文档文本内容
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第01 讲 钠及其重要化合物
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 钠及其氧化物............................................................................................................................
知识点1 钠的性质及应用..............................................................................................................................
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物...................................................................................................................
考向1 考查钠的性质及其应用......................................................................................................................
【思维建模】金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
考向2 考查钠的氧化物及其应用..................................................................................................................
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠.................................................................................................................
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法........................................................................................
知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂..................................................................................................
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象....................................................................................
知识点4 侯氏制碱法原理..............................................................................................................................
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验....................................................................................................
考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象...............................................................................................
【思维建模】用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
考向3 考查侯氏制碱法..................................................................................................................................
考点三 碱金属 焰色试验.........................................................................................................................................
知识点1 碱金属的一般性与特殊性..............................................................................................................
知识点2 焰色试验.........................................................................................................................................
考向1 考查碱金属的相似性、递变性...........................................................................................................
考向2 考查焰色试验操作及应用..................................................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
钠及其氧化物
选择题
非选择题
5 题3 分
7 题3 分
15 题2 分
3 题3 分
碳酸钠、碳酸氢
钠
选择题
非选择题
3 题3 分
7 题3 分
15 题12 分
碱金属、焰色试
验
选择题
非选择题
13 题2 分
16 题2 分
12 题3 分
考情分析:
(1)从考查题型和内容上看,试题以选择题为主,常以一个选项重点考查钠的重要性质、过氧化钠结构与性质、
碳酸钠和碳酸氢钠的比较和转化等。
(2)从命题思路上看,该考点一般不单独出现,而是分散到不同题型和题目中。在选择题中考查钠与氧气反应时
的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等,题目难度较小。
在非选择题中进行考查迁移能力的可能性。
复习目标:
1.掌握钠的主要性质及其应用。
2.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。
3.注重钠及其化合物性质,构建知识网络化、系统化的模型。
2
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3
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考点一 钠及其氧化物
知识点1 钠的性质与应用
1.钠的物理性质
色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点(97.8℃)低(小于100 ℃),密度(0.97g·cm-3)比水的
小,但比煤油的大
2.从钠的原子结构认识钠的化学性质——强还原性
(1)与非金属反应
①常温下与空气接触缓慢氧化:________________________ (现象:白色固体——新切开的钠断层变暗)
②在空气(或氧气)中燃烧:____________________________ (现象:发出黄色的火焰,产生淡黄色固体)
③钠与硫混合研磨生成Na2S:____________________________ (研磨时容易爆炸)
④在氯气中燃烧: (白烟,火焰为黄色)
⑤与氢气反应生成NaH:
(2)与水反应:
【实验探究】Na 与H2O(含酚酞)反应的现象及解释
(3)与酸的反应: (直接与H+反
应)
得分速记
①钠与酸反应比与水反剧烈,极易爆炸,要特别小心
②钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2,如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应
(4)钠与碱溶液的反应:钠与碱溶液反应的实质是Na 与水的反应
4
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Na 与NaOH 溶液的反应: (仅此一步反应)
(5)钠与盐溶液的反应:钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH 与盐发生复分解反应(若
氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)
①与CuSO4溶液反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ (1)
CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓ (2)
合并(1)和(2)得 (方法:去掉NaOH)
Na
②
与Fe2(SO4)3溶液的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
6NaOH+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4
合并(1)和(2)得 (方法:去掉NaOH)
③与NH4Cl 溶液反应:
(6)钠与熔融状态的盐反应:通常金属钠不能从盐溶液中置换出金属;若盐为熔融状态,钠可以置换出较不
活泼的金属,如:
4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti
Na+KCl=====NaCl+K↑ (制取金属钾,因为钾的沸点比钠的低,使钾成为钾蒸气而逸出)
(7)与有机物反应
①与乙醇反应:
②与苯酚反应:
③与乙酸反应: (钠与乙醇、苯酚、乙酸反应越来越剧烈)
3.钠的制取及保存
(1)制取(电解熔融的NaCl):
(2)保存:密封保存,通常保存在 中
4.钠的取用
取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸吸干表面的煤油,然后在玻璃片用小刀切下一块绿豆
粒大小的钠,并将多余的钠放回原试剂瓶中
5.钠的存在与用途
(1)存在:自然界中钠只能以化合态的形态存在,主要以氯化钠的形式存在
(2)用途:
①钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂
②金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼:4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti
③用作电光源,制作高压钠灯
④制备过氧化钠
6.金属钠露置在空气中的变化过程
金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象如下所示
5
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Na――→(生成 )――→(生成 )――→(NaOH______)――→(生成Na2CO3·10H2O)――→(生成
)
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠 (Na2O)
过氧化钠 (Na2O2)
电子式
Na+
Na+
O
2
Na+
Na+
2
O
O
组成
Na+与O2-以2:1 形成离子化合
物
Na+与O(过氧根离子)以2:1 形成离子化合物
阴、阳离子数之比
1:2
1:2
颜色状态
固体
固体
是否为碱性氧化物
是
不是 (过氧化物)
氧元素化合价
-2 (最低价态)
-1 (中间价态)
生成条件
常温下与钠反应
加热或点燃金属钠
化
性
热稳定性
不稳定(2Na2O+O2
2Na2O2)
稳定
与H2O 反
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O
氧化性
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存
干燥、封闭
干燥、封闭
得分速记
Na
①
2O2具有强氧化性,但Na2O2与水、CO2反应时,水中的氢与CO2中的碳都处于最高价态,不能被氧
化,故反应为Na2O2自身的氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,1 mol Na2O2参加反应,转移1
mol 的电子
Na
②
2O2的漂白性是指Na2O2生成的氧气可以将一些有色有机物氧化成无色,此性质称其为漂白性。漂白有
色物质的反应也是氧化还原反应,是化学性质;与活性炭的漂白原理——吸附有色物质发生物理变化不同
Na
③
2O2与其他物质反应时不一定都产生O2,如:Na2O2+SO2===Na2SO4
④Na2O2与CO2、H2O(g)反应的先后顺序:一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应,可看
作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应
2.Na2O2的强氧化性与还原性
Na2O2中氧元素为-1 价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,主要表现较强的氧化性
(1)强氧化性
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①Na2O2与SO2的反应:Na2O2+SO2===Na2SO4
②Na2O2与Na2SO3溶液的反应:Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+NaOH
Na
③
2O2与FeCl2溶液的反应:能将Fe2+氧化成Fe3+,得到 并产生
Na
④
2O2与氢硫酸的反应:Na2O2+H2S===2NaOH+S (溶液变_________)
Na
⑤
2O2与品红溶液的反应:能使
⑥Na2O2能使 (产生了碱)后 漂白性),同时产生无色的气泡
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2
(3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应
3.CO 和H2完全燃烧后的产物与Na2O2反应的计算
【讨论1】a g H2在O2中完全燃烧,将其燃烧产物(H2O)通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少
克?
2H2+O2=====2H2O ①
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ②
①+②得:H2+Na2O2===2NaOH
【结论1】a g H2在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,恰好能使Na2O2固体质量增加a
g
【讨论2】a g CO 在O2中完全燃烧,将其燃烧产物(CO2)通过足量的Na2O2固体,Na2O2固体质量增加多少
克?2CO+O2=====2CO2
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
①+②得:CO+Na2O2===Na2CO3
【结论2】a g CO 在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,恰好能使Na2O2固体质量增加a
g
【结论3】a g H2和CO 的混合气在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体,恰好能使Na2O2
固体质量增加a g
【结论4】凡分子组成符合通式(CO)m(H2)n的物质,a g 该物质在O2中完全燃烧,将其燃烧产物(CO2、H2O)
通
过足量的Na2O2固体,恰好能使Na2O2固体质量增加a g。或是由C、H、O 三种元素组成的物质,只要C、
O 原子个数比为1 1∶,即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有
①无机物:CO 、H2及CO 与H2的混合气
②有机物:甲醛(CH2O)、甲醇(CH4O)、乙酸(C2H4O2)、甲酸甲酯(C2H4O2)、乳酸C3H6O3)、葡萄糖(C6H12O6)
及果糖(C6H12O6)等
③对于a g 有机物(CxHyOz)在O2中完全燃烧,将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体
若x=z,则增重为a g;若x>z,则增重为大于a g;若x<z,则增重为小于a g
考向1 考查钠的性质及其应用
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例1(2023·湖南长沙·二模)下列根据已知的反应规律得到的推断正确的是
选
项
已知
推断
A
将Fe 加入
溶液中:
将Na 加入
溶液中:
B
向NaOH 溶液中通入少量
:
向NaOH 溶液中通入少量
:
C
稀盐酸与NaOH 溶液反应至中性:
稀硝酸与
溶液反应至中性:
D
用惰性电极电解氯化钠溶液:
用惰性电极电解
溶液:
A.A
B.B
C.C
D.D
思维建模 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
【变式训练1】(2023·湖南·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
编
号
实验目的
实验方案
A
检验蔗糖是否发生水解
直接向水解后的溶液中加入新制氢氧化铜并加热,观察现象
B
探究氯乙烷是否含有氯元素
取2mL 氯乙烷样品于试管中,加入5mL20%KOH 的溶液并加热,
冷却到室温后向试管中滴加
溶液
C
比较次氯酸和醋酸酸性强弱
用pH 计测量相同浓度
溶液与
的pH,比较两溶液
的pH 大小
D
探究金属钠在氧气中燃烧所
取少量固体粉末,加入2~3mL 蒸馏水,观察是否有气体生成
8
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得固体粉末的成分
A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练2】(2024·湖南·模拟预测)下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是
A.用酒精灯直接加热烧瓶
B.滴定接近终点时,可用锥形瓶内壁触碰滴定管的尖嘴将悬挂的半滴溶液沾落
C.金属钠不慎着火时,可用泡沫灭火器扑灭
D.萃取、分液时,振荡分液漏斗的操作是盖上分液漏斗上口玻璃活塞并用右手食指抵住,左手握住下端
旋塞,正立分液漏斗,上下振荡
考向2 考查钠的氧化物及其应用
例2(2024·湖南长沙·二模)设阿伏加德罗常数的值为
,则下列说法正确的是
A.标准状况下,16.8L
与足量氯气在光照下反应生成
分子数目小于0.75
B.常温常压下,56g Fe 和足量浓盐酸反应转移电子数为3
C.1.05mol
分别与足量
、
反应,转移的电子数目均为1.05
D.将50mL、18mol/L 的浓硫酸与足量铜粉共热,产生的
分子数为0.45
【变式训练1】(2024·湖南长沙·一模)设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A.0.1mol Na2O2固体与足量的H2O 充分反应,转移
个电子
B.1mol[Cu(NH3)4]2+中含有
键的数目约为
C.
酸性溶液中所含
的数目为
D.
的
溶液中含有
的数目为
【变式训练2】(2024·湖南岳阳·一模)物质的性质决定用途。下列两者对应关系不正确的是
A.
能吸收
产生
,可用作呼吸面具供氧剂
B.
溶液呈酸性,可用于腐蚀电路板上的Cu
C.
呈弱碱性,可用于治疗胃酸过多
D.液氨汽化需要吸收大量的热,可用作制冷剂
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠
知识点1 Na2CO3、NaHCO3 的性质、用途及制法
物质
比较项目
Na2CO3
NaHCO3
俗名
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色与态
细小
水溶性
都 ,Na2CO3的溶解度 NaHCO3的溶解度
溶液的碱性
显碱性(较强)
显碱性(较弱)
热稳定性
稳定、受热不易分解
不稳定受热分解
2NaHCO3
△
Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应
______________________________
______________________________
相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈
与NaOH 反应
不反应
与Ca(OH)2反应
与Ca(OH)2反应存在少量过量问题
与BaCl2反应
不反应
与CO2及H2O
不反应
相互转化
用途
玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、
石油、冶金等工业
发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗
胃酸过多
知识点2 Na2CO3 和NaHCO3 的鉴别与除杂
1. Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
①利用热稳定性不同:将固体加热,无明显变化的是Na2CO3;放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是
②利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下):向固体(或溶液)中滴加 ,产生气泡速率
快(或立即产生气泡)的是NaHCO3;产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3
③利用阴离子的不同:向固体中滴加 ,产生白色沉淀的是Na2CO3;不产生白色沉淀的是
NaHCO3
④利用溶液的酸碱性不同:分别测定_________________,pH 大的为Na2CO3;pH 小的为NaHCO3
2. Na2CO3与NaHCO3的除杂
混合物(括号内的为杂质)
除杂方法或所用试剂
反应原理
Na2CO3 固体(NaHCO3)
加热法
2NaHCO3
△
Na2CO3+H2O+CO2↑
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量的NaOH 溶液
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
得分速记
①鉴别Na2CO3和NaHCO3时,不能用NaOH 溶液(虽然前者不反应后者反应,均无明显现象),也不能用澄
清的石灰水或Ba(OH)2溶色液,均产生白色沉淀
②将CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中开始无明显现象,后有沉淀析出。原因是①生成NaHCO3的质量比原
Na2CO3的质量大;②NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度;③反应消耗溶剂水
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知识点3 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸反应的基本图象
1. 向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 (开始时酸不足)
先:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl 无气体产生
后:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 有气体产生
现象:刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生
2. 向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液 (开始时酸过量)
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
现象:立即产生大量的气泡
知识点4 侯氏制碱法
制备原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为
C+H2O(g)=====CO+H2,CO+H2O(g)=====CO2+H2
工艺流程
反应原理
往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3
的溶解性原理,使NaHCO3从溶液中析出
(1)产生NaHCO3的反应:
(2)产生Na2CO3的反应:
绿色思想
循环使用的物质为 、__________
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
例1 (2025·湖南邵阳·二模)化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.可在馒头加工过程中添加碳酸氢铵,使馒头更加松软
B.苯甲酸钠可作为食品防腐剂,用于腊肉、香肠的生产
C.维生素C 可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
D.食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
【变式训练1】(2024·湖南怀化·模拟预测)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是
化学性质
实际应用
A
小苏打受热易分解
焙制糕点
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B
蛋白质受热变性
高温杀死流感病毒
C
SO2具有漂白性
漂白滋补品银耳等食品
D
Al(OH)3分解吸收大量热量并有水生
成
阻燃剂
A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练2】(2024·湖南衡阳·模拟预测)化学与生产、生活密切相关。下列有关说法错误的是
A.苏打的主要成分是Na2CO3
B.钢水铸模的模具需要干燥,由于高温下铁能与水反应
C.用于电器绝缘材料的聚酰亚胺属于有机高分子化合物
D.苯分子是单双键交替的正六边形结构
考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象
例2(2024·湖南衡阳·一模)拉曼光谱证实,
在水中转化为[Al(OH)4]-。将一定量的Na2CO3、NaAlO2
固体混合物溶于适量水中,再逐滴加入1mol/L 盐酸,测得溶液中
、
、[Al(OH)4]-、Al3+的物质的
量与加入盐酸的体积变化关系如图所示,则下列说法正确的是
A.
、
和[Al(OH)4]-在水溶液中可大量共存
B.d 线表示的反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O
C.原固体混合物中
与
的物质的量之比为1:1
D.V1=150mL,V2=300mL;M 点生成的CO2为0.05mol
思维建模 用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
实验操作和反应
n(CO2)-n(HCl)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:Oa 段:CO
+H+===HCO
ab 段:HCO+H+===H2O+CO2↑
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图像特点Oa=ab
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:HCO+H+
===H2O+CO2↑
向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐
酸,离子方程式:
Oa 段:H++OH-===H2O、CO+H+===HCO
ab 段:HCO+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa>ab
向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入
盐酸,离子方程式:Oa 段:CO+H+===HCO
ab 段:HCO+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa<ab
【变式训练1】(2024·湖南娄底·调研)向
溶液中逐渐通入一定量的
假设溶液体积不变
,随后取此溶液
,将其稀释至
,并向此稀释后的溶液中逐滴加入
的盐酸,产生
气体的体积标准状况下与所加入的盐酸的体积关系如图,下列分析错误的是
A.OA 段所发生反应的离子方程式:
、
B.NaOH 在吸收
后,所得溶液的溶质为NaOH 和
,其物质的量浓度之比为
C.产生的
体积标准状况下为
D.原NaOH 溶液的物质的量浓度为
【变式训练2】(2024·湖南益阳·联考)取一定量的
溶液通入
后,再继续向该溶液中逐滴加入
的盐酸,产生
的体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示,下列说法正确的是
A.原溶液中
的物质的量为
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B.原溶液通入的
在标准状况下的体积为
C.通入
后所得溶液的溶质成分为
和
D.通入
后所得溶液中含有
考向3 考查侯氏制碱法
例3(2024·湖南岳阳·模拟预测)我国制碱工业先驱侯德榜发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法,
即“侯氏制碱法”。模拟其生产工艺流程图如下,下列说法中错误的是
A.粗盐水中主要含有SO
、Ca2+、Mg2+等杂质离子,实验室可以依次加入BaCl2溶液、NaOH 溶液、
Na2CO3溶液、适量的盐酸,再过滤进行除杂精制
B.饱和食盐水中应该先通入NH3再通入CO2,操作a 是过滤
C.该流程中可循环使用的物质有CO2和NH3
D.母液中的溶质含有NH4Cl,该成分可用作氮肥
【变式训练1】(2024·湖南岳阳·一模)我国制碱工业先驱侯德榜发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱
法,即“侯氏制碱法”。其主要生产工艺流程如下图,下列说法中正确的是
A.粗盐水中主要含有
、
、
等杂质离子,可以依次加入
溶液、
溶液、
溶液及适量的盐酸等除杂进行精制
B.该流程中可循环使用的物质有
和
C.饱和食盐水中应该先通入
再通入
,操作a 是过滤
D.母液中的溶质只有
,可直接作氮肥
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【变式训练2】(2025·湖南衡阳·一模)用如图所示的实验装置模拟侯氏制碱法的主要反应原理。下列说法
正确的是
A.侯氏制碱法中可循环利用的气体为
B.先从a 管通入NH3,再从b 管通入CO2
C.为吸收剩余的NH3,c 中应装入碱石灰
D.反应后冷却,瓶中析出的晶体主要是纯碱
考点三 碱金属 焰色反应
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
1.一般性
相似性
递变性(由Li
Cs)
原子结构
周期表中的位置:第ⅠA 族
最外层均为1 个电子
电子层数逐渐增多;核电荷数逐渐增
大;
原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性,最高正价均为+1
价;最高价氧化物对应的水化物均为强碱(所
以称为碱金属),典型的活泼金属元素
金属性(还原性)逐渐增强;最高价氧化物
对应的水化物的碱性逐渐增强,如碱
性:
CsOH>RbOH>KOH>NaOH>LiOH
物理性质
(除Cs 外)都呈 ,密度较小,熔、沸
点较低
密度逐渐 ( 反常);
熔、沸点逐渐
化
与
与钠相似,都具有较强的还原性
还原性逐渐增强
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学
性
质
非
金
属
反
应
4Li+O2=====2Li2O
4Na+O2===2Na2O 2Na+O2=====Na2O2
4K+O2===2K2O 2K+O2=====K2O2
K+O2=====KO2 (超氧化钾)
2R+X2=====2RX (X=F、Cl、Br、I)
2R+S=====R2S
与O2 反应越来越剧烈,产物越来越复
杂;Li 与氧气常温和加热都只能生成
Li2O
与水
反应
2R+2H2O===2ROH+H2↑
与H2O 反应越来越剧烈;Li 与水反应不
熔化,钠与水反应时熔化,钾与水反应
熔化,且使产生的H2 燃烧发生轻微爆
炸,Rb、Cs 遇水发生剧烈爆炸
原
因
随着原子核外电子层数的增多,原子半径依次_______,原子核对最外层电子的吸引力逐渐
_____,失去电子的能力逐渐_____,单质的_____增强,元素的____________增强
2.特殊性
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小
②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中
③试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K 等需放回原瓶
④碱金属常温下均能与氧气反应生成氧化物(R2O),但Li 与氧气不管是常温还是加热均生成Li2O
⑤超氧化物(KO2)、臭氧化物(RbO3)与Na2O2性质类似,都能与H2O、CO2反应,具有强氧化性
⑥锂易于氮气反应生成Li3N (因为锂和镁处于对角线位置,化学性质相似,即LiOH、Li2CO3均为沉淀)
⑦锂的熔点最高,金属性最弱,因而锂与水反应较慢且反应时锂并不熔化
⑧一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属,但对第IA族非常活泼的金属Na、K 等除外
如:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4
⑨碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1 价,碱金属氢化
物是强还原剂。
知识点2 焰色试验
1.定义
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,其属于物理变化,属于元素的物理性质
2.焰色试验的操作
(1)洗:用 刷洗铂丝(或光洁无锈的铁丝)
目的:使铂丝上的高沸点的杂质转化为沸点相对较低的氯化物,而金属氯化物在高温时可挥发
(2)烧:将洗净的铂丝放在酒精灯(或煤气灯、酒精喷灯)上灼烧至与 。目的:除去铂丝上的杂质
(3)蘸:用灼烧合格的铂丝蘸取被灼烧的物质
(4)烧:在无色火焰上灼烧,并观察____________
(5)洗:再用____________洗净铂丝(或铁丝),并在火焰上灼烧至无色
3.应用
(1)检验 的存在,如:鉴别NaCl 和KCl 溶液
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(2)利用焰色反应制节日烟花
4.一些金属元素的焰色
金属元素
钠
钾
锂
铷
钙
铜
锶
钡
焰色
黄色
紫色
紫红色
紫色
砖红色
绿色
洋红色
黄绿色
得分速记
①观察钾元素的焰色反应时,要透过蓝色的钴玻璃,目的是滤去黄色的光,避免少量的钠元素对鉴别钾元
素的干扰
②鉴别物质和某些元素并不是所有元素,因为有些元素的焰色是无色的,如:铁、铬、铂、钨
③铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净,然后在火焰上灼烧至无色,这是因为金属氯化物在灼烧时
易挥发,若用稀H2SO4洗涤铂丝,由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发,会对后面实验造成干扰
考向1 考查碱金属的相似性、递变性
例1 (2025·湖南长沙·联考)类比是一种重要的学习方法,下列类比正确的是
A.电解熔融NaCl 可制Na,则电解熔融AlCl3可制Al
B.Al3+与
在溶液中可发生相互促进的水解反应生成沉淀和气体,则Fe3+与
也可以
C.Na 在氧气中燃烧生成Na2O2,则Li 在氧气中燃烧生成Li2O2
D.过量NaOH 溶液与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,则过量氨水与CuSO4溶液反应生成
Cu(OH)2沉淀和(NH4)2SO4
【变式训练1】(2023·湖南长沙·调研)短周期元素
的原子序数依次增大。W 是碱金属元素
中原子半径最小的元素,X 原子的最外层电子数是内层电子数的2 倍,元素Y 是地壳中含量最丰富的元
素,Z 原子的最外层电子数是其电子层数的2 倍。下列说法错误的是
A.元素
的氯化物中,各原子最外层均满足8 电子的稳定结构
B.元素X 与氢形成的化合物分子中可能含有4 个共价键
C.铁在元素Y 的常见单质中燃烧能生成黑色固体
D.元素Z 可与元素Y 形成共价化合物
【变式训练2】(2025·湖南怀化·高考真题)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z 的最
外层电子数是W 和X 的最外层电子数之和,也是Y 的最外层电子数的2 倍。W 和X 的单质常温下均为气
体。下列叙述正确的是
A.原子半径:
B.W 与X 只能形成一种化合物
C.Y 的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应
D.W、X 和Z 可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
考向2 考查焰色试验操作及应用
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例2(2024·湖南·模拟预测)下列实验操作及现象对应的结论或解释正确的是
选
项
实验操作及现象
结论或解释
A
将铁的氧化物FexOy溶于浓盐酸,然后滴入几滴KMnO4溶液,振荡,紫色褪
去
FexOy中含有二价铁
B
向盛有2mL 甲苯的试管中加入几滴酸性KMnO4溶液,用力振荡,紫色褪去
苯环能使甲基活化
C
向CuSO4溶液中通入H2S 气体,产生黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
D
取某待测液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰颜色呈紫色
该待测液为钾盐溶
液
A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练1】(2024·湖南邵阳·一模)由下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选
项
实验操作
现象
结论
A
向
、KI 混合溶液中依次加入少量氯水和
,振荡,静置
溶液分层,下层呈
紫红色
氧化性:
B
用玻璃棒蘸取待测溶液置于火焰上灼烧
火焰呈黄色
溶液中含Na 元素
C
用pH 计测定下列溶液的pH:①
溶液;
②
溶液
pH:①>②
酸性弱于
D
向浓度均为
的
和KI 混合溶液中滴
加少量
溶液
出现黄色沉淀
A.A
B.B
C.C
D.D
【变式训练2】(2024·湖南长沙·一模)明矾
是一种常用的净水剂,以废易拉罐(主要
成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图。
已知:“沉铝”步骤在煮沸条件下进行,生成
、
和
。
下列说法错误的是
A.“碱溶”步骤中发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
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B.可通过焰色试验检验“沉铝"所得滤液中的主要阳离子
C.用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液,需要将水缓慢加入到浓硫酸中
D.“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4
1.(2025·湖南·高考真题)下列有关离子反应错误的是
A.Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:
B.
加入水中:
C.
通入水中:
D.
通入NaBr 溶液中:
2.(2025·湖南·高考真题)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.用
溶液吸收少量
B.用
和水制备少量
C.用
和浓盐酸制备
D.用稀硝酸溶解少量
粉:
3.(2024·湖南·高考真题)关于
和
的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用
溶液使
转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的
差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
4.(2024·湖南·高考真题)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
(1)粗盐水加入沉淀剂A、B 除杂质(沉淀剂A 来源于石灰窑厂),写出A、B 的化学式。
A B
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:
取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。
(3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是 。
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碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是 。
(4)碳酸化后过滤,滤液D 最主要的成分是 (填写化学式),检验这一
成分的阴离子的具体方法是: 。
(5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子
方程式为:
滤液D 加石灰水前先要加热,原因是 。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢
钠的质量分数可表示为:
(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
5.(2025·湖南·高考真题)侯氏制碱法以
、
和
为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱
法基础上,以
和
为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的
,加入饱和食盐水中,搅拌,使
,溶解,静置,析
出
晶体;
③将
晶体减压过滤、煅烧,得到
固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有 (填名称)。
(2)步骤②中
需研细后加入,目的是 。
(3)在实验室使用
代替
和
制备纯碱,优点是 。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的
随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所
示。
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i.到达第一个滴定终点B 时消耗盐酸
,到达第二个滴定终点C 时又消耗盐酸
。
,所得
产品的成分为 (填标号)。
a.
b.
c.
和
d.
和
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学
所记录的
(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知常温下
和
的溶解度分别为
和
。向饱和
溶液中持续通入
气
体会产生
晶体。实验小组进行相应探究:
实
验
操作
现象
a
将
匀速通入置于烧杯中的
饱和
溶
液,持续
,消耗
无明显现象
b
将
饱和
溶液注入充满
的
矿泉
水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶
,静置
矿泉水瓶变瘪,
后
开始有白色晶体析出
i.实验a 无明显现象的原因是 。
ii.析出的白色晶体可能同时含有
和
。称取
晾干后的白色晶体,加热至恒
重,将产生的气体依次通过足量的无水
和
溶液,
溶液增重
,则白色晶体中
的质量分数为 。
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