高考化學一輪講練析 《鹼金屬元素》

2022-12-26 21:27:03 字數 4550 閱讀 8122

高考化學一輪精品講練析

鹼金屬元素

鹼金屬元素化合物

(1)注意鈉及其化合物溶於水所得溶液濃度的計算中,na及na2o2溶於水均會產生氣態物質,所得溶液的質量應是原混合物質的質量總和減去產生氣體的質量。

(2)注意na2o2跟co2和水蒸氣組成的混合氣體反應時的先後順序。若先發生反應:2 na2o2+2h2o=4naoh+o2↑,必還發生2naoh+ co2=na2co3+h2o,即應先考慮na2o2跟co2的反應。

(3)正確理解「焰色反應」:

①它是元素的一種物質性質。無論是金屬離子或金屬原子均能發生焰色反應。它屬物理變化過程。

②不是所有元素都有特徵的焰色。只有鹼金屬元素以及鈣、鍶、鋇、銅等少數金屬元素才能呈現焰色反應。

③焰色反應的顯色過程與氣體物質燃燒時產生各色火焰的過程有著本質的區別。焰色反應並非金屬及其化合物自身發生燃燒反應而產生各種顏色火焰的過程,而是它們的原子或離子的外圍電子被激發而產生的各種顏色的光的過程。

第1課時鈉與水的反應

1.鈉與水的反應可以概括為:浮、熔、響、遊、紅五個字來記憶。

(1)鈉投入水中並浮在水面上——密度小於水。

(2)鈉立即跟水反應,並放出熱量,發出嘶嘶聲,產生氣體。

(3)同時鈉熔成乙個閃亮的小球並在水面上向各方向迅速游動最後消失——熔點低。

(4)反應後的水溶液使酚酞變紅——與水反應生成naoh。

2.鈉與酸溶液反應

當鈉投入酸溶液中,鈉首先與酸電離出的h+反應:2na +2h+2na++h2↑;當酸完全反應後,過量的鈉再與水反應,故鈉與酸溶液反應比鈉與水反應更劇烈。

3.鈉與鹽溶液的反應

實質上是先與水反應生成 naoh,naoh再與鹽反應。

(1)與cuso4溶液反應:2na+2h2onaoh+h2

cuso4+2naohna2so4+cu(oh)2 ②

合併①②得:2na+2h2o+cuso4na2so4 +cu(oh)2↓+h2 ↑

(2)與fecl3溶液反應:6na+6h2o+2fecl36nacl+2fe(oh)3↓+3h2↑

4.鈉和鹽溶液反應,不能置換出鹽中的金屬,這是因為金屬陽離子在水中一般是以水合離子形式存在,即金屬離子周圍有一定數目的水分子包圍著,不能和鈉直接接觸。鈉與熔融的鹽反應才可能置換出鹽中的金屬。

【例】下列關於鈉與水反應的說法不正確的是

①將小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中,反應後溶液變紅;②將鈉投入稀鹽酸中,鈉先與水反應,後與鹽酸反應;③鈉在水蒸氣中反應時因溫度高會發生燃燒;④將兩小塊質量相等的金屬鈉,一塊直接投入水中,另一塊用錫箔包住,在錫箔上刺些小孔,然後按入水中,兩者放出的氫氣質量相等。

abcd.①②③④

[解析]鈉與水反應產生氫氧化鈉只能使酚酞變紅,而不能使石蕊變紅。鈉與水的反應本質是鈉與h+的反應,所以鈉先與鹽酸溶液中的酸反應。鈉在水蒸氣中反應產生的是氫氣,儘管溫度高且反應放熱,因無氧氣不能燃燒。

鈉的密度比水大,浮在水面上時,就有部分鈉被氧氣氧化,而用錫箔包住的鈉不會被氧氣氧化,所以與水反應的鈉質量不相等,兩者放出氫氣的質量也不相等。

[答案]d

第2課時過氧化鈉的結構與性質

1.na2o2的結構特點

在na2o2和h2o2中,氧是-1價,這是因為兩個氧原子之間以一對共用電子相結合(非極性鍵),形成了一種不太穩定的結構。

2.na2o2的性質

-1價介於氧的兩種較穩定化合價0價和-2價之間,因此na2o2既可以在一定條件下

獲得電子表現氧化性(如與so2、fe2+、品紅等反應),也可以在一定條件下失去電子

表現還原性(如與h+和mno4反應),還可以在一定條件下發生歧化反應(如與h2o、co2等反應),但以氧化性為主。

na2o2與so2反應:na2o2+so2 na2so4

na2o2投入fecl2溶液中,可將fe2+氧化成fe3+,同時生成fe(oh)3沉澱:3na2o2+6fecl2+6h2o2fecl3+4fe(oh)3↓+6nacl。

na2o2投入氫硫酸中,可將h2s氧化成單質硫,溶液變渾濁:na2o2+h2s2naoh+s↓。

na2o2投入品紅溶液中,可使品紅溶液褪色(褪色原理與so2不同)。

【例】在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化納作為供氧劑。請選用適當的化學試劑和實驗用品、用上圖中的實驗裝置進行實驗,證明過氧化鈉可作供氧劑。

(1)a是製取co2的裝置。寫出a中發生反應的化學方程式

(2)填寫表中空格:(請在答題卡上填空)

(3)寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式

(4)試管f中收集滿氣體後,下一步實驗操作是

[解析]要證明過氧化鈉可作供氧劑,必須驗證實驗產物是o2,故實驗目的就是驗證過氧化鈉與水或二氧化碳的反應。實驗儀器中的a是二氧化碳發生裝置,b、d是除雜裝置,c是反應裝置,e是尾氣處理與收集裝置。本實驗可能存在的雜質氣體有:

hcl和水,但由於過氧化鈉與二氧化碳的反應是離子反應,故水不必除去。試管f中收集滿氣體後,下一步實驗操作應是驗證實驗產物是o2。為檢驗生成的o2應將試管f從水槽中取出,然後用帶火星的木條伸入管口進行檢驗,但是取出f前,應將裝置a中的反應停止。

[答案](1)caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2↑

(2)b 飽和nahco3 除co2中的hcl

c na2o2粉末反應物

d naoh溶液除去未反應的co2

(3)2na2o2+2co2=2na2co3+o2 (4)將帶火星的木條插入試管檢驗木條能否復燃。

[方法技巧]做實驗首先確立實驗目的,確定裝置b、c、d的作用是解答本題的關鍵。易錯點是部分考生考慮二氧化碳中的水必須除去,從而認為裝置是乾燥裝置,d是na2o2與co2反應裝置而出現錯誤。

第3課時碳酸鈉、碳酸氫鈉

1.碳酸鈉、碳酸氫鈉主要性質比較及鑑別

(1)熱穩定性不同。分別加熱少量固體,若發生分解反應,將產生的氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁的原試劑是nahco3,另乙個為na2co3。

(2)和酸反應速率不同。分別取一定質量的固體,加入等濃度、等體積的鹽酸,反應快、產生氣體多的為nahco3,另乙個為na2co3。

(3)陰離子不同。分別取其稀溶液,滴加氯化鋇稀溶液或cacl2溶液,產生沉澱的原試劑為na2co3,另乙個為nahco3。

(4)溶液的酸鹼性。測其稀溶液(0.1 mol·l1)的ph,na2co3溶液的ph在12左右,而

nahco3溶液的ph在8左右。

2. 碳酸鈉溶液與鹽酸反應時,二者滴加的次序不同,產生的現象不同。

向鹽酸中逐滴加入na2co3溶液(開始時酸過量):2hcl+na2co32nacl+co2↑+h2o。若向na2co3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足):

hcl+na2co3nacl+nahco3(無氣泡),hcl+nahco3nacl+co2↑+h2o。由以上分析可知,不同的滴加順序產生不同的現象,這就是不用其他試劑鑑別na2co3溶液和鹽酸的原理。

3. 碳酸氫鈉和碳酸鈉的制法

(1)製取nahco 3的方法

①減壓低溫蒸乾nahco3溶液。nahco3遇熱易分解,其水溶液加熱更易分解,所以不可能採用常壓下蒸發溶劑的方法制得nahco3晶體。

②往飽和na2co3 溶液中通入co2,過濾得到晶體。na2co 3+co 2+h2o2nahco 3

(2)聯鹼法制純鹼原理

①在飽和食鹽水中通nh3飽和後,再通co2 :nh3+co2+h2onh4hco3

②生成nh4hco3的溶解度大,而c(na+)也大,而nahco3溶解度小,故產生沉澱:nacl+ nh4hco3nahco3↓+nh4cl,總方程式:nacl+ nh3+co2+h2onahco3↓+nh4cl。

③將析出沉澱加熱,制得na2co3(純鹼)

注意:不能先通入co2達飽和後再通入nh3,因為co2在水中的溶解度很小(1∶1),即使通入過量的nh3,所生成的nahco3、nh4cl也很少,這樣就無法製取nahco3。

【例1】將0.01mol下列物質分別加入100ml蒸餾水中,恢復至室溫,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)

①na2o1 ②na2o ③na2co3 ④nacl

a.①>②>③>b.①>②>④>③

c.①=②>③>d.①=②>③=④

答案:a

解析:①②溶於水,溶質都是0.02mol,但前者有氧氣生成,因此氫氧根濃度大,有①>②;③中碳酸根水解使得陰離子濃度稍大於④。因此有a正確。

【例2】將0.4gnaoh和1.06g na2co3混合並配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·l-1稀鹽酸。下列影象能正確表示加入鹽酸的體積和生成co2的物質的量的關係的是

答案:c

解析:此題考查了元素化合物、影象資料的處理知識。向naoh和na2co3混合溶液中滴加鹽酸時,首先和naoh反應生成水和氯化鈉,當滴入0.

1l時,兩者恰好反應完全;繼續滴加時,鹽酸和na2co3開始反應,首先發生:hcl+ na2co3= nahco3+nacl,不放出氣體,當再加入0.1l時,此步反應進行完全;繼續滴加時,發生反應:

nahco3+hcl =nacl+h2o+co2↑;此時開始放出氣體,分析影象,可知選c。

易錯警示:解答此題的易錯點是,不能準確理解向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸的反應。是分步進行的,首先發生的是hcl+ na2co3= nahco3+nacl;進行完全後,再發生:

nahco3+hcl =nacl+h2o+co2↑

高一化學《鹼金屬元素第二課時》教案

第三節鹼金屬元素 第二課時 設問 鈉在空氣中燃燒時火焰是什麼顏色?教師 現在,我用鉑絲分別蘸取na co 溶液與c so 溶液在酒精燈上灼燒,請大家仔細觀察火焰的顏色。演示上述實驗 現象總結 na co 溶液在酒精燈上灼燒時,與鈉燃燒時的火焰相同,而c so 溶液在酒精燈上灼燒時呈綠色。引入課題 很...

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