ⅱ不能颠倒的原因是：

（4）Ⅲ的操作叫。

（5）Ⅳ的操作叫。

12．白色粉末A是NaHC03与KHC03的混合物。

取甲、乙、丙三份质量不同的A样品分别与50.OmL相同浓度的盐酸充分反应．得到气体的体积（标况）与A的质量关系如下表

实验组别

甲

乙

丙

稀盐酸的体积（mL）

50．0

50．0

50．0

A样品的质量（g）

2．84

5．25

7．00

气体的体积（L）

0．672

0．896

0．896

试计算：

（1）该盐酸的物质的量浓度。

（2）混合物中NaHC03的质量分数。

13．在密闭容器中，将碳酸氢钠和过氧化钠的混合粉末加热到250℃，使其充分反应，最后测得残余固体中两种化合物组成，分别为amol和bmol，且a>b。

回答下列问题：

（1）容器中有关反应的化学方程式是

（2）反应后容器中固体的成份及其物质的量是

（3）原混合物中碳酸氢钠和过氧化钠的物质的

量分别是。

（4）反应后容器内气态物质的成份及其物质的

量是。

14.（2000广东高考题）在1．00L1.0mol·L-1Na0H溶液中通入16.8L标况下的CO2，计算所得溶液中含有NaHC03和Na2CO3的物质的量。

15．把NaHC03和Na2C03·10H20的混合物6.56g溶于水，制成100mL溶液，其中Na+物质的量浓度为0.5mol·L-1，若将6.56g这种混合物加热至恒重时会失重多少?

◆随堂练习参考答案

1．B2.C3.C4.C5.B6.C7.B

8.

（1）相等

（2）2Na+2H20=2Na++20H-+H2↑；

2Na+2H+=2Na++H2↑反应C快。

（3）均产生气体，B中变浑浊，因钠与水反应消耗了水，原溶液是饱和溶液，所以有食盐析出；D中有蓝色和黑色沉淀生成，因钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，而钠与水的反应是放热反应，氢氧化铜受热分解生成黑色的氧化铜。

（4）7.66%；13.3g

9.

（1）苏打：

中和等量的H+，Na2C03比NaHC03的用量少（质量比为53：

84）。

（2）小苏打：

产生等量的CO2。

NaC03比Na2C03的用量少（质量比为84：

106）。

（3）苏打：

Na2C03的水解程度比NaHC03大。

产生等量的0H一需Na2CO3的量较少。

（4）Na2C03、NaHCO3与胃液与盐酸反应生成CO2、气体会加速胃穿孔。

10.

（1）小试管中棉球变成蓝色；B烧怀中澄清石灰水变浑浊．A中有气泡冒出。

（2）防止倒吸（3）NaHC03热稳定性比Na2C03小。

NaHC03加热分解生成Na2CO3、H20、C02；Na2CO3加热不分解。

11.

（1）NaCl+NH3+CO2+H20=NaHC03↓+NH4Cl

（2）大

（3）由于CO2在水中的溶解度很小，再通NH3也不可能产生大量HC03-．故不可能析出NaHC03晶体。

（4）过滤（5）灼烧

12.

（1）O.800mol·L-1

（2）29．6％

13.

（1）2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑

（2）Na2CO3amolNaOHbmol

（3）amol；

mol

（4）O2

molH2O

mol

14.[解析]该题属于过量计算和多步反应的计算．据此考查考生思维的敏捷性和严密性。

解本题首先要明确C02跟NaOH反应的原理。

当C02的物质的量不足NaOH的物质的量的l／2时，反应只能生成Na2C03；当C02过量时。

生成Na2CO3会完全与CO2反应转化为NaHCO3；只有当C02的物质的量大于O.5mol且小于1mol时，才会生成Na2CO3和NaHC03两