堿金屬元素
Ⅰ.課標(biāo)要求
1.以研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序來探究鈉的性質(zhì)。
2.以研究碳的化合物來探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。
Ⅱ.考綱要求
1.掌握鈉及其化合物的知識。
2.探究堿金屬的遞變規(guī)律.
Ⅲ.教材精講
一.本章知識結(jié)構(gòu)體系及要注意的幾點(diǎn)問題
1. Na2O的穩(wěn)定性要小于Na2O2，所以Na2O在加熱情況下與O2反應(yīng)變成Na2O2
2. NaHCO3溶解度Na2CO3溶解度，所以向飽和Na2CO3溶液中通CO2會析出NaHCO3晶體
3. NaHCO3受熱易分解，Na2CO3則不易
4. 有時(shí)向Na2O2固體上滴加酚酞試液，開始變紅，后來褪色，那是因?yàn)镹a2O2的強(qiáng)氧化性和漂白作用
5. 將Na2CO3溶液逐滴加入稀鹽酸中，馬上就會釋放出氣體。
Na2CO3+2HCL=2NaCL+H2O+CO2↑，而將稀鹽酸逐滴加入Na2CO3溶液中則開始無氣泡，后來產(chǎn)生氣泡。Na2CO3+HCL=NaHCO3+NaCL NaHCO3+HCL=NaCL+H2O+CO2↑可利用這種正反滴加來鑒別鹽酸與Na2CO3
6. NaOH與NaHCO3不能共存，無論混溶于水或加熱，首先考慮二者之間的反應(yīng) NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
7. 向Na2CO3與NaOH的混合溶液中逐滴滴加稀鹽酸，首先考慮HCL+NaOH=NaCL+H2O再考慮5
8. 堿金屬從Li→Rb熔沸點(diǎn)逐漸降低
9. 焰色反應(yīng)為物理變化而不是化學(xué)變化，它體現(xiàn)了元素的性質(zhì)
10. 將Na2CO3轉(zhuǎn)變?yōu)镹aHCO3，可采取持續(xù)不斷的通入CO2氣體的方法Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，NaHCO3轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3可采取加熱的方法，也可以采取滴加適量NaOH的方法NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
11. Na2O2的電子式 Na+[:O:O:]2-Na+其中O的化合價(jià)為-1價(jià)
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
均為自身的氧化還原反應(yīng)，而Na2O2+SO2=Na2SO4則為Na2O2與SO2間的氧化還原反應(yīng)
12. 將NaHCO3加熱時(shí)，固體質(zhì)量的減少并不單為CO2，而為CO2與H2O的質(zhì)量之和，所以可利用2NaHCO3=N2CO3+H2O+CO2↑
168 106 62
m1 m2 ?m
對應(yīng)成比例來解決具體問題.
Ⅳ.典型例題
例1.寫出鈉和氯化鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式和現(xiàn)象，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和總數(shù)。
【解析】根據(jù)鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)過程可寫出此反應(yīng)方程式：
鈉浮游溶液面上，熔成小球，嘶嘶作響放出無色氣體，鈉球逐漸消失，溶液中產(chǎn)生紅褐色沉淀。
例2. 下列各步反應(yīng)中，A為金屬，B為淡黃色固體，且每一物質(zhì)均含A元素
寫出A、B、C、D、E、F的化學(xué)式及有關(guān)化學(xué)方程式。
【解析】此題的解題關(guān)鍵是要先判斷出已知具體色態(tài)的B為何物質(zhì)，金屬對應(yīng)的化合物呈現(xiàn)淡黃色的暫判定為Na2O2，那么就可以引出D為NaCl，C + CO2 + H2O?F，F(xiàn) C，而Na2O2可以生成C，C可以生成NaCl，從而推導(dǎo)出各物質(zhì)：
答案：A?NaB?Na2O2C?Na2CO3
D?NaClE?NaOHF?NaHCO3
有關(guān)化學(xué)方程式：略。
例3以下各敘述中錯誤的是（ ）
A．原子半徑由小到大的順序是Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
B．同一種堿金屬元素的離子半徑比原子半徑小
C．堿金屬單質(zhì)的密度比較Li＜K＜Na＜Rb
D．堿金屬離子的氧化性比較為Li+＜Na+＜K+＜Rb+
【解析】堿金屬元素的原子半徑和離子半徑都隨核電荷的遞增、電子層數(shù)的遞增而遞增。即：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs；Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+。同一堿金屬元素的原子半徑＞離子半徑，即：Na＞Na+，K＞K+，所以A、B正確。
堿金屬單質(zhì)的密度，總趨勢隨核電荷數(shù)遞增而加大，Na、K例外，所以C也正確。
堿金屬金屬性隨核電荷數(shù)遞增而增強(qiáng)，即還原性增強(qiáng)，對應(yīng)的陽離子氧化性遞減，所以D是錯誤。
答案：D
Ⅴ.跟蹤訓(xùn)練
一、選擇題（下列各題均只有一個(gè)合理答案）
1、下列關(guān)于堿金屬的描述中正確的是
A．均可保存于煤油中 B．密度都比水小
C．鋰的熔沸點(diǎn)最高 D．氫氧化物受熱易分解
2、下列離子方程式正確的是
A．鉀與水：
B．與鹽酸：
C．（溶液）：
D．
3、將5.12gKOH 和KHCO3混合物在260℃時(shí)加熱后冷卻到原溫，發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了0.98g，則原混合物中KOH和KHCO3物質(zhì)的量的關(guān)系是
A．B．
C．D．按任意比混合
4、1L、1mol/L KOH溶液吸收0.8mL CO2,所得溶液中的物質(zhì)的量濃度之比為：
A．1∶3B．2∶1C．2∶3D．3∶2
5、人們往往要向農(nóng)田里施用鉀肥，其主要原因是
A．土壤里鉀的含量太少，要靠施用鉀肥才能滿足農(nóng)作物的需要
B．土壤里鉀的含量不少，但大多以難溶于水的礦物形式存在，作物難以吸收。
C．土壤里鉀的含量不少，但易雨水淋失，應(yīng)經(jīng)常補(bǔ)充
D．鉀是植物生長中需要量最大的元素，因此需要不斷補(bǔ)充
二、選擇題（下列各題均有二個(gè)合理答案）
6、有關(guān)純堿晶體（Na2CO3?10H2O）的敘述中，錯誤的是
A．加熱晶體能生成NaHCO3B．將晶體放置空氣中質(zhì)量會減輕
C．Na2CO3可做干燥劑D．晶體溶于水后具有堿的性質(zhì)
7、用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法不正確的是
A．2.3gNa與水反應(yīng)，產(chǎn)生H2 0.1 NA個(gè)
B．1mol O2在反應(yīng)中作氧化劑時(shí)所得電子數(shù)一定為4NA
C．1mol鈉與水完全反應(yīng)，被還原的水分子為NA個(gè)
D．1mol/L NaOH溶液中所含的鈉離子數(shù)為NA
8.、關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的有關(guān)敘述正確的是
A．在水中溶解性：Na2CO3
C．與酸反應(yīng)的速度：Na2CO3
9、將CO2分別通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是
A．CaCl2溶液 B．石灰水
C．飽和Na2CO3溶液D．BaCl2溶液
10、下列有堿金性銣(Rb)的敘述中，正確的是
A.灼燒氯化銣時(shí)，火焰有特殊顏色 B.硝酸銣?zhǔn)请x子化合物，易溶于水
C.在鈉、鉀、銣三種單質(zhì)中，銣的熔點(diǎn)最高 D.氫氧化銣?zhǔn)侨鯄A
三、本題包括4小題
11. 有M，R，Q，V，W，X，Y，Z八種物質(zhì)，它們之間存在如下關(guān)系：
???
?
?
其M、Q、Y是單質(zhì)，Q、Y在常溫、常壓下為氣體，Z是硫酸鹽，鈉、鉀化合物性質(zhì)相似。
回答下列問題：
（1）寫出各代號的化學(xué)式（或分子式）
M ，R ，Q ，V ，W ，X ，
Y ，Z
（2）寫出下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的方程式和離子方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和總數(shù)
反應(yīng)? ， 反應(yīng)? ，
12、貼有A、B、C、D標(biāo)簽的四瓶無色溶液，已知它們是。根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答問題：
（1）寫出各試劑瓶中溶質(zhì)的化學(xué)式：
A B C D ____
（2）寫出各步反應(yīng)的離子方程式：
? ? ? ? ? ____
13. 海水占地球總儲水量的97.2%。若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來
（1）海水中含有大量的氯化鈉。氯化鈉中的金屬元素位于元素周期表第 族。
（2）目前國際上實(shí)用的“海水淡化”主要技術(shù)之一是蒸餾法。蒸餾法是將海水變成蒸汽，蒸汽經(jīng)過冷卻而得高純度淡水，由此可判斷蒸餾法是 （填物理變化、化學(xué)變化）
（3）工業(yè)上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產(chǎn)品，反應(yīng)式為：
食鹽+H2O NaOH+H2+Cl2（未配平）。該反應(yīng)中食鹽的化學(xué)式是_______________。利用電解所得氣體制36.5%的濃鹽酸1000t，最少需要消耗食鹽 t。
（4）近年來有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法，該方法的流程如下：
寫出②④的化學(xué)反應(yīng)方程式：
⑸ 上述亞硫酸氫鈉與甲醛經(jīng)過一定反應(yīng)，可以合成俗稱“吊白塊”（雕 *** ）的物質(zhì)。因吊白塊對人體有害，不能用于食品漂白。其結(jié)構(gòu)簡式為：HOCH2SO3Na，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，吊白塊能發(fā)生的反應(yīng)有：
A.皂化反應(yīng) B.聚合反應(yīng) C.與金屬鈉反應(yīng) D.氧化反應(yīng)
14. 根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿Na2CO3的主要步驟是：
將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在30?35℃，攪拌下分批加入研細(xì)
的NH4HCO3固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3晶體。用少量
蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒2小時(shí)，得Na2CO3固體。
四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）表
溫度
鹽 溶解度0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0?①???
NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4?
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3
①＞35℃NH4HCO3會有分解
請回答：
⑴ 反應(yīng)溫度控制在30?35℃，是因?yàn)槿舾哂?5℃，則_____________________________，若低于30℃，則_____________________________，為控制此溫度范圍，采取的加熱方法為_________________。
⑵ 加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，目的是________________________________________。 靜置后只析出NaHCO3晶體的原因是___________________________________________。 用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去_______________雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）
⑶ 過濾所得的母液中含有___________________________（以化學(xué)式表示），需加入_______，并作進(jìn)一步處理，使NaCl溶液循環(huán)使用，同時(shí)可回收NH4Cl
⑷ 測試純堿產(chǎn)品中NaHCO3含量的方法是：準(zhǔn)確稱取純堿樣品W g，放入錐形瓶中加蒸餾水 溶解，加1?2滴酚酞指示劑，用物質(zhì)的量濃度為c（ mol/L）的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色（指示CO32?+H+==HCO3?反應(yīng)的終點(diǎn)），所用HCl溶液的體積為V1 mL，再加1?2滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙，所用HCl溶液總體積為V2 mL。寫出純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式：
NaHCO3% = ______________________________。
四、本題包括4小題
15. 現(xiàn)有一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣.請從圖4-3中選用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)一個(gè)最簡單的實(shí)驗(yàn)，則定Na2O2試樣的純度（可供選用的反應(yīng)物只有CaCO3固體，6mol/L鹽酸和蒸餾水）.
圖4-3
請?zhí)顚懴铝锌瞻?br />(1)寫出在實(shí)驗(yàn)中Na2O2和Na2O分別發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ， .
(2) 應(yīng)選用的裝置是（只要求寫出圖中裝置的標(biāo)號） .
(3)所選用裝置的連接順序應(yīng)是（填各接口的字母，連接膠管省略）
16. 已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用右圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
① 按圖組裝儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性
② 將a g試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③ 稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b g
④ 從分液漏斗滴入6mol?L?1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止
⑤ 從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥ 再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c g
⑦ 重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d g
請?zhí)羁蘸突卮饐栴}：
⑴ 在用托盤天平稱量關(guān)品時(shí)，如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn)，說明________________________。
⑵ 裝置中干燥管B的作用是___________________________________________。
⑶ 如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結(jié)果_________________（填偏高、偏低或不變）。
⑷ 步驟⑤的目的是__________________________________________。
⑸ 步驟⑦的目的是__________________________________________。
⑹ 試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為___________________。
⑺ 還可以用其它實(shí)驗(yàn)方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請簡述一種不同的實(shí)驗(yàn)方法。
17. 我國化學(xué)侯德榜（右圖）改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：
(1) 上述生產(chǎn)純堿的方法稱，副產(chǎn)品的一種用途為。
(2) 沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是。
(3) 寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式。
(4) 使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了（填上述流程中的編號）的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是。
(5)為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加 。
(6) 向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有 。
(a) 增大NH4+的濃度，使NH4Cl更多地析出(b) 使NaHCO3更多地析出
(c) 使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度
一.1.C 2.C. 3.C 4.A.5.B.
二.6.AC 7.AD.8.BC.9. AD 10.AB
三11. （1）
（2）?
?
12、（1）A?NaHSO4B?Ba(NO3)2C?K2SO4D?K2CO3
（2）①2H++COH2O+CO2②
③④
⑤
13. ⑴ ⅠA或第一主族
⑵ 物理變化
⑶ NaCl，58.5
⑷ NaOH+SO3==NaHSO3 ， NaHSO3+HCl==NaCl+H2O+SO2 ↑
⑸ C、D
14. ⑴ NH4HCO3分解
反應(yīng)速率降低
水浴加熱
⑵ 使反應(yīng)充分進(jìn)行
NaHCO3的溶解度最小
NaCl NH4Cl NH4HCO3
⑶ NaHCO3 NaCl NH4Cl NH4HCO3
HCl
[4]
四.
15.（1）2Na2O2+2H2O === 4NaOH+O2↑ Na2O+H2O === 2NaOH
(2)⑤①④ (3)(G)接(A)(B)接(F)
16. （1）樣品重，砝碼輕
（2）防止空氣中的CO2和水氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中
（3）偏高
（4）把反應(yīng)中的CO2全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中
（5）判斷反應(yīng)中的CO2是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收
（6） ×100%
(7) 取一定量的純堿試樣，溶入適量的蒸餾水中，加入足量的BaCl2溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量濾渣（BaCO3） （或其它合理答案）
17.
（1）聯(lián)合制堿法或侯德榜制堿法
化肥或電解液或焊藥等（其他合理答案均給分）
（2）NH3 + CO2 + H2O + NaCl → NH4Cl + NaHCO3↓
或 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl
（3）CO2
（4）I過濾
（5）稀硝酸和硝酸銀溶液
（6）a、c
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/55487.html
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