高三化学碱金属

	学科：数学
	教学内容：第四章　高三化学碱金属

一、考纲要求

1.掌握钠的重要性质，了解钠的保存和重要用途.

2.掌握钠的氧化物的性质，钠的重要化合物的用途及Na₂CO₃与NaHCO₃的联系与区别.

3.掌握碱金属的性质，理解碱金属原子结构与性质递变规律，掌握用焰色反应检验金属钠和 钾及其离子的操作技能.

二、知识结构

1.碱金属元素原子结构、单质性质、制法：

名称和符号		锂（Li）	钠(Na)		钾(K)	铷(Rb)	铯Cs
结 构	原子序数	3	11		19	37	55
	原子结构简图
	电子式
	主要化合价	+1	+1		+1	+1	+1
	相同点	最外层电子数相同，都是1个电子
	不同点	原子核外电子层不同，依次增多
	原子半径	依次递增
	离子半径	依次递增
	金属活动性	依次递增
	单质还原性	依次递增
	阳离子氧化性	依次递减
物理性质	颜色和状态	银白色固体
	密度	0．534/cm3		1.97/cm3	0.86g/cm3	1.532g/cm3	1.879g/cm3
	熔点	依次递减
	沸点	依次递减
化学性 质	跟氧气反应	2Li+O2 2LiO	4Na+O2 2Na2O 2Na+O2 Na2O2		2K+O2 K2O2 K+O2 KO2	Rb+O2 RbO2	Cs+O2 CsO2
	跟卤素反应	2M+X22MX(M、X2表示碱金属、卤素)
	跟硫反应	2M+SM2S
	与水反应	2M+2H2O2MOH+H2 反应剧烈程度：Li<Na<K<Rb<Cs
	与酸反应	2M+2H+2M++H2
	与盐溶液反应如（CuSO4）	2M+2H2O+CuSO4M2SO4+Cu(OH)2+H2
	制法	2MCl2M+Cl2(K:Na+KCl 850℃　K+NaCl )

2.钠的氧化物和氢氧化物的性质和制法：

名称和化学式	氧化钠（Na2O）	过氧化钠(Na2O2)	氢氧化钠(NaOH)
颜色和状态	白色固体	淡黄色固体	无色固体
类别	碱性氧化物 离子化合物	过氧化物　离子化合物	碱 离子化合物
电子式	Na+[   ]Na+	Na+[   　 ]2—Na+	Na+[   H]-
氧元素化合价	-2	-1	-2
化学键	离子键	离子键 非极性键	离子键 极性键
稳定性	不稳定	比Na2O稳定	离子键 极性键
与水反应	Na2O+H2O2NaOH	2Na2O2+2H2O4NaOH+ O2	不反应
与酸反应	Na2O+2HCl2NaCl +H2O	2NaO2+4HCl4NaCl +O2+2H2O	NaOH+HClNaCl +H2O
与酸酐反应	Na2O+CO2Na2CO3	2Na2O2+2CO22Na2 CO3+O2	2NaOH+CO2Na2CO3 +H2O NaOH+CO2NaHCO3
与盐溶液反应	Na2O+2NaHSO42N aSO4+H2O Na2O+H2O+CuSO4 Cu(OH)2+Na2SO4	2Na2O2+4NaHSO44 Na2SO4+O2­+2H2O 2Na2O2+H2O+CuSO4 Cu(OH)2+2Na2SO4+O2	NaOH+NaHSO4Na2 SO4+H2O 2NaOH+CuSO4Cu( OH)2+Na2SO4
制法	2Na+Na2O22Na2O 6Na+2NaNO2N2+4Na2O	2Na+O2Na2O2	Na2O+H2O2NaOH 2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2+H2
用途	制氢氧化钠	漂白剂、供氧剂、氧化剂	化工原料、制纸浆、肥皂

3.碳酸钠和碳酸氢钠的性质和制法：

名称和化学式	碳酸钠（Na2CO3）	碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名	纯碱、苏打	小苏打
颜色和状态	白色晶体	白色粉末
水中溶解性	易溶	易溶（比Na2CO3小）
热稳定性	稳定	不稳定　2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O
与酸反应	CO2-3+H+HCO-3 HCO-3+H+H2O+CO2	HCO-3+H+CO2+H2O
与某些碱反应	Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2 NaOH	NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3 +NaOH+H2O 2NaHCO3+Ca(OH)2 CaCO3+Na2CO3+2H2O
与某些盐反应	BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaCl	NaHCO3+NaHSO4Na2SO4+ H2O+CO2
与CO2反应	Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3	不反应
相互转化	Na2CO3　　　　NaHCO3
制法	NaOH+CO2NaHCO3 2NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2	NaOH+CO2NaHCO3
鉴别	加酸产生CO2加热难分解	加酸产生CO2较Na2CO3快加热分解出CO2
用途	制玻璃、肥皂、造纸、纺织	发酵粉、治胃酸过多

三、知识点、能力点提示

1.通过钠的化学性质的学习，能正确分析钠长久露置于空气中发生的一系列变化的现象和原 理.

2.通过钠与水反应的现象及实质的学习，能正确分析钠与酸溶液、盐溶液、碱溶液反应时的现象及实质.

3.通过Na₂O₂的结构和性质的学习，能正确分析Na₂O₂在化学反应中的电子得失及所起的作用.

4.通过Na₂O₂、NaHCO₃、NaOH的性质的学习，掌握有关Na₂O₂与NaHCO₃混合加热 、NaOH与NaHCO₃．混合加热类型习题的计算.

【同步达纲练习】

1.下列叙述中，正确的是(　)

A.钠元素在自然界中，主要以化合态形式存在，其中最多的是碳酸钠

B.运用钠蒸气放电发光的性质，制造的高压钠灯能发出强烈的白炽光，其射程远，穿透力强 ，可作航船的探照灯.

C.单质钠是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、钼等金属从它们的化合物中还原出来.

D.钠着火后，可用砂子灭火，不能用水，也不能用泡沫灭火器灭火.

知识点：钠在自然界中存在.钠的化学性质和钠的用途.

能力点：再现能力、辨别能力、知识迁移能力.

2.将一块金属钠投入到饱和的澄清石灰水中，看到的现象是：(　)

A.置换出金属钙而有固体析出

B.置换出氢气单质

C.反应比在水中剧烈、引起燃烧

D.溶液变浑浊，并放出气体

知识点：钠与水反应的现象和原理、平衡移动的条件、化学反应速率、晶体析出的条件能力点：再现能力、迁移能力、综合分析推理能力.

3.在某温度下，NaOH的溶解度为ag，该温度下，用bg水溶解一定量的Na₂O₂形成饱和溶液，需加入Na₂O₂的质量为(　　)克。

A.　　B. 　C.　 D.

知识点：过氧化钠和水反应的化学性质以及溶解度概念理解。

能力点：再现能力、计算推理能力

4. 2.1g平均相对分子质量为7.2的CO与H₂组成的混合气体与足量的O₂充分燃烧后，立即通入足量的Na₂O₂固体中，固体的质量增加(　 )

A.2.1g　　B.3.6g　　　C.7.2g　D.无法计算

知识点：CO、H₂、Na₂O₂的化学性质

能力点：阅读理解能力、综合分析能力、计算推理能力.

5.锂是一种活泼金属，它在工业上的用途有(　　)

①作光电材料　②化工生产中的催化剂　 ③原子反应堆的导热剂

④制取高强度玻璃　⑤制热核反应的材料

A.①④　　B.②③⑤　 C.②④⑤　 D.①③⑤

知识点：考查锂的物理性质。

能力点：发散思维能力以及知识再现能力。

6.Na₂O₂与NaHCO₃混合后，在密闭容器中充分加热，排出气体物质后冷却，残留的固体物质不可能是(　)

A.Na₂O₂、Na₂CO₃B.Na₂CO₃

C.Na₂CO₃、NaOH　　  D.Na₂CO₃、Na₂O₂、NaOH

知识点：Na₂O₂、NaHCO₃的化学性质

能力点：综合推理能力

7.下列关于钾、钠、铷、铯的说法中，不正确的是：(　)

A.原子半径随核电荷数的增大而增大

B.单质的密度均小于1

C.其氢氧化物中，碱性最强的是C_sOH

D.氧化能力最强的是钠原子

知识点：碱金属元素随着原子序数的递增性质递变规律.

能力点：再现能力，分析比较能力、推理能力.

8.用洁净的铂丝，蘸取某无色溶液，放在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，下列说法正确的是：(　)

A.该溶液只含钾元素的化合物

B.该溶液中一定含钠离子

C.该溶液可能含有钠离子，但一定含有钾离子

D.该溶液可能含有钾离子，但一定含有钠离子

知识点：焰色反应.

能力点：辨别能力、推理能力

9.碱金属如锂、钠、钾、铷等)溶于汞可形成良好的还原剂“汞齐”，取7g碱金属的汞齐与

水作用得到2.24L氢气(标况)，并得1L密度为ρg/cm³的溶液，则溶液中溶质的质量分数可以是(　 )

A.　　B. 　 C. 　D.

知识点：碱金属、汞的化学性质、质量分数的计算.

能力点：综合分析能力、计算推理能力

10.超氧化钾(KO₂)常用于急救，它能吸收CO₂生成碳酸盐和氧气.若用156g金属钾在一定条件下与O₂充分反应生成KO₂，用此KO₂完全吸收CO₂，则生成的O₂在标准状况下的体积是( )

A.11.2L　 B.22.4L　　C.44.8L　 D.67.2L

知识点：气体摩尔体积

能力点：发散思维能力、阅读理解能力、计算推理能力.

11.工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔化的氯化物，但钾却不能用电解KCl熔化物的方法制得，因金属钾易溶于熔化的KCl中而有危险.现在生产钾是用金属钠和熔化的KCl反应制取 .有关数据如下：

熔点(℃)　　沸点(℃)　　密度(g/cm³)

Na　 97.8　　 883　　 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 850℃　NaCl+K

(1)工业上制金属钾主要运用到上表所列的哪些数物理常数　　　

(2)工业制金属钾主要应用什么原理使反应变为现实　　　　　　

知识点：离子反应发生的条件、平衡移动的条件.

能力点：知识迁移能力、综合分析推理能力.

12.“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应?”这个问题实验室里可通过以下实验 加以说明：

①按图装置，在干燥的试管C中装入Na₂O₂后，在通入CO₂之前，应事先用弹簧夹(K₁ 、K₂)夹持好，其目的为　　　 。

②试管A内的试剂X应是　 时，打开弹簧夹K₁、K₂，加热试管C约几分钟后，将火星的小木条插入试管B的液面上，可观察到带火星的小木条不能剧烈地燃烧起来，且试管C内淡黄色粉末未发生变化。则所得的化学结论是　　　 。

③试管A内试剂为CO₂饱和水溶时，其他操作同②，通过　　的现象可以证明Na₂O₂与潮湿的CO₂能反应且放出O₂。

④CO₂和Na₂O₂反应机理也可用示踪原子分析加以证明。请完成下列反应：Na₂O₂+ C¹⁸O₂+H₂¹⁸O——　　　 。

知识点：Na₂O₂与CO₂的反应机理。

能力点：培养学生知识迁移能力以及动手操作能力。

参考答案

【同步达纲练习】

1.CD　2.D  3.B　4.A　5.C  6.A　7.BD　8.C  9.AB　10.D　11.略　12.①以防止试管C内Na₂O₂和外界相通时发生吸潮现象　 ②浓H₂SO₄　Na₂O₂与干燥的CO₂不反应　 ③带火星的小木条在试管B的液面上剧烈燃烧，同时黄色粉末变成白色粉末　④2Na₂O₂+2C¹⁸O₂+2H₂¹⁸O＝2Na₂C¹⁸O₃+2H₂O+O₂↑