碱金属钠知识总结讲义非常全面
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《碱金属》知识点总结
一、知识网络图:
⑴4Na +O 2=2Na 2O (常温下) ⑵2Na +O 2
点燃
Na 2O 2 (燃烧。2Na 2O +O 2=2Na 2O 2)
⑶2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑ 2Na +2H 2O =2Na +
+2OH -
+H 2↑ ⑷2Na +Cl 2=2NaCl (2Na +S =Na 2S ,常温时可爆炸) ⑸2NaCl 2Na +Cl 2↑ (无水条件下熔化后电解)
⑹Na 2O +2HCl =2NaCl +H 2O Na 2O +2H +=2Na +
+H 2O
⑺2Na 2O 2+4HCl (稀)=4NaCl +2H 2O +O 2↑ 2Na 2O 2+4H +=4Na +
+2H 2O +O 2↑ ⑻2NaOH +CO 2(少量)=Na 2CO 3+H 2O 2OH -
+CO 2=CO 32-
+H 2O ⑼Na 2CO 3+Ca(OH)2=CaCO 3↓+2NaOH (工业制法之一)CO 32-
+Ca 2+
=CaCO 3↓ ⑽Na 2O +H 2O =2NaOH Na 2O +H 2O =2Na +
+2OH -
⑾2Na 2O 2+2H 2O =4NaOH +O 2↑ 2Na 2O 2+2H 2O =4Na ++4OH -
+O 2↑
⑿2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2 ⒀Na 2O +CO 2=Na 2CO 3
⒁Na 2CO 3+2HCl =2NaCl +H 2O +CO 2↑
CO 32-
+2H +
=H 2O +CO 2↑
⒂Na 2CO 3+CO 2+H 2O =2NaHCO 3 CO 32-
+CO 2+H 2O =2HCO 3-
(或在Na 2CO 3溶液中逐滴滴入少量盐酸 Na 2CO 3+HCl =NaCl +NaHCO 3)
⒃NaHCO 3+NaOH =Na 2CO 3+H 2O HCO 3-
+OH -
=CO 32-
+H 2O ⒄NaHCO 3+HCl =NaCl +H 2O +CO 2↑
HCO 3-
+H +
=H 2O +CO 2↑
⒅NaCl +NH 3+CO 2+H 2O =NH 4Cl +NaHCO 3↓ (侯式制碱法原理,了解)
△
电解
熔化
二、知识概述:
31119
+1+1+1
三、考点提示:
1.通过钠的化学性质的学习,能正确分析钠长久露置于空气中发生的一系列变化的现象和
原理。
【例1】金属钠长期露置于空气中,最后变为()
A.Na2O B.Na2O2C.NaOH D.Na2CO3
解析:金属钠露置在空气中的变化过程
Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3
银白色→变暗→溶液→固体→白色粉末;答案:D
2.通过钠与水反应的现象(浮、熔、游、响、红)及实质的学习,能正确分析钠与酸溶液、盐溶液、碱溶液反应时的现象及实质。
【例2】下列事实及其解释不正确的是()。
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
B.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
解析:NaHCO3溶液微热,红色加深,是因为HCO3-的水解程度增大,溶液碱性增强。3.通过Na2O2的结构和性质的学习,能正确分析Na2O2在化学反应中的电子得失及所起的作用。
【例3】在2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2反应中,
(1)用双线桥法标出电子转移的方向和数目______.
(2)______是还原剂,______是氧化剂.
(3)若转移3mol电子,则所产生的氧气在标准状况下的体积为______.
解析:(1)在2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2反应中,只有Na2O2中O元素的化合价
发生变化,分别由-1价变化为0价和-2价,用双线桥法可表示为
(2)只有Na2O2中O元素的化合价发生变化,反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,故答案为:Na2O2;Na2O2;
(3)由双线桥图可知若转移3mol电子,则所产生的氧气为1.5mol,体积为1.5mol×
22.4L/mol=33.6L,故答案为:33.6L。
4.Na、Na2O2与水反应后溶液质量分数的简单计算。(应用化学方程式计算和质量分数的定义式进行计算)
【例4】将2.3 g金属钠投入100 g水中,反应结束后,溶液中溶质的质量分数计算式表示正确的是()
A. B. C. D.
解析:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,根据反应可知2.3gNa投入到100g水中产生0.1gH2,
所以溶质的质量分数计算式为。答案选B。注意:钠与水反应后溶质质量分数的计算要考虑产生氢气的质量不算在溶液的质量之中。
5.碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应的实验现象:碳酸氢钠与稀盐酸反应比碳酸钠与稀盐酸反应剧烈。
【例5】下列叙述不正确的是()
A.碳酸钠比碳酸氢钠稳定
B.碳酸钠比碳酸氢钠易溶于水
C.相同质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,碳酸钠放出的CO2少
D.碳酸钠与碳酸氢钠分别和足量同浓度的盐酸反应,碳酸钠反应的速率更快
解析:A、碳酸氢钠加热发生分解得到Na2CO3,CO2,H2O,而碳酸钠加热不分解,所以碳酸钠比碳酸氢钠稳定故A正确;
B、常温下相同溶剂时,Na2CO3较NaHCO3易溶,故B正确;
C、碳酸钠的摩尔质量大于碳酸氢钠,根据n= m/M 知,碳酸钠的物质的量小于碳酸氢
钠的物质的量,且每个碳酸钠或碳酸氢钠化学式都含有一个碳原子,根据原子守恒知,碳酸氢钠和足量盐酸反应放出的二氧化碳多,故C正确;
D、碳酸钠与盐酸反应先转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳,故相
同条件下,与酸反应的速率碳酸钠<碳酸氢钠,故D错误
6.关于硫酸氢钠:NaHSO4也是酸式盐,但不能像NaHCO3那样类推,它属于强酸酸式盐,有其性质的特殊性,在水溶液中能完全电离,使水溶液显强酸性,有时可代替硫酸使用,在书写离子方程式时尤其要注意。如NaHSO4+NaHCO3=Na2SO4+H2O +CO2↑(两盐反应逸出气体),离子反应为H++HCO3-=CO2↑+H2O,NaHSO4相当于一元强酸如盐酸的作用。
【例6】硫酸氢钠(NaHSO4)在水溶液中,与下列物质①Zn,②NaOH溶液,③BaCl2溶液,④CO2,能发生反应的组合是()
A.③B.①②③④C.①②③D.②③
解析:根据金属活动顺序可知锌与酸反应置换出氢;碱与酸中和反应,因此NaOH溶液与硫酸氢钠溶液可以发生反应;鉴别硫酸根离子的方法,含有Ba2+ 的溶液;能发生反应的组合是①Zn,②NaOH溶液,③BaCl2溶液;故选C.
7.注意某些正盐与酸式盐之间能相互转化,可利用酸式盐与正盐的转化关系除气体的杂质。
【例7-1】为了除去CO2气体中的SO2气体,下列对于仪器和药品组合中合理的是()仪器:①洗气瓶②干燥管;药品③固态生石灰④苏打溶液⑤小苏打溶液.
A.①⑤B.②⑤C.①③D.①④
解析:用NaHCO3:NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2↑(可除SO2)
若用Na2CO3:Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑(可除SO2)
但:Na2CO3+CO2+H2O =2NaHCO3(损失CO2),
若用CaO,则与两种气体都反应;故选A。
【例7-2】除去SO2中混有的HC1气体,可选用的试剂是()
A.石灰水B.浓硫酸C.饱和NaHSO3溶液D.饱和Na2SO3溶液
解析:A.石灰水的成分是氢氧化钙,能与二氧化硫反应,将原物质除掉,故A错误;
B.HC1与浓硫酸不反应,不能除掉杂质,故B错误;
C.NaHSO3+HCl=NaCl +H2O +SO2↑(除HCl),C正确;
D.若用Na2SO3:Na2SO3+SO2+H2O =2NaHSO3(损失SO2)
小结:除去酸性较弱气体里的酸性较强气体,应选用酸性较弱气体对应的酸式盐的浓溶液,而不能用其正盐溶液。
8.Na2O2有漂白性,活性炭也有漂白性,二者却有本质有区别。前者因Na2O2具有强氧化