高中化學讀思練測第二章 堿金屬

第二章堿金屬

?知識網絡

?考綱要求：

1.了解金屬鈉的物理性質，掌握鈉的化學性質（與、H20）的反應

2.熟練掌握鈉及其化合物之間的轉化關系

?教材導讀

一.鈉

1.物理性質

（1）鈉通常情況下呈____色____態(tài)、熔點硬度較小，易傳熱導電等。

（2）分析鈉原子結構特點

（3）簡述取金屬鈉的操作

2.鈉的主要化學性質

廠與氧氣、常溫、點燃下（寫方程式，下同）

與鹵素、硫等非金屬_____________________________

現(xiàn)象______________________

?JY

X與水（加少許酚醐）表明

L實質______________________

與酸（如鹽酸）____________________________

「水溶液：先與水反應、生成的堿再與鹽反應

T鹽（如硫酸銅）.______________________________________

-熔融：置換反應____________________

3.其它：

1.鈉的存在：只以化合態(tài)存在，以為主，還有、、等。

2.鈉的保存：密封保存，通常少量保存在中。

3.鈉的用途：制取過氧化鈉等化合物，鈉鉀合金（常溫下為液體）作還原金屬，用

于電光源。

4.鈉的制法：______________________________

CNa20—色，具有堿性氧化物的通性，不穩(wěn)定

二.鈉的氧化物J「淡黃色，Na2O2+H2O=

INazChI

［與Na2O2+CO2=__________________________

用途：供氧劑、漂白劑

俗名__________________

物性：—色固體，易溶于水且放熱

化性：有強腐蝕性，易潮解

三.氫氧化鈉有強堿的通性；與我酸、酚等反應

Y提供堿性環(huán)境，使某些有機物水解、消去等（舉例）

制法：電解食鹽水法______________________________

石灰純堿法_____________________________________

用途:皂、石油、造紙、紡織、印染等工業(yè)

「物性易溶于水的白色粉末

I化性與酸氫氧化鈣等反應

Na2cCh

］用途制玻璃造紙制皂、洗滌劑

匚制法侯氏制氨堿法

物性可溶于水的白色細小晶體

四.NaHCCh化性與酸與氫氧化鈉反應受熱易分解水解呈弱堿性

一用途發(fā)酵粉、滅火劑、制胃酸過多

-晶體Na2so4?10H20俗稱芒硝

Na2SO4

用途制玻璃、造紙、染色、紡織、制水玻璃、緩瀉劑

?要點解讀J

1.金屬鈉露置在空氣中的變化過程：

銀白色金屬鈉-->表面變暗皿）出現(xiàn)白色固體">表面變成溶液必>白色

塊狀物質風化》白色粉末狀物質

HH

反應過程：Na—Na2O^°>NaOH^°>NaOH潮解」Na2cO3?H2O—風化>

Na2c03

2.金屬鈉同各類溶液反應的實質

a）與水反應

現(xiàn)象：鈉放入水中浮在水面上（鈉的密度比水小），立刻熔化成光亮的小球（反應放熱，鈉的熔點低），

小球在水面上迅速游動，發(fā)出“嘶嘶”聲（反應劇烈，產生的氣體推動小球），并逐漸縮小，最后完全消

失，使滴有酚獻的水變紅（生成了堿NaOH）。其實質是鈉同水電離出的If發(fā)生氧化還原反應，破壞水的電離

平衡。

（2）與酸溶液反應

其實質是鈉同酸電離出的不發(fā)生氧化還原反應。計算時若酸過量則只考慮鈉與酸反應；若鈉過量則過量

的鈉還要與水反應，不能認為鈉先與水反應生成NaOH和氫氣，NaOH再與堿發(fā)生中和反應。

（3）與鹽溶液反應（如CuS04溶液，F(xiàn)eCl3溶液等）

鈉先與水反應，生成的堿再與鹽溶液反應生成氫氧化物沉淀，而不發(fā)生置換反應。凡是活動性很強

的金屬（如K、Ca、Na）跟鹽溶液反應都與此類似，只有在熔融狀態(tài)下，才有可能發(fā)生金屬之間的置換反應。

反應方程式：

2Na+CuS04+2H20=Cu（OH）2I+Na2S04+H2f

6Na+2FeCl3+6H20=2Fe（OH）3I+6NaCl+3H2f

擴展：分析鈉與以下鹽溶液的反應：NH￡1、NaHCO3>Ca（H2P04）2

3.有關岫2。2

在N出02中，氧是-1價，這是因為氧原子之間以一對共用電子對相結合，形成一種不太穩(wěn)定的結構。

電子式:Na+[：O：O：]2-Na+

Na?。2的特性：強氧化性

例如：Na?。?與SO?反應：Na202+S02=Na2S04

岫2。2投入FeCb溶液中，可將Fe?+氧化成Fe%同時生成Fe（OH）3沉淀。

NazOz投入氫硫酸中，可將H2s氧化成單質硫，溶液變渾濁。

岫2。2投入品紅溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品紅溶液褪色（褪色原理與SO?不同）

擴展：乩。2中氧也是一1價，氧原子之間也是以一對共用電子對相結合，電子式：H：0：0：H

T價是氧的中間價態(tài)，所以岫2。2和上。2既可以在一定條件下獲得電子表現(xiàn)氧化性，也可以在一定條件

下失去電子表現(xiàn)還原性，還可以在一定條件下發(fā)生歧化反應：

H2（）2+2FeC12+2HCl=2FeC13+2H20（氧化性）

5H202+2KMn04+3H2S04=K2S04+2MnS04+8H20+502f（還原性）

2H2O2MM2H2O+02f（氧化性和還原性）

4.Na?。與N&02的比較：（填表、寫有關反應的化學方程式）

氧化鈉（Na20）過氧化鈉（Na。）

顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體

電子式

氧元素化合價一2價一1價

是否堿性氧化物是堿性氧化物不是堿性氧化物

生成條件常溫下加熱或點燃

穩(wěn)定性不穩(wěn)定可繼續(xù)氧化穩(wěn)定

所含鍵型離子鍵離子鍵非極性共價鍵

跟水反應

跟CO2反應

跟酸反應

用途

轉化關系

5.NaQQs、NaHCOs的鑒別

(1).晶體受熱：NaHCOs受熱產生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味的氣體CO,。Na2c無此性質。

(2).CaCb溶液：CaClz溶液滴加到NazCOs溶液中能產生白色沉淀，滴加到NaHCO,溶液中無白色沉淀產

生。

(3).用稀鹽酸：向Na￡0,溶液中逐滴加入稀鹽酸，開始一段無氣體產生，當稀鹽酸滴加到一定量后

有氣體產生。而向NaHCCh溶液中滴加稀

鹽酸，立即產生無色無味的氣體。

?名題導思

［例1］(1)取一支大試管加入15毫升蒸僧水,再加入5毫升苯(0、87g/cm3)靜置，取黃豆大的金

屬鈉(0、97g/cm3)輕輕放入這只裝有水和苯的試管中。推測能觀察到的實驗現(xiàn)象：

(2)實驗室里有一瓶浸有煤油的鈉塊，要取用鈉，如何操作？

［解析］鈉塊將落在苯和蒸儲水的介面上，有氣泡產生，使鈉塊上??；當附著在鈉塊表面的氫氣逸出后，

鈉塊又下沉到水和苯的介面上又發(fā)生反應；重復發(fā)生上述現(xiàn)象直至鈉塊反應耗盡，逐漸消失。

(2)用鏡子取出鈉塊，用濾紙擦凈表面上煤油，在玻片上用小刀切去表面的氧化層，再切下一小粒

備用，余下的鈉全部放回試劑瓶的煤油里。

【例2］將同樣大小的金屬鈉分別投入到(1)飽和NaCl溶液(2)飽和NaHCOa溶液(3)飽和Na2cCh

⑷飽和NH4C1溶液。各發(fā)生什么現(xiàn)象？

［解析］主要考查金屬鈉的活潑性，氫氧化鈉的堿性及Na￡03和NaCl的溶解度及思維的敏捷性。

當金屬鈉投入到題中給出的四種溶液中后，鈉先與水反應均有用和NaOH生成。①③中因有部分水與鈉反

應，濃度增大，飽和溶液中分別有NaCl和Na￡03析出，變渾濁。②Na與H2反應生成的NaOH可與NaHCOs

作用：NaHC03+NaOH=Na2C03+H20,有Na2CO3生成④中NaOH與NH4cl作用生成NH3?H20：

NaOH+NH4Cl=NH3?Hg+NaCl,NH3?H20不穩(wěn)定，有NHs生成“

答案：①中產生氣泡、變渾濁，主要產物比、NaOH,有NaCl析出。②中產生氣泡，主要產物用、Na2CO3?

③中產生氣泡、變渾濁，主要產物壓、NaOH、有Na￡O,析出。④中產生氣泡，主要產物H,、N%。

【例3】(上海市高考題)在10mL0.01mol/L的純堿溶液中.不斷攪拌并逐滴加入1.2mL0.05mol

/L鹽酸。完全反應后，在標準況下生成二氧化碳的體積為

(D)

A.1.344mLB.2.240mL

C.0.672mLD.0mL

［解析］Na2c0,的物質的量m=10Xl(T'LX0.01mol/L=1X10-4mol,

HC1的物質的量a=1.2X10-3LXO.05mol/L=6X10^5mok當鹽酸逐滴加入到Na2c0,溶液時，開

始發(fā)生的反應為：HC1+Na2C03=NaHC03+NaCl。

由于ri2〈m此反應中鹽酸的量不足，故無法進行后續(xù)反應：HC1+NaHC03=NaCl+H；0,所以，不會有CO,放出。

本題答案為Do

【例4】用錐形瓶收滿CO”在瓶內有一只扎緊在玻璃管末端的小氣球。如圖所示：

(1)打開塞子迅速加入下列物質。立即塞緊，一段時間后，氣球會自動膨脹的是n

(ABD)j|/氣球

A.Na20B.Na202C.NaHC03D.NaOH/y

(2)若錐形瓶內裝有10mlH2,再收滿CO,,加入一定量的金屬鈉后迅速塞緊瓶塞，/繆、

試根據氣球的形狀變化分析所得溶液中溶質的可能組成。L------

(1)氣球膨脹，顯然瓶內氣壓小于大氣壓，瓶內氣體總體積減小，能吸收co,使氣體體積減小的物質，

就是答案，故選ABD。

⑵瓶內裝有水，投入金屬鈉時，發(fā)生的反應有：

Na+H30=NaOH+H2f①

C02+2NaOH=Na2C03+H20②

C02+NaOH=NaHC03③

①+②2Na+C02+H20=Na2c(h+H=④

①+③得2Na+2C02+2HZ0=2NaHC03+H2⑤

④式是一個前后氣體體積不變的反應，而⑤式是一個前后氣體體積減小的反應，為此有以下幾種情況：

a.當n(Na)：n(C02)〉2:l時，發(fā)生反應④和①，產生壓的量大于吸收CO2的量，瓶內氣體總體積增

大，內壓大于大氣壓，氣球會壓縮，溶液中的溶質是N&COs和NaOH

b.當n(Na)：n(C0j=2：l時，發(fā)生反應④，產生壓的量等于吸收C02的量，瓶內氣體總體積不變，

氣球形狀不交溶液中的溶質是Na￡Q,

c.當l：l〈n(Na)：n(C02)<2：l時,發(fā)生反應④、⑤，產生Hz的量總小于吸收COz的量,瓶內氣體總體

積減小，氣球會脹大，溶液中溶質是N&COs和NaHCOs

d.當n(Na)：n(COj=l：1時，發(fā)生反應⑤，產生H,的量為吸收C0,的量的一半，瓶內氣體體積減小

為原來的一半，氣球脹大。溶液中的溶質是NaHCQ,；

e.當n(Na):n(COj〈l：1時，發(fā)生反應⑤，有CO,剩余，產生的也仍然比吸收的C0,少，瓶內氣體

總體積減小，氣球脹大。溶液中的溶質仍為NaHCOs

【例5】將amolNa。和bmolNaHCth混合置于密閉容器中.加熱至300℃使其充分反應，回答下列

問題：

(1)當充分反應后密閉容器內氣體只有氧氣時。a和b的關系式是

(2)當充分反應后密閉容器內固體只有NazCO,時。a和b的關系式是。

(3)當充分反應后密閉容器內固體為Na￡03和NaOH混合物時，a和b的關系式是

［解析］

2NaHC03=Na2C03+C02f+H20

bmolb/2molb/2mol

2c0,+2Na202=2Na2C03+02

b/2b/2

2H20+2Na=02=4Na0H+02f

b/2b/2

(1)只有氧氣時：l/2b+l/2bWa,則bWa。

(2)只有固體Na￡03時：l/2b》a,則b》2a。

⑶固體為NaOH和Na2c(h時：aWb〈2a。

【答案】(l)bWa(2)b22a(3)aWb〈2a

【例6】(2000上海高考)某天然堿(純凈物)可看作由CO,和NaOH反應后的產物所組成。稱取天然堿

樣品四份，溶于水后，分別逐滴加入相同濃

度的鹽酸溶液30疝，產生的體積(標準狀況)如下表：

IIIIIIIV

鹽酸溶液的體積(mL)30303030

樣品(g)3.324.155.817.47

COz的體積(mL)672840896672

(1)由第1組數據中的CO,體積與樣品質量之比.可以推測用2.49g樣品進行同樣的實驗時，生產

C02mL(標準狀況)。

(2)另取3.32g天然堿樣品于300℃加熱分解至完全(300℃時Na￡03不分解)，產生CO,112mL(標準

狀況)和水0.45g,計算并確定該天然堿的化學式。

(3)已知Na￡()3和HC1(ag)的反應分下列兩步進行：

Na2C03+HCl=NaCl+NaHC03

NaHC03+HCl=NaCl+C02t+H20由上表中第IV組數據可以確定所用的HCl(aq)的濃度為mol

/L

(4)依據上表所列數據以及天然堿的化學式，討論并確定上述實驗COM標準狀況)體積y(mL)與樣品質

量w(g)之間的關系式。

［解析］本題以天然堿的組成及碳酸鹽的性質為依托，構筑成一道有層次、有深度且思維容量較大的

計算題。對信息的理解能力、對數據的觀察和處理能力是完成本題的關鍵。該題的設問由淺入深、由易

到難。

第(1)問是設定樣品質量與產生二氧化碳體積之間的線性關系，

即：672mL/3.32g=202.4mL/g,推算2.49g樣品能產生504mL二氧化碳。這是一個簡單的比

例運算，對絕大部分考生來說，不會有什么障礙。

第(2)問仍然以第1組數據出發(fā)。但進一步提供了新的信息。只要考生熟知碳酸氫鈉熱分解的化學方

程式.確定天然堿的組成并不困難。樣品熱分解產生二氧化碳112mL.說明樣品中含有碳酸氫鈉和碳酸

鈉而不含氫氧化鈉。且碳酸氫鈉為0.005X2=0.01mol。由表中第1組數據可知3.32g樣品可轉化為二

672-112x2

氧化碳的總量為672mL,所以，樣品中含碳酸鈉的物質的量為--------------=0.02molo3.32g樣品

22400

熱分解產生0.45g水。這暗示天然堿中含有結晶水。因為0.01mol碳酸氫鈉熱分解只能產生

18X0.005=0.09g水。故結晶水的物質的量為(0.45-0.09)/18=0.02mol。

第⑶問顯然是為第(4)問作鋪墊。題中給出碳酸鈉與鹽酸分兩步反應的信息.并善意地指明了解題

切入點。由表中第IV組數據可知。樣品質量增加而產生的二氧化碳體積反而減少。這說明對7.47g樣品

而言。30mL鹽酸并非足量。7.47g樣品中碳酸鈉為7.47/332=0.045mol,故碳酸鈉和鹽酸的第一步反

應耗用鹽酸為0.045mol。而產生672mL二氧化碳耗用鹽酸為672/22400=0.03moL因此，30mL鹽酸

中含有氯化氫為0.075mL.即鹽酸溶液的物質的量濃度為2.5mol/Lo

第(4)問的求解有一定的難度?？忌仨殞Ρ碇兴袛祿幸粋€分析、綜合的思維過程。當鹽酸的濃

度和用量恒定時，天然堿樣品的質量和反應產生的二氧化碳體積之間呈現(xiàn)先正比后反比的關系。要討論

這種關系.首先要確定這種關系變化的轉折點。即確定二氧化碳體積隨樣品增加而增加到最大時的樣品

的質量，以及二氧化碳體積隨樣品的增加而減少到正好趨于零時的樣品的質量。然后按照樣品質量的三

個范圍，分別得出二氧化碳體積的計算式，學生一定要對試題的條件有正確的理解.對反應的狀況有清

醒的認識，才能順利完成這部分討論。這對考生的分析，推理的能力無疑是一種比較嚴格的考核。

【答案】(1)504

(2)由題意可知，天然堿含NaHCOs、Na2c(h

li2mL

n(NaHCOs)=2n(C0)=2X-----------------=0.Olmol

222400mL/mol

,、612mLcc,,

n(Na2cO3)-------------------O.OIZTWZ=0.02mol

22400mL/mol

C,112mL,

0.45g---------------x18g/mol

n(/?H0)=----------2--2-4--0-0-m---L-/-m---o-l-------------=0.02mol

218g/mol

???天然堿組成:2Na2C03?NaHC03?2H20

(3)2.5

(4)0<W<4.98V(C02)=202.4w(mL)

4.98WWW12.45V(CO2)=1680-134.9W(mL)

12,450,V(CO2)=O

?隨堂練習

1.已知領的活動性處于鉀和鈉之間。下列反應可以實現(xiàn)的是

A.鋼可以從氯化鉀溶液中置換出鉀

B.鋼可以從冷水中置換出氫而得到氫氣

C.鋼可以從氫化鈉溶液中置換出鈉

D.在溶液中鋼離子可氧化金屬鋅

2.市場上銷售的“84”消毒液，其商品標識上有如下敘述：①本品為無色液體，呈堿性；②使用時加

水稀釋；③可對餐具、衣物進行消毒，可漂白淺色衣物。其有效成分可能是

A.Cl2B.S02C.NaClOD.KMnO4

3.長途運輸魚苗的時候，應使水體溶解的氧氣充足，并清除過多的(XL防止細菌滋生?？杉右恍┧巹?/p>

已知嶼2。2、HC10>Ca()2和氯水均能供氧，但NaO2釋氧太快。則選用的最佳試劑是

A.Na202B.HCIOC.Ca02D.氯水

2

4.某溶液中含有HCOJ、S03\AI02\0M4種離子。若向其中加入NazOz溶液中離子濃度基本保持不變的

是

-2--

A.HCO3B.S03C.AIO2D.OH一

5.①氧化鈉②氫氧化鈉③過氧化鈉④亞硫酸鈉。1mol上述固體物質長期放置于空氣中。最后質

量增加情況是(不考慮潮解因素)

A.①二②，③〉④B.②

C.②》①二③XJ)D.

6.將10g某物質完全燃燒后的產物通過足量的Na?。?，Na?。2的質量增加了10g,則該物質不可能是

A.H2B.COC.C2H5OHD.CH3COOH

7.在甲、乙、丙、丁四個燒懷內分別放入0.1mol鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉。然后各加入100mL

水，攪拌，使固體完全溶解，則甲、乙、丙、丁的質量分數大小為

A.甲〈乙〈丙〈丁B.丁〈甲〈乙二丙

C.甲二丁〈乙二丙D.丁〈甲〈乙〈丙

8.將4.6克金屬鈉分別投入100克的下列物質中A.水B.飽和食鹽水C.溶質質量分數為10%的鹽酸D.

溶質質量分數為2%的硫酸銅溶液

比較上述四種情況下產生氫氣的質量

(1)寫出反應AC的離子方程式，比較兩反應的快慢

(2)說明BD產生的現(xiàn)象和原因

(3)反應A所得溶液的溶質質量分數是多少？若溫度下NaOH的溶解度是22g,則至少再加幾克

的Na才能使溶液變成飽和？

9.蘇打和小蘇打有著廣泛的應甩。試從消耗反應物的量等角度，回答下列問題：

(1)做面條時防止面粉較長時間儲存變酸味.

常加入適量的面堿，選用。因為。

(2)作為泡沫滅火器的藥品，選用o

因為O

(3)用于洗滌餐具及實驗室的玻璃儀器等。選用o

因為o

(4)胃潰瘍(胃壁潰爛或穿孔)病人的胃酸過多，醫(yī)生給服用A1(OH)3膠乳，既不用蘇打也不用小蘇

打.是因為O

10.“套管實驗”是將一支較小的玻璃儀器裝入另一玻璃儀器中，經組裝來完成原來需要兩只或更多普

通玻璃儀器進行的實驗。因其具有許多優(yōu)點，近年被廣泛開發(fā)并應用于化學實驗中。下述兩個實驗

均為“套管實驗”.請觀察實驗裝置、分析實驗原理。回答下列問題：

實驗一：如圖甲。小試管內塞有沾有無水硫酸銅粉末的棉花球。

(1)從點燃酒精燈開始，試管及燒懷A、B中能觀察到的現(xiàn)象有

⑵整個實驗結束時。在操作上需要特別注意的問題是

⑶通過該實驗可以得出的結論是：_________________________________

11.侯氏制堿法的步驟如下：

|飽和|通入足量NH1|飽和|通人足量CQ.

I食鹽水Ii"I氨鹽水IF"

__,“揮發(fā)性物質I

I晶體I—y

I懸濁液1V“NazCQa粉末|

.麗

試回答下列問題：(1)若上述的懸濁液是NaHCOa和NH￡1的混和液，則I和II的總反應式為

(2)由這一■反應可知NaCl比NaHCO,溶解度

(3)操作I、II不能顛倒的原因是：

(4)m的操作叫。

(5)IV的操作叫。

12.白色粉末A是NaHCth與KHCCh的混合物。取甲、乙、丙三份質量不同的A樣品分別與50.0mL相同

濃度的鹽酸充分反應.得到氣體的體積(標況)與A的質量關系如下表

實驗組別甲乙丙

稀鹽酸的體積(mL)50.050.050.0

A樣品的質量(g)2.845.257.00

氣體的體積(L)0.6720.8960.896

試計算：

(1)該鹽酸的物質的量濃度。

(2)混合物中NaHCO?的質量分數。

13.在密閉容器中，將碳酸氫鈉和過氧化鈉的混合粉末加熱到250。，使其充分反應，最后測得殘余固

體中兩種化合物組成，分別為amol和bmol,且a〉b?；卮鹣铝袉栴}：

(1)容器中有關反應的化學方程式是

(2)反應后容器中固體的成份及其物質的量是

(3)原混合物中碳酸氫鈉和過氧化鈉的物質的

量分別是。

(4)反應后容器內氣態(tài)物質的成份及其物質的

量是。

14.(2000廣東高考題)在1.00L1.Omol-L^NaOH溶液中通入16.8L標況下的C02,計算所得溶液中含

有NaHC03和Na￡O3的物質的量。

15.把NaHCOs和Na2C03-10H:0的混合物6.56g溶于水，制成100mL溶液，其中Na.物質的量濃度為

0.5mol?U1,若將6.56g這種混合物加熱至恒重時會失重多少？

?隨堂練習參考答案

1.B2.C3.C4.C5.B6.C7.B

8.(1)相等(2)2Na+2H2=2Na'+20H*H2t；

2Na+2H，=2Na"H2f反應C快。

(3)均產生氣體，B中變渾濁，因鈉與水反應消耗了水，原溶液是飽和溶液，所以有食鹽析出；D中

有藍色和黑色沉淀生成，因鈉與水反應生成氫氧化鈉，氫氧化鈉再與硫酸銅反應生成藍色的氫氧化

銅沉淀，而鈉與水的反應是放熱反應，氫氧化銅受熱分解生成黑色的氧化銅。

(4)7.66%；13.3g

9(1)蘇打:中和等量的H，,Na2c比NaHCOs的用量少(質量比為53:84)。

(2)小蘇打：產生等量的CO?。NaCO3比Na2cos的用量少(質量比為84:106)。

(3)蘇打：NazCOs的水解程度比NaHCOs大。產生等量的0H一需Na￡()3的量較少。

(4)Na2C03>NaHCOs與胃液與鹽酸反應生成CO2、氣體會加速胃穿孔。

10.(1)小試管中棉球變成藍色；B燒懷中澄清石灰水變渾濁.A中有氣泡冒出。(2)防止倒吸⑶NaHCO,

熱穩(wěn)定性比Na2cO3小。NaHCOs加熱分解生成Na2c。3、-0、C02;NazCO?加熱不分解。

11.(1)NaCI+NH3+C02+H20=NaHC03；+NH4CI(2)大

(3)由于CO,在水中的溶解度很小，再通NHs也不可能產生大量HC(K.故不可能析出NaHCCh晶體。(4)

過濾(5)灼燒

12.(1)0.800mol?L1(2)29.6%

13.(1)2NaHC03ANa2C03+H:0+C02f

C02+2Na2()2=2Na2co3+O2

2H20+2Na202=4Na0H+02t

(2)Na2cO3amolNaOHbmol

a+b

(3)amo1；------mo1

2

a+ba-b

(4)0------molH0------mol

2222

14.［解析］該題屬于過量計算和多步反應的計算.據此考查考生思維的敏捷性和嚴密性。

解本題首先要明確C02跟NaOH反應的原理。當C02的物質的量不足NaOH的物質的量的I/2時，反應

只能生成Na2c。3；當CO2過量時。生成Na2(X)3會完全與C02反應轉化為NaHC()3；只有當CO2的物質的量大

于0.5mol且小于1moI時，才會生成Na2c。3和NaHC()3兩種產物。題設條件正是后者情況。即可按兩

步反應分別列式計算出Na2c。3和NaHCOs的質量。

本題可以列二元一次聯(lián)立方程組求解：設生成Na2c。3的物質的量為x,生成NaHCOs的物質的量為y。

則：

2x+y=1.00LX1.0moI/L(Na+守恒)

V16.8L-

X+y=--------------(C原子守恒)

22.4L/mol

解之XR.25moly=0.5mol

15.3.91g

?知識拓展

1.金屬鈉的用途

有相當大的一部分金屬鈉用于制造一種抗爆劑——四乙基鉛，它能降低汽油的爆震性，減少在汽油

發(fā)動機中使用汽油時發(fā)生的噪音。四乙基鉛通常是使氯乙烷跟金屬鈉和鉛的合金（鈉鉛齊）起反應而制

得的。

金屬鈉能從鈦、倍、銀、鋰等金屬元素的化合物中把它們置換出來。例如：TiCI?+4Na700-800℃

Ti+4NaCI

銀和鋰通常是共生在某一種礦物內，一般是先分離它們的氟化物，然后再用金屬鈉置換出銀和鋰。

NbFs+5Na=Nb+5NaFTaFs+5Na=Ta+5NaF

鈉還用于制造過氧化鈉等化合物。

鈉和鉀組成的合金在常溫時是液體，用于快中子增殖反應堆作熱交換流體。下面列出幾種鈉鉀合金的

熔點：

鈉鉀熔點

20%80%—10℃

22%78%—11℃

24%76%—3.5℃

40%60%.5℃

（以上均指質量分數）

高壓鈉燈現(xiàn)在已大量應用于道路和廣場的照明。由于它不降低照度水平而又能減少能源消耗，所以

有取代高壓汞燈的趨勢。早在1950年就在實驗室中解決了鈉蒸氣的氣體放電發(fā)光問題，但由于需要解

決在高溫、高壓下鈉蒸氣有很強的腐蝕性的問題，直到1965年才制出了第一支高壓鈉燈。高壓鈉燈雖

問世較晚，但發(fā)展很快。

鈉燈也可用于洗相的暗室，因為這種黃光不會使相紙曝光。

2.侯德榜制堿法

（1）將氣體C0,通入氨化的飽和食鹽水中，利用NaHCOs的溶解度小于Na2cOs的溶解度的原理，析出NaHCO^

晶體。C02+NH3+NaCl+H20=NaHC03I+NH4cl

（2）煨燒NaHCOs制純堿

第二節(jié)堿金屬元素

?考綱要求

1.根據原子的核外電子排布，理解堿金屬元素（單質、化合物）的相似和遞變性。

2.掌握堿金屬的物理性質和化學性質。

3.理解焰色反應的實質，掌握利用焰色反應檢驗鈉、鉀及其化合物的操作技能。

4.了解鉀肥的初步知識。

?教材導讀

1.堿金屬元素的相似性

（1）原子最外層電子數都為，次外層電子數都為8（鋰除外），化合價都為價。

（2）都易跟水或酸迅速反應生成,其對應的氫氧化物ROH都是可溶性的,堿金屬因此而得名。

⑶單湃都為色，柔軟的金屬（葩略帶金色光澤）.

2.堿金屬元素性質的遞變性

⑴原子的電子層數逐漸增多.原子半徑依次增大，原子失電子能力依次增強。元素（金屬性、非

金屬性）依次增強。

⑵單質跟水反應的激烈程度依次L增大、減?。?，氫氧

化物ROH的堿性依次（增強、減弱）（CsOH為最強堿）。

（3）單質密度依次變大（鉀例外），鋰的密度比煤油還?。?.534g?cnf）,鈉、鉀的密度介于煤油水的密

度之間，鋤、錐的密度比水大。單質的熔

沸點依次（升高、降低）。

3.主要化學性質（并敘述現(xiàn)象）

氧化鋰

‘一」過氧化鈉

LiI超氧化鉀

H，°>r_____較迅速

NaY^Y迅速

I很劇烈，甚至爆炸

K「_______________浮于液面上，緩慢

J,產您沉于底部，有氣泡

,沉于底部，有氣泡較快放出，

4.主要用途,

鋰：有機催化劑、制合金、高強度玻璃，用于熱核反應。

鈉：制岫2。2。Na合金、高壓鈉燈、作還原劑制金屬鉀。

鉀：作鉀肥、制合金。鋤、鈉：制光電管。

5.焰色反應

⑴概念：多種金屬或它們的化合物在燃燒時使火焰呈特殊的顏色，這在化學上叫焰色反應，該過程屬

（物理、化學）過程。

⑵用品：鉗絲（或鐵、鋁、鍥、鴇等）酒精燈（或煤氣燈）、試劑。

⑶操作：洗一燒一蘸一燒

“洗”：用稀鹽酸洗滌鉗絲

“燒”：在無色火焰上灼燒伯絲至火焰呈無色

“蘸”：蘸取試劑

“燒”：再次在無色火焰上灼燒，并觀察火焰的顏色。；

⑷火焰顏色

鈉：黃色；

鉀：淺紫色（透過藍色鉆玻璃）

鈣：糖紅色

銅：綠色

?要點解讀

1.堿金屬元素性質的特殊性

（1）氧化產物的特殊性。堿金屬在空氣中燃燒。只有Li氧化生成Li2O；其余的生成過氧化物（如Na2O2）

或更復雜氧化物（如K02）。

（2）堿金屬單質的密度都較小，其中鋰的密度是所有金屬中最小的。

（3）堿金屬單質熔點都較低，只有Li高于1000

（4）堿金屬的碳酸鹽中，只有Li￡O,難溶于水且受熱易分解。（與MgCO,相似）

⑸堿金屬的氫氧化物中，只有LiOH溶解度較小（可溶于水）且受熱（100。左右）易分解。其余均易溶于水

且受熱難分解。

（6）鉀、鈉在常溫下為固態(tài)。但鉀、鈉合金在常溫下為液態(tài).可作原子反應堆的導熱劑。

⑺堿金屬單質通常保存在煤油中，但因鋰的密度小于煤油而只能保存于液體石蠟中或封存于固體石蠟

中。

2.制取

⑴電解法：2NaCl蟹Na+Chf

（2）高溫置換法：Na+KCl=NaCl+Kt

3.特殊化學試劑的保存方法

⑴密封存放的是易吸水、易潮解、易被氧化的物質，如濃牘04NaOH固體、CaG、AICL白磷、苯酚

等。

（2）用棕色瓶存放的是見光易分解的物質。如AgNOs、濃HNOs、氯水、KMnO,、H◎等。

⑶少量可用煤油封存試劑的是：金屬鉀、鈉（注意：鋰的密度小于煤油密度。不能用煤油封存，應封于

石蠟中或浸于液體石蠟中保存）o

⑷可在水中保存的是白磷、液澳等。

（5）不能用磨口玻璃塞而必須用軟木塞或橡皮塞的試劑是水溶液呈堿性的物質。如：NaOH、KOH溶液。

4.鉀肥：

氮、磷、鉀是作物生長必不可少的三種重要元素。鉀在土壤中大部分是以礦物的形式存在，如正

長石（KAlSiQ）、白云母（KHeALSi。。等，這些礦物難溶于水.故人們要通過施用可溶性鉀肥（如KCLRSOa、

KO）,等），來促進植物的吸收，滿足作物生長的需要。在施用這些可溶性鉀肥時，應注意防止雨水淋濕。

從草木灰中提取鉀鹽?？煞譃樗膫€步驟：溶解、過濾、蒸發(fā)、冷卻。

?名題導思

【例1】下列敘述中正確的是（）

A.在堿金屬元素中，所有堿金屬的氧化物均屬于堿性氧化物

B.由于堿金屬形成的堿均為強堿，所以堿金屬形成的鹽均不會水解

C.金屬鋰不能保存于煤油中，金屬鉀可以保存于煤油中

D.雖然自然界含鉀的物質均易溶于水，但土壤中鉀含量太少，故需施用鉀肥

【解析】對于A,過氧化物（如Na@）不屬堿性氧化物。對于B,如堿金屬的弱酸鹽（N&CO,等）發(fā)生水

解。對于D.自然界中含鉀的物質一般不溶于水（如正長石、白云母等礦物）。故選C。

【答案】C

【例2】工業(yè)上生產Na、Ca、Mg都用電解其熔態(tài)的氯化物.但鉀卻不能用電解熔融KC1的方法制得。

因金屬鉀易溶于熔態(tài)的KC1中而有危險。難

獲得鉀，且降低電流效率。現(xiàn)生產鉀是用金屬鈉和熔化的KC1反應制取。有關數據如下表

熔點（℃）沸點（℃）密度(g/cm3)

Na97.88830.97

K63.77740.86

NaCl80114132.165

KC17701500升華1.984

工業(yè)上生產金屬鉀的化學方程式和條件是：KCl+Na一丁定?箜件?>NaCl+K1

（1）工業(yè)上制金屬鉀主要運用到上表所列的哪

些物理常數?其選擇范圍是

（2）工業(yè)制金屬鉀主要應用什么原理使反應變?yōu)楝F(xiàn)實?。（武漢市高考題）

【解析】要進行反應Na+KCl=NaCl+K,最佳選擇是使K作為氣體逸出.而其它物質仍然保留在體系中。

這樣，根據化學平衡，反應可不斷正向進行。根據表中數據可知.在801P?882.9℃之間時。Na、

KC1、NaCl均為液態(tài)，而鉀為氣態(tài)。

【答案】（1）沸點；801℃~882.9℃

（3）化學平衡移動原理。

【例3】為證明草木灰的主要成分是K￡0”設計如下實驗：

（1）提取碳酸鉀晶體，可供選擇的實驗操作步驟有：

A.過濾、B.溶解C.濃縮結晶D.蒸發(fā)

E.冷卻結晶F.萃取G.蒸儲。按照操作順序，應選擇有（寫編號）在實驗中都要用到

的儀器是。

（2）鑒定提取的晶體是碳酸鉀

【解析】⑴草木灰中除K￡0,外，還有許多其他不溶性雜質。故其操作過程一般是溶解、過濾、蒸

發(fā)、濃縮結晶等；這些操作中都須用到玻璃棒。如溶解時攪拌，過濾時引流。蒸發(fā)時攪拌。結晶后

轉移晶體；（2）要鑒定K￡（k須分別鑒定K'和CO,一

【答案】Q）B、A、D、C；玻璃棒（2）用焰色反應鑒定K'（K’的焰色透過藍色鉆玻璃觀察時顯紫色）。

將晶體溶于稀鹽酸.再將生成的氣體通入澄清石灰水中。石灰水變渾濁.證明含CO廣。

【例4】經測定HQ為二元弱酸，其酸性比碳酸弱，它在堿性溶液中極不穩(wěn)定，易分解生H2和

若向NEO,中通入干燥的CO,氣體，NaM與CO,并不反應。

（1）寫出HG在其水溶液中的電離方程式

（2）用化學方程式表示Na。和潮濕的CO,氣體反應的過程

【解析】（DHQ為二元弱酸，因此HG在水溶液中的電離與二元弱酸H6的電離類似：HatH'+HOJ,

HOjeH*+（V-

（2）已知強酸可以制弱酸.潮濕的CO,氣體中有凡0。所以NaD與潮濕的CO,氣體反應的過程為：

NazOrO'+HgNa/CO'+HG（弱酸制更弱酸）

2H他of2H20+02f（HG在堿性溶液中不穩(wěn)定）?

【答案】(1)H2O2WF+HOJ,HOjeH'+(V-(2)Na202+C02+H20=Na2C03+H202

2H2O2OHH2O+O21

【例5】將標準狀況下一定體積的CO2氣體緩慢通入VLNaOH溶液中，結果CO?和NaOH均無剩余。在

反應后的溶液中加入足量的石灰水得到wg沉淀。

(1)能否用以上數據確定CO?的體積?若能請列式表示。若不能，還需做什么實驗?簡要說明并運用

實驗測得的數據列式表示。

(2)能否確定NaOH溶液的物質的量濃度?若能。請列式表示。若不能，還需做什么實驗?簡要說明

并運用實驗測得的數據列式表示。(供選擇的試劑：CaCb溶液，C02,原濃度NaOH溶液)

【答案】⑴能

CaCOs?CO2

100g22.4L

WgV(C02)

V(C02)=0.224WL

(2)不能

取兩份體積均為VL的原濃度NaOH溶液，向其中一份溶液通入過量的Oh氣體，將此溶液煮沸1至

2分鐘。將所得溶液與另一份NaOH溶液混合充分反應后，向此溶液中加入過量的CaCb溶液。過

濾、洗滌、干燥、稱量固體質量為mg。

CaCOs2NaOH

100g2mol

m

mg2yy-ioos

m.

----mol

m

C(NaOH)二100mol!L

VL100V

【例6】某課外活動小組學生模擬呼吸面具中的原理(過氧化鈉與潮濕的二氧化碳反應)，設計用下圖

所示的儀器來制取氧氣并測量氧氣的體積。

圖中量氣裝置E是由甲、乙兩根玻璃管組成，它們用橡皮管連通，并裝入適量水。甲管有刻度(0?50mL),

供量氣用；乙管可上下移動，以調節(jié)液面高低。

實驗室可供選用的藥品還有：稀硫酸、鹽酸、過氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水。

試回答：

(1)圖中裝置的連接順序是(填各接口的編號，其中連接膠管及夾持裝置均省略):

(2)裝置C中放入的反應物是和

⑶裝置A的作用是。裝置B的作用是。

（4）為了較準確地測量氧氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性之外，在反應前后甲管中液面的

讀數求其差值的過程中，應注意和

（埴寫字母編號）.

a.視線與凹液面最低處相平

b.等待片刻，待乙管中液面不再上升時。立刻讀數。

c.讀數時應上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平。

d.讀數時不一定使甲、乙兩管液面相平。

【解析】明確題目的要求：模擬呼吸面具中的原理（過氧化鈉與潮濕的C02反應）.制取氧氣并測

量氧氣的體積。因此必須首先制取二氧化碳，并進行必要的提純。與過氧化鈉反應后還要提純以保證測

量出的氧氣的體積更準確。

觀察C裝置.在U形管的一側用玻璃纖維隔開。上邊可以放置固體，這顯然是一個類似于啟普發(fā)生

器的裝置?？捎糜谥迫《趸肌Ｓ捎谔妓徕c易溶于水。用它制取二氧化碳會使U形管失去隨時開關的

作用。因此必須選用大理石和鹽酸（硫酸鈣微溶于水，會使反應速度漸慢）。而鹽酸易揮發(fā)，可用碳酸氫

鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫。在D中放置過氧化鈉，由于氣體與固體物質反應是在固體表面進行的.二

氧化碳不可能充分反應，會與氧氣一同逸出?？捎肗aOH溶液除去其中的二氧化碳.然后再測量氧氣的體

積。要清楚E中U形管的作用原理.當向一端（甲管）充入氧氣后，由于壓強增大。甲管液面下降，乙管

液面上升，兩管液面的差即說明甲管中氧氣的壓強較大，這時測量的氧氣的體積一定偏小?？梢哉{節(jié)甲、

乙兩管的相互高度。使液面相平。這時甲管中的讀數就是正常壓強條件下較準確的體積。

【答案】（D⑤③④⑥⑦②①⑧（⑥⑦可換位）。

（2）大理石；鹽酸。

（3）除去混在02中未反應的C02；吸收C02中混有的HClo

（4）a；c

?隨堂演練

1.某物質灼燒時。焰色反應為黃色。下列判斷正確的是

A.該物質一定是鈉的化合物

B.該物質一定含鈉元素

C.該物質一定是金屬鈉

D.不能確定該物質中是否含鉀元素

2.關于IA族和IIA族元素的下列說法正確的是

A.在同一周期中，IA族單質的熔點比IIA族的高

B.濃度都是0.01mol?L時，氫氧化鉀溶液的pH比氫氧化鋼的小

C.氧化鈉的熔點比氧化鎂的高

D.加熱時，碳酸鈉比碳酸鎂易分解

3.NasN是離子化合物，它與水作用可產生氨氣.下列敘述正確的是

A.NasN與鹽酸反應可產生兩種鹽

B.在N83N與水反應中，NasN作還原劑

C.Na3N中Na+半徑比N-半徑小

D.Na*與N*的電子層結構都與氮原子結構相同

4.關于鈉及其化合物的以下各說法中不正確的是

A.CsOH是一種強堿

B.鈉與水或酸反應劇烈，都生成乩

C.碳酸鈉經加熱可生成氧化鈾和二氧化碳

D.硫酸鈉的化學式為Cs2sO,

5.①鉀比水輕②鉀的熔點較低③鉀與水反應時放出熱量④鉀與水反應后溶液顯堿性。某學生將一小塊

金屬鉀投入滴有酚酸的水中，這種操作能證明上述四點性質中的