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1、2021/8/11 星期三1一、钠的重要化合物和碱金属元素一、钠的重要化合物和碱金属元素1氧化钠和过氧化钠氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态白色固体淡黄色固体化合物类型离子化合物离子化合物氧化物类型碱性氧化物过氧化物电子式阴阳离子个数比1212化学键类型离子键离子键、非极性共价键2021/8/11 星期三2氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)化学性质跟水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2跟CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2跟酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2
2、OO2用途制NaOH，用途较少作供氧剂、氧化剂、漂白剂等2021/8/11 星期三32氢氧化钠俗称：俗称：烧碱、火碱、苛性钠。主要物理性质：主要物理性质：白色固体，易吸收空气中的水蒸气而潮解。易溶解于水，并且放出大量的热量，有强腐蚀性。主要化学性质：主要化学性质：为一元强碱，具有碱的通性。2021/8/11 星期三4 3碳酸钠和碳酸氢钠名称碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱或苏打小苏打主要性质水溶性易溶，溶液呈碱性(使酚酞变红)可溶(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性(使酚酞变浅红)稳定性稳定受热易分解，反应方程式：2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O与NaOH反应不反应HCO3-OH=CO32-
3、H2O2021/8/11 星期三5名称碳酸钠碳酸氢钠主要性质与H2O和CO2的反应CO32-H2OCO2=2HCO3-不反应主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器转化关系2021/8/11 星期三64.碱金属元素(1)碱金属元素包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr等六种元素。(2)碱金属元素的单质除铯略带金色金属光泽外，其余都有银白色金属光泽；碱金属元素的单质都质地较柔软；密度都较小，熔点都较低，都具有良好的导电、导热性。随着原子序数的增多，从Li到Cs，单质的熔沸点呈依次递减的趋势；密度成依次增大的趋势(钾特殊)。2021/8/11 星期三7(3)碱金属单质的主要化学性质 碱金属都
4、是低熔点金属，化学性质相当活泼，在化学反应中显强还原性。从Li到Cs，还原性依次增强。用R代表碱金属，其通性有：与非金属反应：2RCl2=2RCl；与水反应：2R2H2O=2ROHH2；与非氧化性强酸反应：2R2H=2RH2；在空气中燃烧：4LiO2=2Li2O、2NaO2=Na2O2。2021/8/11 星期三8【基础题一】将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可观察到的现象是()有气泡产生 生成的白色沉淀生成红褐色沉淀 无变化A、B、C、DA2021/8/11 星期三9【基础题二】(贵州省兴义市精华中学2010届高三第一次月考)纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这
5、两种物质的方法中正确的是()A分别用瓷坩埚加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打B用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打C2021/8/11 星期三10二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物1氧化铝和氢氧化铝化学式Al2O3Al(OH)3类别两性氧化物两性氢氧化物颜色状态白色固体白色胶状沉淀溶解性不溶于水难溶于水热稳定性稳定加热分解为氧化铝和水与盐酸反应Al2O36H=2Al33H2OAl(OH)33H=Al3
6、3H2O2021/8/11 星期三11化学式Al2O3Al(OH)3与氢氧化钠溶液反应Al2O32OH=2AlO2-H2OAl(OH)3OH=AlO2-2H2O用途耐火材料其胶体可净水制备方法2Al(OH)3 Al2O33H2OAl33NH3H2O=Al(OH)33NH4+2021/8/11 星期三122.含铝盐类(1)含铝的盐类有铝盐和偏铝酸盐两种。铝盐因Al3水解显弱酸性，偏铝酸盐因AlO水解显弱碱性。可用铝盐跟弱碱(如NH3H2O)反应制备Al(OH)3，也可用偏铝酸盐跟弱酸反应(如往其溶液中通入CO2)制备Al(OH)3。2021/8/11 星期三13(2)明矾：KAl(SO4)212
7、H2O 明矾易溶于水，完全电离：KAl(SO4)2=KAl32SO42-明矾水溶液显酸性，且可用作净水剂，其原理是：Al33H2O=Al(OH)3(胶体)3H，Al3水解产生的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮杂质，并形成沉淀，使水澄清。重点记忆：铝及其化合物转化关系图2021/8/11 星期三14【基础题三】将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是()A稀硝酸 B稀盐酸C硝酸铜 D氢氧化钠【基础题四】相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()AAl BAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3CA2021/8/11 星期三15【基础题
8、五】把Ba(OH)2溶液滴入明矾的溶液中，使SO全部转化为BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式为()AAl(OH)3 BAl3CAlO2-DAl3和Al(OH)3C2021/8/11 星期三16重要考点重要考点1 过氧化钠的特性及计算过氧化钠的特性及计算【考点释例1】(2010北京东城模拟)200 时，11.6 g由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6 g，则原混合气体的平均摩尔质量为(g/mol)()A5.8 B11.6C23.2 D46.42021/8/11 星期三17【解析】设气体混合物中CO2的物质的量为x mol，H2O的物质的量为y mo
9、l。混合气体与足量Na2O2充分反应后，固体增加的质量等于“等物质的量的CO：x mol”和“等物质的量的H2：y mol”的质量。则有：解得：x0.1，y0.4则：23.2 g/mol答案：C2021/8/11 星期三18【温馨提示】中学阶段常见的符合分子组成(CO)m(H2)n的物质有：(1)无机物：H2、CO及H2、CO的混合气体；(2)有机物：CH3OH、HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。【知识归纳】1Na2O2的的强强氧化性氧化性(1)Na2O2与SO2反应：Na2O2SO2=Na2SO4。(2)Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2氧化成Fe3，同时生
10、成红褐色的Fe(OH)3沉淀。2021/8/11 星期三19(3)Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变淡黄色浑浊。(5)Na2O2投入Na2SO3中，可将SO32-氧化成SO42-。(4)Na2O2投入品红溶液中，因其具有强氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色。注意：若将Na2O2投入溶液中，则应同时考虑其强氧化性和碱性。2021/8/11 星期三202Na2O2与与CO2、H2O(g)的反应的反应(1)CO2、H2O(g)的混合气体与少量Na2O2反应时优先与CO2反应。(2)凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，Wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)
11、通过足量的Na2O2后，Na2O2固体必增重Wg。2021/8/11 星期三21由此可见：CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2固体反应，固体的质量差分别相当于等物质的量CO、H2的质量。CO、H2燃烧后的产物通过足量的Na2O2后，固体增加的质量即CO、H2的质量。体积变为原来的一半(亦即生成O2的量)。(3)质量差量和气体体积差量计算2Na2O22CO2=2Na2CO3O2固体质量差气体体积差 156 2 212 1 56(即228)12Na2O22H2O=4NaOHO2156 2 160 1 4(即22)12021/8/11 星期三221.在一密闭容器中有HCHO、H2、O2共16.5
12、 g，用电火花引燃烧，使其完全燃烧，再将燃烧后的气体用Na2O2充分吸收，Na2O2增重8.5 g，则原混合气体中O2的物质的量是()A0.5 mol B0.25 molC0.27 mol D0.52 mol【解析】凡满足(CO)m(H2)n通式的物质最终可被Na2O2完全吸收，(16.58.5)/320.25 mol。B2021/8/11 星期三232.使5.6 L CO2气体迅速通过足量的Na2O2固体后得到4.48 L气体(均为标况)，这4.48 L气体的质量为()A8.8 g B6.4 g C8.2 g D6.2 gC2021/8/11 星期三243.某溶液含有NO3-；HCO3-；S
13、O32-；CO32-；SO42-五种阴离子。向其中加入少量的Na2O2固体后，溶液中的离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积的变化)()A BC DA2021/8/11 星期三25【考点释例2】(2010上海卷)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()2021/8/11 星期三262021/8/11 星期三27【解析】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1 L盐酸时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2C
14、O3开始反应，首先发生：HClNa2CO3=NaHCO3NaCl，不放出气体，当再加入0.1 L盐酸时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2；此时开始放出气体，分析图像，可知选C。答案：C2021/8/11 星期三28【温馨提示】若是在NaOH、Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中，逐滴加入盐酸，盐酸先与何种物质反应，取决于OH、CO32-和HCO3-结合H的难易程度。由于OH、CO32-、HCO3-分别结合一个H后对应的“酸”为H2O、HCO3-、H2CO3，酸性由强到弱的排序(即电离出一个H的能力顺序)为：H2CO3、HCO3-、
15、H2O，则反过来结合H的能力由强到弱的排序为OH、CO32-、HCO3-。故盐酸应先与NaOH反应，再与Na2CO3溶液反应，只有当CO32-完全转化为HCO3-时，再滴入的盐酸才与HCO3-反应。2021/8/11 星期三29【知识归纳】1与酸反应放出与酸反应放出CO2的速率快慢的原因分析的速率快慢的原因分析 在等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中滴入等浓度的盐酸，现象是后者放出气体的速率较快。原因是NaHCO3与HCl一步即放出CO2；而Na2CO3与HCl反应，第一步生成NaHCO3，此时无气体放出，第二步是生成的NaHCO3与HCl反应放出CO2。Na2CO3HCl=NaHCO
16、3NaClNaHCO3HCl=NaClCO2H2O2021/8/11 星期三302不用任何试剂区别不用任何试剂区别Na2CO3溶液和盐酸的化学原理溶液和盐酸的化学原理 Na2CO3溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，产生的CO2也不一定相同。以此可作为区别Na2CO3溶液与盐酸的依据。(1)将Na2CO3溶液逐滴滴入盐酸，开始时盐酸相对过量，发生反应：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，即一开始就有气体放出。(2)将盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液，开始时Na2CO3溶液相对过量，发生反应：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，当Na2CO3全转化为NaHCO3后，才有反应：N
17、aHCO3HCl=NaClCO2H2O，即开始阶段无明显现象，最后才产生气体。2021/8/11 星期三313往溶质可能含往溶质可能含Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种中的一种或两种的溶液中滴加稀盐酸的图像问题：或两种的溶液中滴加稀盐酸的图像问题：如图，溶液中溶质只有NaHCO3。如图，若OAAB时，溶液中溶质为NaOH、Na2CO3；若OAAB时，溶液中溶质为Na2CO3；若OA碳酸氢钠B热稳定性：碳酸钠碳酸氢钠C等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应，前者产生二氧化碳少D足量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与等物质的量的盐酸反应，两者产生二氧化碳一样多D2021/8/11 星期三33
18、2.将0.100 L 1.00 molL1的纯碱溶液逐滴滴入0.100 L 1.25 molL1的盐酸中；将0.100 L 1.25 molL1的盐酸逐滴滴入0.100 L 1.00 molL1的纯碱溶液中。两种操作产生的CO2的体积比为()A52 B25C21 D11A2021/8/11 星期三343.(湖南省长沙市一中20092010年高三第二次月考)2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 molL1盐酸。所加入盐酸溶液的体积与产生二氧化碳气体体积(标准状况)的关系如下图所示：(1)写出OA段所发生反应的离子方程式 。(2)当加入35
19、 mL盐酸时，所产生的二氧化碳的体积(标准状况)是 mL。(3)计算原混合物中Na2CO3的质量分数 。OHH=H2O；CO32-H=HCO3-22442.4%2021/8/11 星期三35重要考点重要考点3 Al3、Al(OH)3、AlO2-之间的转化关系之间的转化关系【考点释例3】向20 mL 某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol/L NaOH溶液时，得到的Al(OH)3沉淀质量与所加NaOH溶液体积(mL)的关系如图所示，试回答下列问题：2021/8/11 星期三36(1)图中A点表示的意义是_。(2)图中B点表示的意义是_。(3)上述两步总反应用总的离子方程式可表示为：_。(
20、4)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为_。2021/8/11 星期三37【解析】将NaOH溶液滴入AlCl3溶液，先产生Al(OH)3沉淀，其质量最大值为A点，然后全部溶解消失(B点)。其总反应的离子方程式为Al34OH=AlO2-2H2O。当有0.39 g Al(OH)3沉淀生成时，AlCl3过量，加入的NaOH使Al3部分沉淀，为0.39 g，通过Al33OH=Al(OH)3，计算得用去NaOH溶液7.5 mL。当NaOH过量时，Al3全部参加反应生成Al(OH)3沉淀后又部分溶解，用掉NaOH溶液17.5 mL。2021/8/11 星期三38答案：(
21、1)表示滴入15 mL NaOH溶液时Al3恰好全部生成Al(OH)3沉淀，质量为0.78 g(2)表示滴入20 mL NaOH溶液时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解(3)Al34OH=AlO2-2H2O(4)V7.5 mL 或者V17.5 mL2021/8/11 星期三39【解题规律】在解图像题时，要做到“三看、一守恒”一看坐标：一看坐标：弄清横、纵坐标的意义；二看拐点：二看拐点：即关键点，如刚开始产生沉淀，生成沉淀量最大值，沉淀量最小值，沉淀恰好完全消失等；三看比值：三看比值：即通过分析每个阶段所发生的反应，根据方程式的计量系数得出结论。电荷守恒(元素守恒)：当沉淀的量恰好达到最大值时，溶液
22、中的离子最少，可以分析此时溶液中的溶质求解某些问题。2021/8/11 星期三40【考点透析】1铝三角关系应用如下：(1)制取制取Al(OH)3Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+AlO2-CO22H2O=Al(OH)3HCO3-Al33AlO2-6H2O=4Al(OH)32021/8/11 星期三41(2)离子共存问题离子共存问题与Al3不能大量共存的离子有OH、S2、AlO2-、HCO3-、ClO、CO32-等。例如：Al33ClO3H2O=Al(OH)33HClOAl33HCO3-=Al(OH)33CO2与AlO2-不能大量共存的离子有H、NH4+、Al3、Fe3、HCO3-、
23、HSO3-等。例如：AlO2-NH4+H2O=Al(OH)3NH33AlO2-Fe36H2O=3Al(OH)3Fe(OH)3AlO2-HCO3-H2O=Al(OH)3CO32-2021/8/11 星期三422有关铝的图像解图像计算题重在根据相关物质性质，分析性质与图像中“起点”、“拐点”、“终点”的对应关系，进而建立“点”与“数”的对应关系，获得正确答案，识别下列有关铝的化合物基本的图像，有利于解综合题。在含1mol Al3的可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量。在含1mol OH的强碱性溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量。2021/8/11 星期三43在含1mol AlO2-的偏铝酸盐溶液中
24、逐滴加入稀盐酸至过量。在含1mol H的强酸性溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量。2021/8/11 星期三441.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中，有0.58 g白色难溶物析出，向所得的溶液中逐滴加入0.5 molL1的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示。(1)混合物中NaOH的质量是 g，AlCl3的质量是 g，MgCl2的质量是 g。(2)C点所示盐酸加入的体积为 mL。2.61.3350.951302021/8/11 星期三45【解析】本题把Al3和Mg2组合在一起，综合性很强，关键是要理解图像。题目表面上看数据很少，但只要细究图像，就能找到
25、突破口。(1)从图像中可以看到，开始加入HCl 10 mL，沉淀量不变，说明混合物中NaOH过量0.005 mol,0.58 g为Mg(OH)2沉淀，所以MgCl2为0.95 g。从加入盐酸10 mL到30 mL，沉淀质量增加，此时的反应为AlO2-HH2O=Al(OH)3，可知n(AlO2-)0.01 mol，所以AlCl3的质量为133.5 gmol10.01 mol1.335 g。从方程式：Mg22OH=Mg(OH)2、Al34OH=AlO2-2H2O，可知n(NaOH)2nMg(OH)24n(AlCl3)0.005 mol 0.065 mol，所以NaOH的质量为2.6 g。2021/
26、8/11 星期三46(2)可用酸碱守恒原理来解决，由图可知曲线的C点即沉淀全部消失，Mg(OH)2和Al(OH)3又变成了AlCl3和MgCl2，所加的HCl与原NaOH刚好完全反应，n(NaOH)n(HCl)，所以C点加入盐酸的体积为130 mL。2021/8/11 星期三472.在50 mL b molL1的AlCl3溶液中加入50 mL a molL1的NaOH溶液。(1)当a3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为 mol。(2)当a、b满足 条件时，无沉淀生成。(3)当a、b满足 条件时，先有沉淀生成，后又有沉淀部分溶解，此时Al(OH)3的质量为 。a4b3ba4b3.9(4ba)2021/8/11 星期三48