第一节 钠及其化合物考纲定位全国卷5年考情1.了解钠的主要性质及其应用2.掌握钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其应用3.了解钠及其重要化合物的制备方法4.了解Na+、K+的检验方法2017年:Ⅱ卷T10(B)、T13(B)2016年:Ⅱ卷T12、T13(D);Ⅲ卷T7(A)2015年:Ⅰ卷T8(C);Ⅱ卷T10(B、C)、T13(A)2014年:Ⅰ卷T8(A);Ⅱ卷T7(B)、T9(B)、T10(B)2013年:Ⅱ卷T10(B、C)考点1| 钠及其氧化物(对应学生用书第34页) [考纲知识整合]1.钠的主要性质及应用 (1)物理性质:ρ=0.97 g/cm3,比水的密度小、比煤油的密度大,质软,熔点为97.81 ℃,沸点为882.9 ℃ (2)化学性质(写出化学方程式) ①与非金属反应 ②与H2O反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 实验探究:Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释 ③与乙醇反应:2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑ ④与酸(HCl)反应:2Na+2HCl===2NaCl+H2↑ ⑤与盐(CuSO4)溶液反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4。
(3)钠的保存与用途 ①保存:少量钠保存在煤油或石蜡油中 ②用途:制Na2O2,NaK合金可用于原子反应堆的导热剂,制高压钠灯,冶炼某些金属如4Na+TiCl44NaCl+Ti(g)2.钠的氧化物 (1)氧化钠和过氧化钠化学式Na2ONa2O2阳、阴离子个数比Na+与O2-之比为2∶1Na+和O之比为 2∶1氧的化合价-2-1颜色白色淡黄色与H2O反应Na2O+H2O===2NaOH2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2=== Na2CO32Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 (2)实验探究:Na2O2与H2O的实验探究 ①将水滴入盛有Na2O2的试管中,现象是有气体生成,向反应后的溶液中加入酚酞,现象是溶液变红,后又褪色 ②检验生成的气体是O2的方法是将带火星的木条放在试管口,若木条复燃,证明有O2[高考命题点突破]命题点1 钠及其氧化物的主要性质及应用1.下列说法正确的有________(填序号) ①(2017·全国Ⅱ卷)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,可得出乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 ②(2017·全国Ⅱ卷)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶中,瓶中产生大量白烟,有黑色颗粒产生,可得出CO2具有氧化性 ③(2015·全国Ⅱ卷)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。
23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA ④CO2通过Na2O2粉末后固体物质增重 ⑤Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应 ⑥在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA ⑦Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑ ⑧Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物,其反应为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ⑨潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂 ⑩Na2O2粉末投入含酚酞的水中,溶液先变红后褪色说明Na2O2具有漂白性 【答案】 ②③④⑨⑩2.(2018·郑州高三调研)下列有关Na2O2的说法不正确的是 ( ) A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明 Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成 B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应 C.Na2O2在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2既是氧化剂, 又是还原剂 D.Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中,会产生气体和浑浊 B [A项,燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质;B项,反应物中没有单质参加反应,不符合置换反应的定义;C项,Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应;D项,Na2O2先和水反应生成O2和NaOH,NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3。
]命题点2 钠及其氧化物的实验探究3.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应该反应的演示方法分别如图甲、乙所示: 甲 乙 (1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有饱和NaOH溶液的水槽中,加入一小块金属钠下列有关描述正确的是________(填字母,下同) a.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失 b.钠熔化成一个光亮的小球 c.恢复到室温时,NaOH溶液的浓度增大 d.恢复到室温时,溶液中Na+数目减少 (2)按图乙所示方法来收集产生的气体并检验,需将钠包好,再放入水中取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体,在相同条件下收集气体的体积的关系是________ ①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠 a.二者收集气体一样多 b.①收集气体体积较大 c.②收集气体体积较大 【解析】 (1)金属钠投入饱和NaOH溶液中,Na与H2O反应,生成气体和NaOH,H2O减少,NaOH晶体析出,但温度不变,饱和NaOH浓度不变 (2)铝箔成分为Al,Al与NaOH溶液反应也生成H2 【答案】 (1)abd (2)b4.比较下列四组反应,回答下列问题: 一组:①Na2O2+CO2 ②Na2O2+SO2 二组:③Na2O2+FeCl3(溶液) ④Na2O2+FeCl2(溶液) 三组:⑤SO2通入品红溶液中,加热 ⑥Na2O2加入到品红溶液中,加热 四组:⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊试液中 ⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊试液中 (1)写出①反应的化学方程式:_______________________________________ ________________________________________________________________, 有同学类比①的反应写出②的反应方程式为2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2,你认为是否合理?________(填“合理”或“不合理”)。
(2)比较分析③④反应中可能发生的现象,相同点:___________________ ________________________________________________________________, 差异:__________________________________________________________ (3)预测⑤可能的现象:____________________________________________, ⑥可能的现象:__________________________________________________ (4)判断⑦⑧反应中可能发生的现象: ⑦______________________________________________________________; ⑧______________________________________________________________ 【解析】 (1)Na2O2具有强氧化性,与SO2发生反应:Na2O2+SO2===Na2SO42)③中FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀;④中Fe2+具有强还原性,易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3,Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有O2产生。
(3)SO2的漂白性是由于它能与某些有色物质生成易分解的无色物质,Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性 (4)Na2O2与H2O反应生成NaOH呈碱性,同时Na2O2又有漂白性 【答案】 (1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 不合理 (2)均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出 ④中气体明显少于③中气体 (3)溶液红色褪去,加热后又恢复红色 溶液红色褪去,加热后不能恢复红色 (4)溶液变蓝 溶液先变蓝后褪色(1)Na2O2与SO2的反应:Na2O2+SO2===Na2SO42)Na2O2与FeCl2溶液的反应:能将Fe2+氧化成Fe3+,得到Fe(OH)3沉淀3)Na2O2与氢硫酸的反应:能将H2S氧化成单质硫4)Na2O2与Na2SO3溶液的反应:能将SO氧化成SO5)Na2O2与品红溶液的反应:能使品红溶液褪色因此Na2O2可作漂白剂1.(2018·合肥质检)将金属钠放入盛有某溶液的小烧杯中,有气体产生,恢复至原温度有白色沉淀该溶液可能是 ( ) ①MgSO4溶液 ②Na2SO4稀溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和NaCl溶液 A.①④⑤⑥ B.③④⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①③④⑥ D [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沉淀;④中Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意;⑥水减少,c(Na+)增大,使NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)平衡向左移动。
]2.如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图 注射器1中抽取了100 mL CO2,U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末实验开始时,打开K1、K2、K4止水夹,关闭K3止水夹,推动注射器1活塞,缓缓将CO2压至U形管中,注射器2活塞缓缓向外移动回答下列问题:(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力) (1)U形管内的玻璃珠并不参与反应,其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外,另一个重要作用是___________________________________________ ________________________________________________________________ (2)U形管中可观察到的反应现象是__________________________________ ________________________________________________________________ (3)注射器1活塞推到底后,注射器2中收集到的气体大于50 mL,其原因除可能仍还含CO2外,还有一个重要原因是______________________________。
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,接下来的操作是________________________________________________________________ (5)要证明反应产物之一为氧气,最为方便的实验方法是 ________________________________________________________________ 【解析】 (1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积,使之反应完全的作用2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,故U形管内淡黄色粉末渐渐变白3)由2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知100 mL CO2理论上应产生50 mL O2,收集到的气体大于50 mL,除部分CO2没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀4)为了让CO2反应完,可把注射器2中的气体再推入U形管中,反复数次5)可利用O2支持燃烧,能使带火星的木条复燃 【答案】 (1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积,使反应完全 (2)淡黄色粉末渐渐变白 (3)该反应为放热反应,反应后气体温度升高,体积变大 (4)将注射器2中气体再推入U形管中,反复数次 (5)打开橡胶塞,立即将带火星的木条伸入U形管中,木条复燃考点2| 钠的碳酸盐和新型钠的化合物(对应学生用书第35页) [考纲知识整合]1.Na2CO3与NaHCO3的物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水水中易溶,比Na2CO3的溶解度小 提醒:因NaHCO3的溶解度较小,将CO2通入到饱和Na2CO3溶液时,开始无明显现象,后有沉淀析出。
2.Na2CO3与NaHCO3的化学性质 (1)热稳定性 ①Na2CO3性质稳定,受热难分解 ②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (2)与酸(足量盐酸)反应(填写化学方程式) ①Na2CO3:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O ②NaHCO3:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O (3)与碱液反应(将下列化学方程式补充完整) ①与NaOH溶液 ②与石灰水(足量) 提醒:Na2CO3与NaHCO3的转化 Na2CO3NaHCO33.新型钠的化合物 NaH、NaAlH4、NaBH4中氢均为-1价,具有强还原性,遇水均生成H2[应用体验] 正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都会分解 ) (2)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会有NaHCO3晶体析出,说明了溶解度Na2CO3大于NaHCO3 ) (3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一 ) (4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液 ) (5)Na与H2反应可生成NaH,NaH与H2O反应时,NaH作还原剂。
) (6)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化 ) (7)(2015·全国Ⅱ卷)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液,立即产生气泡 ) (8)利用加热法可以除去Na2CO3固体中的NaHCO3 ) (9)Na2CO3溶液呈碱性的原因是CO+H2OHCO+OH- ) (10)(2015·全国Ⅱ卷,改编)1 L 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中CO、HCO和H2CO3的粒子数之和为0.1NA ) (11)碳酸氢钠受热分解实验如图所示 ) 【提示】 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)× (8)√ (9)√ (10)√ (11)×[高考命题点突破]命题点1 Na2CO3与NaHCO3鉴别1.现有两瓶失去标签的同浓度的Na2CO3和NaHCO3无色溶液,请提出简便的鉴别方法,其中不合理的是( ) ①用干燥的pH试纸检验,pH大的是Na2CO3 ②取同等的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3 ③取同等的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3 ④取同等的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3 ⑤取同等的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3 ⑥取同等的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3 A.①② B.③⑥ C.④⑤ D.②⑤ B [①Na2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈碱性,同温度相同物质的量浓度的两溶液,Na2CO3水解程度大于NaHCO3,前者溶液中c(OH-)大,pH大,正确;②因Na2CO3溶液中c(OH-)大,分别滴加酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3溶液,正确;③取同量的溶液于两支试管中,加热,均没有气体生成,错误;④同浓度的两溶液中,分别逐滴加入稀盐酸,NaHCO3开始就有气体放出,正确;⑤向同浓度的两溶液中分别滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3,正确;⑥二者均与Ba(OH)2溶液反应,生成白色沉淀,不能鉴别二者,错误。
]2.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所示实验装置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中装入的固体是________________(填化学式) 【解析】 (1)图Ⅰ,加盐酸后均生成CO2,澄清石灰水均变浑浊;图Ⅱ根据气球变化的快慢可鉴别 (2)根据NaHCO3的不稳定性鉴别 (3)根据NaHCO3不稳定,Na2CO3稳定,为了使实验现象更明显,将Na2CO3放于A管 【答案】 (1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O +CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3命题点2 纯碱纯度的测定实验3.制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl,现欲测定样品中Na2CO3的质量分数,某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。
(1)方案一:用下图所示方法和步骤进行实验: ①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________ ②该方案测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为________ (2)方案二:用下图所示装置,取一定质量的样品m g和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3质量分数的测定 ①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,关闭活塞a再将针筒活塞向内推压,若b下端玻璃管中的________,则装置气密性良好 ②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”) (3)方案三:利用下图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)实验步骤如下: a.按图连接装置,并检查气密性; b.准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4 g; c.准确称得6 g纯碱样品放入容器Ⅱ中; d.打开分液漏斗Ⅰ的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止; e.打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6 g ①若d、e两步的实验操作太快,则会导致测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。
②装置A中试剂X应选用________ ③E装置的作用是_______________________________________________ ④根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品Na2CO3的质量分数为________(结果保留小数点后一位) 【解析】 (1)①生成沉淀A,故操作Ⅰ需要涉及过滤操作要知道固体的质量需要称重;②经过计算,样品中Na2CO3质量分数的计算式为×100% (2)①将针筒活塞向内推压,增大了容器中的压强,故若b下端玻璃管中的液面上升,则装置气密性良好;②CO2是气体,故能直接测得的数据是CO2的体积 (3)①反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收;快速鼓入空气,也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收,则测得的CO2质量偏小,测定结果偏小;②鼓入空气,可把残留在装置B、C中的CO2赶出由D中碱石灰吸收,因为空气中含有CO2,因此应把鼓入空气中的CO2吸收处理,所以装置A应放入NaOH溶液;③如果D装置直接与外界空气相连通,则空气中的H2O和CO2会对测定结果带来影响,所以装置E的作用是防止空气中H2O和CO2进入装置D中;④反应中放出CO2气体的质量=85.6 g-83.4 g=2.2 g,设消耗碳酸钠的质量为x, Na2CO3~CO2 106 44 x 2.2 g 解得x=5.3 g 纯碱样品中Na2CO3的质量分数=×100%≈88.3%。
【答案】 (1)①过滤 称量 ②×100% (2)①液面上升 ②体积 (3)①偏小 ②NaOH溶液 ③防止空气中CO2和水蒸气进入D中 ④88.3%气体法发生反应Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的纯度沉淀法发生反应Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl,依据BaCO3沉淀的质量,确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的纯度 下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是 ( ) A.取a克混合物充分加热,减重b克 B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体 C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b 克 D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b 克固体 C [取a克混合物充分加热,减重b克,根据差量法可求出NaHCO3的质量,从而求出Na2CO3的质量分数,A正确;取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体氯化钠,列方程组即可求出,B正确;C项,取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克,由于逸出气体中含有H2O(g),故无法求解,C错误;D项,由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀,由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的转化关系,列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数,D正确。
]命题点3 新型钠的化合物的性质迁移应用4.(2018·大连高三测试)过氧化钠和氢化钠(NaH),广泛应用于工业生产 (1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为________ (2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O===NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是________,氧化剂与还原剂的物质的量之比是________ (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,该反应的化学方程式为_________________________________________________________ ________________________________________________________________ 【解析】 (1)氢化钠(NaH)中钠元素化合价为+1,化合物中元素化合价代数和为0,则氢元素的化合价为-1 (2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O===NaOH+H2↑,NaH中氢元素化合价由-1变为0,作还原剂,H2O中氢元素化合价由+1变为0,作氧化剂,该反应中的氧化剂是H2O,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1 (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,氢元素化合价升高为+1,钛元素化合价由+4变为0,据此可写出化学方程式。
【答案】 (1)-1 (2)H2O 1∶1 (3)2NaH+TiCl4Ti+2NaCl+2HCl↑(或4NaH+TiCl4Ti+4NaCl+2H2↑)5.硼氢化钠(NaBH4)在有机合成中被称为“万能还原剂”,它的特点是性能稳定,还原时有选择性采用NaBO2、SiO2、Na、H2为原料制备NaBH4的流程如图所示 已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 ℃) (1)NaBH4中含有的化学键类型为________ (2)钠通常保存在________中;钠与氧气反应生成的两种氧化物分别为________、________ (3)制取NaBH4的化学方程式为______________________________________ ________________________________________________________________; 在该反应加料之前,需要将反应容器加热至100 ℃以上并通入氩气,通入氩气的目的是__________________ (4)物质X的化学式为________;以上流程中可以循环使用的物质是______________________________。
【解析】 (1)NaBH4由Na+和BH以离子键组成,BH中B、H原子间存在共价键2)钠通常保存在煤油中钠和O2在常温下生成Na2O,点燃条件下生成Na2O23)反应物为NaBO2、SiO2、Na、H2,由流程图可知生成NaBH4和Na2SiO3,根据原子守恒和电子守恒配平化学方程式通入惰性气体氩气,排出反应器中的水蒸气和空气,一是因为空气中有O2,遇H2加热危险,二是生成的NaBH4能与H2O反应(题给信息)4)由题给信息可知NaBH4能溶于异丙胺,而Na2SiO3不溶,故过滤后得到物质X为Na2SiO3NaBH4溶于异丙胺中,其中异丙胺的沸点较低(33 ℃),故通过蒸馏得到异丙胺(Y)和NaBH4固体,所以异丙胺能循环使用 【答案】 (1)离子键、共价键 (2)煤油 Na2O Na2O2(或氧化钠 过氧化钠) (3)NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3 排出反应器中的水蒸气和空气 (4)Na2SiO3 异丙胺考点3| 碱金属与焰色反应(对应学生用书第38页) [考纲知识整合]1.碱金属的相似性与递变性(1)相似性与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 (2)具体表现 ①与O2等非金属反应 写出Li、Na与O2在点燃的条件下发生反应的化学方程式:4Li+O22Li2O、2Na+O2Na2O2。
K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质 ②与H2O的反应 碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物和H2反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M+2H2O===2MOH+H2↑,但从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强 ③与H2反应 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2.焰色反应 (1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,属于物理变化,属于元素的性质,应用于检验某些元素的存在 (2)常见元素的焰色 钠元素:黄色;钾元素:浅紫色(透过蓝色钴玻璃) (3)操作步骤 铂丝火焰无色―→蘸取待测物观察火焰颜色 注意:洗涤铂丝用稀HCl溶液洗涤,然后在火焰上灼烧,火焰为无色,说明铂丝洗净[高考命题点突破]命题点1 碱金属结构性质的相似性和递变性1.有关碱金属的叙述正确的是 ( ) A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大 B.碱金属单质的金属性很强,均易与Cl2、O2、N2等发生反应 C.Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O D.无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水 C [钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密度依次增大的一个例外;碱金属中除锂外,均不与N2直接反应;由Na2CO3加热不分解,可得出Cs2CO3加热也不分解;Cs与Na同为碱金属元素,性质相似,由Na2SO4易溶于水,可得出Cs2SO4也易溶于水。
]2.金属活动性顺序表中K在Na的前面,K与Na在性质上具有很大的相似性下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中不正确的是 ( ) A.K在空气中可以被空气中的氧气氧化 B.K可以与乙醇发生反应生成氢气 C.K与水的反应不如钠与水的反应剧烈 D.K也可放在煤油中保存 C [K比Na活泼,K在空气中可以被O2氧化,A正确;Na与乙醇反应放出H2,K也能与乙醇反应放出H2,B正确;K与水的反应比Na与水的反应剧烈,C错误;Na、K均可放在煤油中保存,D正确]命题点2 焰色反应及应用3.下列说法正确的是________(填序号) ①(2015·天津高考)灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+无K+ ②(2013·江苏高考)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液 ③所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色 ④非金属单质燃烧时火焰均为无色 ⑤焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察 ⑥NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 ⑦铂丝可以用盐酸洗涤而不能用稀H2SO4洗涤 ⑧没有铂丝时,也可用光洁的铁丝或铜丝代替 【答案】 ⑥⑦。