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1、基础盘点一 NaOH Na2CO3 NaHCO3自我诊断1 用化学方程式表示下列物质之间的变化 第2讲钠的其他常见化合物碱金属元素 答案 NaOH CO2NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O Na2CO3 CO2 H2O2NaHCO3 NaHCO3 Ca OH 2CaCO3 NaOH H2O Na2CO3 Ca OH 2CaCO3 2NaOH 2NaOH CO2Na2CO3 H2O 基础回归1 氢氧化钠 NaOH 俗称 1 主要物理性质 白色固体 易吸收空气中的水分而潮解 易溶于水 并且放出大量的热量 有强腐蚀性 2 主要化学性质 为一元强碱 具有碱的通性 NaOH溶于水后
2、完全电离 能与酸碱指示剂或试纸作用 与酸和酚发生中和反应 如HCl 等 反应方程式分别为 烧碱 火碱 苛性钠 HCl NaOHNaCl H2O 与酸酐发生反应 如SO2 CO2 SiO2 SO3和P2O5等 与两性物质反应 如Al Al2O3 Al OH 3等 Al与NaOH溶液反应的方程式为 与盐发生复分解反应 如NH4Cl与NaOH溶液共热的方程式为 提供碱性环境发生无机和有机反应 如卤代烃的水解反应和消去反应 酯类的水解 油脂的皂化等 2Al 2NaOH 2H2O2NaAlO2 3H2 NH4Cl NaOHNaCl H2O NH3 2 碳酸钠和碳酸氢钠的比较 纯碱或苏打 小苏打 稳定 但
3、结晶碳酸钠 Na2CO3 10H2O 易风化 2H H2O CO2 H H2O CO2 CO2 H2O Ca2 CaCO3 2Al3 3 3H2O2Al OH 3 3CO2 固 加热 液 NaOH 二 碱金属元素自我诊断2 下列说法是否正确 1 Li Na K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多 2 因为Na比K容易失去电子 所以Na比K的还原性强 3 碱金属的单质中锂的密度最小 熔点最低 4 用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯 5 某物质灼烧时 焰色反应为黄色 该物质一定含有钠元素 不含钾元素 基础回归1 碱金属元素的原子结构特点Li Na K的原子结构示意图分别为 1 相同点 最外层
4、都是个电子 2 不同点 从Li Cs电子层数 原子半径 2 碱金属元素性质的相似性 1 单质均呈色 Cs除外 有金属光泽 硬度 密度 熔点 有良好的导电性和导热性 Li Na K 1 依次增多 依次增大 银白 小 较小 较低 2 最高正价均为价 3 均为活泼金属 氧化物对应的水化物均为 4 单质均能与非金属单质发生反应 5 单质均能和水发生反应 2M 2H2O2MOH H2 M代表碱金属 3 碱金属元素性质的递变性 按原子序数递增的顺序 1 单质的熔 沸点呈现趋势 2 元素的金属性逐渐 单质的还原性逐渐 3 与O2反应的产物越来越复杂 反应程度越来越 4 与水反应的程度越来越 产物的碱性逐渐
5、1 碱 减小 增强 增强 剧烈 剧烈 增强 三 焰色反应自我诊断3 下列对焰色反应实验操作注意事项的说明 正确的是 钾的火焰颜色 要通过蓝色钴玻璃观察 先把铂丝灼烧到原来火焰颜色相同 再蘸取被检验的物质 每次实验后 要用盐酸把铂丝洗净 实验时最好选择本身颜色较微弱的火焰 没有铂丝 也可用光洁无锈的铁丝代替 A 仅有 不正确B 仅有 不正确C 仅有 不正确D 全对 解析 为了滤去黄光 除去铂丝上的杂质 本身颜色越微弱的火焰在实验时干扰越小 被检验物质的火焰颜色越明显 焰色反应除用铂丝外 还可以用光洁无锈的铁丝 镍丝 铬丝等 答案D 基础回归1 焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰
6、呈现出特殊的颜色 其属于变化 属于元素的性质 2 焰色反应的操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色 物理 灼烧 蘸取 酒精灯 用盐酸 洗涤 灼烧 酒精灯 灼烧 酒精灯 3 常见元素的焰色钠元素色 钾元素色 透过观察 铜元素色 4 应用检验元素的存在 黄 紫 蓝色钴玻璃 绿 思考1 焰色反应的原理是什么 答案焰色反应的原理是 最外层电子e 激发态e 基态e E 光 此过程中没有新物质生成 是物理变化 2 焰色反应实验过程中为什么要用稀盐酸洗涤而不选用稀H2SO4 答案金属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洗涤金属丝 则
7、由于硫酸盐的熔 沸点较高而难以挥发 会造成对后面实验的干扰 获得能量 要点精讲要点一Na2CO3和NaHCO3性质的应用1 向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2有NaHCO3晶体析出 2 与足量酸反应的比较 1 反应速率浓度相同时 NaHCO3比Na2CO3与酸反应速率大 2 耗酸量 等物质的量的Na2CO3 NaHCO3与酸反应时 消耗酸的物质的量之比为2 1 等质量的Na2CO3 NaHCO3消耗酸的物质的量之比为84 53 3 生成CO2的量 等物质的量的Na2CO3 NaHCO3产生的CO2一样多 等质量时NaHCO3比Na2CO3产生的CO2多 3 鉴别Na2CO3和NaHCO3
8、的方法 1 热稳定性不同固体 2 和酸反应生成气体的速率不同 相同条件下 固体 或溶液 加热 Na2CO3无明显变化 NaHCO3放出无色的使澄清石灰水变浑浊的气体 盐酸 反应速率 盐酸用量 产生气泡速率快的是NaHCO3 产生气泡速率慢的是Na2CO3 滴加盐酸立即产生气泡的是NaHCO3 滴加盐酸开始不产生气泡的是Na2CO3 3 阴离子不同溶液 4 溶液的酸碱性溶液 BaCl2溶液 测相同浓度 溶液的pH 产生白色沉淀的是Na2CO3 不产生白色沉淀的是NaHCO3 pH大的为Na2CO3 pH小的为NaHCO3 4 Na2CO3与NaHCO3的相互转化Na2CO3NaHCO3特别提醒根
9、据Na2CO3和HCl互滴时的现象不同可鉴别Na2CO3溶液和盐酸 操作如下 1 向盐酸里逐滴加入Na2CO3溶液 开始时酸过量 开始就有气体放出 2 向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸 开始时酸不足 开始无气体产生 后来产生气泡 典例导析1 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体 用不同的方法做了以下实验 如图 所示 1 只根据图 所示实验 能够达到实验目的的是 填装置序号 2 图 所示实验均能鉴别这两种物质 其反应的化学方程式为 与实验 相比 实验 的优点是 填选项序号 A 比 复杂B 比 安全C 比 操作简便D 可以做到用一套装置同时进行两个对比实验 而 不行 3 若用实验
10、验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性 则试管B中装入的固体最好是 填化学式 4 将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应 当石灰水过量时 其离子方程式为 当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2 1时 所得溶液中溶质的化学式为 请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子 解析 1 图 不能达到实验目的 因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳 二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊 故不可以 图 可以鉴别 因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应 生成的二氧化碳气体的量不同 可根据气球膨胀程度判断 2 图 所涉及的化学方程式为 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 实验 的优点是可同时做对
11、比实验 3 试管B装入碳酸氢钠 试管A装入碳酸钠 这样直接加热的碳酸钠 温度高 不分解 不能使澄清石灰水变浑浊 而间接加热的碳酸氢钠分解 使澄清石灰水变浑浊 表明了碳酸氢钠很不稳定 4 石灰水过量时 碳酸氢根全部反应 离子方程式为 Ca2 OH CaCO3 H2O 2NaHCO3 Ca OH 2CaCO3 Na2CO3 2H2O 则其中的溶质是碳酸钠 要检验 可以取少量上层清液于洁净的试管中 加入适量氯化钙溶液 振荡 若有白色沉淀生成 则证明溶液中含有 答案 1 2 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 CO2 Ca OH 2CaCO3 H2OD 3 NaHCO3 4 Ca2 OH Ca
12、CO3 H2O Na2CO3取少量上层清液 或过滤后的滤液或所得溶液 于洁净 若无 洁净 也可 的试管中 加入适量氯化钙溶液 振荡 若有白色沉淀生成 则证明溶液中含有 迁移应用1有3份等质量的小苏打 第1份直接与盐酸恰好完全反应 第2份首先加热 使其部分分解后 再与盐酸恰好完全反应 第3份首先加热 使其完全分解后 再与盐酸恰好完全反应 假若盐酸的物质的量浓度相同 消耗盐酸的体积分别为V1 V2和V3 则V1 V2和V3的大小关系正确的是 A V1 V2 V3B V2 V3 V1C V1 V2 V3D V1 V3 V2 解析NaHCO3不分解时NaHCO3 HClNaCl H2O CO2 1mo
13、l1molNaHCO3完全分解时2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 2mol1mol1mol0 5molNa2CO3 2HCl2NaCl H2O CO2 1mol2mol0 5mol1mol所以无论NaHCO3是否受热分解与盐酸恰好完全反应消耗的盐酸的量相等 故V1 V2 V3 答案C 要点二CO2与NaOH溶液反应的计算1 产物种类的判断 可用数轴法对于此类问题分析步骤如下 首先要弄清CO2与NaOH的反应情况 CO2 2NaOHNa2CO3 H2O CO2 NaOHNaHCO3 实际发生两步反应 CO2 2NaOHNa2CO3 H2O CO2 Na2CO3 H2O2NaHCO3 故
14、CO2与NaOH反应的生成物可根据 两个反应点做如下讨论 2 Na2CO3和NaHCO3混合物组成的计算一般是先设以上判断出的混合物各组分的物质的量 再根据质量守恒 碳元素和钠元素守恒 列式计算 典例导析2 在1 00L1 0mol L氢氧化钠溶液中通入16 8L标准状况下的CO2 则所得溶液中含有的物质是 A Na2CO3B NaHCO3C Na2CO3和NaHCO3D NaOH Na2CO3和NaHCO3解析此题易误选A项或B项 正确解法是利用极值法判断 1 当CO2的物质的量不足NaOH的物质的量的时 反应只能生成 Na2CO3 2 当CO2的物质的量等于或大于氢氧化钠的物质的量时 生成
15、的Na2CO3会完全与CO2反应转化为NaHCO3 3 只有当CO2的物质的量大于NaOH的物质的量的 且小于NaOH的物质的量时 才会生成Na2CO3和NaHCO3两种产物 经过计算题给数据可知 本题属于第 3 种情况 所以溶液中的产物为Na2CO3和NaHCO3 答案C 思维提升本题可改编为计算题 依据题目中已知数据 也可以计算出所得溶液中Na2CO3和NaHCO3各自的物质的量分别为 0 25mol 0 5mol 迁移应用2取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B 每份10mL 分别向A B中通入不等量的CO2 再继续向两溶液中逐滴加入0 1mol L的盐酸 标准状况下产生的CO2的体积
16、与所加盐酸体积之间的关系如下图所示 试回答下列问题 1 原NaOH溶液的物质的量浓度为 2 曲线A表明 原NaOH溶液中通入CO2后 所得溶液中的溶质成分是 其物质的量之比为 3 曲线B表明 原NaOH溶液中通入CO2后 所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积 标准状况 的最大值为mL 解析 1 产生的气体体积保持不变时 溶液中的溶质是氯化钠 所以有下式成立 n NaCl n NaOH n HCl 0 1mol L 0 075L 0 0075mol 故c NaOH 0 0075mol 0 01L 0 75mol L 2 当所加盐酸的体积从60ml到75mL时 有气体生成 则发生反应 NaHCO3 HClNaCl H2O CO2 此反应消耗盐酸15mL 则反应Na2CO3 HClNaHCO3 NaCl也消耗盐酸15mL 则60mL 15mL 45mL盐酸只能与氢氧化钠反应了 故原NaOH溶液中通入CO2后的溶质为氢氧化钠和碳酸钠 根据盐酸的量可以计算出它们的物质的量之比为3 1 3 当所加盐酸的体积从25mL到75mL时发生反应 NaHCO3 HClNaCl H2O CO2 1mol2240
