高考化学一轮复习教案：钠及其化合物

第十三讲钠及其化合物
【考纲要求】
1．钠的性质及用途。

2．Na2O 和Na2O2的性质及用途。

3. Na2CO3 、NaHCO3 、NaOH的性质及用途。

4. Na2O2 与H2O、CO2 的反应原理，以及反应前后气体体积差和质量差在计算中的应用。

碱金属元素
【考纲要求】
1.碱金属元素的原子结构的相似性及递变性。

2.碱金属单质的性质的相似性及递变性。

3.焰色反应。

碱金属元素基础知识
一．金属钠（可保存在中）
1、钠的化学性质钠的原子结构示意图：
跟非金属反应：（O2、Cl2、S）对应的化学方程式：
、、
(2)与H+反应（H2O、酸、盐溶液）
①钠与水反应，标出电子转移：
现象及解释：浮：熔：
游：产生气体，在水面上向各方迅速游动最后消失.嘶
红:
②钠与盐酸离子方程式:
③钠投入硫酸铜溶液中化学方程式:
(3)与有机物反应(醇、酚、羧酸）与乙醇化学方程式：
二、钠的化合物
1、Na2O2：颜色状态电子式: 用途:
与H2O 、CO2化学方程式
2、Na2CO3 与NaHCO3
Na2CO3 俗名：色态：溶解性：热稳定性：
NaHCO3俗名：色态：溶解性：热稳定性：
Na2CO3 和NaHCO3分别与酸反应速率：Ｖ（Na2CO3）Ｖ（NaHCO3）
三、钠及化合物之间的关系
Na2O2
Na Na2O NaO H Na2CO3 NaHCO3
(方程式写在背面)
四、碱金属元素包括（）
１、递变规律：从上到下原子半径，原子核对最外层电子的束缚力，失电子能力，元素的金属性，单质的还原性，与水或酸反应置换出氢的能力，最高价氧化物的水化物性．
２、锂与氧气化学方程式：
钾与氧气化学方程式：
３、焰色反应
操作步骤：将 放在酒精灯上灼烧至与原来颜色相同，蘸取待测溶液，在酒精灯上灼烧，钠为 色， 钾为 色（需透过 ），用 洗净铂丝．
巩固练习
一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。

每小题只有一个选项符合题意） 1．钠着火燃烧时，可用下列哪种物质灭火（ ） ①泡沫灭火器 ②干粉灭火器 ③水 ④沙土
A ．①②
B ．④
C ．②③
D ．①②③ 2．在下列反应中，22O Na 只表现出强氧化性的是（ ） A ．
2
322222 2O CO Na CO O Na ++
B ．
42222 MnO Na MnO O Na + C ．↑+++2242422222 2O O H SO Na SO H O Na
D ．
O H O Mn Na H MnO O Na 22242285210 1625+↑+++++++-
3．通常情况下，下列物质有固定熔点的是
A ．烧碱
B ．聚乙烯
C ．漂白粉
D ．氯化铵 4．下列各项中的“黄色”，不属于因化学反应而产生的现象的是（ ） A ．无色试剂瓶中的浓硝酸呈黄色
B ．用玻璃片靠近在玻璃导管口燃着的硫化氢的火焰，玻璃片上附有的固体呈现黄色
C ．久置的碘化钾溶液呈黄色
D ．食盐在无色的火焰上灼烧时，火焰呈黄色
5．我国著名的化工专家候德榜在20世纪20年代所创立的“候氏制碱法”誉满全球，“候氏制碱法”中的碱是指下列的（ ） A ．NaOH B ．
3
2CO K C ．
3
2CO Na D ．
3
NaHCO
二、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。

每小题有一个或两个选项符合题意。

若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个都正确的给4分，但只要选错一个，该小题就为0分）
6．为提高农作物产量，改善农作物品质，有一种向温室内定期施放2CO 的方法是：将工业废稀42SO H 按1：4用水稀释后，盛放在塑料桶内悬挂于1.2米的高处，每天向桶内加入适量的某物质。

下列物质中最适宜加入的是（ ） A ．粉末3CaCa B ．
32CO Na 粉末
C ．
3
4HCO NH D ．
3
BaCO 粉末
7．下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A ．氯化铁溶液中加入铁粉：++
+232
Fe Fe
Fe
B ．漂白粉溶液中通入过量二氧化碳：
HClO
CaCO CO O H ClO Ca 2 23222+↓+++-+
C ．一小块金属钠投入水中：
↑+++-+2222 22H OH Na O H Na D ．小苏打溶液和烧碱溶液反应：
O
H CO OH HCO 233 ++-
-
-
8．在烧杯中加入水和苯（密度：0.88g/3
cm ）各50mL 。

将一小粒金属钠（密度：0.97g/3
cm ）投入烧杯中。

观察到的现象可能是（ ） A ．钠在水层中反应并四处游动 B ．钠停留在苯层中不发生反应 C ．钠在苯的液面上反应并四处游动
D ．钠在苯与水的界面处反应并可能作上下跳动
9．下列各组物质混合后，有气体生成，最终又有沉淀或固体析出的是（ ） A ．过量氢氧化钠溶液和硫酸铝溶液 B ．少量电石和过量碳酸氢钠溶液 C ．铜粉和氯化铁溶液
D ．过氧化钠和少量氯化亚铁溶液
防毒面具是一种保护人的呼吸器官、眼睛和面部以及防止毒剂、生物战剂和放射性灰尘等有毒物质伤害的个人防护器材。

它主要分为如下三大类：①过滤式面具：由面罩和滤毒箱组成。

②隔绝式面具：如化学生氧式面具，其中盛有生氧剂。

③特殊面具：如CO 防护面具，采用氧化罐，罐内装有2MnO 和CuO 组成的称之为霍加拉特剂，在室温下能使CO 和空气中的2O 反应生成无毒的2CO ,适用于CO 浓度在0.5%以下的场合。

试根据以上叙述回答10-12题。

10．下列叙述正确的是（ ）
A ．过滤式防毒面具中一般装有活性炭，是利用其吸附性
B ．过滤式防毒面具在使用活性炭时发生了复杂的化学变化
C ．特殊面具中装的霍加拉特剂的作用是催化作用
D ．2Cl 、S H 2等气体也能使人中毒，其中毒机理与CO 相同
11．下列反应均能产生氧气，其中适宜用于化学生氧式面具中供氧的反应是（ ） A ．
O
H O NO HNO 2223
24 4+↑+↑∆
B ．
↑+−−−→−222
22O O H 2MnO O H 2 C ．22
3O 3KCl 2MnO KClO 2+−→−∆
D ．
2
322222 22O CO Na CO O Na ++
12．当人体吸入较多的CO 时，就会引起CO 中毒。

这是由于CO 跟血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能很好地跟氧气结合，人体缺少氧气而窒息，甚至死亡。

这个反应可表示如下：
CO
O +-2血红蛋白2O CO +-血红蛋白
抢救CO 中毒者时，采取措施正确的是（ ） A ．立即将患者脱离中毒环境
B ．让轻度患者饮用适量苛性钠溶液
C ．让患者饮用大量的生理盐水
D ．将重度患者立即送往医院输高压氧气
13．过氧化氢俗称双氧水，它是一种液体，易分解为水和氧气，常作氧化剂、漂白剂和消毒剂，为贮存、运输、使用的方便，工业常将22O H 转化为固态的过碳酸钠晶体（其化学式为
2
23232O H CO Na ⋅），该晶体具有
3
2CO Na 和22O H 的双重性质。

下列物质不会使过碳酸钠
晶体失效的是（ ）
A ．2MnO
B ．S H 2
C ．稀盐酸
D ．
3
NaHCO
14．事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与22O Na 反应，且反应极有规律，如
42222 SO Na SO O Na +，2423222 22O
SO Na SO O Na ++，据此，你认为下列反应方
程式中正确的是（ ） A ．
↑
++247
224
22O NaMnO O Mn Na
B ．↑++222222
2O NaNO NO O Na
C ．
2
232224
22O NaNO O N O Na ++
D ．
2
35
2224
22O NaNO O N O Na ++
15．将含1mol HCl 的稀盐酸，逐滴加入含0.2 mol NaOH 和0.5 mol 3
2CO Na 的混合溶液中，充
分反应后溶液中各物质的量是（ ） HCl/ mol NaCl/mol NaOH/mol 3
2CO Na /mol
3
NaHCO /mol
A 0 1 0.1 0 0.1
B 0 1 0 0.1 0.1
C 0.2 0.8 0 0 0.2 D
1
0.2
第Ⅱ卷 （非选择题 共90分） 三、（本题包括2小题，共21分）
16．（9分）（1）焰色反应属于________(填“物理”或“化学”)变化。

（2）做从草木灰中提取钾盐晶体的实验时，有一步操作是将过滤后的溶液在蒸发皿里加热，以得到钾盐晶体。

加热过程中要________，当蒸发到________时停止加热。

（3）用焰色反应检验
K ，某同学用无锈铁丝去沾碳酸钾粉末，却沾不上，这是因为________________________________；某同学沾上了钾盐粉末，但在酒精灯上灼烧时看到火焰是黄色而看不到紫色，这是因为________________________________。

17．（12分）据图2-1提供的仪器装置，完成提纯并测定3
2CO Na 样品的纯度（其中含
3
NaHCO 杂质）。

请回答下列问题： 实验一、测定
3
2CO Na 样品中
3
NaHCO 分解放出的2CO 的体积。

（1）连接装置的正确顺序是___________。

（2）完成实验一尚缺少的仪器是___________。

（3）产生的气体从装置④的___________端进入，从装置⑤的___________端进入。

实验二、测定经实验一后的固体物质与盐酸反应放出的2CO 的体积。

（4）应将实验一的装置作哪些调整？______________________________。

（5）实验一不再产生气体时，通过量筒内的水位读数折算成标准状况下产生a （L ）2CO ，实验二中加盐酸无气体产生时，通过量筒内水位读数折算成标准状况下产生bL 2CO ，则该样品中
3
2CO Na 纯度的实验值为______________________。

四、（本题包括3小题，共32分） 18．（14分）（1）分别写出由氧气在一定条件下生成下列物质的化学方程式（须注明反应条件）。

①
3
O ：___________ ②22O Na ___________ ③O Na 2___________
（2）指出氧元素在下列各物质中的化合价。

①
3
O ：___________ ②22O Na ___________ ③O Na 2___________
（3）人体-
2O 离子对健康有害，使人过早衰老，但在催化剂SOD 存在下可发生如下反应，请完成该反应离子方程式：
+
++
-
22222 O O H O
H O
19．（10分）A 、B 、C 是短周期ⅠA 和ⅡA 族元素的碳酸盐，它们的质量分别为A m 、B m 、C
m ，
与足量盐酸完全反应，消耗盐酸的物质的量分别为()HCl n A 、()HCl n B 、()
HCl n C 。

已知：A m =B m +
C
m ， ()HCl n A =()HCl n B +()HCl n C 。

请填空：
（1）写出短周期ⅠA 和ⅡA 族元素形成的所有碳酸盐的名称：___________。

（2）若以A M 、B M 和
C
M 分别表示A 、B 、C 的相对分子质量，试写出A M 、B M 和
C
M 三
者的相互关系式___________。

（3）A 的正确选择有___________种，其化学式为：___________。

（4）若A 和B 为ⅡA 族元素的碳酸盐，C 为ⅠA 族元素的碳酸盐，则A 、B 、C 的化学式依次是________________，B m ：
C
m =1：___________。

（保留2位小数）
20．（8分）有标号为1，2，3 ，4的四瓶未知溶液，只知道它们是0.1mol·1
-L 的NaCl 盐酸、NaOH 溶液和0.1%的酚酞。

不用其它试剂而将它们一一鉴别开来的实验步骤如下：
（1）各取少许溶液，两两混合，据此将四瓶溶液分成两组。

（2）取其中一组，不断滴入另一组中的一种未知液，据此可鉴别出1号液和2号液。

（3）再取已鉴别的1号液和2ml ，滴入3滴3号未知液，再加入4号未知液4 ml ，在这个过程中无明显现象。

综上所述，可推知1号液是_________，2号液是_________，3号液是_________，4号液是_________。

五、（本题包括2小题，共17分） 21．（9分）过氧化氢具有漂白性，某同学研究过氧化钠跟水的反应，进行如下实验：向盛有少量过氧化钠固体的试管中滴加水，直到气体不再放出，加水稀释，将所得溶液平均盛放在两支试管中。

一支试管中滴加酚酞试液，溶液变红，持久不褪色。

对第一支试管中的现象，甲认为这是由于22O H 是二元弱酸（2
2O H -++O H H 2），
消耗了-
OH ，而使红色褪去，乙同学认为22O H 具有强氧化性，将酚酞氧化，红色消失。

（1）过氧化钠跟水反应的化学方程式①___________________________；②
___________________________。

（2）设计一个实验论证甲、乙两同学的解释中谁的正确。

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

22．（8分）已知氧化物有：普通氧化物，如O Na 2；过氧化物，如22O Na ；超氧化物，如2KO 、
2RbO ；臭氧化物，如3RbO ，其中后三种均能与水或2CO 反应产生2O ，试分别写出2KO 、3
RbO 与2CO 反应的化学方程式：
__________________________________________________________________________。

现已用平底烧瓶收集到2CO ，在瓶内有一只扎紧在玻璃管末端的气球，如图2-2所示，打开塞子迅速往瓶里加入下列物质中的______________（填序号），立即塞紧塞子，一段时间后，气球就会自动膨胀起来。

A ．O Na 2
B ．22O Na
C ．2KO
D ．
3
RbO
六、（本题包括2小题，共20分） 23．（8分）今有铷和另一种碱金属的合金46g ，当它与足量的水反应时，放出标准状况下的氢气22.4L ，试通过计算推导出另一种碱金属的名称，并计算原合金中铷的质量分数。

24．（12分）向300mL KOH 溶液中缓慢通入一定量的2CO 气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。

请回答下列问题：
（1）由于2CO 通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出__________、__________、__________、__________。

（可不填满，亦可补充）
（2）若通入2CO 气体为2.24L(标准状况下)，得到11.9g 的白色固体。

请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH 溶液的物质的量浓度为多少？
碱金属元素基础知识参考答案 一．金属钠（可保存在 煤油 中）
1、钠的化学性质 钠的原子结构示意图： 跟非金属反应：（O
2、Cl2、S ）对应的化学方程式：
+1 2 8 1
2Na+O2Na2O2 、 2Na+Cl2 2NaCl 、2Na+S Na2S
(2)与H+反应（H2O 、酸、盐溶液）
①钠与水反应，标出电子转移： 2Na+2H2O=NaOH+H2↑ 现象及解释：浮：钠浮在水面上比水密度小 熔：并放出热量同时钠熔成一个闪亮的小球游：产生气体，在水面上向各方迅速游动最后消失 .嘶,红: 反应后的水溶液使酚酞变红 ②钠与盐酸离子方程式: 2Na + 2H+ = 2Na+ + H2↑ ③钠投入硫酸铜溶液中化学方程式:
CuSO4 + 2Na + 2H2O === Na2SO4 + Cu （OH ）2↓+ H2↑
(3)与有机物反应(醇\酚\羧酸）与乙醇化学方程式： 2CH3CH2OH+ 2Na 2CH3CH2ONa + H2↑ 二、钠的化合物
1、Na2O2色态 淡黄色固体 电子式: 用途: 强氧化剂、漂白剂、供氧剂
与H2O 、CO2化学方程式2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2 CO2 === 2Na2CO3 + O2
2、Na2CO3 纯碱、苏打 白色固体 易溶于水 热稳定性：稳定 NaHCO3小苏打 细小白色晶体 易溶于水（较Na2CO3小） 热稳定性：受热分解 速率：Ｖ（Na2CO3）<Ｖ（NaHCO3） 三、钠及化合物之间的关系
四、碱金属元素包括 （Li 、Na 、K 、Rb 、Cs ）
１、递变规律：从上到下原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的束缚力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，元素的金属性 逐渐增强 ，单质的还原性逐渐增强 ，与水或酸反应置换出氢的能力逐渐增强 ，最高价氧化物的水化物 碱 性 逐渐增强 ． ２、锂与氧气化学方程式：4 Li +O22Li 2O 钾与氧气化学方程式： 2K+O2
K2O2 K+O2
KO2
３、焰色反应 操作步骤：将铂丝放在酒精灯上灼烧,钠为黄色,钾为 紫 色（需透过蓝色钴玻璃），用 盐酸 洗净铂丝．
参考答案 1
．
B
Na
能与
O
H 2、
2
CO 反应，干粉是
3
NaHCO ，
O
H CO CO Na NaHCO 22323 2+↑+∆。

2．B 根据反应前后22O Na 的价态变化可判断，A 、C 项中22O Na 既是氧化剂，又是还原剂，D 选项22O Na 是还原剂，而B 选项中22O Na 只表现强氧化性。

3．A 纯净物有固定的熔沸点，聚乙烯、漂白粉为混合物，氯化铵受热即分解。

4．B 浓硝酸呈黄色是硝酸见光分解生成的2NO 溶于
3
HNO 中。

玻璃片上附有的固体呈黄色，
是因为S H 2不完全燃烧生成了单质硫。

碘化钾溶液呈黄色是-
I 被空气中的2O 氧化成2I 溶于
溶液中。

5．C “侯氏制碱法”的最终产品是3
2CO Na ，
3
NaHCO 只是中间产物。

6．C
3
CaCO 、
3
BaCO 与42SO H 反应会生成不溶物，使用
3
4HCO NH 较
3
2CO Na 且经济且
生成424)(SO NH 可作氮肥。

7．CD A 项电荷不守恒，B 项过量二氧化碳生成
-
3HCO 。

8．D Na 在界面处与水反应↑+=+22222H NaOH O H Na ，因生成气泡而上浮，气泡逸出后又下沉至界面再反应。

9．BD B 项中有22H C 和
3
CaCO 生成，D 项中有2O 和
3
)(OH Fe 生成。

10． AC 活性炭的吸附作用属于物理变化。

11．BD 能在常温下产生氧气即可作生氧剂。

12．AD 增大氧气浓度使平衡逆向移动而解毒。

13．D 2MnO 、S H 2能与22O Na 反应，稀盐酸能与3
2CO Na 反应。

14．AD
7
7
2O Mn +，
5
5
2O N +中Mn ，N 处于最高价，反应类似于
↑
+=+242322222O SO Na SO O Na 。

15．D 反应分步进行：①NaCl NaOH →，②332NaHCO CO Na →，③NaCl
CO NaHCO +→23
16．（1）物理 （2）不断用玻璃棒搅拌；有较多晶体析出（仍有少量水）（3）铁丝未烧热；没有隔着蓝色钴玻片观察。

17．（1）⑦①③④⑤⑥ （2）酒精灯 （3）a ；c （4）将③换成②，并撤酒精灯
（5）%
1003153)
(53⨯+-a b a b
18．（1）①3223O O 放电 ②
222)
(2O Na O Na ∆+或点燃 ③
O Na O Na 22
24暴露在空气中
+
（2）①0 ②-1 ③-2 （3）--++=+OH O O H O H O 22222222
19．（1）碳酸锂、碳酸钠、碳酸铍、碳酸镁
（2）
)
(B A C
C A B C
C
B B A A M M ；M M M M M M M M M M <<<<+=或
（3）①2种 ②
3
2CO Li
3
MgCO
（4）①
3
MgCO ，
3
BeCO ，
3
2CO Na ②1.05
20．盐酸；氯化钠溶液；氢氧化钠溶液；酚酞。

21．（1）①2222222O H NaOH O H O Na +=+ ②↑+=+2222422O NaOH O H O Na
（2）向红色消失后的溶液中滴加NaOH 溶液，若再现红色，则为22O H 酸性所致，甲解释正确；若不再变为红色，则酚酞被22O H 氧化所致，乙的解释正确 22．
3
32223224O CO K CO KO +=+，
2
32235224O CO Rb CO RbO +=+；A ，B
23．设合金的平均相对分子质量为Mr ，根据方程式：
↑++222 22H ROH O H R
2Mr 2 46g 2g
∴Mr=23， ∴另一种碱金属只能为Li 。

设合金中Li 的质量为x.
2H ~2Li 2H ~ 2Rb
14 2 170 2
X 7x x g -46 8546x
g - g x
x g 278546=+-，解得：x=11.13g ，
∴
%
8.75%1004613.1146)(=⨯-=
g g
g Rb ω。

答：略。

24．（1）KOH ，
3
2CO K ；
3
2CO K ；
3
KHCO ；
3
KHCO
（2）解：
O
H CO K CO KOH 2322
2++
22．4 138 2．24 x=13.8
3
2
KHCO CO KOH +
22.4 100 2.24 x=10.0 从上面两方程知：生成的固体全部是
3
2CO K 时应该是13.8g ，若生成的固体全部是
3
KHCO 时
应该是10.0g ，现生成的固体为11.9g ，所以它是32CO K 和3KHCO 的混合物。

依碳原子守恒
定的要求，32CO K 和3KHCO 总共是：mol 100.04.2224.2=
若32CO K 为amol ，则3KHCO 为（0.100-a ）mol
则原方程138a+100(0.100-a)=11.9 a=0.050mol
即32CO K 和3KHCO 各为0.050mol
32CO K 为：138g/mol ×0.05mol=6.9g
3
KHCO 为：100/mol ×0.050mol=5.0g 依+K 离子守恒，设KOH 溶液浓度为c 则：
0.300Lc=0.050mol ×2+0.050mol c=0.50mol/L。