《钠的其他常见化合物 碱金属元素》讲.docx

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《钠的其他常见化合物碱金属元素》讲

复习目标：

1、掌握碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠的性质及检验

2、掌握侯氏制碱法的基本原理及应用

3、掌握碱金属元素性质的相似性和递变性

基础知识回顾：

一、碳酸钠和碳酸氢钠

（4）溶液的酸碱性。

测其稀溶液（0.1mol·L1）的pH，Na2CO3溶液的pH在12左右，而NaHCO3溶液的pH在8左右。

3、碳酸氢钠和碳酸钠的制法

注意：

不能先通入CO2达饱和后再通入NH3，因为CO2在水中的溶解度很小（1∶1），即使通入过量的NH3，所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少，这样就无法制取NaHCO3。

【典型例题1】（2009·惠州调研）有两个分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶，因标签失落而无法区分。

有4位同学为鉴别它们，分别设计了下列四种不同的方法，其中可行的是（　　）

A．分别取样配成溶液，再加入澄清石灰水，观察是否有沉淀生成

B．分别取样后，加入相同浓度和相同体积的稀盐酸，观察反应的快慢

C．分别取样加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生

D．分别取样配成溶液，在火焰上灼烧，观察火焰的颜色

【迁移训练1】有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，A、B中分别有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是（　　）

A．A装置的气球膨胀速率大

B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2mol/L

C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1mol/L

D．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量一定相同

二、氢氧化钠

【典型例题2】在1.00L1mol/L氢氧化钠溶液中通入16.8L标准状况下的CO2气体，所得的溶液中含有的溶质是（）

A．Na2CO3B．NaHCO3

C．Na2CO3和NaHCO3D．NaOH、Na2CO3和NaHCO3

【迁移训练2】往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、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、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是（）

A．甲＜乙＜丙＜丁B．丁＜甲＜乙＝丙

C．甲＝丁＜乙＝丙D．丁＜甲＜乙＜丙

三、碱金属元素

1、原子结构

（1）相似性：

最外层均为1个电子，易失去一个电子

（2）递变性：

核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大，失电子能力依次增强，活泼程度增强

2、元素性质

（1）相似性：

均为活泼金属元素，最高正价均为+1价

（2）递变性：

失电子能力依次增强，金属性依次增强

3、单质性质

（1）相似性：

均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点

（2）递变性：

还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低（原因，可与卤素对比），硬度趋向减小

三、焰色反应

许多金属或他们的化合物在燃烧时火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。

这是一种物理变化，是某种元素的性质。

钠是黄色，钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）

用品：

铂丝（或铁、铬、镍、钨等）、酒精灯（或煤气灯）、试剂。

步骤：

①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。

②蘸取溶液（沾取固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色，观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察。

③盐酸洗铂丝。

④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色，则需再酸洗，再灼烧）。

⑤再蘸取（沾取）另外化学药品进行实验。

【典型例题3】（2009·长安一中质检）已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似．下面有关锂及其化合物的叙述不正确的是（　　）

A．碳酸锂受强热很难分解

B．碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的小

C．锂在过量氧气中燃烧，主要产物是氧化锂而不是过氧化锂

D．锂可以与氮气化合生成氮化锂（Li3N）

考点详析：

考点一：

碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应及图像

1、盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中

①现象：

开始无明显现象，后有无色气体放出。

②反应：

无明显现象时反应的离子方程式：

CO

＋H＋===HCO

，无色气体放出时反应的离子方程式：

HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O。

2、Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中

①现象：

有无色气体放出。

②反应的离子方程式：

CO

＋2H＋===CO2↑＋H2O。

【典型例题4】（2010·上海，11）将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是（　　）

【迁移训练4】向含等物质的量两种溶质的甲溶液逐渐加人乙物质，生成不溶物的量（Y）与加人物的量（X）之间的关系符合图所示的是

考点二：

碳酸钠的制取及性质探究

根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl溶解度小的原理，在278K～283K（5℃～10℃）时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥．

此法优点：

保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%；NH4Cl可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。

2、碳酸钠性质探究

碳酸钠与酸反应及氢氧化钠与二氧化碳制取碳酸钠的过程均为有先后关系，分步进行，在选择题和填空题中都是热点。

在解题过程中分清先后，写出反应，进行解题。

【典型例题5】我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。

以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。

有关反应的化学方程式为：

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O。

Ⅰ．原理分析

碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是。

a．碳酸氢钠难溶于水

b．碳酸氢钠受热易分解

c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出

Ⅱ．实验探究

a．乙装置中的试剂是；

b．丁装置中稀硫酸的作用是；

c．实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是（填分离操作的名称）。

（2）另一位同学用图中戊装置（其他装置未画出）进行实验。

a．实验时，须先从管通入气体，再从管中通入气体。

b．有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置，理由是。

（3）请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：

。

【迁移训练5】（2005天津）28．（19分）根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是：

将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在30～35℃，搅拌下分批加入研①＞35℃NH4HCO3会有分解

请回答：

（1）反应温度控制在30～35℃，是因为若高于35℃，则，若低于30℃，则；为控制此温度范围，采取的加热方法为。

（2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是。

静置后只析出NaHCO3晶体的原因是。

用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去杂质（以化学式表示）。

（3）过滤所得的母液中含有（以化学式表示），需加入，并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH4Cl。

（4）测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是：

准确称取纯碱样品Wg，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1～2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c（mol/L）的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示CO32－＋H＋＝HCO3－反应的终点），所用HCl溶液体积为V1mL，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液总体积为V2mL。

写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式：

NaHCO3（％）＝

【典型例题6】A、B、C、D、E五种物质都含有同一元素，它们按下图所示关系相互转化，已知A为单质。

（1）写出A～E的化学式

（2）分别写出有关反应的化学方程式，其中属于氧化还原反应的，请标出电子转移的方向和数目

①A→B：

________②A→C：

________

③A→D：

________④C→D：

________

⑤C→E：

________⑥D→E：

________

（1）写出下列物质的化学式：

C________E_______

（2）写出下列反应的化学方程式：

B→D：

_______________________________

C→E：

_______________________________

（3）画出F的电子式：

________________

（4）常温下若电解1LC的饱和溶液，当电路中通过0.1mol电子时，溶液的pH值（假设溶液体积不变）为_________。