3.1钠及其化合物 碱金属(含解析)

第一节钠及其化合物碱金属钠及其氧化物1．钠的主要性质及保存钠⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧物理性质：ρ＝0.97 g/cm 3，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 ℃化学性质⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧与O 2反应⎩⎪⎧⎭⎬⎪⎫4Na ＋O 2===2Na 2O 2Na ＋O 2=====△Na 2O 2条件不同，产物不同与H 2O 反应⎩⎪⎨⎪⎧现象：（1）浮：说明钠的密度比水小（2）熔：说明反应放热且钠的熔点低（3）游：是因为反应生成的气体推动所致（4）响：说明反应剧烈（5）红：说明反应生成碱（滴加酚酞试液）离子方程式：2Na ＋2H 2O===2Na ＋＋2OH －＋H 2↑与CuSO 4溶液反应的化学方程式：2Na ＋CuSO 4＋ 2H 2O===Cu （OH ）2↓＋H 2↑＋Na 2SO 4保存：少量保存在煤油或石蜡油中 2．氧化钠和过氧化钠碳酸钠和碳酸氢钠1．碳酸钠写出上述序号所表示反应的化学方程式：①Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O②Na 2CO 3＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋2NaOH ③Na2CO 3＋BaCl 2===BaCO 3↓＋2NaCl2．碳酸氢钠写出上述序号①、③、④所表示反应的化学方程式，②反应的离子方程式： ①NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O②Ca(OH)2过量：HCO －3＋Ca 2＋＋OH －===CaCO 3↓＋H 2OCa(OH)2少量：Ca 2＋＋2OH －＋2HCO －3===CaCO 3↓＋CO 2－3＋2H 2O③NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O④2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O碱金属和焰色反应1．碱金属元素(1)物理性质：(2)化学性质：钾与水反应的化学方程式为： 2K+2H 2O===2KOH+H 22．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――→酒精灯灼烧火焰无色―→蘸取待测物――→酒精灯灼烧观察火焰颜色 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。

1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)钠是一种强还原剂，在自然界中只能以化合态存在( )(2)钠能把FeSO 4溶液中的Fe 置换出来( )(3)钠与O 2反应只能生成Na 2O 2( )(4)潜水艇紧急情况下可以用Na 2O 2作供氧剂( )(5)Na 2O 和Na 2O 2均为碱性氧化物( )(6)澄清石灰水可用于鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3溶液( )(7)Na 2CO 3比NaHCO 3稳定可根据反应2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 证明( )(8)Na 、NaOH 、Na 2O 、Na 2CO 3的焰色反应相同( )(9)K 、Li 与O 2反应也只能生成两种氧化物( )(10)碱金属的还原性Li<Na<K<Rb<Cs( )【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)×(10)√2．写出下列反应的离子方程式(1)Na 与H 2O 反应：__________________________________________________。

(2)Na 2O 2与H 2O 反应：________________________________________________。

(3)Na 与CuSO 4溶液反应：_____________________________________________。

(4)Na 2CO 3溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量：_____________________________。

【答案】 (1)2Na ＋2H 2O===2Na ＋＋2OH －＋H 2↑(2)2Na 2O 2＋2H 2O===4Na ＋＋4OH －＋O 2↑(3)2Na ＋2H 2O ＋Cu 2＋===Cu(OH)2↓＋2Na ＋＋H 2↑或2Na ＋2H 2O===2Na ＋＋2OH －＋H 2↑，Cu 2＋＋2OH －===Cu(OH)2↓(4)CO 2－3＋H ＋===HCO －3，HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O3种颜色：Na2O2—淡黄色，钠元素焰色—黄色、钾元素焰色—紫色。

的反应；③Na2O2与H2O、CO2的反应。

与酸反应；与盐反应。

5个字：钠与水(滴有酚酞)反应的现象——“浮、熔、游、响、红”。

1个转化关系：1.钠的主要性质(1)金属钠与酸溶液的反应Na 与水反应的实质是Na 置换H 2O 电离出的H ＋。

酸溶液中H ＋主要由酸电离得到，所以Na 投入到酸溶液中时，首先与酸反应，且比在纯水中反应剧烈，只有当酸反应完全后，剩余的钠才与水反应。

(2)钠与盐溶液反应①钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子的形式存在，即金属离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，因而是钠先与水反应，然后是生成的碱与盐的反应。

②工业上在850 ℃，钠与熔融状态的KCl 反应可以制取金属钾：Na(l)＋KCl(l)=====850 ℃NaCl(l)＋K(g)，反应能发生是因为在此温度下，体系中只有钾是气体，能从体系中逸出。

2．Na 2O 2的主要性质(1)Na 2O 2的强氧化性①投入FeCl 2溶液，生成红褐色沉淀[Fe(OH)3]。

②投入酚酞溶液中，先变红后褪色。

③投入品红溶液中，红色褪去。

④Na 2O 2与SO 2反应生成Na 2SO 4。

(2)Na 2O 2与CO 2或H 2O 反应均生成O 2，在这两反应中Na 2O 2均既作氧化剂又作还原剂。

下列叙述或化学用语正确的是________(填字母)。

A．(2013·新课标全国卷Ⅱ)钠与CuSO4溶液反应的离子方程式为2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋B．(2013·广东高考)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2N A个电子C．(2013·江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑D．(2012·北京高考)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物，其反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2E．(2012·广东高考)Na2O2用作呼吸面具的供氧剂F．(2010·安徽高考)将0.01 mol的Na2O和Na2O2分别加入100 mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度相同(溶液体积变化忽略)【解析】A项，Na与盐溶液反应是先与水反应，不能置换出Cu，错误；B项，1 mol Na只能失去N A个电子，错误；C项，离子方程式不守恒，错误；D 项，Na2O2放置在潮湿的空气中，Na2O2先和水反应生成NaOH固体，NaOH固体吸水形成白色粘稠物，再与空气中的CO2反应。

E项，Na2O2与呼出的CO2和H2O反应生成O2。

F项，根据反应Na2O＋H2O===2NaOH，Na2O2＋H2O===2NaOH＋12O2↑可知，生成NaOH物质的量相同，浓度也相同。

【答案】EF考向1钠的性质及应用1.(2014·山东省实验中学高三模拟)在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。

下列说法中不正确的是()A．上述反应是置换反应B．上述反应是放热反应C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu【解析】红色物质为Cu，即2Na＋CuSO4===Na2SO4＋Cu。

【答案】 C考向2过氧化钠的性质2．向下列物质的溶液中加入一定量的Na2O2固体，不出现浑浊现象的是()A．MgCl2溶液B．Ca(HCO3)2稀溶液C．K2SO3溶液D．FeCl2溶液【解析】加入MgCl2溶液中生成Mg(OH)2沉淀，加入FeCl2溶液中能将Fe2＋氧化成Fe3＋，最终生成Fe(OH)3沉淀；加入Ca(HCO3)2稀溶液中可生成CaCO3沉淀；加入K2SO3溶液中可将其氧化为K2SO4，但没有沉淀生成。

【答案】 CNa2O2与H2O、CO2反应的化学方程式：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑1．物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。

2．气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体体积的12且等于生成氧气的体积。

3．电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－。

4．固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。

故凡分子组成符合(CO)m(H2)n(m＝0，1，2……，n＝0，1，2……)，W g 该物质在O2中完全燃烧将其产物(CO2，H2O气)通入过量Na2O2固体中，固体增重W g。

5.先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。

(2014·吉林省实验中学模拟)在一密闭容器中有HCHO、H2和O2混合气体共20 g，放入足量的Na2O2用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重8 g，则原混合气体中O2的质量分数是()A．40%B．33.3%C．60% D．36%【解析】根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH ＋O2↑；可以固体增重的组成为CO和H2，根据题意可知HCHO和H2的质量为8 g，O2的质量为20 g－8 g＝12 g，故w(O2)＝12 g20 g×100%＝60%。

【答案】 CNa2O2增重的规律W g物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2、H2O)通入足量Na2O2固体中①若物质组成为(CO)m(H2)n(m＝0，1，2……；n＝0，1，2，……)，Na2O2增重W g，②若物质组成为(CO)m(H2)n O x，Na2O2增重小于W g，③若物质组成为C x(CO)m(H2)n，Na2O2增重大于W g。