内容正文:
大单元三 第一单元 金属及其化合物
第1讲 碱金属与焰色试验 钠及其氧化物
【高考考向预测】
碱金属、焰色试验及钠的氧化物,重点考查钠、氧化钠、过氧化钠的结构与化学性质,涵盖过氧化钠与水、二氧化碳的反应规律、电子转移、产物判断及定量计算,焰色试验的操作、现象与元素对应关系,常结合离子反应、化学计算、实验探究综合命题;近三年在选择题、实验题、工艺流程中频繁出现,考频较高;预测2027年侧重以钠的化合物为载体设置反应定量分析、混合物计算,结合陌生钠基新材料、探究实验考查过氧化钠的特殊性质与焰色试验规范操作。
【双基自测●明考向】
1.(25-26高三·全国·一轮复习)、与盐溶液反应时,置换不出金属单质,而是先与水反应,再考虑产物与盐溶液的反应。(____)
2.(26-27高三·全国·一轮复习)常温下钠与氧气反应生成氧化钠,随着温度升高生成的速率加快。(______)
3.(26-27高三·全国·一轮复习)钠与少量的氧气反应生成氧化钠,与过量氧气反应生成过氧化钠。(______)
4.(25-26高三·全国·一轮复习)钠在氧气中燃烧生成,锂在氧气中燃烧生成。(______)
5.(25-26高三·全国·一轮复习)制取Na:电解饱和NaCl溶液。(______)
6.(25-26高三·全国·一轮复习)能与水反应,生成NaOH,所以是碱性氧化物。(______)
7.(25-26高三·全国·一轮复习)在与的反应中,氧化剂是,还原剂是。(______)
8.(26-27高三·全国·一轮复习)将足量过氧化钠投入紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝色后褪色,同时有气泡产生。(_____)
9.(2026高三·全国·专题练习)7.8 g 中含有的阴离子数为。(____)
10.(2026高三·全国·专题练习)参与的反应一定生成。(_____)
【核心梳理●明考点】
考点一 碱金属与焰色试验
1.碱金属
碱金属是位于元素周期表第ⅠA族的金属元素,目前有锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种,价层电子排布式为ns1,均为金属性很强的元素。
2.碱金属单质的物理性质
(1)颜色:银白色金属(Cs略带金色光泽)。
(2)硬度:小,可用小刀切割,且Li、Na、K、Rb、Cs硬度逐渐减小。
(3)密度:小,随原子序数的递增,碱金属的密度逐渐增大,但ρK<ρNa(填“>”或“<”,下同)。
ρ水>ρK或ρNa,ρK或ρNa>ρ煤油,实验室将少量钠、钾保存在煤油中;ρ煤油>ρLi,金属锂常保存在石蜡油中。
(4)熔点:低,随原子序数的递增,其单质的熔点逐渐降低,钠的熔点小于100 ℃。
3.碱金属单质的化学性质
(1)均能与水反应,且Li→Cs反应越来越剧烈。
通式:2R+2H2O===2ROH+H2↑(用R表示碱金属)。
(2)均能与O2反应,锂只生成Li2O,K在空气中燃烧能生成复杂氧化物,如KO2 (超氧化钾)。
4.检验碱金属元素的实验方法——焰色试验
(1)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)重要碱金属元素的焰色:钠:黄色;钾:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
(3)焰色试验的操作
【考点突破●明方向】
1.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
2.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.CsOH的碱性比KOH的强
D.钾与水反应比钠与水反应更剧烈,说明钾的金属性比钠强
3.阅读材料,金属氢化物是金属与氢的二元化合物,活泼金属(如碱金属)氢化物,都是优良的还原剂,过渡金属合金(或金属互化物)的氢化物被用作储氢材料。
解答下列问题。
(1)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 。
(2)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:
。
(3)完成以氢化锂(LiH)和氯化铝为原料合成氢化铝锂(LiAlH4)的反应方程式:
4LiH+ ===LiAlH4+3 。
考点二 钠的化学性质与用途
1.钠的化学性质——强还原性
(1)与非金属单质(如O2、Cl2、S)的反应
O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl。
S:2Na+SNa2S。
(2)钠与水的反应离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
2.钠的制取与保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
3.钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于冶炼金属,如4Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti。
【考点突破●明方向】
1.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体又有白色沉淀产生的是 (填序号)。
①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液 ⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
2.某同学探究金属Na与CO2的反应,实验如下:
编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
操作
将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中
将实验Ⅰ的集气瓶用水冲洗,过滤。取黑色滤渣灼烧;取滤液分别滴加酚酞和氯化钡溶液
现象
①火焰呈黄色
②底部有黑色固体,瓶壁上附有白色固体
①黑色滤渣可燃
②滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成
下列说法不正确的是( )
A.生成的黑色固体中含有C
B.白色固体是Na2O
C.实验Ⅱ中滤液呈碱性
D.金属Na着火不能用CO2灭火
3.(2021·福建1月适应性考试)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子
D.钠和液氨可以发生的反应为2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑
考点三 钠的氧化物
1.氧化钠和过氧化钠
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
-2
-1
电子式
Na+[︰︰]2-Na+
Na+[︰︰]2-Na+
阴、阳离
子个数比
1∶2
1∶2
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2
反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸(盐
酸)反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2.Na2O2既有氧化性又有还原性,以氧化性为主
【考点突破●明方向】
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.氧化钠和过氧化钠都属于碱性氧化物
B.Na2O2中阳离子与阴离子个数比是2∶1
C.0.1 mol Na2O2与足量的二氧化碳反应,转移的电子数为0.2NA
D.过氧化钠和水反应的离子方程式:2+2H2O===4OH-+O2↑
2.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式: ,其中化学键的类型为 ,氧元素的化合价为 。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因:
,
依据实验现象推测红色褪去的原因是
。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:
。
(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为 ,
其反应类型为 。
3.(1)写出下列物质的电子式:过氧化钙: ,过氧化氢: ;从结构上看上述两种物质的共同特点是 。
(2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式:
、
。
凡含有过氧键(—O—O—)的物质,属于过氧化物,其性质与过氧化钠相似,具有较强氧化性。如过氧化氢(H2O2)、过氧化钙(CaO2)、过氧乙酸(CH3COOOH)等。过二硫酸根(S2)含有过氧键,其结构为,其中S的化合价为+6。
本讲感悟
疑点:
盲点:
【限时训练】
(60分钟)
一、单选题
1.(2023·广东·高考真题)部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在c→d→e的转化 B.能与反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D.若b能与反应生成,则b中含共价键
2.(2026·湖北荆州·模拟预测)利用下图装置实验室制备氨基钠()(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略),对应化学方程式为。已知:几乎不溶于液氨,易水解、易氧化。下列说法正确的是
A.先加入钠粒,再通氨气
B.需将钠粒一次性倒入
C.试管中Hg用于液封,可防止外界空气进入装置
D.反应结束后,在通风橱直接敞开装置A瓶口取出
3.(2026·陕西商洛·模拟预测)如图所示的物质转化关系中,A为金属单质且焰色呈黄色。下列说法错误的是
A.F一定是铁单质
B.J的氧化物可能为两性氧化物
C.保存G溶液时,加入少量E的稀溶液,以防止G水解
D.实验室制取黄绿色气体D,每生成标准状况下3.36 L D,反应中转移电子可能为0.3 mol
4.(2025·北京东城·一模)关于含少量氧化钠的过氧化钠样品,下列说法不正确的是
A.阴阳离子个数比为
B.钠露置在空气中最终转化为该样品
C.能与水反应,放出热量
D.测定氧化钠质量分数的方案:取样品溶于足量盐酸,蒸干、灼烧,得固体
5.(2025·河北·模拟预测)下列实验室中药品的处理方式合理的是
A.溴化银固体应保存在棕色细口瓶中 B.使用剩余的钠需放回原试剂瓶
C.少量白磷可选用乙醇液封 D.实验室多余银氨溶液密封保存
6.(24-25高三上·内蒙古赤峰·阶段检测)关于Na久置于空气中的过程,下列说法正确的是
A.反应①产物的阴、阳离子个数比为1:1
B.反应④的产物为小苏打
C.风化过程中发生了化合价变化
D.各步骤涉及的含钠物质均能与盐酸反应
7.(24-25高三上·北京朝阳·期中)钠与氧气发生下列反应:
①;②。
下列说法不正确的是
A.实验时②中用于盛放钠块的坩埚需干燥
B.加热后②中先生成,停止加热后,反应放出的热量使余钠熔化
C.反应①、②中生成等物质的量的,转移的电子数相同
D.中含离子键,中既含离子键又含非极性共价键
二、填空题
8.(26-27高三·全国·一轮复习)钠的物理性质
(1)颜色:___________色,有金属光泽。
(2)密度:______________________(煤油)。
(3)熔点:___________100℃。
(4)硬度:质地___________,可以用小刀切割。
传导性:可导电、导热。
三、解答题
9.(2025·内蒙古包头·模拟预测)氢化铝钠()是有机合成中重要的还原剂。实验室以无水四氢呋喃为溶剂,和为反应物,在无水无氧条件下制备。
已知:①二苯甲酮(沸点305℃)作指示剂,在有水体系中无色,在无水体系中呈蓝色。
②易溶于四氢呋喃(沸点66℃),难溶于甲苯(沸点110.6℃)。
(1)制备无水四氢呋喃(装置如图,夹持及加热装置略)
仪器A的名称为______。实验开始前,用排尽装置内的空气;除水过程发生的化学反应方程式为______;打开活塞K,接通冷凝水并加热装置C至80℃,当观察到______,关闭活塞K,在装置B中收集无水四氢呋喃。
(2)制备(装置如图,搅拌、加热和夹持装置略)
向三颈烧瓶中加入少量(质量可忽略)作催化剂,再加入50 mL含4.8 g NaH的四氢呋喃悬浊液;接通冷凝水,控温80℃,边搅拌边缓慢滴加50 mL含5.34 g 的四氢呋喃溶液,有白色固体析出;静置沉降,取上层清液,经一系列操作得到产品。
①制备的化学方程式为______。
②图2装置存在的一处明显缺陷是______。
③由上层清液获得的系列操作:加入甲苯,减压蒸馏→操作a,得粗产品⟶…⟶得较纯净的产品。减压蒸馏的馏出物为______;操作a为______。
(3)测定的产率
将所得产品用足量无水乙醇、盐酸处理(杂质不反应),加热沸腾分离出,冷却后配成1000 mL溶液。量取50.00 mL待测溶液、溶液于锥形瓶,调节pH并加热煮沸2 min。冷却后用醋酸锌标准溶液滴定剩余的EDTA,达终点时消耗标准溶液16.40 mL。已知EDTA与、均按反应,则的产率为______(保留一位小数)。若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡,放出溶液后气泡消失,则测定结果将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
10.(23-24高三上·海南·期末)镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。某学生据此提出问题:钠能在二氧化碳中燃烧吗?请你与他一起探究这个问题。
提出假设:钠能在二氧化碳中燃烧,生成物可能是Na2O、C、Na2CO3、CO。
查阅资料:《无机化学》中写道:CO能与PdCl2溶液反应生成黑色固体钯:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2HCl
实验探究:
(1)按下图所示连接好装置,并检查气密性。检查该装置气密性的操作方法是:______。
(2)在各装置中加入合适的试剂,A装置中是_____,B装置中是_____,C是______。
(3)取用钠要先用滤纸吸干钠块表面的煤油,再除去表面的氧化层,然后切取约黄豆大小放入硬质玻璃管。打开分液漏斗,让稀盐酸滴入平底烧瓶,通入CO2,待出现什么现象时开始点燃酒精灯?_____。
(4)钠在加热时能剧烈燃烧,燃烧结束后,硬质玻璃管中有黑色、白色固体生成,C溶液产生黑色沉淀。据此,你得出的结论是__________。
(5)白色固体是什么?请你设计一个实验方案继续探究:__________。
结论:白色固体是Na2O和Na2CO3的混合物。
(6)根据以上探究,写出钠与CO2在加热时所有可能发生的化学方程式:___________。
(7)某同学认为该装置有一个缺陷,请你提出改进方案:___________。
11.(24-25高三·全国·一轮复习)现有中学化学常见的物质A、B、C、D、E、F、G、H满足如图所示的转化关系,其中A、G为气体单质,A呈黄绿色,C元素的原子半径在短周期中最大,B为生活中常见的液体化合物。
回答下列问题:
(1)D的电子式为___________,图中各物质属于离子化合物的是___________(填化学式),H的常见用途是___________。
(2)反应①的离子方程式为___________。
(3)实验室中配制的F溶液需用托盘天平称量F的质量为___________。
(4)反应②的化学方程式为___________。
(5)反应①~⑤中属于氧化还原反应的是___________(填图中序号)。
(6)向C在空气中燃烧的产物上滴加E溶液的离子方程式为___________。
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大单元三 第一单元 金属及其化合物
第1讲 碱金属与焰色试验 钠及其氧化物
【高考考向预测】
碱金属、焰色试验及钠的氧化物,重点考查钠、氧化钠、过氧化钠的结构与化学性质,涵盖过氧化钠与水、二氧化碳的反应规律、电子转移、产物判断及定量计算,焰色试验的操作、现象与元素对应关系,常结合离子反应、化学计算、实验探究综合命题;近三年在选择题、实验题、工艺流程中频繁出现,考频较高;预测2027年侧重以钠的化合物为载体设置反应定量分析、混合物计算,结合陌生钠基新材料、探究实验考查过氧化钠的特殊性质与焰色试验规范操作。
【双基自测●明考向】
1.(25-26高三·全国·一轮复习)、与盐溶液反应时,置换不出金属单质,而是先与水反应,再考虑产物与盐溶液的反应。(____)
【答案】正确
【详解】Na、K属于极活泼的碱金属,还原性极强,投入盐溶液中时,会优先与水反应生成碱和氢气,不会直接置换出盐中的金属阳离子得到金属单质,反应生成的碱再进一步和盐发生复分解反应,因此题干描述正确。
2.(26-27高三·全国·一轮复习)常温下钠与氧气反应生成氧化钠,随着温度升高生成的速率加快。(______)
【答案】错误
【详解】常温下钠与氧气发生缓慢氧化生成,但当温度升高到一定程度时,主要产物变为过氧化钠,因此题干表述错误。
3.(26-27高三·全国·一轮复习)钠与少量的氧气反应生成氧化钠,与过量氧气反应生成过氧化钠。(______)
【答案】错误
【详解】钠与氧气的反应产物由反应条件决定,与氧气用量无关。常温下,钠与氧气反应生成氧化钠,反应为;在加热或点燃条件下,无论氧气是否过量,反应均生成过氧化钠,反应为。题干说法错误。
4.(25-26高三·全国·一轮复习)钠在氧气中燃烧生成,锂在氧气中燃烧生成。(______)
【答案】错误
【详解】碱金属与氧气反应的产物随金属性增强逐渐复杂。钠的金属性较强,在氧气中燃烧生成,但锂的金属性弱于钠,在氧气中燃烧的唯一产物为(氧化锂),无法生成,因此题干整体表述错误。
5.(25-26高三·全国·一轮复习)制取Na:电解饱和NaCl溶液。(______)
【答案】错误
【详解】Na是极活泼金属,可直接与水反应,不能通过电解其盐溶液制取,工业上需电解熔融态NaCl制单质Na,因此题干方法错误。
6.(25-26高三·全国·一轮复习)能与水反应,生成NaOH,所以是碱性氧化物。(______)
【答案】错误
【详解】 与水反应的化学方程式为,产物除碱外还有,不符合碱性氧化物与水反应的特征,因此不属于碱性氧化物。
7.(25-26高三·全国·一轮复习)在与的反应中,氧化剂是,还原剂是。(______)
【答案】错误
【详解】反应的化学方程式为,中O为-1价,反应时发生歧化:部分O化合价升高为0价生成,部分O化合价降低为-2价进入,因此既是氧化剂又是还原剂;中C、O元素化合价反应前后均未发生变化,既不是氧化剂也不是还原剂,故题干表述错误。
8.(26-27高三·全国·一轮复习)将足量过氧化钠投入紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝色后褪色,同时有气泡产生。(_____)
【答案】正确
【详解】过氧化钠与水首先发生反应:,生成的强碱电离出氢氧根使溶液呈碱性,紫色石蕊遇碱性溶液变蓝,同时生成的逸出产生气泡。过氧化钠及反应的中间产物过氧化氢均具有强氧化性,可将有机色素石蕊氧化为无色物质,因此蓝色会最终褪去。题干描述的现象符合实验事实,因此说法正确。
9.(2026高三·全国·专题练习)7.8 g 中含有的阴离子数为。(____)
【答案】错误
【详解】过氧化钠(Na2O2)的摩尔质量为78 g/mol,7.8 g过氧化钠的物质的量为:,过氧化钠中的阴离子为过氧根离子(),每个Na2O2分子电离出一个过氧根离子。因此,0.1 mol Na2O2含有0.1 mol阴离子,即阴离子数目为0.1 NA(NA为阿伏伽德罗常数)。题干中“0.2NA”的说法错误。
10.(2026高三·全国·专题练习)参与的反应一定生成。(_____)
【答案】错误
【详解】参与的反应不一定生成,如,因此该说法错误。
【核心梳理●明考点】
考点一 碱金属与焰色试验
1.碱金属
碱金属是位于元素周期表第ⅠA族的金属元素,目前有锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种,价层电子排布式为ns1,均为金属性很强的元素。
2.碱金属单质的物理性质
(1)颜色:银白色金属(Cs略带金色光泽)。
(2)硬度:小,可用小刀切割,且Li、Na、K、Rb、Cs硬度逐渐减小。
(3)密度:小,随原子序数的递增,碱金属的密度逐渐增大,但ρK<ρNa(填“>”或“<”,下同)。
ρ水>ρK或ρNa,ρK或ρNa>ρ煤油,实验室将少量钠、钾保存在煤油中;ρ煤油>ρLi,金属锂常保存在石蜡油中。
(4)熔点:低,随原子序数的递增,其单质的熔点逐渐降低,钠的熔点小于100 ℃。
3.碱金属单质的化学性质
(1)均能与水反应,且Li→Cs反应越来越剧烈。
通式:2R+2H2O===2ROH+H2↑(用R表示碱金属)。
(2)均能与O2反应,锂只生成Li2O,K在空气中燃烧能生成复杂氧化物,如KO2 (超氧化钾)。
4.检验碱金属元素的实验方法——焰色试验
(1)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)重要碱金属元素的焰色:钠:黄色;钾:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
(3)焰色试验的操作
【考点突破●明方向】
1.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
【答案】D
2.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.CsOH的碱性比KOH的强
D.钾与水反应比钠与水反应更剧烈,说明钾的金属性比钠强
【答案】(1)锂可以与水反应 (2)BCD
3.阅读材料,金属氢化物是金属与氢的二元化合物,活泼金属(如碱金属)氢化物,都是优良的还原剂,过渡金属合金(或金属互化物)的氢化物被用作储氢材料。
解答下列问题。
(1)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 。
(2)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:
。
(3)完成以氢化锂(LiH)和氯化铝为原料合成氢化铝锂(LiAlH4)的反应方程式:
4LiH+ ===LiAlH4+3 。
【答案】(1)K+[∶H]- KH+H2O===KOH+H2↑ NA(或6.02×1023)
(2)3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH
(3)AlCl3 LiCl
考点二 钠的化学性质与用途
1.钠的化学性质——强还原性
(1)与非金属单质(如O2、Cl2、S)的反应
O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl。
S:2Na+SNa2S。
(2)钠与水的反应离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
2.钠的制取与保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
3.钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于冶炼金属,如4Na+TiCl4(熔融)4NaCl+Ti。
【考点突破●明方向】
1.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体又有白色沉淀产生的是 (填序号)。
①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液 ⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
【答案】①③④⑥
【解析】2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;③中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出Ca(OH)2白色沉淀;④中Ca2++HC+2H2O;⑥中水减少,溶液过饱和析出NaCl。
2.某同学探究金属Na与CO2的反应,实验如下:
编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
操作
将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中
将实验Ⅰ的集气瓶用水冲洗,过滤。取黑色滤渣灼烧;取滤液分别滴加酚酞和氯化钡溶液
现象
①火焰呈黄色
②底部有黑色固体,瓶壁上附有白色固体
①黑色滤渣可燃
②滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成
下列说法不正确的是( )
A.生成的黑色固体中含有C
B.白色固体是Na2O
C.实验Ⅱ中滤液呈碱性
D.金属Na着火不能用CO2灭火
【答案】B
【解析】由实验Ⅰ可知钠能够在二氧化碳中燃烧,根据质量守恒定律,反应物中含有钠元素、氧元素、碳元素;由实验Ⅱ中黑色滤渣可燃可知,集气瓶底部的黑色固体为碳,由滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成可知,瓶壁上附有的白色固体为碳酸钠,则钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质,反应的化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。A.由分析可知,生成的黑色固体中含有C,A正确;B.由分析可知,白色固体为碳酸钠,B错误;C.实验Ⅱ中滤液能使酚酞溶液变红,说明滤液呈碱性,C正确;D.由实验Ⅰ可知钠能够在二氧化碳中燃烧,则金属Na着火不能用CO2灭火,应用沙土覆盖,D正确。
3.(2021·福建1月适应性考试)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A.钠的密度比液氨大
B.溶液的导电性增强
C.0.1 mol钠投入液氨中生成0.01 mol H2时,Na共失去0.02 mol电子
D.钠和液氨可以发生的反应为2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑
【答案】C
【解析】钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大,A正确;液氨中没有能导电的离子,而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子,能导电,说明溶液的导电性增强,B正确;钠投入液氨中先生成络合物,再反应得到H2,故0.1 mol钠反应失去0.1 mol电子,C错误;反应中钠失去电子,只能是氢元素得到电子,所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑,D正确。
考点三 钠的氧化物
1.氧化钠和过氧化钠
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
-2
-1
电子式
Na+[︰︰]2-Na+
Na+[︰︰]2-Na+
阴、阳离
子个数比
1∶2
1∶2
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2
反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸(盐
酸)反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2.Na2O2既有氧化性又有还原性,以氧化性为主
【考点突破●明方向】
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.氧化钠和过氧化钠都属于碱性氧化物
B.Na2O2中阳离子与阴离子个数比是2∶1
C.0.1 mol Na2O2与足量的二氧化碳反应,转移的电子数为0.2NA
D.过氧化钠和水反应的离子方程式:2+2H2O===4OH-+O2↑
【答案】B
【解析】过氧化钠不是碱性氧化物,A错误;0.1 mol Na2O2与足量的二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,转移的电子数为0.1NA,C错误;过氧化钠在离子方程式中不能拆开,D错误。
2.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式: ,其中化学键的类型为 ,氧元素的化合价为 。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因:
,
依据实验现象推测红色褪去的原因是
。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:
。
(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为 ,
其反应类型为 。
【答案】(1)Na+[︰︰]2-Na+ 离子键、非极性共价键 -1
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(3)2Mn+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
(4)Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 复分解反应
3.(1)写出下列物质的电子式:过氧化钙: ,过氧化氢: ;从结构上看上述两种物质的共同特点是 。
(2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式:
、
。
【答案】(1)Ca2+[︰︰]2- H︰︰H 两个氧原子之间都含有一对共用电子对(或都含有一个过氧键)
(2)2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+O2↑
2CaO2+2CO2===2CaCO3+O2
凡含有过氧键(—O—O—)的物质,属于过氧化物,其性质与过氧化钠相似,具有较强氧化性。如过氧化氢(H2O2)、过氧化钙(CaO2)、过氧乙酸(CH3COOOH)等。过二硫酸根(S2)含有过氧键,其结构为,其中S的化合价为+6。
本讲感悟
疑点:
盲点:
【限时训练】
(60分钟)
一、单选题
1.(2023·广东·高考真题)部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在c→d→e的转化 B.能与反应生成c的物质只有b
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D.若b能与反应生成,则b中含共价键
【答案】B
【分析】由图可知a、b、c对应物质分别为:钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e 、d对应物质分别为:铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。
【详解】A.由分析可知氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解生成氧化铜所以存在c→d→e的转化,A合理;
B.钠和氧化钠(过氧化钠)都能与反应都能生成氢氧化钠,B不合理;
C.新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C合理;
D.若b能与反应生成,则b为过氧化钠,结构中含共价键和离子键,D合理;
故选B。
2.(2026·湖北荆州·模拟预测)利用下图装置实验室制备氨基钠()(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略),对应化学方程式为。已知:几乎不溶于液氨,易水解、易氧化。下列说法正确的是
A.先加入钠粒,再通氨气
B.需将钠粒一次性倒入
C.试管中Hg用于液封,可防止外界空气进入装置
D.反应结束后,在通风橱直接敞开装置A瓶口取出
【答案】C
【分析】实验室常用氯化铵和氢氧化钙固体加热反应或固体氧化钙和浓氨水反应制取氨气,钠和氨气反应生成NaNH2和氢气,为了防止空气中的氧气、水蒸气等进入到A装置干扰,需要在B装置中加入Hg,据此分析解答。
【详解】A.钠单质较活泼,易被氧化,应先通入氨气,排除装置内空气,再加入钠粒进行反应,A错误;
B.结合题给信息可知,反应放热,且生成氢气,为保证实验安全,不能一次性加入钠粒,B错误;
C.易水解、易氧化,试管中Hg用于液封,可防止外界空气进入装置,C正确;
D.易水解、易氧化,不能直接敞开装置A瓶口取出,否则会变质,D错误。
3.(2026·陕西商洛·模拟预测)如图所示的物质转化关系中,A为金属单质且焰色呈黄色。下列说法错误的是
A.F一定是铁单质
B.J的氧化物可能为两性氧化物
C.保存G溶液时,加入少量E的稀溶液,以防止G水解
D.实验室制取黄绿色气体D,每生成标准状况下3.36 L D,反应中转移电子可能为0.3 mol
【答案】A
【分析】A是焰色为黄色的金属单质,故A为Na;Na与水反应生成和,B为气体,故B为,C为;D是黄绿色气体,故D为;和反应生成,故E为;H是白色絮状沉淀,转化为红褐色I,故H为,I为,说明G为亚铁盐,由盐酸和F反应生成。
【详解】A.F和盐酸反应生成含的G(亚铁盐溶液),F可以是Fe单质,也可以是、等,都能和盐酸反应得到,因此F不一定是铁单质,A错误;
B.溶液和J反应生成,J可以是Al,Al的氧化物是两性氧化物,因此J的氧化物可能为两性氧化物,B正确;
C.G为溶液,水解使溶液显酸性,加入少量盐酸(E的稀溶液)可以抑制水解,C正确;
D.标准状况下的物质的量为,实验室用和浓盐酸制取时,每生成转移2 mol电子,因此生成转移电子为0.3 mol,D正确;
故选A。
4.(2025·北京东城·一模)关于含少量氧化钠的过氧化钠样品,下列说法不正确的是
A.阴阳离子个数比为
B.钠露置在空气中最终转化为该样品
C.能与水反应,放出热量
D.测定氧化钠质量分数的方案:取样品溶于足量盐酸,蒸干、灼烧,得固体
【答案】B
【详解】A.过氧化钠中包含2个Na+和1个,阴阳离子个数比为,故A正确;
B.金属钠放置在空气中先被氧气氧化生成氧化钠,然后吸水变成氢氧化钠,再吸收二氧化碳和水变成十水碳酸钠,最后风化得到碳酸钠粉末,故B错误;
C.氧化钠和过氧化钠均可与水反应,且为放热反应,故C正确;
D.氧化钠和过氧化钠与盐酸反应生成NaCl,假设样品中氧化钠的物质的量为、过氧化钠的物质的量为,则、,求解方程组可计算出氧化钠和过氧化钠的质量,进而计算氧化钠在样品中的质量分数,故D正确;
故答案为B。
5.(2025·河北·模拟预测)下列实验室中药品的处理方式合理的是
A.溴化银固体应保存在棕色细口瓶中 B.使用剩余的钠需放回原试剂瓶
C.少量白磷可选用乙醇液封 D.实验室多余银氨溶液密封保存
【答案】B
【详解】A.溴化银为固体药品,应保存在棕色广口瓶中,细口瓶用于存放液体药品,A错误;
B.钠性质活泼,随意丢弃易引发火灾、爆炸等危险,使用剩余的钠需放回原试剂瓶,B正确;
C.白磷着火点低易自燃,且不溶于水、密度比水大,应该使用水液封,白磷可溶于乙醇且乙醇易挥发,无法起到安全保存的作用,C错误;
D.银氨溶液久置会生成易爆炸的叠氮化银等物质,多余的银氨溶液应及时处理,不能密封保存,D错误;
故选B。
6.(24-25高三上·内蒙古赤峰·阶段检测)关于Na久置于空气中的过程,下列说法正确的是
A.反应①产物的阴、阳离子个数比为1:1
B.反应④的产物为小苏打
C.风化过程中发生了化合价变化
D.各步骤涉及的含钠物质均能与盐酸反应
【答案】D
【分析】钠在空气中久置时,首先与O2反应生成Na2O(氧化钠),表面变暗;接着Na2O与空气中的H2O蒸气反应生成NaOH(氢氧化钠固体),由于NaOH易潮解,表面出现液滴;随后NaOH与CO2反应生成Na2CO3•10H2O(十水碳酸钠),呈白色块状;最终Na2CO3•10H2O风化失去结晶水,变为白色的Na2CO3粉末。整个过程中依次出现颜色变暗、潮解、结块、粉末状四种现象。
【详解】A.反应①的产物为,其阴、阳离子个数比为,A项错误;
B.反应④的产物为Na2CO3•10H2O,小苏打为碳酸氢钠,B项错误;
C.风化是碳酸钠晶体(Na2CO3•10H2O)失水过程,无化合价变化,C项错误;
D.钠、氧化钠、氢氧化钠、Na2CO3•10H2O、Na2CO3均可以和盐酸反应,D项正确;
故选D。
7.(24-25高三上·北京朝阳·期中)钠与氧气发生下列反应:
①;②。
下列说法不正确的是
A.实验时②中用于盛放钠块的坩埚需干燥
B.加热后②中先生成,停止加热后,反应放出的热量使余钠熔化
C.反应①、②中生成等物质的量的,转移的电子数相同
D.中含离子键,中既含离子键又含非极性共价键
【答案】B
【详解】A.实验时②中用于盛放钠块的坩埚需干燥,防止钠与水反应,故A正确;
B.钠的熔点低,加热时钠先熔化,后燃烧产生淡黄色的过氧化钠,故B错误;
C.根据反应①有,根据反应②有,假设均生成或,可知转移电子数都是,故C正确;
D.氧化钠的电子式为:,只含有离子键,过氧化钠的电子式为:,含有离子键和非极性共价键,故D正确;
故答案选B。
二、填空题
8.(26-27高三·全国·一轮复习)钠的物理性质
(1)颜色:___________色,有金属光泽。
(2)密度:______________________(煤油)。
(3)熔点:___________100℃。
(4)硬度:质地___________,可以用小刀切割。
传导性:可导电、导热。
【答案】(1)银白
(2) > >
(3)低于
(4)软
【详解】(1)纯净的钠单质本身为银白色,有金属光泽。
(2)钠投入水中会浮在水面,说明密度小于水;钠保存在煤油中会沉在煤油底部,说明密度大于煤油,因此密度关系为。
(3)钠的实际熔点约为98℃,低于100℃,钠与水反应放热就能让钠熔化成小球,也能证明钠熔点低。
(4)钠硬度小,质地柔软,可以用小刀切割,同时作为金属具备导电、导热性。
三、解答题
9.(2025·内蒙古包头·模拟预测)氢化铝钠()是有机合成中重要的还原剂。实验室以无水四氢呋喃为溶剂,和为反应物,在无水无氧条件下制备。
已知:①二苯甲酮(沸点305℃)作指示剂,在有水体系中无色,在无水体系中呈蓝色。
②易溶于四氢呋喃(沸点66℃),难溶于甲苯(沸点110.6℃)。
(1)制备无水四氢呋喃(装置如图,夹持及加热装置略)
仪器A的名称为______。实验开始前,用排尽装置内的空气;除水过程发生的化学反应方程式为______;打开活塞K,接通冷凝水并加热装置C至80℃,当观察到______,关闭活塞K,在装置B中收集无水四氢呋喃。
(2)制备(装置如图,搅拌、加热和夹持装置略)
向三颈烧瓶中加入少量(质量可忽略)作催化剂,再加入50 mL含4.8 g NaH的四氢呋喃悬浊液;接通冷凝水,控温80℃,边搅拌边缓慢滴加50 mL含5.34 g 的四氢呋喃溶液,有白色固体析出;静置沉降,取上层清液,经一系列操作得到产品。
①制备的化学方程式为______。
②图2装置存在的一处明显缺陷是______。
③由上层清液获得的系列操作:加入甲苯,减压蒸馏→操作a,得粗产品⟶…⟶得较纯净的产品。减压蒸馏的馏出物为______;操作a为______。
(3)测定的产率
将所得产品用足量无水乙醇、盐酸处理(杂质不反应),加热沸腾分离出,冷却后配成1000 mL溶液。量取50.00 mL待测溶液、溶液于锥形瓶,调节pH并加热煮沸2 min。冷却后用醋酸锌标准溶液滴定剩余的EDTA,达终点时消耗标准溶液16.40 mL。已知EDTA与、均按反应,则的产率为______(保留一位小数)。若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡,放出溶液后气泡消失,则测定结果将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 球形冷凝管 溶液由无色变为蓝色
(2) 在球形冷凝管处没有干燥装置 四氢呋喃 过滤
(3) 59% 偏大
【详解】(1)制备无水四氢呋喃,仪器A为球形冷凝管,作用是使四氢呋喃蒸气冷凝回流,提高溶剂利用率。除水时,Na与四氢呋喃中的微量水发生置换反应,化学方程式:。除水终点判断根据已知条件,二苯甲酮在有水体系中无色、无水体系中呈蓝色。当观察到溶液由无色变为蓝色时,说明体系内水已除尽,此时关闭活塞K,收集无水四氢呋喃。
(2)①制备,制备反应方程式与在催化、条件下反应,生成和难溶的,配平后:;
②装置缺陷分析需在无水无氧环境中存在,当前装置冷凝管上端直接与空气相通,空气中的水蒸气、氧气会进入体系破坏反应环境,缺陷为:未在冷凝管上端连接干燥管(或未隔绝空气中的水蒸气和氧气)。
③分离提纯操作,四氢呋喃沸点()远低于甲苯(),减压蒸馏时,四氢呋喃会先被蒸出。难溶于甲苯,四氢呋喃蒸出后析出,操作a为过滤,分离得到粗产品。
(3)首先计算与反应的EDTA的物质的量,,,则与反应的EDTA的物质的量为,溶液中的物质的量为。根据化学计量关系,与物质的量相等,理论上的物质的量为:,,由反应可知,不足,理论上生成的物质的量为,产率为。若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡,放出溶液后气泡消失,会导致EDTA实际体积小于20.00 ml,计算出与反应的EDTA偏大,测定结果将偏大。
10.(23-24高三上·海南·期末)镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。某学生据此提出问题:钠能在二氧化碳中燃烧吗?请你与他一起探究这个问题。
提出假设:钠能在二氧化碳中燃烧,生成物可能是Na2O、C、Na2CO3、CO。
查阅资料:《无机化学》中写道:CO能与PdCl2溶液反应生成黑色固体钯:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2HCl
实验探究:
(1)按下图所示连接好装置,并检查气密性。检查该装置气密性的操作方法是:______。
(2)在各装置中加入合适的试剂,A装置中是_____,B装置中是_____,C是______。
(3)取用钠要先用滤纸吸干钠块表面的煤油,再除去表面的氧化层,然后切取约黄豆大小放入硬质玻璃管。打开分液漏斗,让稀盐酸滴入平底烧瓶,通入CO2,待出现什么现象时开始点燃酒精灯?_____。
(4)钠在加热时能剧烈燃烧,燃烧结束后,硬质玻璃管中有黑色、白色固体生成,C溶液产生黑色沉淀。据此,你得出的结论是__________。
(5)白色固体是什么?请你设计一个实验方案继续探究:__________。
结论:白色固体是Na2O和Na2CO3的混合物。
(6)根据以上探究,写出钠与CO2在加热时所有可能发生的化学方程式:___________。
(7)某同学认为该装置有一个缺陷,请你提出改进方案:___________。
【答案】(1)在C中注入水至浸没导气管口,关闭分液漏斗的活塞,用酒精灯给平底烧瓶微热时若C中导气管口出现气泡,停止加热后形成一段水柱,证明该装置气密性良好
(2) 饱和碳酸氢钠溶液 浓硫酸 PdCl2溶液
(3)当观察到澄清石灰水刚变浑浊时
(4)钠与CO2在加热时能反应,生成物中一定有C和CO,可能有Na2O或Na2CO3
(5)取适量硬质玻璃管中的残留固体溶于水,静置,取少量上层清液滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,证明残留固体中有Na2CO3生成。继续滴加BaCl2溶液至过量,使完全沉淀。静置,取上层清液用pH试纸检验,若溶液呈碱性,证明残留固体中有Na2O生成
(6)4Na+CO22Na2O+C;4Na+3CO22Na2CO3+C;Na2O+CO2Na2CO3;2Na+2CO2Na2CO3+CO
(7)装置B导管应长进短出;在最后的导气管口放一盏燃着的酒精灯
【分析】石灰石和稀盐酸反应生成CO2气体,产生的气体中含有氯化氢杂质,通过饱和碳酸氢钠溶液除去其中的氯化氢气体,再通过B中浓硫酸干燥(该洗气装置应长管进气短管出气),向装置中通入一段时间CO2,排尽装置中的空气(澄清石灰水变浑浊)时再点燃酒精灯,Na剧烈燃烧,生成黑色和白色两种固体,黑色固体为碳单质;装置C中有黑色沉淀产生,说明有CO产生,CO有毒,应该尾气处理,例如可用点燃法除去CO;
【详解】(1)检查该装置气密性的操作方法是:在C中注入水至浸没导气管口,关闭分液漏斗的活塞,用酒精灯给平底烧瓶微热时若C中导气管口出现气泡,停止加热后形成一段水柱,证明该装置气密性良好。
(2)据分析, A装置中是饱和碳酸氢钠溶液以除去二氧化碳中的氯化氢;为了获得干燥的二氧化碳气体,可以通过浓硫酸吸水干燥;反应的生成物猜想有一氧化碳,因此可以利用氯化钯验证,则B装置中是浓硫酸,C是PdCl2溶液。
(3)为防止钠和氧气的反应,因此应该先通入二氧化碳排尽装置中的空气。故当观察到澄清石灰水刚变浑浊时开始点燃酒精灯。
(4)钠在加热时能剧烈燃烧,燃烧结束后,硬质玻璃管中有黑色、白色固体生成,C溶液产生黑色沉淀,结合猜想得到的结论是:黑色的固体物质是碳,白色的固体不能确定是氧化钠还是碳酸钠,E溶液产生黑色沉淀,说明有一氧化碳生成。故答案为:钠与CO2在加热时能反应,生成物中一定有C和CO,可能有Na2O或Na2CO3。
(5)设计一个实验方案继续探究白色固体是什么?结合钠元素守恒和猜想,应该为Na2O或Na2CO3中的一种或二种,Na2CO3可通过沉淀法检验,Na2O可通过与水反应转变为氢氧化钠检验, Na2CO3溶液呈碱性会干扰Na2O的检验,因此检验Na2O时应把Na2CO3沉淀完全,则实验方案为:取适量硬质玻璃管中的残留固体溶于水,静置,取少量上层清液滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,证明残留固体中有Na2CO3生成。继续滴加BaCl2溶液至过量,使完全沉淀。静置,取上层清液用pH试纸检验,若溶液呈碱性,证明残留固体中有Na2O生成。
结论:白色固体是Na2O和Na2CO3的混合物。
(6)根据以上探究,钠与CO2在加热时所有可能发生的化学方程式为:4Na+CO22Na2O+C;4Na+3CO22Na2CO3+C;Na2O+CO2Na2CO3;2Na+2CO2Na2CO3+CO。
(7)据分析,针对该装置的缺陷,提出改进方案为:装置B导管应长进短出;在最后的导气管口放一盏燃着的酒精灯。
11.(24-25高三·全国·一轮复习)现有中学化学常见的物质A、B、C、D、E、F、G、H满足如图所示的转化关系,其中A、G为气体单质,A呈黄绿色,C元素的原子半径在短周期中最大,B为生活中常见的液体化合物。
回答下列问题:
(1)D的电子式为___________,图中各物质属于离子化合物的是___________(填化学式),H的常见用途是___________。
(2)反应①的离子方程式为___________。
(3)实验室中配制的F溶液需用托盘天平称量F的质量为___________。
(4)反应②的化学方程式为___________。
(5)反应①~⑤中属于氧化还原反应的是___________(填图中序号)。
(6)向C在空气中燃烧的产物上滴加E溶液的离子方程式为___________。
【答案】(1) 消毒剂、漂白剂
(2)
(3)2.0g
(4)
(5)①②③⑤
(6)
【分析】根据信息及转化关系,A呈黄绿色,则A为氯气,C元素的原子半径在短周期中最大,则C为钠,B为生活中常见的液体化合物,B为,反应①为氯气与反应,化学方程式为,其中见光易分解,,即D为,E为,反应②为 ,G为气体,则G为氢气,F为;反应④为与反应生成、,则H为。
【详解】(1)
根据上述分析,D为,共价化合物,其中O原子最外层有6个电子,形成2个共价键达8电子稳定结构,故电子式为;离子化合物的是由离子键构成的化合物,A为属于单质,B为属于共价化合物,C为钠属于单质,D为属于共价化合物,E为属于共价化合物,F为属于离子化合物,G为氢气属于单质,H为属于离子化合物;H为是漂白液的有效成分,具有强氧化性,其用途为消毒剂、漂白剂;故答案为:①;②、;③消毒剂、漂白剂;
(2)反应①为氯气与反应,化学方程式为,其中溶于水为强酸,为弱酸,故离子方程式为;
(3)实验室中配制的F溶液,需选择500mL的容量瓶,托盘天平称量F的质量为,托盘天平精确度为0.1g,故答案为:2.0g;
(4)反应②为钠与水反应,化学方程式为;
(5)反应①为有元素化合价变化,属于氧化还原反应;反应②为有元素化合价变化,属于氧化还原反应;反应③有元素化合价变化,属于氧化还原反应;反应④为与反应生成、,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应;反应⑤有元素化合价变化,属于氧化还原反应;故答案为:①②③⑤;
(6)C为钠,在空气中燃烧的产物为,上滴加的溶液,与反应生成、,与盐酸反应生成、,即上滴加的溶液反应化学方程式为,则离子方程式为。
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