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第十一章 碱金属
第一课时 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。
教与学方案 笔记与反思
【自学反馈】
一、钠的物理性质
金属钠质地 、 光泽,密度比水 ,能 于水,
熔点低。是 的良导体。
二、钠的化学性质
1.金属钠露置在空气中的变化过程(在下面括号中填写化学式)
银白色金属钠 → 表面变暗 → 出现白色固体 → 表面变成溶液
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )
→ 白色块状物质 → 白色粉末状物质
( ) ( ) ( ) ( )
2.完成下列化学方程式
① Na + H2O →
解释实验现象; 浮 熔
游 红
② Na + H2O + FeCl3 →
③ Na + HCl →
④ C2H5OH + Na →
三、 CO2与NaOH溶液反应产物的判断
1.CO2 + 2 NaOH →
2. CO2 + NaOH →
3.CO2 + Na2CO3 + H2O →
4.由CO2 和 NaOH如何制取Na2CO3?
四、Na2CO3与盐酸的反应 (不用其它试剂鉴别Na2CO3与盐酸的方法)
1.向盐酸里逐滴加入Na2CO3溶液
化学方程式
2.向Na2CO3溶液里逐滴加入少量的盐酸
化学方程式
五. 过氧化钠的强氧化性 (完成化学方程式)
1.Na2O2与SO2反应
2.Na2O2投入FeCl2溶液中,可将Fe2+氧化Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀
3.Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变混浊
4.Na2O2投入Na2SO3溶液中,可将SO3 2- 氧化成SO42-
5. Na2O2 投入品红溶液中,因其有氧化性,所以有漂白性,可使品红溶液褪色。
六..钠的冶炼
化学方程式;
七. 钠的存放和取用
。
【例题解析】
[例1]用金属钠制取Na2O通常采用下法;2NaNO2 + 6Na = 4Na20 + N2↑。试说明为什么不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因
解题思路: 。
易错点: 。
[例2]2.38克CO2和H2O蒸气的混合气体通过18.58克Na2O2固体后,充分反应,得到20克固体,求混合气体中CO2和H2O蒸气的物质的量之比。
解题思路: 。
易错点: 。
【考题再现】
1.(02年全国高考题) 将40ml 1.5mol/L的CuSO4溶液与30ml 3mol/L的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀,假如溶液中〔Cu2+〕或〔OH-〕都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为 ( )
A. Cu (OH)2 B . CuSO4 Cu (OH)2
C . CuSO4 2Cu (OH)2 D . CuSO4 3Cu (OH)
思维方法: 。
展望高考:
2. (99年上海高考题)下列俗称表示同一物质的是 ( )
A . 苏打 、 小苏打 B. 胆矾 、绿矾
C. 三硝酸甘油酯、硝化甘油 D.纯碱 、烧碱
思维方法: 。
展望高考:
【巩固练习】
课堂反馈
1.金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是( )
A. BaCl2 溶液 B . K2SO4溶液
. . C. FeCl3溶液 D . NH4NO3溶液
2.下列关于钠的叙述错误的是 ( )
A.实验后剩余少量钠可放回原试剂瓶中
B.用一般的化学还原法不能制取金属钠
C.自然界中无游离态的钠存在
D.钠在空气中燃烧生成氧化钠
3. 金属钠着火时,能用来灭火的是 ( )
A . 水 B. 湿抹布 C . 泡沫灭火器 D.干沙
4. 200℃时,11.6克CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应,反应后固体的质量增加了3.6 g 。则 原混合气体的平均式量为 ( )
A.5.8 B. 11.6 C. 23.2 D.46.4
5. 某淡黄色粉末常用作潜水员的供氧剂,在该供氧反应中,被氧化和被还原的物质的质量比为 ( )
A . 1 :1 B . 2 :1
C . 3 :1 D. 3 :2
6.氢化钠(NaH)是一种白色的离子化合物,其中钠+1价。NaH与水反应放出H2。下列叙述正确的是 ( )
A. NaH 中H-半径比H+的半径大
B. NaH不论放入水中还是盐酸中都有气体产生
C. NaH 中H-可被还原成H2
D. NaH在水中显酸
7.将一定质量的钠投入到24.6克t℃的水中,得到t℃的NaOH饱和溶液31.2克。t℃时NaOH的溶解度是 ( )
A . 48 g B . 62.5g C. 23 g D . 31g
8.将2 mol Na2CO3 和一定量的Na2O2固体混合,在加热条件下使其充分反应,经测定反应后Na2O2无剩余,则最后所得固体物质的量为 ( )
A 1 mol ~ 2 mol之间 B. 1 mol ~ 4mol之间
C. 1 mol ~ 6 mol之间 D.大于4mol
课外作业
1.用1L 1.0mol/L NaOH 溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中的CO3 2-和 HCO3 –的物质的量浓度之比约是 ( )
A . 1:3 B. 1:2 C. 2:3 D. 3:2
2.碱金属与卤素所形成的化合物大都具有的性质是 ( )
①高沸点 ②能溶于水 ③水溶液能导电 ④低熔点 ⑤熔融状态不导电
A. ①②③ B.③④⑤ C .①②⑤ D. ②③⑤
3.向下列物质的溶液中加入一定量的Na2O2 固体,不出现浑浊现象的是 ( )
A.饱和H2S溶液 B. Ca(HCO3)2稀溶液 C. Na2SO3溶液 D.饱和CaCl2溶液
4.下列物质能使品红溶液褪色的是 ( )
①干燥 Cl2 ②Na2O2 ③ NaClO ④活性炭 ⑤ SO2
A.除①外都可以 B.只有①③⑤ C. 只有②④ D.全部都可以
5.有5支编号的试管里分别装有K2CO3 KNO3 K2SO4 KOH 和 Ba(OH)2溶液,现需用最少的 ( )
A.一种试剂 B.二种试剂 C.三种试剂 D.不用任何试剂
6.CO和H2混合气体3g和足量的氧气燃烧后,在150 t℃时将混合气体通过足量的Na2O2后,Na2O2增重的质量为 ( )
A . 1.5g B . 3 g C. 6 g D.无法计算
7.在25 t℃ 101Kpa 下由 HCHO(g) 、H2 和 CO组成的混合气体共6.72 g,其相对氢气的密度为14将该气体与2.24L氧气(标准状态)充分反应后的产物通过足量的Na2O2粉末,使Na2O2粉末增重的质量为 ( )
A. 等于6.72 g B.小于6.72 g C.大于6.72 g D.无法计算
8.下列物质混合以后,有气体生成,最终又有沉淀或固体的是 ( )
A.过量氢氧化钠溶液和明矾溶液 B.少量电石和过量碳酸氢钠溶液
C.过氧化钠和少量氧化亚铁溶液 D.铜片和三氯化铁溶液
9.以X、Y和Z代表三种元素,且知X与Y可形成原子数之比为1:1的化合物甲,Y与Z也可形成原子数之比为1:1的化合物乙,又知甲分子含18个电子,乙分子含38个电子,请填空:
(1)元素Y在第 周期 (2)化合物甲的分子式是
(3)化合物乙的分子式是
10.取一定量的Na2CO3 、NaHCO3 和Na2SO4的混合物与250ml 1.00mol/L过量盐酸反应,生成2.016L CO2(标准状态) ,然后加入500ml 0.100mol/L Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33 g,溶液中过量的碱用10.0 ml 1.00mol/L盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的量。
第十一章 碱金属
第二课时 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。
教与学方案
【自学反馈】
1、 金属元素的相似性
1. 原子结构:最外层电子数都是 个,原子半径为同周期元素中最 的,化合价均为 价。
2.物理性质: 碱金属除铯略带 外,都是 色。质 ,密度 ,熔沸点 ,是 的良导体。
3.最高价氧化物的水化物(ROH)均为 碱。
2、 金属元素的差异性和递变性
1. 碱金属从上到下半径逐渐 。熔沸点逐渐 ,密度逐渐 。
2. 化学性质: Li+O2→ 钠能形成 、 两种氧化物,K能形成 氧化物。(写化学式)
3、 金属的制取
金属La 、 Na的制取主要用电解熔融氯化物的方法。金属K因为易溶与熔盐不易分离,故一般用热还原剂法。
4、 色反应
焰色反应是一种物理变化,是元素的性质而不仅属化合物。
【例题解析】
[例1]工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融的氯化物,但钾却不能用电解熔融KCl的方法制得,因金属钾易溶于熔态的KCl中而有危险,难获得钾,且降低电流效率。现生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取。有关数据如下表:
熔点℃ 沸点℃ 密度(g/cm3)
Na 97.8 882.9 0.97
K 63.7 774 0.86
NaCl 801 1413 2.165
KCl 770 1500(升华) 1.984
工业上生产金属钾的化学方程式和条件是∶
KCl + Na → NaCl + K
(1)工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些物理常数? ,其选择范围是 。
(2)工业上制金属钾主要应用什么原理使反应变为现实?
解题思路: 。
易错点: 。
[例2]某碱金属(R)及其氧化物(R2O)组成的混合物4.0克,与水充分反应后,蒸发、结晶得到干燥的固体5.0克。问∶(1)该金属是何种金属 (2)混合物中碱金属单质所占的质量分数是多少?
解题思路: 。
易错点: 。
【考题再现】
1.(04年上海高考题)将标准状况下的2.24LCO2通入150ml 1mol/LNaOH溶液中,下列说法正确的是 ( )
A. c (HCO3-)略大与c (CO32-) B. c (HCO3-)等于c (CO32-)
C. c(Na+)等于 c (HCO3-)与c (CO32-) 之和
D. c (HCO3-)略小与c (CO32-)
思维方法: 。
展望高考:
2.(04年上海高考题) 等物质的量的N2、 O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压) ,这时混合气体中N2、 O2、CO2物质的量之比为 ( )
A. 3:4 :1 B. 3:3:2 C. 6:7:3 D. 6:9:0
思维方法: 。
展望高考:
【巩固练习】
课堂反馈
1. 钾-钠合金(含50%~80%钾)可用作原子反应堆的导热剂,以下所述该合金的事实跟此项应用无关的是 ( )
A.熔点260.7K B. 具有很高的比热
C.可作冷却剂 D. 能跟水剧烈反应
2. 钾和另一种碱金属组成的18g合金与水完全反应,放出2.24L(标准状况)H2。合金中另一种金属可能是 ( )
A.Cs B. Rb C. Na D. Li
3. 将0.2mol金属钠投入到足量水中,得到a克溶液;0.2mol镁投入到足量的盐酸中(与水等质量),得到b克溶液,则反应后的两溶液质量关系是 ( )
A.a=b B. a>b C. a4.把25.6克KOH和KHCO3混合物在250℃下锻烧称重,混合物的质量减少4.9克。则原混合物中KOH和KHCO3的物质的量比较是 ( )
A. n(KOH)>n(KHCO3) B. n(KOH)C. n(KOH)=n(KHCO3) D. 任意比
5. 将等质量的Na、K、Zn分别投入到含等量的HCL的稀盐酸中,产生H2的量的多少不会出现下列情况的是 ( )
A.Zn>Na>K B. Na>K>Zn C. Na>Zn>K D. Na>K=Zn
6. 某混合物中含有KCl、NaCl和Na2CO3,经分析知其中含钠为31.53%、含氯为27.08%,则该化合物中K+与CO32-的物质的量之比 ( )
A.大于2:1 B. 小于2:1 C. 等于2:1 D.无法确定
课外作业
1.在空气或氧气中加热,主要生成碱性氧化物的是 ( )
A.Li B. Na C. K D. Rb
2. 已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大,却与镁相似。下面有关锂及其化合物的叙述不正确的是 ( )
A. 锂在过量氧气中燃烧的主要产物是氧化锂而不是过氧化锂
B. 碳酸锂受强热分解
C. 碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的大
D. 锂可以和氮气化合生成氮化锂(Li3N)
3. 欲观察氢气燃烧的焰色,燃气导管口的材料最好是 ( )
A.钠玻璃 B. 钾玻璃 C. 石英玻璃 D. 铜管
4.将62克钾钠合金投入到200mL 0.4mol/L的盐酸中,放出气体22.4L(标准状况)。则合金中钾与钠的物质的量之比为 ( )
A.2:1 B. 1:1 C. 3:1 D. 无法确定
5. 将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中,在150℃条件下电火花引发反应后,容器内压强为零,由此得出原O2、CH4、Na2O2的质量比为 ( )
A.1:1:1 B. 32:16:78 C. 8:8:17 D. 1:2:6
6.下列反应中,Na2O2只表现出氧化性的是 ( )
A.2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
B. Na2O2 + SO2 = Na2SO4
C. 5Na2O2+2KMnO4 +8H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
D. 2Na2O2+2 H2SO4=2 Na2SO4+2 H2O + O2↑
7.已知钡的活动性处于钾和钠之间。下列反应可以实现的是 ( )
A.钡可以从氯化钾溶液中置换出钾
B.钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气
C.钡可以从氯化钠溶液中置换出钠
D.在溶液中钡离子可以氧化金属锌
8. 某碱金属及其氧化物(R2O)组成的混合物13.3g,加足量水充分反应后的溶液蒸发结晶得到干燥固体16.8g。(1)求该混合物的成分及其质量;(2)此固体溶于水后能中和3mol/L盐酸多少毫升?
笔记与反思
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