第4板块 大主题整合1 微课时突破3 综合深化解重难（碱金属元素、侯氏制碱法）（课件）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅱ

微课时突破 3　 综合深化解重难 （碱金属元素、侯氏制碱法） 一、 二、 提能力(一) 碱金属元素 焰色实验 三、 目 录 提能力(二) 侯氏制碱法 课时跟踪检测 提能力(一) 碱金属元素 焰色实验 1．碱金属的一般性质   相似性 递变性(由Li→Cs) 原子 结构 最外层均为 个电子 电子层数逐渐 ，核电荷数逐渐 ，原子半径逐渐_____ 元素 性质 都具有较强的金属性，最高正价均为 价 金属性逐渐_____ 1 增多 增大 增大 +1 增强 续表 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。①均可与O2反应；②均可与水反应，化学方程式可表示为 ________________________(M表示碱金属) 还原性逐渐增强。①与O2反应越来越 ，产物越来越复杂；②与水反应，从Li到Cs反应越来越______ 2M+2H2O=== 2MOH+H2↑ 剧烈 剧烈 2．碱金属单质、化合物的特殊性质 (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____。 (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 中。 (3)碱金属与氢气反应生成的碱金属氢化物(如NaH)都是 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。 (4)试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原试剂瓶，但碱金属Na、K等需立即放回原试剂瓶。 (5)锂与O2的反应与钠不同，只生成 ，而不生成 Li2O2。 小 石蜡油 离子 Li2O 3．焰色试验 (1)焰色试验的概念 ①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根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，这样的定性分析操作称为焰色试验。 物理 (2)焰色试验的操作——“三”灼烧 ①清洗铂丝、灼烧：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蘸取试样灼烧：蘸取试样在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。 ③清洗铂丝灼烧：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。 [注意]　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： 色；钾元素： 色(透过 观察)；铜元素： 色；钡元素： 色；钙元素： 色。 黄 紫 蓝色钴玻璃 绿 黄绿 砖红 [典例]　铷(Rb)是第五周期第ⅠA族元素，下列说法不正确的是 (　 ) A．碱性：RbOH>NaOH B．第一电离能：Rb>Na C．单质铷能与水剧烈反应，与O2反应生成复杂氧化物 D．熔点：RbCl<NaCl √ [解析]　同主族元素从上到下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物碱性增强，由元素周期律知，碱性：RbOH>NaOH，A正确；同主族元素从上到下电离能有减小的趋势，所以第一电离能：Rb<Na，B错误；单质铷比单质钠更活泼，能与水剧烈反应，与O2反应能生成复杂氧化物，C正确；RbCl和NaCl均为离子晶体，熔点大小取决于离子键的强弱，由于Rb+的离子半径大于Na+的离子半径，所以铷氯键的键长大于钠氯键的键长，键能小，所以熔点：RbCl<NaCl，D正确。 题点(一)　碱金属元素 1．(2025·北京朝阳区检测)金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应，下列说法不正确的是(　 ) A．溶液变红，证明生成了碱性物质 B．钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应的热效应有关 C．钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾的金属性比钠强 D．金属钾与水发生反应前后化学键类型不变 全训题点考法 √ 解析：钾与水反应后，使滴加了酚酞的溶液变红，证明生成了碱性物质，故A正确；钾浮在液面上，说明钾的密度小于水，燃烧说明反应放热，故B正确；金属与水反应越剧烈，说明金属性越强，故C正确；金属钾与水发生反应：2K+2H2O === 2KOH+H2↑，水中含有极性共价键，生成的氢氧化钾含有离子键和极性键，氢气中含有非极性键，前后化学键类型不同，故D错误。 2．下列有关铯及其化合物的说法不正确的是 (　 ) A．CsOH的碱性比KOH的强 B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2 C．Cs的还原性比Na的强，故Na+的氧化性强于Cs+ D．Li的金属性比Cs的强 √ 解析：根据元素周期律，Cs的金属性比K强，故CsOH的碱性比KOH强；Cs的性质与钠相似，Cs也能与水或稀盐酸反应生成H2，反应更剧烈；Cs的还原性强于Na，则Na+得电子能力比Cs+强，即氧化性：Na+>Cs+；A、B、C正确。Li、Cs均为碱金属元素，Cs的电子层数多，更容易失去最外层电子，故金属性：Cs>Li，D错误。 3．碱金属单质及其化合物有广泛应用。 (1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池，但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　　　　。  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-1 KOH溶液比1 mol·L-1 NaOH溶液碱性弱 锂可以与水反应 B (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为　　　　　　　　　　　　　　　　 。 K+[H︰]- KH+H2O === KOH+H2↑ NA 3NaH+Fe2O3 === 2Fe+3NaOH 题点(二)　焰色试验 4．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 √ 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。 5．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色。下列判断正确的是 (　 ) A．只含有Na+ B．一定含有Na+，可能含有K+ C．既含有Na+，又含有K+ D．可能含有Na+，可能还含有K+ 解析：Na元素的焰色为黄色，K元素的焰色为紫色，但黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K+。 √ 6．(2025·浙江杭州检测)绚丽的焰火中包含着化学知识“焰色试验”的应用。下列说法正确的是 (　 ) A．做焰色试验时，一定有氧化还原反应发生 B．NaCl与Na2CO3灼烧时，火焰颜色相同 C．做焰色试验时，如果没有铂丝可用铁丝或铜丝代替来蘸取待测物在火焰上灼烧 D．焰色试验后，金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧 √ 解析：焰色反应是物理变化，做焰色试验时，不一定有氧化还原反应发生，如用单质钠做焰色反应实验有氧化还原反应发生，而用氯化钠做焰色反应实验时无氧化还原反应发生，故A错误；NaCl与Na2CO3中都含有钠元素，故灼烧时火焰颜色相同，故B正确；铜元素的焰色反应为绿色，会对待测试剂的焰色反应有干扰，故不能用铜丝，可用铂丝或洁净的铁丝，故C错误；焰色试验后，金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧，故D错误。 提能力(二) 侯氏制碱法 1．制备原料 食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为C+H2O(g) CO+H2，CO+H2O(g) CO2+H2。 2．工艺流程 3．反应原理 (1)产生NaHCO3的反应：NH3+NaCl+CO2+H2O === NaHCO3↓+ NH4Cl(可作氮肥)。 (2)产生Na2CO3的反应：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ (CO2可循环使用)。 [注意]　先添加NH3而不是CO2；CO2在饱和食盐水中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性，能够吸收大量CO2气体，产生高浓度的HC，才能析出NaHCO3晶体。 4．绿色思想 循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。 5．工艺优点 保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，食盐的利用率高，NH4Cl可作氮肥；可与合成氨厂联合，使废气CO转化成原料气CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序，减少可能造成的环境污染。 [典例]　(2025·吉林白山一模)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合，发明了联合制碱法，使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，该生产方法在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图，下列说法错误的是 (　 ) A．从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水 B．NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10 ℃ C．循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染 D．沉淀池中发生反应的化学方程式：2NH3+CO2+2NaCl+H2O === 2NH4Cl+Na2CO3 √ [解析]　由流程可知，合成氨厂提供NH3、CO2与饱和食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3，在沉淀池中过滤分离出NaHCO3，NaHCO3加热分解生成Na2CO3、水、CO2，CO2可循环使用。母液中含溶质NH4Cl，通入NH3，加入食盐可分离得到NH4Cl。由联碱法生产流程示意图可以看出从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水，A正确；由溶解度曲线可以看出，NH4Cl的溶解度随温度升高而增大，因此NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0~10 ℃，B正确；由流程可知，循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染，C正确；沉淀池中发生反应的化学方程式：NH3+CO2+NaCl+H2O === NH4Cl+NaHCO3↓，D错误。 1．(2025·山东菏泽一模)某小组在实验室模拟侯氏制碱过程如图，下列说法错误的是 (　 ) 全训题点考法 A．饱和食盐水中应先通入NH3 B．操作a用到的仪器有②④⑦ C．反应Ⅰ发生的容器是① D．由NH4Cl溶液得到晶体的操作为蒸发结晶 解析：NH3溶解度大，先通氨气是为了使饱和食盐水显碱性，增大CO2在其中的溶解度，提升原料的利用率，A正确；操作a为过滤，所给仪器中用到的是漏斗、铁架台、玻璃棒，B正确；反应Ⅰ为固体加热分解，应用坩埚，C正确；NH4Cl晶体受热易分解，应选用降温结晶，D错误。 √ 2． [双选]某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，部分实验装置如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下Ⅰ处胶塞加入 B．所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸馏水 C．开始实验时，应先打开活塞Ⅲ，再打开活塞Ⅱ D．试剂d为冰水，以降低NaHCO3的溶解度，促进晶体的析出 √ √ 解析：试剂a为稀盐酸，试剂b为CaCO3，用于制取CO2，试剂c为饱和NaHCO3溶液用于除去CO2中的HCl；然后将CO2通入氨化的饱和食盐水中，反应生成NaHCO3，过量的NH3用水或硫酸溶液吸收，且要防止倒吸，据此分析解答。实验过程中向启普发生器中添加液体时，应从球形漏斗加入，A错误；CaSO4微溶于水，不利于生成CO2，所以制备CO2应使用稀盐酸不应使用稀硫酸，生成的CO2无需干燥，NH4Cl和Ca(OH)2用于制取NH3，尾气中含有NH3，可用稀硫酸吸收，B错误；因NH3溶解度大，先通NH3再通CO2，NaCl溶液可大量吸收CO2气体，所以开始实验时应先打开活塞Ⅲ，再打开活塞Ⅱ，C正确；将锥形瓶放入冰水浴中可以降低NaHCO3的溶解度，促进NaHCO3晶体的析出，D正确。 3．模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置如图。 (1)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序为 　　　 　　　　　　　。  先通入NH3，然后通入CO2 (2)a通入　　　　，b通入　　　　，原因是 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  (3)c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是 　　　　　　　　　　　　　　。  NH3 CO2 由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，为防止倒吸，通入NH3的导气管的末端不能伸入溶液中，为增加CO2的吸收率，通入CO2的导气管的末端应插入液面以下 吸收NH3尾气，防止污染空气 课时跟踪检测 (单击进入电子文档) $$