學案鈉其它常見化合物堿金屬元素

1、學案13鈉的其它常見化合物堿金屬元素考綱要求1從原子的核外電子排布，理解IA族元素(單質(zhì)、化合物)的相似性和遞變性。2了解Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化和制法。回扣教材誓實基礎知識點一鈉的其它常見化合物1. 氫氧化鈉(NaOH)(1) 物理性質(zhì)：NaOH的俗名為燒堿、火堿或苛性鈉；它是一種 色體，溶于水并放出大量的熱，有 性；易吸收空氣中的水分而 。(2) 化學性質(zhì)具有堿的通性 能使酸堿指示劑變色。 與強酸反應的離子方程式為： 。 與酸性氧化物、兩性氧化物反應：如與Al 2O3反應的離子方程式為： 與鹽反應如與NH4、Cu2+反應的離子方程式分別為:如與HCO$反應的離子方程式為: 與

2、單質(zhì)反應如與Al、Si反應的離子方程式分別為:(3) NaOH的制取 土法制堿：Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3 J + 2NaOH ;電解 現(xiàn)代工業(yè)制堿：2NaCl + 2H2O=2NaOH + 出匸 + Cl? f。(4) NaOH在有機反應中的應用提供堿性環(huán)境，如：鹵代烴的水解和消去反應，酯類的水解和油脂的皂化。 【問題思考1. 實驗室稱量 NaOH固體時應注意什么問題？2. 盛放NaOH溶液等堿性溶液的試劑瓶為什么不用磨口玻璃塞？2.碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較磯霰氫鈉物 理 性白魚晶體嘲小白邑晶協(xié)水榕性性易榕于術(但 岀忖叫8榕 解度小耀液不穩(wěn)定.受熱與H 1反應與腫反應與W不辰

3、魚但 匚古 #匸葉 匚辺q Ci知識點二堿金屬兀素1. 堿金屬兀素Li、Na、K的原子結(jié)構示意圖分別為 、。相同點：最外層都是 個電子。(2) 不同點：從Li到Cs電子層數(shù) ，原子半徑 。2. 堿金屬元素性質(zhì)的相似性 單質(zhì)均呈色(Cs除外),有金屬光澤，硬度,密度,熔點有良好的導電性和導熱性；(2) 最高正價均為價；(3) 均為活潑金屬，氧化物對應的水化物均為 ;(4) 單質(zhì)均能與非金屬單質(zhì)發(fā)生反應；(5) 單質(zhì)均能和水發(fā)生反應：2M + 2H2O=2MOH + (M代表堿金屬)。3. 堿金屬元素性質(zhì)的遞變性(按原子序數(shù)遞增的順序) +0W t HCOj-0也 I i11,0(J i 20H-

4、 +2HC0f=Ca匚比I '匸笛 + 2%口 (喊不 足3HC0/ 4 EAl(Ohj I t ko4 r主耍用途璇璃、謖紙、制宜、洗煤滅火器相互轉(zhuǎn)化+夕滄撫舉IN屯匚口工CD圖(加知，麗(帕口旳 NaHCD【問題思考】3.向飽和Na2CO3溶液中通入過量的 CO2，可觀察到什么現(xiàn)象？為什么?(1) 單質(zhì)的熔、沸點呈現(xiàn)趨勢；(2) 元素的金屬性逐漸 ，單質(zhì)的還原性逐漸 ;(3) 與 02反應的產(chǎn)物越來越復雜，反應程度越來越 (4) 與水反應的程度越來越 ，產(chǎn)物的堿性逐漸 。知識點三焰色反應1. 焰色反應的概念其屬于變化,某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色, 屬于

5、元素的性質(zhì)。2. 焰色反應的操作酒精燈蘸取酒精燈用鹽酸酒精燈工鉑絲灼曠無色待測物灼曠觀祭火焰顏色洗著鉑絲砒汀無色。3. 常見元素的焰色鈉元素色；鉀元素 色(透過觀察)；銅元素 色?！締栴}思考】4 做焰色反應實驗時，為什么用稀鹽酸洗滌鉑絲而不用稀硫酸?課室港動匡|黑酸脊點硏析熱點一、Na2CO3和NaHCO3的鑒別方法1 根據(jù)熱穩(wěn)定性不同2. 根據(jù)和酸反應生成氣體的速率不同鑒別3. 根據(jù)陰離子不同用鹽溶液鑒別4. 根據(jù)溶液的酸堿性鑒別典例導悟1】(2011山東青島統(tǒng)考)某?；瘜W課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白 色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖IW所示。IF(1) 只根據(jù)圖i、n所示實

6、驗，能夠達到實驗目的的是(填裝置序號)o(2) 圖川、w所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應的化學方程式為 ;與實驗川相比，實驗"的優(yōu)點是(填選項序號)oA. W比川復雜B. W比川安全C .W比川操作簡便D .W可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而川不行(3) 若用實驗W驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管 B中裝入的固體最好是(填化學式) o(4) 將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應， 當石灰水過量時，其離子方程式為： ; 當碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2: 1時，所得溶液中溶質(zhì)的化學式為二、C02與NaOH溶液反應的計算 思維模型迄怙耳出用齡打稈式師打Mt?同譽:

7、丁¥ ' TI+COjNaDO j+t IQ=|"N aOU+COx = NdlOOj典例導悟2】 充分反應后溶液中A . 1 : 1聽課記錄：標準狀況下，將3.36 L C02 氣體通入 200 mL 1.00 mol-1 NaOH溶液中,c(CO3-)與c(HCO-)的比值為(不考慮CO2-、HCO3的水解)()B. 1 : 2C. 2 : 1三、Na2CO3、NaHCO3與鹽酸的反應1. 鹽酸逐滴加入Na2CO3溶液(1) 現(xiàn)象：開始無明顯現(xiàn)象，后有無色氣體放出。(2) 反應：無明顯現(xiàn)象時反應的離子方程式：CO3-+ H + =HCO3,無色氣體放出時反應的離

8、子方程式：HCO- + H =C02 f+ H2O。2. Na2CO3溶液逐滴加入稀鹽酸中(1) 現(xiàn)象：有無色氣體放出。(2) 反應的離子方程式： CO2-+ 2H + =CO2f + H2O03. 碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應的基本圖象的歸納總結(jié)(1) 向Na2CO3中逐滴加入鹽酸，消耗 HCI的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖1所示；(2) 向NaHCO3中逐滴加入鹽酸，消耗 HCI的體積與產(chǎn)生 CO?的體積的關系如圖2所示;(3) 向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗HCI的體積與產(chǎn)生 CO2的體積的關系如圖3所示(設NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x : y= 1 :

9、 1，其他比例時的圖象略);(4) 向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗HCI的體積與產(chǎn)生 CO2的體積的關系如圖4所示(設Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比 m ： n= 1 : 1，其他比例時的圖象略)。典例導悟3取等物質(zhì)的量濃度的 NaOH溶液兩份A和B,每份10 mL,分別向A、B 中通入不等量的 CO2，再繼續(xù)向兩溶液中逐滴加入0.1 mol L一1的鹽酸，標準狀況下產(chǎn)生的CO2的體積與所加鹽酸體積之間的關系如下圖所示，試回答下列問題：（2）曲線A表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶質(zhì)成分是 ，其物質(zhì)的量之比為。（3）曲線B表明，原NaOH溶液

10、中通入CO2后，所得溶液加鹽酸后產(chǎn)生 CO2氣體體積（標準狀況）的最大值為 mL。高考集訓題組一鈉的重要化合物100 mL蒸餾水中，恢復至室溫,）（ ）1. （2010安徽理綜，13）將0.01 mol下列物質(zhì)分別加入 所得溶液中陰離子濃度的大小順序是（溶液體積變化忽略不計 Na2O2 Na2O NazCOs NaClA . > > > B . > C .二 ' >D .二 >二2. （2009全國理綜II , 8）下列敘述中正確的是（）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飽和溶液，又有CaCOs沉淀

11、生成B .向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1 : 2C. 等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應， 在同溫同壓下，生成的CO?體積 相同D .向Na2CO3飽和溶液中通入足量 CO2，有NaHCOs結(jié)晶析出 題組二堿金屬單質(zhì)及其化合物 題組一 Na2CO3、NaHCO 30 0.1 0.2 030 O.i OJ 0.3 VIHCIJ/LB4. 判斷正誤（1）Li在氧氣中燃燒主要生成Li 202（）（2010全國理綜I 7A）（2）K與水反應比Li與水反應劇烈。（）（2010重慶理綜8C）A . 3.18 g3. （201

12、0 海南，15）C. 5.28 gD. 4.22 gB. 2.12 g考點集訓A是自然界存在最廣泛的n A族元素，常以化合物F存在。從單質(zhì)A起始發(fā)生的一系列 化學反應可由右圖表示：請回答下列問題：（1）A 與水反應的化學方程式為 , E與水反應的化學方程式為 ;（2）F的化學式為 , G和D的電子式分別為 和;D與H反應可能生成的鹽有 （填化學式）;（4）實際生產(chǎn)中，可由F為原料制備單質(zhì) A，簡述一種制備方法題組二焰色反應4. 用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色。下列判斷正確的是（）A .只含有Na*B .一定含有Na*，可能含K +C .既含有Na*，又含K*D

13、 .可能含有Na*，可能含有K*題組三堿金屬元素的結(jié)構與性質(zhì)遞變規(guī)律5. 以下各項敘述中錯誤的是 （）A .原子半徑由小到大的順序是Li<Na<K<Rb<CsB .同一種堿金屬元素的離子半徑比原子半徑小C .堿金屬單質(zhì)的密度比較為Li<K<Na<RbD .堿金屬離子的氧化性比較為Li * <Na* <K * <Rb*6. 以下對鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述中不正確的是（）氫氧化物中堿性最強的是氫氧化銫單質(zhì)熔點最高的是銫它們都是熱和電的良導體它們的密度依次增大，且都比水密度小它們的還原性依次增強對應離子的氧化性依次增強A .B .C.D .

14、題組四實驗探究7. （2010昆明模擬）我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)作出了突出 貢獻。以NaCI、NH3、CO2等為原料先制得 NaHCO3，進而生產(chǎn)出純堿。有關反應的化學方 程 式為：NH3 + CO2 + H2O=NH4HCO3 ； NH4HCO3 + NaCI=NaHCO 3 J + NH4CI ;人2NaHCO 3=Na2CO3+ CO2T + 出0。I .原理分析碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是 。a. 碳酸氫鈉難溶于水b. 碳酸氫鈉受熱易分解c. 碳酸氫鈉的溶解度相對較小，在溶液中首先結(jié)晶析出n .實驗探究（1）一位同學將二氧化碳氣體通入含

15、氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）。無水氯化鈣£回答下列有關問題： 乙裝置中的試劑是 ; 丁裝置中稀硫酸的作用是 ; 實驗結(jié)束后，分離出 NaHCOs晶體的操作是 （填分離操作的名稱）。（2）另一位同學用圖中戊裝置（其他裝置未畫出）進行實驗。 實驗時，須先從 管通入氣體，再從 管中通入氣體。 有同學建議在戊裝置的b導管下端連接己裝置，理由是（3）請再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法:學案13鈉的其他常見化合物堿金屬元素【課前準備區(qū)】知識點一1 . (1)白固易強腐蝕潮解 0H+ H + =出0 Al 2O3+ 20H =2AI0 2

16、+ H2O NH4 + 0H NH3 H2OCu + 20H =Cu(0H) 2HC0 3+ 0H =C03 + H20 2AI + 20H + 2H 20=2AI0 2 + 3出 fSi + 20H + H20=Si02+ 2出 f2.俗名純堿或蘇打小蘇打物理 性質(zhì)色態(tài)白色晶體細小白色晶體水溶性易溶于水，溶液呈堿 性易溶于水（但比Na2C03溶解度?。?，溶 液呈堿性穩(wěn)定性穩(wěn)定，但結(jié)晶碳酸鈉不穩(wěn)定，受熱易分解(Na2C03 10出0)易風化學 性質(zhì)與H +反應2+C03 + 2H =H20 + C02?HC0 3 + H =H20 +C02f與堿反應Ca(0H) 2與0H 不反應，但Ca2+

17、C03=CaC03 JCa2+ + 0H + HC03 =CaC03J +2+H20(堿過量)Ca + 20H + 2HC03 =CaC03 J + C。2+ 2H20(堿不足)與 鹽 反 應CaCl2Ca2+ C03=CaC03 J不反應硫酸鋁2AI3+ + 3C03 + 3H20=2AI(0H) 3 J + 3C02 f3HC03 + AI3+ = AI(0H) 3 J + 3C02 f主要用途玻璃、造紙、制皂、 洗滌發(fā)酵、醫(yī)藥、滅火器相互轉(zhuǎn)化N嗎c°3固（加熱），魏（n詛H）知識點二(1)1(2)依次增多依次增大2. (1)銀白小較小較低(2) + 1堿3. (1)減小(2)增

18、強增強(3)劇烈(4)劇烈增強知識點三1 .物理3. 黃紫藍色鉆玻璃黃綠問題思考1. 應置于玻璃器皿中快速稱量。2. 以NaOH溶液為代表的堿性溶液中的 0H可與磨口玻璃塞中裸露的 SiO?反應，生成 Na2SiO3,使瓶塞和瓶體粘連在一起不易打開。3 .溶液中將析出白色晶體 (沉淀)。原因是：發(fā)生 Na2CO3 + C02+ H2O=2NaHCO 3 NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，生成的 NaHCO?的質(zhì)量比消耗的 Na2CO3的大(即106 g Na2CO3生成168 g NaHCO3),即溶質(zhì)增加，反應消耗了水，即溶劑減少，因此出現(xiàn)沉淀， 主要原因是。4. 鉑絲在使用前要用稀鹽酸

19、將其表面物質(zhì)洗凈，然后在火焰上灼燒至無色，這是因為金屬氯化物在灼燒時易揮發(fā)，若用稀H2SO4洗滌鉑絲，則由于硫酸鹽的熔、沸點較高而難以揮發(fā)，會造成對后面實驗的干擾?！菊n堂活動區(qū)】NaHCO放岀無色的、使澄清石灰水>、1.反應一產(chǎn)生氣泡速率快的是NsHCQ聲 7產(chǎn)生氣泡速率慢的是網(wǎng)叫2. (1)固體(或諸液)樂I鹽啓滴加鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的是NaHCOa 用星匕滴加址酸開始不產(chǎn)生氣泡的是(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，開始無氣泡產(chǎn)生；而向鹽酸中滴加Na2CO3溶液開始 就有氣泡產(chǎn)生。BaCl,廠產(chǎn)生白色沆淀的是L不產(chǎn)生白色沉淀的是NaHCO33. - 拓涪測相同濃度-PH大的為N業(yè)匚

20、4 冷阪溶液的pH LpH小的為N胡COj4.典例導悟1 . (1) n (2)2NaHCO3=Na2CO3+ 出0 + COzf, CO2+ Ca(OH)2=CaCO3 J + H2O D (3)NaHCO 3 (4)Ca2+ + OH+ HCO3 =CaCO3 J + H2ONa2CO3取少量上層清液(或過濾后的濾液或所得溶液)于潔凈(若無“潔凈”也可)的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有co2解析 (1)圖I不能達到實驗目的，因為無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳氣體與澄清石灰水作用變渾濁，故不可以；圖n可以鑒別，因為等質(zhì)量的碳

21、酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應，生成的二氧化碳氣體的量不同，可根據(jù)氣球膨脹 程度判斷。(2)圖川、W所涉及的化學方程式為：2NaHCO3=Na2CO3 +出0 + COzf，實驗"的優(yōu)點是可同時做對比實驗。(3) 試管B裝入碳酸氫鈉，試管 A裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉，溫度高，不分 解，不能使澄清石灰水變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，使澄清石灰水變渾濁，表明了 碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。(4) 石灰水過量時，碳酸氫根全部反應，離子方程式為：Ca2 + 0H + HC03 =CaC03 J+ H2O;2NaHCO3+ Ca(OH) 2=CaCO3 J + Na2CO3+ 2出0，則其

22、中的溶質(zhì)是碳酸鈉，要檢 驗co3，可以取少量上層清液于潔凈的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有 co3。2. Bn( CO2)=3.36 L22.4 L md0.150 mol-1n(NaOH) = 0.200 L x 1.00 mol L - = 0.200 mol2NaOH+CO2Na2CO3+ H2O0. 200 mol0.100 mol 0.100 mol此時過量 CO2: 0.150 mol 0.100 mol = 0.050 mol，進一步與 Na2CO3 反應:Na2CO3 +CO2 + H2O=2NaHCO 30. 050 mol 0.050

23、mol 0.100 molc(CO3 )_ n(CO2 )_ 0.100 mol 0.050 mol _ 1c(HCO3n(HC0 30.100 mol 2° 3. (1)0.75 mol L1 Na2CO3、NaOH1 : 3(3)112解析 (1)產(chǎn)生的氣體體積保持不變時， 溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉，所以有下式成立：n (NaCI)=n(NaOH) = n(HCI) = 0.1 mol L 1 x 0.075 L = 0.007 5 mol，故 c(NaOH) = 0.007 5 mol/0.01 L = 10.75 mol L - °(2) 當所加鹽酸的體積從 60 mL

24、到75 mL時，有氣體生成，則發(fā)生反應：NaHC03 +HCl=NaCl + H2O + CO2T，此反應消耗鹽酸 15 mL ,則反應 Na2CO3+ HCl=NaHCO 3+ NaCl 也消耗鹽酸15 mL ,則60 mL 15 mL = 45 mL鹽酸只能與氫氧化鈉反應了， 故原NaOH溶液 中通入CO2后的溶質(zhì)為氫氧化鈉和碳酸鈉， 根據(jù)鹽酸的量可以計算出它們的物質(zhì)的量之比為3 : 1°(3) 當所加鹽酸的體積從 25 mL到75 mL時發(fā)生反應：NaHC0 3+ HCl=NaCl + 出0 + COzf1 mol22 400 mL0. 1 x (0.075 0.025) mo

25、l V解得：v= 112 mL °【課后練習區(qū)】咼考集訓1. C 根據(jù)化學反應方程式或原子守恒知0.01 mol的Na2O2和Na?。分別與H2O反應 都生成0.02 mol NaOH，因此、中陰離子濃度相等；中碳酸根水解使得陰離子濃度稍 大于。因此C正確。2. D CaCO3 + CO2 + H2O=Ca(HCO 3)2,前半句正確，加入 NaHCOs飽和溶液后，沒 有沉淀產(chǎn)生，A錯誤；向Na2CO3溶液中滴加等物質(zhì)的量的稀鹽酸，發(fā)生反應為Na2CO3 + HCl=NaCl + NaHCO3,沒有CO?生成，B錯誤；等質(zhì)量的NaHCO?和NazCOs,與足量鹽酸 反應，產(chǎn)生的CO2

26、體積不同，NaHCO3生成的CO2更多些，C錯誤；溶解度：Na2CO3>NaHCO 3, 向Na2CO3飽和溶液中通入足量 CO2后溶液中有NaHCOs晶體析出，D正確。3. C 滴加鹽酸先發(fā)生反應 OH + H =H20,再發(fā)生反應 CO3 + H =HCO3 ,最后 發(fā)生反應：HCO3+ H =CO2 T + H2O；因 n(OH ) = n(CO3 )= 0.01 mol，故加入 0.02 mol HCl后開始有氣體生成，故 C正確。4. X V考點集訓1 . D12. A 將Na2CO3 10出0和NaHC03加熱至恒重時物質(zhì)為 NazCOs, n(Na2CO3)=門(Na+ 1 1 1)=2X 0.6 mol L X 0.1 L = 0.03 mol，所以 m(Na2CO3)= 0.03 mol X 106 g mol = 3.18 g。3. (1)Ca + 2H2O=Ca(OH)2+ 出 fNaH + H2O=NaOH + H2 f(2)CaCO3'Na2CO3、NaHCO3(4) CaCO3高溫加熱