高考化学精品资料--碱金属元素

中国最大的教育门户E度高考网以研究物质性质的方法和程序来探究钠的性质。2.以研究碳的化合物来探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。3.掌握钠及其化合物的知识。4.探究碱金属的递变规律.碱金属元素化合物(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中，Na及Na2O2溶于水均会产生气态物质，所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。(2)注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。若先发生反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，必还发生2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，即应先考虑Na2O2跟CO2的反应。(3)正确理解“焰色反应”：①它是元素的一种物质性质。无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。它属物理变化过程。考点解读知识体系中国最大的教育门户E度高考网②不是所有元素都有特征的焰色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。③焰色反应的显色过程与气体物质燃烧时产生各色火焰的过程有着本质的区别。焰色反应并非金属及其化合物自身发生燃烧反应而产生各种颜色火焰的过程，而是它们的原子或离子的外围电子被激发而产生的各种颜色的光的过程。第1课时钠与水的反应1．钠与水的反应可以概括为：浮、熔、响、游、红五个字来记忆。（1）钠投入水中并浮在水面上——密度小于水。（2）钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶声，产生气体。（3）同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。（4）反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。2．钠与酸溶液反应当钠投入酸溶液中，钠首先与酸电离出的H+反应：2Na+2H+2Na++H2↑；当酸完全反应后，过量的钠再与水反应，故钠与酸溶液反应比钠与水反应更剧烈。3．钠与盐溶液的反应实质上是先与水反应生成NaOH，NaOH再与盐反应。与CuSO4溶液反应：2Na+2H2ONaOH+H2↑(1)CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2(2)合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑（2）与FeCl3溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl36NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑4.钠和盐溶液反应，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。钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。【例】下列关于钠与水反应的说法不正确的是（）①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变红；②将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应；③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧；④将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用锡箔包住，在锡箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等。A．①②B．②③C．②③④D．①②③④[解析]钠与水反应产生氢氧化钠只能使酚酞变红，而不能使石蕊变红。钠与水的反应本质是钠与H+的反应，所以钠先与盐酸溶液中的酸反应。钠在水蒸气中反应产生的是氢气，尽管温度高且反应放热，因无氧气不能燃烧。钠的密度比水大，浮在水面上时，就有部分钠被氧气氧化，而用锡箔包住的钠不会被氧气氧化，所以与水反应的钠质量不相等，两者放出氢气的质量也不相等。[答案]D第2课时过氧化钠的结构与性质1．Na2O2的结构特点基础过关基础过关典型例题中国最大的教育门户E度高考网中，氧是－1价，这是因为两个氧原子之间以一对共用电子相结合（非极性键），形成了一种不太稳定的结构。2．Na2O2的性质－1价介于氧的两种较稳定化合价0价和－2价之间，因此Na2O2既可以在一定条件下获得电子表现氧化性（如与SO2、Fe2+、品红等反应），也可以在一定条件下失去电子表现还原性（如与H+和MnO4反应），还可以在一定条件下发生歧化反应（如与H2O、CO2等反应）；但以氧化性为主。Na2O2与SO2反应：Na2O2+SO2Na2SO4Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化成Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀：3Na2O2+6FeCl2+6H2O2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl。Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊：Na2O2+H2S2NaOH+S↓。Na2O2投入品红溶液中，可使品红溶液褪色(褪色原理与SO2不同)。【例】在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化纳作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品、用上图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。（1）A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：。（2）填写表中空格：（请在答题卡上填空）仪器加入试剂加入该试剂的目的B饱和NaHCO3溶液CD（3）写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：。（4）试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：。[解析]要证明过氧化钠可作供氧剂，必须验证实验产物是O2，故实验目的就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应。实验仪器中的A是二氧化碳发生装置，B、D是除杂装置，C是反应装置，E是尾气处理与收集装置。本实验可能存在的杂质气体有：HCl和水，但由于过氧化钠与二氧化碳的反应是离子反应，故水不必除去。试管F中收集满气体后，下一步实验操作应是验证实验产物是O2。为检验生成的O2应将试管F从水槽中取出，然后用带火星的木条伸入管口进行检验，但是取出F前，应将装置A中的反应停止。[答案]（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑（2）B饱和NaHCO3除CO2中的HClCNa2O2粉末反应物DNaOH溶液除去未反应的CO2（3）2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2（4）将带火星的木条插入试管检验木条能否复燃。[方法技巧]做实验首先确立实验目的，确定装置B、C、D的作用是解答本题的关键。易错点是部分考生考虑二氧化碳中的水必须除去，从而认为装置是干燥装置，D是Na2O2与CO2反典型例题中国最大的教育门户E度高考网应装置而出现错误。第3课时碳酸钠、碳酸氢钠1．碳酸钠、碳酸氢钠主要性质比较及鉴别（1）热稳定性不同。分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一个为Na2CO3。（2）和酸反应速率不同。分别取一定质量的固体，加入等浓度、等体积的盐酸，反应快、产生气体多的为NaHCO3，另一个为Na2CO3。（3）阴离子不同。分别取其稀溶液，滴加氯化钡稀溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一个为NaHCO3。（4）溶液的酸碱性。测其稀溶液(0.1mol·L1)的pH，Na2CO3溶液的pH在12左右，而NaHCO3溶液的pH在8左右。2.碳酸钠溶液与盐酸反应时，二者滴加的次序不同，产生的现象不同。向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过量）：2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O。若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸（开始时酸不足）：HCl+Na2CO3NaCl+NaHCO3（无气泡），HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O。由以上分析可知，不同的滴加顺序产生不同的现象，这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。3.碳酸氢钠和碳酸钠的制法（1）制取NaHCO3的方法①减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。②往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3（2）联碱法制纯碱原理①在饱和食盐水中通NH3饱和后，再通CO2：NH3+CO2+H2ONH4HCO3②生成NH4HCO3的溶解度大，而c(Na+)也大，而NaHCO3溶解度小，故产生沉淀：NaCl+NH4HCO3NaHCO3↓+NH4Cl，总方程式：NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。③将析出沉淀加热，制得Na2CO3（纯碱）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。【例1】（2010安徽卷）将0.01mol下列物质分别加入100mL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)①Na2O1②Na2O③Na2CO3④NaClA.①②③④B.①②④③C.①=②③④D.①=②③=④答案：A解析：①②溶于水，溶质都是0.02moL,但前者有氧气生成，因此氢氧根浓度大，有①②;③典型例题基础过关中国最大的教育门户E度高考网中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此有A正确。【例2】（2010上海卷）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答案：C解析：此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；此时开始放出气体，分析图像，可知选C。易错警示：解答此题的易错点是，不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步进行的，首先发生的是HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl；进行完全后，再发生：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑【例3】(2009全国卷Ⅰ11)为了检验某含有3NaHCO杂质的23NaCO样品的纯度，现将1w克样品加热，其质量变为2wg,，则该样品的纯度（质量分数）是（）A.211845331B.12184()31C.211734231D.2111158431答案A解析2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2Om(减少)2×8410662中国最大的教育门户E度高考网(w1-w2)解得x=31)(8421ww，将其带入下式可得：w(Na2CO3)=(w1-x)/W1=112315384，A项正确。第4课时碱金属1．焰色反应（1）概念：多种金属或它们的化合物在燃烧时使火焰呈特殊的颜色，叫焰色反应。（2）用品：铂丝（或铁、铬、镍、钨等）、酒精灯（或煤气灯）、试剂。（3）焰色反应鉴别盐类的步骤：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。钾、钠焰色反应颜色：钾——紫色（透过蓝色钴玻璃）；钠——黄色。2．碱金属的性质规律与特例（1）通常合金多呈固态，而钠钾合金却是液态。（2）碱金属单质在空气或氧气中燃烧时，生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物，而Li只生成Li2O。（3）碱金属单质密度一般随核电荷数增大而递增，但K的密度比Na小。（4）碱金属单质一般跟水剧烈反应，但Li跟水反应缓慢（LiOH溶解度小