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第17講 堿金屬元素

1.以研究物質性質的方法和程序探究鈉的性質。
2.以研究碳的化合物探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質。
3.掌握鈉及其化合物的知識。
4.探究堿金屬的遞變規律.
　
堿金屬元素化合物

(1)注意鈉及其化合物溶于水所得溶液濃度的計算中，Na及Na2O2溶于水均會產生氣態物質，所得溶液的質量應是原混合物質的質量總和減去產生氣體的質量。
(2)注意Na2O2跟CO2和水蒸氣組成的混合氣體反應時的先后順序。若先發生反應：2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，必還發生2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O，即應先考慮Na2O2跟CO2的反應。
(3)正確理解“焰色反應”：
①它是元素的一種物質性質。無論是金屬離子或金屬原子均能發生焰色反應。它屬物理變化過程。
②不是所有元素都有特征的焰色。只有堿金屬元素以及鈣、鍶、鋇、銅等少數金屬元素才能呈現焰色反應。
③焰色反應的顯色過程與氣體物質燃燒時產生各色火焰的過程有著本質的區別。焰色反應并非金屬及其化合物自身發生燃燒反應而產生各種顏色火焰的過程，而是它們的原子或離子的外圍電子被激發而產生的各種顏色的光的過程。

第1時 鈉與水的反應
1．鈉與水的反應可以概括為：浮、熔、響、游、紅五個字記憶。
（1）鈉投入水中并浮在水面上——密度小于水。
（2）鈉立即跟水反應，并放出熱量，發出嘶嘶聲，產生氣體。
（3）同時鈉熔成一個閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動最后消失——熔點低。（4）反應后的水溶液使酚酞變紅——與水反應生成NaOH。
2．鈉與酸溶液反應
當鈉投入酸溶液中，鈉首先與酸電離出的H+反應：2Na +2H+ 2Na++H2↑；當酸完全反應后，過量的鈉再與水反應，故鈉與酸溶液反應比鈉與水反應更劇烈。
3．鈉與鹽溶液的反應
實質上是先與水反應生成 NaOH，NaOH再與鹽反應。
與CuSO4溶液反應：2Na+2H2O NaOH+H2↑ (1) CuSO4+2NaOH Na2SO4
+Cu(OH)2 (2) 合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4 Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2 ↑
（2）與FeCl3溶液反應：6Na+6H2O+2FeCl3 6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
4.鈉和鹽溶液反應，不能置換出鹽中的金屬，這是因為金屬陽離子在水中一般是以水合離子形式存在，即金屬離子周圍有一定數目的水分子包圍著，不能和鈉直接接觸。鈉與熔融的鹽反應才可能置換出鹽中的金屬。

【例】下列關于鈉與水反應的說法不正確的是 （ ）
①將小塊鈉投入滴有石蕊試液的水中，反應后溶液變紅；②將鈉投入稀鹽酸中，鈉先與水反應，后與鹽酸反應；③鈉在水蒸氣中反應時因溫度高會發生燃燒；④將兩小塊質量相等的金屬鈉，一塊直接投入水中，另一塊用錫箔包住，在錫箔上刺些小孔，然后按入水中，兩者放出的氫氣質量相等。
A．①② B．②③ C．②③④ D．①②③④
[解析]鈉與水反應產生氫氧化鈉只能使酚酞變紅，而不能使石蕊變紅。鈉與水的反應本質是鈉與H+的反應，所以鈉先與鹽酸溶液中的酸反應。鈉在水蒸氣中反應產生的是氫氣，盡管溫度高且反應放熱，因無氧氣不能燃燒。鈉的密度比水大，浮在水面上時，就有部分鈉被氧氣氧化，而用錫箔包住的鈉不會被氧氣氧化，所以與水反應的鈉質量不相等，兩者放出氫氣的質量也不相等。
[答案]D

第2時 過氧化鈉的結構與性質
1．Na2O2的結構特點
在Na2O2和H2O2中，氧是－1價，這是因為兩個氧原子之間以一對共用電子相結合（非極性鍵），形成了一種不太穩定的結構。
2．Na2O2的性質
－1價介于氧的兩種較穩定化合價0價和－2價之間，因此Na2O2既可以在一定條下
獲得電子表現氧化性（如與SO2、Fe2+、品紅等反應），也可以在一定條下失去電子
表現還原性（如與H+和nO4反應），還可以在一定條下發生歧化反應（如與H2O、CO2等反應）；但以氧化性為主。
Na2O2與SO2反應：Na2O2+SO2 Na2SO4
Na2O2投入FeCl2溶液中，可將Fe2+氧化成Fe3+，同時生成Fe(OH)3沉淀：3Na2O2+6FeCl2+6H2O 2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl。
Na2O2投入氫硫酸中，可將H2S氧化成單質硫，溶液變渾濁：Na2O2+H2S 2NaOH+S↓。
Na2O2投入品紅溶液中，可使品紅溶液褪色(褪色原理與SO2不同)。

【例】在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化納作為供氧劑。請選用適當的化學試劑和實驗用品、用上圖中的實驗裝置進行實驗，證明過氧化鈉可作供氧劑。

（1）A是制取CO2的裝置。寫出A中發生反應的化學方程式： 。
（2）填寫表中空格：（請在答題卡上填空）
儀器加入試劑加入該試劑的目的
B飽和NaHCO3溶液
C
D
（3）寫出過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式： 。
（4）試管F中收集滿氣體后，下一步實驗操作是： 。
[解析]要證明過氧化鈉可作供氧劑，必須驗證實驗產物是O2，故實驗目的就是驗證過氧化鈉與水或二氧化碳的反應。實驗儀器中的A是二氧化碳發生裝置，B、D是除雜裝置，C是反應裝置，E是尾氣處理與收集裝置。本實驗可能存在的雜質氣體有：HCl和水，但由于過氧化鈉與二氧化碳的反應是離子反應，故水不必除去。試管F中收集滿氣體后，下一步實驗操作應是驗證實驗產物是O2。為檢驗生成的O2應將試管F從水槽中取出，然后用帶火星的木條伸入管口進行檢驗，但是取出F前，應將裝置A中的反應停止。
[答案]（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
（2）B 飽和NaHCO3 除CO2中的HCl
C Na2O2粉末 反應物
D NaOH溶液 除去未反應的CO2
（3）2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 （4）將帶火星的木條插入試管檢驗木條能否復燃。
[方法技巧]做實驗首先確立實驗目的，確定裝置B、C、D的作用是解答本題的關鍵。易錯點是部分考生考慮二氧化碳中的水必須除去，從而認為裝置是干燥裝置，D是Na2O2與CO2反應裝置而出現錯誤。

第3時 碳酸鈉、碳酸氫鈉
1．碳酸鈉、碳酸氫鈉主要性質比較及鑒別
（1）熱穩定性不同。分別加熱少量固體，若發生分解反應，將產生的氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁的原試劑是NaHCO3，另一個為Na2CO3。
（2）和酸反應速率不同。分別取一定質量的固體，加入等濃度、等體積的鹽酸，反應快、產生氣體多的為NaHCO3，另一個為Na2CO3。
（3）陰離子不同。分別取其稀溶液，滴加氯化鋇稀溶液或CaCl2溶液，產生沉淀的原試劑為Na2CO3，另一個為NaHCO3。
（4）溶液的酸堿性。測其稀溶液(0.1 mol•L1)的pH，Na2CO3溶液的pH在12左右，而
NaHCO3溶液的pH在8左右。
2. 碳酸鈉溶液與鹽酸反應時，二者滴加的次序不同，產生的現象不同。
向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液（開始時酸過量）：2HCl+Na2CO3 2NaCl+CO2↑+H2O。若向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸（開始時酸不足）：HCl+Na2CO3 NaCl+NaHCO3（無氣泡），HCl+NaHCO3 NaCl+CO2↑+H2O。由以上分析可知，不同的滴加順序產生不同的現象，這就是不用其他試劑鑒別Na2CO3溶液和鹽酸的原理。
3. 碳酸氫鈉和碳酸鈉的制法
（1）制取NaHCO 3的方法
①減壓低溫蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇熱易分解，其水溶液加熱更易分解，所以不可能采用常壓下蒸發溶劑的方法制得NaHCO3晶體。
②往飽和Na2CO3 溶液中通入CO2，過濾得到晶體。Na2CO 3+CO 2+H2O 2NaHCO 3
（2）聯堿法制純堿原理
①在飽和食鹽水中通NH3飽和后，再通CO2 ：NH3+CO2+H2O NH4HCO3
②生成NH4HCO3的溶解度大，而c(Na+)也大，而NaHCO3溶解度小，故產生沉淀：NaCl+ NH4HCO3 NaHCO3↓+NH4Cl，總方程式：NaCl+ NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。
③將析出沉淀加熱，制得Na2CO3（純堿）
注意：不能先通入CO2達飽和后再通入NH3，因為CO2在水中的溶解度很小(1∶1)，即使通入過量的NH3，所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少，這樣就無法制取NaHCO3。

【例1】（2010安徽卷）將0.01mol下列物質分別加入100mL蒸餾水中，恢復至室溫，所得溶液中陰離子濃度的大小順序是(溶液體積變化忽略不計)
①Na2O1②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④B.①>②>④>③
C.①=②>③>④D.①=②>③=④
答案：A
解析：①②溶于水，溶質都是0.02moL,但前者有氧氣生成，因此氫氧根濃度大，有①>②;③中碳酸根水解使得陰離子濃度稍大于④。因此有A正確。
【例2】（2010上海卷）將0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol•L-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是

答案：C
解析：此題考查了元素化合物、圖像數據的處理知識。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加鹽酸時，首先和NaOH反應生成水和氯化鈉，當滴入0.1L時，兩者恰好反應完全；繼續滴加時，鹽酸和Na2CO3開始反應，首先發生：HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl，不放出氣體，當再加入0.1L時，此步反應進行完全；繼續滴加時，發生反應：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑；此時開始放出氣體，分析圖像，可知選C。
易錯警示：解答此題的易錯點是，不能準確理解向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸的反應。是分步進行的，首先發生的是HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl；進行完全后，再發生：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑
【例3】(2009全國卷Ⅰ11)為了檢驗某含有 雜質的 樣品的純度，現將 克樣品加熱，其質量變為 g,，則該樣品的純度（質量分數）是 （ ）
A. B.
C. D.
答案 A
解析 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O  m (減少)
2×84 106 62
x (w1- w2)
解得x= ，將其帶入下式可得： w(Na2CO3)= (w1- x )/W1 = ，
A項正確。

第4時 堿金屬
1．焰色反應
（1）概念：多種金屬或它們的化合物在燃燒時使火焰呈特殊的顏色，叫焰色反應。
（2）用品：鉑絲（或鐵、鉻、鎳、鎢等）、酒精燈（或煤氣燈）、試劑。
（3）焰色反應鑒別鹽類的步驟：①鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色。②蘸取溶液（沾取固體）放在火焰上灼燒，觀察火焰顏色，觀察鉀火焰顏色要透過藍色的鈷玻璃去觀察。③鹽酸洗鉑絲。④鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色（如不能灼燒至原火焰色，則需再酸洗，再灼燒）。⑤再蘸取（沾取）另外化學藥品進行實驗。
鉀、鈉焰色反應顏色：鉀——紫色（透過藍色鈷玻璃）；鈉——黃色。
2．堿金屬的性質規律與特例
（1）通常合金多呈固態，而鈉鉀合金卻是液態。
（2）堿金屬單質在空氣或氧氣中燃燒時，生成過氧化物甚至比過氧化物更復雜的氧化物，而Li只生成Li2O。
（3）堿金屬單質密度一般隨核電荷數增大而遞增，但的密度比Na小。
（4）堿金屬單質一般跟水劇烈反應，但Li跟水反應緩慢（LiOH溶解度小）。
（5）堿金屬單質因其活動性強，多保存在煤油中，而Li卻因密度比煤油更小，只能保存在液體石蠟中。
（6）堿金屬的鹽一般都易溶于水，但Li2CO3卻微溶。
（7）一般說，酸式鹽較正鹽溶解度大，但NaHCO3卻比Na2CO3溶解度小。
（8）試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但IA金屬Na、等除外。
（9）一般活潑金屬能從鹽中置換出不活潑金屬，但對IA非常活潑的金屬Na、等除外。如：2Na+CuSO4+2H2O Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。
（10）Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。

【例1】（2010全國2）下列敘述正確的是
A．Li在氧氣中燃燒主要生成
B．將SO2通入 溶液可生成 沉淀
C．將CO2通入次氯酸鈣溶液可生成次氯酸
D．將NH3通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2+還原成Cu
【解析】A錯誤，因為Li在空氣中燃燒只能生成Li2¬¬O,直接取材于第一冊本第二第三節； B錯誤，酸性：HCl＞H2SO3＞H2CO3所以通入后無BaSO3沉淀，因為BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑；D錯誤，溶液中該反應難以發生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接著Cu(OH)2 CuO+H20,溶液中NH3不能還原CuO為Cu,要還原必須是干燥的固態！C正確，強酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO,反應為：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO，直接取材于本第一冊第四第一節；
【答案】C
【命題意圖】考查無機元素及其化合物，如堿金屬，氯及其化合物，碳及其化合物，硫及其化合物，氮及其化合物等A、B、C選項直接取材于高一本，D取材于高二第一氮族。
【點評】再次印證了以本為本的復習策略，本題四個選項就直接取材于本，屬于簡單題，不重視基礎，就有可能出錯！
【例2】（2010重慶卷）下列敘述正確的是
A．鋁制容器可盛裝熱的H2SO4
B．Agl膠體在電場中自由運動
C．與水反應比Li與水反應劇烈
D．紅磷在過量Cl2中燃燒生成PCl3
8. 答案C
【解析】本題考察物質的性質。A項，鋁與熱的濃硫酸反應，錯誤。B項，AgL膠體吸附電荷而帶電，故在電場作用下做定向移動，錯誤。C項，比Li活潑，故與水反應劇烈，正確。D項，P與過量的 反應，應生成 ,錯誤。
【誤區警示】鋁在冷、熱 中發生鈍化，但是加熱則可以發生反應，膠體自身不帶電，但是它可以吸附電荷而帶電。由此警示我們，化學學習的平時學生一定要嚴謹，對細小知識點要經常記憶，并且要找出關鍵字、詞。

【例3】（2010安徽卷）（14分）鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰貨成為重要題：某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料（Lin2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進行資回收研究，設計實驗流程如下：

（1）第②步反應得到的沉淀X的化學式為 。
（2）第③步反應的離子方程式是 。
（3）第④步反應后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有 。
若過濾時發現濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因：
、 。
（4）若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4的質量為18.1 g第③步反應中加入20.0mL3.0mol•L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經反應③和④完全為Li2CO3,剩至少有 Na2CO3參加了反應。
答案：（1）Al(OH)3
(2)4 Lin2O4+O2+4H+=4Li++8nO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ； 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等
（4）5.3
解析：第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁，第三步是氧化還原反應，注意根據第一步反應Lin2O4不溶于水。
第（4）小題計算時要通過計算判斷出硫酸過量。

【例4】（2010重慶卷，26）（15分）金屬鈣線是煉制優質鋼材的脫氧脫磷劑，某鈣線的主要成分為金屬和 ，并含有3.5%（質量分數） ．
（1） 元素在周期表中位置是 ，其原子結構示意圖 ．
（2） 與最活躍的非金屬元素A形成化合物D，D的電子式為 ，D的沸點比A與 形成的化合物E的沸點 ．
（3）配平用鈣線氧脫鱗的化學方程式：
P+ FeO+ CaO + Fe
（4）將鈣線試樣溶于稀鹽酸后，加入過量 溶液，生成白色絮狀沉淀并迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色 .則金屬為______；檢測 的方法是_____（用離子方程式表達）．
（5）取1.6g鈣線試樣，與水充分反映，生成224ml. （標準狀況），在想溶液中通入適量的 ，最多能得到 g．
答案（5分）
（1）第四周期第ⅡA族，
（2） ，高
（3）2P+5FeO+3CaO Ca3（PO4）2+5Fe
（4）Fe;Fe+3SCN-=Fe(SCN)3
（5）1.1
【解析】本題考查鈣、鐵的知識。（1）Ca為20號，位于第四周期，第IIA族。（2）最活潑的金屬為：F, 為離子化合物， 為分子晶體，故 的沸點高。（3）P從0價升至+5價， 從+2價降至0價，根據得失電子守恒有，P前配2， 前配5.（4）有顏色變化可知，紅褐色 為 , 與SCN變血紅色。（5） 與 中只有 與水能反應生成 ，由 ~ 得，n( )=0.224/22.4=0.01mol。n( )=1.6×3.5%/56=0.01OL。由鈣守恒得，m( )=(0.01+0.001)×100=1.1g。
【例5】（2010江蘇卷）（12分）正極材料為 的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電。但鈷的資匱乏限制了其進一步發展。
（1）橄欖石型 是一種潛在的鋰離子電池正極材料，它可以通過 、 與 溶液發生共沉淀反應，所得沉淀經80℃真空干燥、高溫成型而制得。
①共沉淀反應投料時，不將 和 溶液直接混合的原因是 。
②共沉淀反應的化學方程式為 。
③高溫成型前，常向 中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的 的導電性能外，還能 。
（2）廢舊鋰離子電池的正極材料試樣（主要含有 及少量AI、Fe等）可通過下列實驗方法回收鈷、鋰。

①在上述溶解過程中， 被氧化成 ， 在溶解過程中反應的化學方程式為 。
② 在空氣中加熱時，固體殘留率隨溫度的變化
如右圖所示。已知鈷的氫氧化物加熱至290℃時已完全
脫水，則1000℃時，剩余固體的成分為 。（填化學式）；
在350~400℃范圍內，剩余固體的成分為 。（填化學式）。
【答案】
(1)
①Fe2+在堿性條下更易被氧化（凡合理答案均可）
②（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O
③與空氣中O2反應，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化
（2）
①
② 、
【解析】本題考察的知識比較散，涉及到能利用，物質性質、化工流程分析，圖表分析，覆蓋面比較廣。（1）①不能直接混合的原因是Fe2+在堿性條下更容易被氧化；②根據題給的信息，發生的反應為（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空氣中的O2,保護Fe2+,防止Fe2+被氧化；（2）①通過題給信息可知LiCoO2與Na2S2O3發生了氧化還原反應，反應為8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根據質量的變化，在變化過程中，Co的質量沒有變，通過題給數據看，在10000C是Co(OH)2完全分解，則產物CoO，在350-4000C時，固體的質量在89.25%-86.38%之間，可以通過極點進行分析，在2920C,n(Cr)n(O)=100/93：（89.25-100*59/93)/16=2:3,其化學式為Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93：（86.38-100*59/93)/16=3:4其化學式為Co3O4 ，所以可以確定在350-4000C時的化學式為Co2O3和Co3O4
【例6】（2009浙江卷，12）市場上經常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質為一種能傳導Li 的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應為：
Li+2Li
下列說法不a正確的是 （ ）
A．放電時，負極的電極反應式：Li-e =Li
B．充電時，Li 既發生氧化反應又發生還原反應
C．該電池不能用水溶液作為電解質
D．放電過程中Li 向負極移動
答案 D
解析 A項，Li從零價升至正價，失去電子，作為負極，正確；
B項，反應逆向進行時，反應物只有一種，故化合價既有升，又有降，所以既發生氧化反應又發生還原反應，正確；
C項，由于Li可以與水反應，故應為非水材料，正確；
D項，原電池中陽離子應遷移至正極失電子，故錯。
堿金屬元素單元測試
一、選擇題（下列各題均只有一個合理答案）
1、下列關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5.12gOH 和HCO3混合物在260℃時加熱后冷卻到原溫，發現固體質量減少了0.98g，則原混合物中OH和HCO3物質的量的關系是
A． B．
C． D． 按任意比混合
4、1L、1mol/L OH溶液吸收0.8mL CO2,所得溶液中 的物質的量濃度之比為：
A．1∶3B．2∶1C．2∶3D．3∶2
5、人們往往要向農田里施用鉀肥，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，應經常補充
D．鉀是植物生長中需要量最大的元素，因此需要不斷補充
二、選擇題（下列各題均有二個合理答案）
6、有關純堿晶體（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量會減輕
C．Na2CO3可做干燥劑D．晶體溶于水后具有堿的性質
7、用NA表示阿伏加德羅常數，下列說法不正確的是
A．2.3gNa與水反應，產生H2 0.1 NA個
B．1mol O2在反應中作氧化劑時所得電子數一定為4NA
C．1mol鈉與水完全反應，被還原的水分子為NA個
D．1mol/L NaOH溶液中所含的鈉離子數為NA
8.、關于Na2CO3和NaHCO3性質的有關敘述正確的是
A．在水中溶解性：Na2CO3<NaHCO3B．熱穩定性：Na2CO3>NaHCO3
C．與酸反應的速度：Na2CO3<NaHCO3D．Na2CO3不能轉化成NaHCO3，而NaHCO3能轉化為Na2CO3
9、將CO2分別通入下列各溶液中，不可能產生沉淀的是
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，火焰有特殊顏色 B.硝酸銣是離子化合物，易溶于水
C.在鈉、鉀、銣三種單質中，銣的熔點最高 D.氫氧化銣是弱堿
三、本題包括4小題
11. 有，R，Q，V，W，X，Y，Z八種物質，它們之間存在如下關系：
  


其、Q、Y是單質，Q、Y在常溫、常壓下為氣體，Z是硫酸鹽，鈉、鉀化合物性質相似。
回答下列問題：
（1）寫出各代號的化學式（或分子式）
，R ，Q ，V ，W ，X ，
Y ，Z
（2）寫出下列有關化學反應的方程式和離子方程式，并標出電子轉移方向和總數
反應 ， 反應 ，
12、貼有A、B、C、D標簽的四瓶無色溶液，已知它們是 。根據下列實驗現象，回答問題：

（1）寫出各試劑瓶中溶質的化學式：
A B C D ____
（2）寫出各步反應的離子方程式：
     ____
13. 海水占地球總儲水量的97.2%。若把海水淡化和化工生產結合起
（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）目前國際上實用的“海水淡化”主要技術之一是蒸餾法。蒸餾法是將海水變成蒸汽，蒸汽經過冷卻而得高純度淡水，由此可判斷蒸餾法是 （填物理變化、化學變化）
（3）工業上利用電解飽和食鹽水可制得重要化工產品，反應式為：
食鹽+H2O NaOH+H2+Cl2（未配平）。該反應中食鹽的化學式是_______________。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）近年有人提出了一種利用氯堿工業產品及氯化鈉循環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的化學反應方程式：
⑸ 上述亞硫酸氫鈉與甲醛經過一定反應，可以合成俗稱“吊白塊”（雕 *** ）的物質。因吊白塊對人體有害，不能用于食品漂白。其結構簡式為：HOCH2SO3Na，根據其結構特點，吊白塊能發生的反應有：
A.皂化反應 B.聚合反應 C.與金屬鈉反應 D.氧化反應
14. 根據侯德榜制堿法原理并參考下表的數據，實驗室制備純堿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
的NH4HCO3固體，加料完畢后，繼續保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3晶體。用少量
蒸餾水洗滌除去雜質，抽干后，轉入蒸發皿中，灼燒2小時，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 反應溫度控制在30—35℃，是因為若高于35℃，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（以化學式表示）
⑶ 過濾所得的母液中含有___________________________（以化學式表示），需加入_______，并作進一步處理，使NaCl溶液循環使用，同時可回收NH4Cl
⑷ 測試純堿產品中NaHCO3含量的方法是：準確稱取純堿樣品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—反應的終點），所用HCl溶液的體積為V1 mL，再加1—2滴甲基橙指示劑，繼續用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質量分數的計算式：
NaHCO3% = ______________________________。
四、本題包括4小題
15. 現有一定量含有Na2O雜質的Na2O2試樣.請從圖4-3中選用適當的實驗裝置，設計一個最簡單的實驗，則定Na2O2試樣的純度（可供選用的反應物只有CaCO3固體，6mol/L鹽酸和蒸餾水）.

圖4-3
請填寫下列空白
(1)寫出在實驗中Na2O2和Na2O分別發生反應的化學方程式 ， .
(2) 應選用的裝置是（只要求寫出圖中裝置的標號） .
(3)所選用裝置的連接順序應是（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，為測定試樣中純堿的質量分數，可用右圖中的裝置進行實驗。

主要實驗步驟如下：
① 按圖組裝儀器，并檢驗裝置的氣密性
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型管的質量，得到b g
④ 從分液漏斗滴入6mol•L—1的硫酸，直到不再產生氣體時為止
⑤ 從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥ 再次稱量盛有堿石灰的U型管的質量，得到c g
⑦ 重復步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質量基本不變，為d g
請填空和回答問題：
⑴ 在用托盤天平稱量關品時，如果天平的指針向左偏轉，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 試樣中純堿的質量分數的計算式為___________________。
⑺ 還可以用其它實驗方法測定試樣中純堿的質量分數。請簡述一種不同的實驗方法。
17. 我國化學侯德榜（右圖）改革國外的純堿生產工藝，生產流程可簡要表示如下：
(1) 上述生產純堿的方法稱，副產品的一種用途為。
(2) 沉淀池中發生的化學反應方程式是。
(3) 寫出上述流程中X物質的分子式。
(4) 使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設計了（填上述流程中的編號）的循環。從沉淀池中取出沉淀的操作是。
(5)為檢驗產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，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產品，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轉化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度

參考答案：
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—2SO4D—2CO3
（2）①2H++CO H2O+CO2 ②
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
反應速率降低
水浴加熱
⑵ 使反應充分進行
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和水氣進入U型管中
（3）偏高
（4）把反應中的CO2全部導入U型管中
（5）判斷反應中的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
18.(1)略 （2）試樣質量 試樣加水的質量 第四（或5）次的讀數（或用具體數值表示） 錐形瓶內質量已達恒重
（3）①蒸發 ②NaCl的質量 ③燒杯 玻璃棒 ④偏大

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