【重点·方法·点拨】第10讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属-2025年高考化学大一轮复习卓越讲义
2024-07-26
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内容正文:
第10讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
01掌握Na2CO3、NaHCO3的基本性质及相互转化。
02掌握Na2CO3、NaHCO3的鉴别及除杂。
03 了解碱金属的通性与特性及焰色试验。
考点一:碳酸钠和碳酸氢钠
重点·夯基易错
1.Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示)
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
或
主要性质
色、态
白色粉末
细小的白色晶体
水溶性
易溶于水(20 ℃,S=21.5 g)
可溶于水(20 ℃,S=9.6 g)
热稳定性
稳定,但结晶碳酸钠
(Na2CO3·10H2O)易风化
受热
与H+反应
CO+2H+===CO2↑+H2O(较快)
HCO+H+===CO2↑+H2O(更快)
与Ca(OH)2
溶液反应
Ca2++CO===CaCO3↓
Ca(OH)2少量:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+2H2O+CO;
Ca(OH)2过量:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
与盐反应
Al2(SO4)3
2Al3++3CO+3H2O===
Al3++3HCO===
与水作用
水解,碱性较强
水解,碱性较弱
主要用途
用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
2.Na2CO3和NaHCO3的相互转化
Na2CO3NaHCO3
3.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下,利用和酸反应生成气体的速率不同
(3)利用溶液的碱性不同
1.碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应( )
2.用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应( )
3.Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火( )
4.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出( )
5.将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡( )
6.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )
7.苏打是面包发酵粉的主要成分之一( )
8.相同温度下,溶解度:小苏打<苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3( )
方法·规律总结
1.Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
实验操作和反应
n(CO2)—n(HCl)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:
Oa段:CO+H+===HCO
ab段:HCO+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa=ab
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:HCO+H+===H2O+CO2↑
向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:
Oa段:H++OH-===H2O、CO+H+===HCO
ab段:HCO+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa=2ab
点拨·能力培养
1.Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下,通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1:向混合溶液中滴几滴酚酞,溶液显红色;
实验2:向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅;
实验3:向混合溶液中通入过量的CO2,无明显现象;
实验4:向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是( )
A.实验1中溶液显红色的主要原因是CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.实验2中溶液红色变浅的原因是HCO+H+H2O+CO2↑
C.实验3中无明显现象说明没有发生化学反应
D.实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO+Ba2++2OH-===2H2O+CO+BaCO3↓
2.将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水,配成1 L溶液,取出50 mL溶液,然后滴加一定物质的量浓度的盐酸,得到的图像如图所示。
按要求回答问题:
(1)写出依次发生反应的化学方程式:_______________________________________________。
(2)①代表________的变化曲线;②代表________的变化曲线;③代表________的变化曲线。
(3)盐酸的物质的量浓度为________________________________________________________。
(4)加入盐酸为150 mL时,放出的CO2在标准状况下的体积为________。
真题·明考向
1.(2024·北京·高考真题)关于和的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用溶液使转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
2.(2024·安徽·高考真题)青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是
A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免长时间受热而分解
C.将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D.制作面点时加入食用纯碱,利用中和发酵过程产生的酸
考点二:碱金属 焰色试验
重点·夯基易错
一、碱金属的通性
1.碱金属的相似性和递变性
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为 电子
电子层数逐渐 ;核电荷数逐渐 ;原子半径逐渐
元素性质
都具有较强的 性,最高正价均为 价
金属性逐渐
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐
化学性质
都具有较强的 性
还原性逐渐 ;与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
二、焰色试验
1.焰色试验的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,属于 变化,是元素的性质。
2.焰色试验的操作
(1)清洗铂丝:将铂丝用盐酸洗净,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。
(2)灼烧试样:蘸取试样在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
(3)清洗铂丝:将铂丝再用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。
提醒 做钾的焰色试验时,需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
3.熟记常见金属的焰色
钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过 观察);铜元素:绿色;钡元素: 色;钙元素: 色。
三、碱金属氢化物的性质及应用
碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是 ,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是 。
1.在酒精灯加热的条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都会分解( )
2.KOH的碱性比NaOH的弱( )
3.常温下,Rb、Cs露置在空气中不易变质( )
4.焰色试验是金属化合物的性质( )
5.碱金属元素由Li到Cs,随着核电荷数的递增,单质密度逐渐增大,熔、沸点逐渐降低( )
方法·规律总结
碱金属的特性
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
(2)碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。
(3)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等需放回原试剂瓶。
(4)锂与O2反应与钠不同,只生成Li2O。
点拨·能力培养
1.有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定可以获知。
已知:①LiH+H2O===LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2(g)2LiH(s) ΔH<0
下列说法不正确的是( )
A.可用质谱区分D2和HD
B.Li与D2O的反应:2Li+2D2O===2LiOD+D2↑
C.若越大,则越小
D.80 ℃反应所得比25 ℃反应所得大
真题·明考向
1.(2024·安徽·高考真题)下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A.过氧化钠和硫黄:加水,振荡 B.水晶和玻璃:X射线衍射实验
C.氯化钠和氯化钾:焰色试验 D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡
2.(2023·天津·高考真题)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.焰色试验 B.试纸 C.稀氨水 D.
演练·提能力
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)碳酸氢钠可做食品膨松剂 ( )
(2)焰火中红色来源于钠盐灼烧 ( )
(3)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包,是因为Na2CO3可与酸反应 ( )
(4)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 ( )
(5)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良 ( )
2.(23-24高一下·四川成都·期末)下列说法不正确的是
A.加工馒头、面包和饼干等产品时,可加入一些膨松剂,如碳酸氢钠
B.盐卤中含有的氯化镁是制作豆腐常用的凝固剂之一
C.煤的干馏、气化、液化均为物理变化
D.石油裂化获得的汽油可使溴水褪色
3.下列关于物质鉴别或检验的叙述正确的是
A.用石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定有
C.通过焰色反应鉴别KNO3和NaCl固体
D.向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定存在或
4.化学是以实验为基础的科学,如图图示实验操作规范且能达到实验目的的是
A.图1为配制一定物质的量浓度溶液时的定容操作
B.图2可制备使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
C.图3可制备氯气
D.图4可比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性
5.高锰酸钾是一种紫红色的晶体,它是一种强氧化剂,广泛应用于实验室和工业中。下列说法正确的是
A.O位于元素周期表的第二周期第VIA族
B.可采用如图所示操作观察KMnO4溶液中K元素的焰色
C.高锰酸钾溶液使用前常用浓盐酸酸化以增强其氧化性
D.将15.8gKMnO4固体溶于1L水中,得到0.1mol/LKMnO4溶液
6.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
7.下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质 ③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
8.选择适当的试剂或方法除去杂质,并完成转化的化学方程式,“[ ]”内为杂质。
(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]___________________________________________________________,_______________________________________________________________________________。
(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]__________________________________________________________,_______________________________________________________________________________。
(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]__________________________________________________________,_______________________________________________________________________________。
9.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Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ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Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ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)。
10.向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
(1)A曲线表明,原溶液通入CO2________mL(标准状况)。
(2)B曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶质的物质的量之比为________。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
11.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题:
(1)锂是最轻的活泼金属,常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂,原因是____________________________________________________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属,下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A.钾在空气中燃烧时,只生成K2O
B.钾与水反应,由于反应剧烈可能会发生爆炸
C.1 mol·L-1KOH溶液比1 mol·L-1NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂,其电子式为________,与水反应放出氢气,化学方程式为_________
_______________________________________________________________________________。
生成1 mol氢气时,反应中转移的电子数为__________________________________________。
(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程中生成两种产物,其反应的化学方程式:_____________________________________________。
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第10讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
01掌握Na2CO3、NaHCO3的基本性质及相互转化。
02掌握Na2CO3、NaHCO3的鉴别及除杂。
03 了解碱金属的通性与特性及焰色试验。
考点一:碳酸钠和碳酸氢钠
重点·夯基易错
1.Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示)
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
细小的白色晶体
水溶性
易溶于水(20 ℃,S=21.5 g)
可溶于水(20 ℃,S=9.6 g)
热稳定性
稳定,但结晶碳酸钠
(Na2CO3·10H2O)易风化
受热易分解
与H+反应
CO+2H+===CO2↑+H2O(较快)
HCO+H+===CO2↑+H2O(更快)
与Ca(OH)2
溶液反应
Ca2++CO===CaCO3↓
Ca(OH)2少量:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+2H2O+CO;
Ca(OH)2过量:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
与盐反应
Al2(SO4)3
2Al3++3CO+3H2O===
2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
与水作用
水解,碱性较强
水解,碱性较弱
主要用途
用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
2.Na2CO3和NaHCO3的相互转化
Na2CO3NaHCO3
3.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下,利用和酸反应生成气体的速率不同
(3)利用溶液的碱性不同
1.碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应( )
2.用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应( )
3.Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火( )
4.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出( )
5.将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡( )
6.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )
7.苏打是面包发酵粉的主要成分之一( )
8.相同温度下,溶解度:小苏打<苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3( )
【答案】 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.√
方法·规律总结
1.Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
实验操作和反应
n(CO2)—n(HCl)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:
Oa段:CO+H+===HCO
ab段:HCO+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa=ab
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:HCO+H+===H2O+CO2↑
向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:
Oa段:H++OH-===H2O、CO+H+===HCO
ab段:HCO+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa=2ab
点拨·能力培养
1.Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下,通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1:向混合溶液中滴几滴酚酞,溶液显红色;
实验2:向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅;
实验3:向混合溶液中通入过量的CO2,无明显现象;
实验4:向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是( )
A.实验1中溶液显红色的主要原因是CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.实验2中溶液红色变浅的原因是HCO+H+H2O+CO2↑
C.实验3中无明显现象说明没有发生化学反应
D.实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO+Ba2++2OH-===2H2O+CO+BaCO3↓
【答案】 D
【解析】 CO的水解能力比HCO强,实验1中溶液显红色的主要原因是CO的水解,CO分步水解,以第一步水解为主:CO+H2OHCO+OH-,A项错误;实验2中滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅,碳酸钠更容易与酸反应,故主要原因是CO+H+===HCO,B项错误;实验3中无明显现象,但发生了化学反应:CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3,C项错误;实验4中产生白色沉淀,是少量氢氧化钡与碳酸氢钠反应生成了碳酸钡,离子方程式为2HCO+Ba2++2OH-===2H2O+CO+BaCO3↓,D项正确。
2.将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水,配成1 L溶液,取出50 mL溶液,然后滴加一定物质的量浓度的盐酸,得到的图像如图所示。
按要求回答问题:
(1)写出依次发生反应的化学方程式:_______________________________________________。
(2)①代表________的变化曲线;②代表________的变化曲线;③代表________的变化曲线。
(3)盐酸的物质的量浓度为________________________________________________________。
(4)加入盐酸为150 mL时,放出的CO2在标准状况下的体积为________。
【答案】 (1)Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
(2)NaHCO3 NaCl Na2CO3
(3)0.05 mol·L-1 (4)0.112 L
【解析】 (3)当加入150 mL盐酸时正好生成NaCl溶液,n(HCl)=n(NaCl)=2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=2.5×10-3×2 mol+2.5×10-3 mol=7.5×10-3 mol,c(HCl)==
0.05 mol·L-1。(4)n(CO2)=n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=(2.5+2.5)×10-3 mol=5×10-3 mol,标况下V(CO2)=5×10-3 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L。
真题·明考向
1.(2024·北京·高考真题)关于和的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用溶液使转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
【答案】D
【解析】A.和的溶液中均存在、、、、、、,A正确;
B.加入溶液会发生反应:,B正确;
C.受热易分解,可转化为,而热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确;
D.室温下和饱和溶液相差较大的主要原因是的水解程度远大于,D错误;
故选D。
2.(2024·安徽·高考真题)青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是
A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免长时间受热而分解
C.将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D.制作面点时加入食用纯碱,利用中和发酵过程产生的酸
【答案】A
【解析】A.铁发生吸氧腐蚀时,正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子,清洗铁锅后及时擦干,除去了铁锅表面的水分,没有了电解质溶液,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,A正确;
B.食盐中含有碘酸钾,碘酸钾受热不稳定易分解,因此烹煮食物时后期加入食盐,与NaCl无关,B错误;
C.焦糖的主要成分仍是糖类,同时还含有一些醛类、酮类等物质,蔗糖在高温下并未炭化,C错误;
D.食用纯碱主要成分为Na2CO3,制作面点时加入食用纯碱,利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸,D错误;
故答案选A。
考点二:碱金属 焰色试验
重点·夯基易错
一、碱金属的通性
1.碱金属的相似性和递变性
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为1个电子
电子层数逐渐增多;核电荷数逐渐增大;原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性,最高正价均为+1价
金属性逐渐增强
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点较低
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐降低
化学性质
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强;与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
二、焰色试验
1.焰色试验的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,属于物理变化,是元素的性质。
2.焰色试验的操作
(1)清洗铂丝:将铂丝用盐酸洗净,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。
(2)灼烧试样:蘸取试样在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
(3)清洗铂丝:将铂丝再用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。
提醒 做钾的焰色试验时,需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
3.熟记常见金属的焰色
钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃观察);铜元素:绿色;钡元素:黄绿色;钙元素:砖红色。
三、碱金属氢化物的性质及应用
碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。
1.在酒精灯加热的条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都会分解( )
2.KOH的碱性比NaOH的弱( )
3.常温下,Rb、Cs露置在空气中不易变质( )
4.焰色试验是金属化合物的性质( )
5.碱金属元素由Li到Cs,随着核电荷数的递增,单质密度逐渐增大,熔、沸点逐渐降低( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.×
方法·规律总结
碱金属的特性
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
(2)碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。
(3)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等需放回原试剂瓶。
(4)锂与O2反应与钠不同,只生成Li2O。
点拨·能力培养
1.有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定可以获知。
已知:①LiH+H2O===LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2(g)2LiH(s) ΔH<0
下列说法不正确的是( )
A.可用质谱区分D2和HD
B.Li与D2O的反应:2Li+2D2O===2LiOD+D2↑
C.若越大,则越小
D.80 ℃反应所得比25 ℃反应所得大
【答案】 C
真题·明考向
1.(2024·安徽·高考真题)下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A.过氧化钠和硫黄:加水,振荡 B.水晶和玻璃:X射线衍射实验
C.氯化钠和氯化钾:焰色试验 D.苯和甲苯:滴加溴水,振荡
【答案】D
【解析】A.过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠,硫不溶于水,A可以鉴别;
B.水晶为晶体,有独立的晶格结构,玻璃为非晶体,没有独立的晶格结构,可以用X射线衍射实验进行鉴别,B可以鉴别;
C.钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃),二者可以用焰色试验鉴别,C可以鉴别;
D.苯和甲苯都可以溶解溴水中的溴且密度都比水小,二者都在上层,不能用溴水鉴别苯和甲苯,D不可以鉴别;
故答案选D。
2.(2023·天津·高考真题)下列方法(试剂)中,无法鉴别和两种物质的是
A.焰色试验 B.试纸 C.稀氨水 D.
【答案】C
【解析】A.钠元素、钡元素的焰色不同,可以用焰色试验鉴别碳酸钠和氯化钡,A不符合;
B.Na2CO3溶液显碱性,BaCl2溶液显中性,故可以用pH试纸检验Na2CO3和BaCl2,B不符合;
C.Na2CO3溶液和BaCl2溶液与氨水都不反应,都无现象,C符合;
D.Na2CO3溶液与Na2SO4溶液不反应,BaCl2溶液与Na2SO4反应生成白色沉淀硫酸钡, D不符合;
故答案为:C。
演练·提能力
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)碳酸氢钠可做食品膨松剂 ( )
(2)焰火中红色来源于钠盐灼烧 ( )
(3)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包,是因为Na2CO3可与酸反应 ( )
(4)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 ( )
(5)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良 ( )
【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2.(23-24高一下·四川成都·期末)下列说法不正确的是
A.加工馒头、面包和饼干等产品时,可加入一些膨松剂,如碳酸氢钠
B.盐卤中含有的氯化镁是制作豆腐常用的凝固剂之一
C.煤的干馏、气化、液化均为物理变化
D.石油裂化获得的汽油可使溴水褪色
【答案】C
【解析】A.碳酸氢钠受热分解产生气体,可用作加工馒头、面包和饼干等产品的膨松剂,A正确;
B.盐卤中含有的氯化镁属于电解质,能使胶体聚沉,是制作豆腐常用的凝固剂之一,B正确;
C.煤的干馏、气化、液化均为化学变化,C错误;
D.石油裂化获得的汽油中含不饱和键,可使溴水褪色,D正确;
故选C。
3.下列关于物质鉴别或检验的叙述正确的是
A.用石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
B.向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定有
C.通过焰色反应鉴别KNO3和NaCl固体
D.向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定存在或
【答案】C
【解析】A. 不能用石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,均产生CaCO3沉淀,故A错误;
B. 向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则该溶液中可能有、、等,故B错误;
C. 用焰色反应检验K元素,应通过蓝色钴玻璃,通过焰色试验鉴别KNO3和NaCl固体,焰色分别为紫色和黄色,故C正确;
D. 向某溶液中滴加过量盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能是二氧化碳或二氧化硫,则该溶液中可能存在或、或,故D错误;
故选C。
4.化学是以实验为基础的科学,如图图示实验操作规范且能达到实验目的的是
A.图1为配制一定物质的量浓度溶液时的定容操作
B.图2可制备使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
C.图3可制备氯气
D.图4可比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性
【答案】B
【解析】A.配制一定物质的量浓度溶液定容时,应先直接加水至刻度线以下1-2cm,再改用胶头滴管滴加,故A错误;
B.氯化铵与氢氧化钙固体共热反应生成氯化钙、氨气和水,反应生成的氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则题给装置能达到制备氨气的实验目的,故B正确;
C.二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,则题给装置不能达到制备氯气的实验目的,故C错误;
D.碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,实验时,应将碳酸钠置于大试管中,排除受热温度不够导致碳酸钠不能分解的可能性,则题给装置不能达到比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性的实验目的,故D错误;
故选B。
5.高锰酸钾是一种紫红色的晶体,它是一种强氧化剂,广泛应用于实验室和工业中。下列说法正确的是
A.O位于元素周期表的第二周期第VIA族
B.可采用如图所示操作观察KMnO4溶液中K元素的焰色
C.高锰酸钾溶液使用前常用浓盐酸酸化以增强其氧化性
D.将15.8gKMnO4固体溶于1L水中,得到0.1mol/LKMnO4溶液
【答案】A
【解析】A.氧元素原子序数为8,位于元素周期表的第二周期第VIA族,故A正确;
B.观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃,故B错误;
C.高锰酸钾溶液能氧化浓盐酸生成氯气,使用前不能用浓盐酸酸化,故C错误;
D.水的体积不是溶液的体积,将15.8gKMnO4固体溶于水中形成1L溶液,得到的才是0.1mol/LKMnO4溶液,故D错误;
故答案为:A。
6.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
【答案】 B
7.下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质 ③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
【答案】 D
【解析】 由于焰色试验是通过观察火焰颜色来检验金属元素是否存在的方法,所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色,否则将无法观察到被检验金属元素的真实焰色;观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光,避免钠的干扰。
8.选择适当的试剂或方法除去杂质,并完成转化的化学方程式,“[ ]”内为杂质。
(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]___________________________________________________________,_______________________________________________________________________________。
(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]__________________________________________________________,_______________________________________________________________________________。
(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]__________________________________________________________,_______________________________________________________________________________。
【答案】 (1)充分灼烧至恒重 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)通入足量CO2 Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
(3)滴加适量NaOH 溶液 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
9.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Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ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Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ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)。
【答案】 (1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3
【解析】 (1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为碳酸钠和碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊;图Ⅱ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来判断。(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,澄清石灰水不变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠不稳定。
10.向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
(1)A曲线表明,原溶液通入CO2________mL(标准状况)。
(2)B曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶质的物质的量之比为________。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
【答案】 (1)134.4 (2)1∶1 (3)0.09 mol·L-1
【解析】 (1)分析图中A曲线,有60 mL盐酸与NaHCO3反应生成CO2,根据元素质量守恒,A曲线对应的最终生成的CO2的体积等于之前通入NaOH溶液的CO2的体积,根据第二步反应物质的量关系,n(CO2)=n(NaHCO3)=n(HCl)=0.1 mol·L-1×0.06 L=0.006 mol,V(CO2)=Vm·n(CO2)=22.4 L·mol-1×0.006 mol=0.134 4 L=134.4 mL。
(2)分析图中B曲线,只有30 mL盐酸与NaHCO3反应生成CO2,而未生成气体时耗用盐酸60 mL,说明该混合溶液中有NaOH、Na2CO3,无NaHCO3,NaOH消耗30 mL盐酸,Na2CO3生成NaHCO3消耗30 mL盐酸,生成的NaHCO3又消耗30 mL盐酸生成CO2,根据NaOH+HCl===NaCl+H2O,Na2CO3生成NaHCO3消耗盐酸的量与NaOH消耗盐酸的量相等,则有n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶1。(3)根据物料守恒,最终NaCl中Na+的来源就是NaOH,所以最终n(NaCl)等于最初n(NaOH),而NaCl中Cl-的来源是90 mL盐酸中的HCl,故n(NaCl)=n(HCl),那么n(NaOH)=n(HCl)=0.1 mol·L-1×0.09 L=0.009 mol,c(NaOH)===0.09 mol·L-1。
11.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题:
(1)锂是最轻的活泼金属,常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂,原因是____________________________________________________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属,下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A.钾在空气中燃烧时,只生成K2O
B.钾与水反应,由于反应剧烈可能会发生爆炸
C.1 mol·L-1KOH溶液比1 mol·L-1NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂,其电子式为________,与水反应放出氢气,化学方程式为_________
_______________________________________________________________________________。
生成1 mol氢气时,反应中转移的电子数为__________________________________________。
(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程中生成两种产物,其反应的化学方程式:_____________________________________________。
【答案】 (1)锂可以与水反应 (2)B
(3) KH+H2O===KOH+H2↑ NA(或6.02×1023)
(4)3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH
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