第三章 学案13 钠的其它常见化合物 碱金属元素

高考总复习同步训练学案13 钠的其它常见化合物 碱金属元素考纲要求1.从原子的核外电子排布，理解A族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。2.了解Na2CO3和NaHCO3的性质、转化和制法。知识点一钠的其它常见化合物1氢氧化钠(NaOH)(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种_色_体，_溶于水并放出大量的热，有_性；易吸收空气中的水分而_。(2)化学性质具有碱的通性能使酸碱指示剂变色。与强酸反应的离子方程式为：_。与酸性氧化物、两性氧化物反应：如与Al2O3反应的离子方程式为：_。与盐反应如与NH、Cu2反应的离子方程式分别为：_；_。如与HCO反应的离子方程式为：_。与单质反应如与Al、Si反应的离子方程式分别为：_；_。(3)NaOH的制取土法制碱：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；现代工业制碱：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。(4)NaOH在有机反应中的应用提供碱性环境，如：卤代烃的水解和消去反应，酯类的水解和油脂的皂化。问题思考1实验室称量NaOH固体时应注意什么问题？ 2盛放NaOH溶液等碱性溶液的试剂瓶为什么不用磨口玻璃塞？ 2碳酸钠和碳酸氢钠的比较问题思考3向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2，可观察到什么现象？为什么？ 知识点二碱金属元素1碱金属元素Li、Na、K的原子结构示意图分别为_、_、_。(1)相同点：最外层都是_个电子。(2)不同点：从Li到Cs电子层数_，原子半径_。2碱金属元素性质的相似性(1)单质均呈_色(Cs除外)，有金属光泽，硬度_，密度_，熔点_，有良好的导电性和导热性；(2)最高正价均为_价；(3)均为活泼金属，氧化物对应的水化物均为_；(4)单质均能与非金属单质发生反应；(5)单质均能和水发生反应：2M2H2O=2MOHH2(M代表碱金属)。3碱金属元素性质的递变性(按原子序数递增的顺序)(1)单质的熔、沸点呈现_趋势；(2)元素的金属性逐渐_，单质的还原性逐渐_；(3)与O2反应的产物越来越复杂，反应程度越来越_；(4)与水反应的程度越来越_，产物的碱性逐渐_。知识点三焰色反应1焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于_变化， 属于元素的性质。2焰色反应的操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。3常见元素的焰色钠元素_色；钾元素_色(透过_观察)；铜元素_色。问题思考4做焰色反应实验时，为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸？ 一、Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法1根据热稳定性不同 2根据和酸反应生成气体的速率不同鉴别 3根据阴离子不同用盐溶液鉴别 4根据溶液的酸碱性鉴别 典例导悟1 (2011山东青岛统考)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是(填装置序号)_。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是(填选项序号)_。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是(填化学式)_。(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应，当石灰水过量时，其离子方程式为：_；当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时，所得溶液中溶质的化学式为_，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子_。二、CO2与NaOH溶液反应的计算思维模型典例导悟2标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 molL1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO)与c(HCO)的比值为(不考虑CO、HCO的水解)()A11 B12 C21 D13听课记录：三、Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应1盐酸逐滴加入Na2CO3溶液(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：COH=HCO，无色气体放出时反应的离子方程式：HCOH=CO2H2O。2Na2CO3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：CO2H=CO2H2O。3碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象的归纳总结(1)向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示；(2)向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示；(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比xy11，其他比例时的图象略)；(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比mn11，其他比例时的图象略)。典例导悟3 取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1 molL1的盐酸，标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示，试回答下列问题：(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为_。(2)曲线A表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质成分是_，其物质的量之比为_。(3)曲线B表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为_mL。题组一钠的重要化合物1(2010安徽理综，13) 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)()Na2O2 Na2O Na2CO3 NaClA BC D2(2009全国理综，8)下列叙述中正确的是()A向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12C等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同D向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，有NaHCO3结晶析出题组二碱金属单质及其化合物3(2010上海，11)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图象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()4判断正误(1)Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2()(2010全国理综7A)(2)K与水反应比Li与水反应剧烈。()(2010重庆理综8C)题组一Na2CO3、NaHCO31现有25 mL 2 molL1 Na2CO3溶液和75 mL 1 molL1的稀盐酸。将Na2CO3溶液缓慢滴到稀盐酸中；将稀盐酸缓慢滴到Na2CO3溶液中，两操作的现象及结果(标准状况下)是()A现象相同，所得气体的体积相等B现象相同，所得气体的体积不等C现象不同，所得气体的体积相等D现象不同，所得气体的体积不等2(2011安阳模拟)把7.4 g Na2CO310H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配成100 mL溶液，其中c(Na)0.6 molL1，若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物的质量为()A3.18 g B2.12 g C5.28 g D4.22 g3(2010海南，15)A是自然界存在最广泛的A族元素，常以化合物F存在。从单质A起始发生的一系列化学反应可由右图表示：请回答下列问题：(1)A与水反应的化学方程式为_，E与水反应的化学方程式为_；(2)F的化学式为_，G和D的电子式分别为_和_；(3)D与H反应可能生成的盐有_(填化学式)；(4)实际生产中，可由F为原料制备单质A，简述一种制备方法_。题组二焰色反应4用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色。下列判断正确的是()A只含有NaB一定含有Na，可能含KC既含有Na，又含KD可能含有Na，可能含有K题组三碱金属元素的结构与性质递变规律5以下各项叙述中错误的是()A原子半径由小到大的顺序是LiNaKRbCsB同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小C碱金属单质的密度比较为LiKNaRbD碱金属离子的氧化性比较为LiNaKNaHCO3，向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2后溶液中有NaHCO3晶体析出，D正确。3C滴加盐酸先发生反应OHH=H2O，再发生反应COH=HCO，最后发生反应：HCOH=CO2H2O；因n(OH)n(CO)0.01 mol，故加入0.02 mol HCl后开始有气体生成，故C正确。4(1)(2)考点集训1D2A将Na2CO310H2O和NaHCO3加热至恒重时物质为Na2CO3，n(Na2CO3)n(Na)0.6 molL10.1 L0.03 mol，所以m(Na2CO3)0.03 mol106 gmol13.18 g。3(1)Ca2H2O=Ca(OH)2H2NaHH2O=NaOHH2(2)CaCO3 (3)Na2CO3、NaHCO3(4)CaCO3高温加热分解生成CaO，CaO经电解生成单质Ca4B5.D6.C7.c.(1)饱和碳酸氢钠溶液吸收未反应的NH3过滤(2)aNH3bCO2增大CO2气体与溶液接触的面积，提高CO2在溶液中的吸收率(3)往烧碱溶液中通入过量CO2(或往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等)解析(1)甲装置是CO2的发生装置，由于盐酸易挥发，故生成的CO2气体中会含有HCl气体，乙装置的作用是除去CO2中的HCl气体，所以乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，丙是制备碳酸氢钠的发生装置，丁的作用是吸收多余的NH3，防止其污染环境。从溶液中分离出NaHCO3晶体的方法是过滤。(2)实验时必须制取含氨的饱和NaCl溶液，然后使之与CO2反应。因为NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，故先从a导管通入NH3，后从b导管通入CO2。己装置中有多孔球泡，增大CO2气体与溶液的接触面积，提高了CO2在溶液中的吸收率。(3)此题是开放性试题，制备少量碳酸氢钠的方法：用碳酸氢铵与适量的饱和食盐水反应；往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等。