7碱金属及其化合物本部分知识重点考察钠及其氧化物的性质及相关计算，Na2O2与H2O、CO2反应中的电子转移及相关计算；NaOH、Na2CO3、NaHCO3的性质和用途，钠及其化合物的相关实验探究。1.【2022新课标3卷】下列实验操作不当的是（）A．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率B．用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂C．用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na+D．常压蒸馏时，加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二2．【2022新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池，将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+4Na===2Na2CO3+C，下列说法错误的是（）A．放电时，ClO向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为：3CO2+4e−===2CO+CD．充电时，正极反应为：Na++e−===Na3．【2022新课标1卷】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10；W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是（）A．常温常压下X的单质为气态B．Z的氢化物为离子化合物C．Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D．W与Y具有相同的最高化合价11\n4．【2022江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（）A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料D．CaO能与水反应，可用作食品干燥剂5．【2022江苏卷】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）A．NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)B．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)C．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s)D．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)6．【2022北京卷】下列化学用语对事实的表述不正确的是（）A．硬脂酸与乙醇的酯化反应：C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218OB．常温时，0.1mol·L－1氨水的pH=11.1，NH3·H2ONH+OH−C．由Na和C1形成离子键的过程：D．电解精炼铜的阴极反应：Cu2++2e−===Cu11\n1．【2022皖南八校模拟】实验室按如图所示装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度。下列说法错误的是（）A．实验前，应进行气密性检查，滴入盐酸前，应将装置中含有CO2的空气排尽B．必须在装置②、③间添加吸收HCl气体的装置C．装置④的作用是防止空气中的CO2进入装置③与Ba(OH)2溶液反应D．反应结束时，应再通入空气将装置②中产生的气体完全转移到装置③中2．【2022西安一中第二次模拟】向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中，一定能大量共存的是（）A．a点对应的溶液中：Na+、OH−、SO、NOB．b点对应的溶液中：Al3+、Fe3+、MnO、Cl−C．c点对应的溶液中：Na+、Ca2+、NO、Cl−D．d点对应的溶液中：F−、NO、Fe2+、Ag+3．【2022吉林第一次调研】下列说法正确的是（）A．Na2O、Na2O2的组成元素相同，二者分别与CO2反应的产物也相同B．在反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中，Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂C．Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O===2Na++2OH−+O2↑D．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂时，一部分氧元素被氧化，另一部分氧元素被还原4.【2022陕西安康第一次联考】将一定量的NaHCO3和Na2O2的混合物置于一密闭容器中充分加热，反应中转移电子的物质的量为1mol，下列说法一定正确的是（）A．混合物中NaHCO3和Na2O2的物质的量一定相等B．容器中肯定有0.5molO2C．反应后,容器中的固体只有Na2CO3D．反应后,容器中一定没有H2O11\n5.【2022长沙4月联考】向体积均为10mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2，得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1mol·L-1的盐酸，此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是（）A．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol·L-1B．当0<V(HCl)<10mL时,甲溶液中发生反应的离子方程式为OH−+H+===H2OC．乙溶液中含有的溶质为Na2CO3、NaHCO3D．乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为224mL(标准状况)6.【2022荆州检测】碱金属及其化合物在生活和化工生产中具有广泛的用途，下列说法正确的是（）A．钠-钾合金能用作原子反应堆的导热剂是由于二者是活泼金属易失去电子B．用饱和碳酸氢钠制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好C．碳酸钠可用于制造洗涤剂，因为碳酸钠是碱D．五彩缤纷的焰火是K单质燃烧所致7.【2022昆明适应性检测】关于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，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应C．碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯D．焰色反应为化学变化8.【2022湖南师范大学附属中学高三第二次考试】实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59g样品，溶于水配成250.00mL溶液，取出25.00mL该溶液用0.1mol·L-1盐酸进行滴定，得到如图所示的曲线。以下说法或操作正确的是（）A．第一个计量点之前发生反应的离子方程式为HCO+H+===H2O+CO2↑B．第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl−、HCOC．此样品中n(NaHCO3)=(28.1-2×11.9)×10-3mol11\nD．使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到1个计量点9.【2022长沙一模】氮化锂是一种贮氢材料，为紫色或红色的晶状固体，且易水解。在空气中长期暴露，最终会变成碳酸锂。实验室用干燥、纯净的N2与金属锂(密度为0.534g·cm-3)反应制取氮化锂。某实验小组拟选用下列装置(可重复使用)完成该实验。已知：锂与氨会反应生成LiNH2和H2。回答下列问题:（1）实验室保存金属锂的方法是。（2）若用生石灰与浓氨水混合制备少量氨气，选择上述合适装置制备少量氮化锂，则按气流从左至右的方向，装置的连接顺序为(用字母表示)。（3）装置E的作用是，装置D中发生反应的化学方程式为。（4）上述实验的实验步骤如下:①装药品；②引发反应产生氨气；③检査装置气密性；④点燃装置C处酒精灯；⑤点燃装置D处酒精灯。正确的操作顺序为(填序号)。（5）写出氮化锂水解的化学方程式。依据该原理设计简单实验证明装置C中的产物：。10.【2022江西百所名校联考】Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果，该同学设计并进行如下实验。步骤1：按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)并检查装置的气密性，然后装入药品。步骤2：打开K1、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。步骤3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。（1）组装好仪器后,要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法：。11\n（2）B装置中所盛放的试剂是，其作用是。（3）步骤3中的必要操作为打开K1、K2，(请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。A．加热至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间B．用小试管收集气体并检验其纯度C．关闭K1D．停止加热，充分冷却（4）由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为。11\n答案与解析一、考点透视1.【答案】B【解析】A．锌粒与加入的硫酸铜溶液发生置换反应，置换出单质铜，形成锌铜原电池，反应速率加快，选项A正确。B．用盐酸滴定碳酸氢钠溶液，滴定终点时，碳酸氢钠应该完全反应转化为氯化钠、水、和二氧化碳。此时溶液应该显酸性，应该选择酸变色的甲基橙为指示剂，选项B错误。C．用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧，进行焰色反应，火焰为黄色，说明该盐溶液中一定有Na+，选项C正确。D．蒸馏时，为保证加热的过程中液体不会从烧瓶内溢出，一般要求液体的体积不超过烧瓶体积的三分之二，选项D正确。2.【答案】D【解析】A.放电时是原电池，阴离子ClO向负极移动，A正确；B.电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C，因此充电时释放CO2，放电时吸收CO2，B正确；C.放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3CO2+4e−===2CO+C，C正确；D.充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2CO+C－4e−===3CO2，D错误。答案选D。3.【答案】B【解析】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃，生成物是HF，因此W是F，Z是Ca，W与Y同族，则Y是Cl。W、X、Z的最外层电子数之和为10，则X的最外层电子数为10－7－2＝1，所以X是Na，据此解答。根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是F、Na、Cl、Ca。A.金属钠常温常压下是固态，A错误；B.CaH2中含有离子键，属于离子化合物，B正确；C.Y与Z形成的化合物是氯化钠，其水溶液显中性，C错误；D.F是最活泼的非金属，没有正价，Cl元素的最高价是+7价，D错误。答案选B。4.【答案】D【解析】A项，NaHCO3能与HCl反应，NaHCO3用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系；B项，SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系；C项，Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系；D项，CaO能与水反应，用于食品干燥剂，CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系；答案选D。11\n5.【答案】A【解析】A项，NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现；B项，Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现；C项，AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D项，Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，第二步反应不能实现；物质间转化均能实现的是A项，答案选A。6.【答案】A【解析】A项，酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”，硬脂酸与乙醇反应的化学方程式为C17H35COOH+C2H518OHC17H35CO18OC2H5+H2O，A项错误；B项，常温下0.1mol·L－1氨水的pH=11.1，溶液中c(OH－)=10－2.9mol·L－1<0.1mol·L－1，氨水为弱碱水溶液，电离方程式为NH3·H2ONH+OH－，B项正确；C项，Na原子最外层有1个电子，Na易失电子形成Na+，Cl原子最外层有7个电子，Cl易得电子形成Cl－，Na将最外层的1个电子转移给Cl，Na+与Cl－间形成离子键，C项正确；D项，电解精炼铜时，精铜为阴极，粗铜为阳极，阴极电极反应式为Cu2++2e－===Cu，D项正确；答案选A。二、考点突破1.【答案】B【解析】该实验的原理是将纯碱转化为CO2，并用③中的Ba(OH)2将CO2完全吸收，根据所得BaCO3的质量，进一步换算出Na2CO3的质量，从而得到Na2CO3的纯度。实验的关键是准确测出纯碱产生的CO2的量,一要保证CO2的来源，二要保证CO2被完全吸收。A项可以保证CO2的来源，不能混有空气中的CO2，A项正确；B项，因为Ba(OH)2足量，HCl不影响生成BaCO3的质量，所以不需要添加吸收HCl气体的装置，B项错误；C项，装置④可避免外界空气中的CO2被Ba(OH)2吸收对实验产生干扰，C项正确；D项是可以保证CO2被完全吸收，D项正确。2.【答案】C【解析】A项，a点溶液中含有CO和HCO，HCO与OH−不能大量共存，A项错误；B项，b点溶液含有HCO吗，Al3+、Fe3+都能与HCO发生互相促进的水解反应而不能大量共存，B项错误；C项，c点溶液恰好完全反应生成NaCl，溶液显中性，离子之间不发生反应，可大量共存，C项正确；D项，d点溶液中盐酸过量。溶液显酸性，酸性条件下，NO与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存，F−在酸性条件下生成弱酸HF,也不能大量共存，D项错误。3.【答案】D【解析】Na2O与CO2反应的产物为碳酸钠，Na2O2与CO2反应的产物为Na2CO3和O2，A项错误；在反应2Na2O211\n+2H2O===4NaOH+O2↑中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，B项错误；C项所给离子方程式中的氧元素不守恒，得失电子不守恒，C项错误。4.【答案】B【解析】加热时NaHCO3分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，然后Na2O2与CO2、H2O发生反应：2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑，由化学方程式可知，转移1mol电子，则反应1molNa2O2，生成0.5molO2，若过氧化钠过量，则产物生成Na2CO3和NaOH，无H2O，若过氧化钠不足，则产物为Na2CO3、H2O，可能有NaOH。故选B。5.【答案】A【解析】在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶质的组成可能为NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况，没有产生二氧化碳时的反应可能为OH−+H+===H2O和CO+H+===HCO，产生二氧化碳的反应为HCO+H+===H2O+CO2↑。根据图像可知，当V(HCl)=50mL时，得到的产物为NaCl，由原子守恒可知：n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1mol·L-1×0.05L=0.005mol，则原氢氧化钠溶液的浓度为c(NaOH)==0.5mol·L-1，故A正确；由题图中HCl的用量与产生的二氧化碳气体体积的关系可知，甲溶液的溶质应该为Na2CO3和NaHCO3，所以当0<V(HCl)<10mL时，甲溶液中没有产生二氧化碳，离子方程式为CO+H+===HCO，故B错误；氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，根据图像可知，乙溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，故C错误；乙溶液中滴加盐酸，产生二氧化碳的阶段为HCO+H+===H2O+CO2↑，根据消耗了10mL盐酸可知，生成二氧化碳的物质的量为0.1mol·L-1×0.01L=0.001mol，标况下0.001mol二氧化碳的体积为22.4L·mol-1×0.001mol=22.4mL，故D错误。6.【答案】B【解析】A项，钠-钾合金能用作原子反应堆的导热剂是因为其具有良好的导热性，利用了二者的物理性质，而不是化学性质，错误；B项，相同质量的碳酸氢钠和碳酸钠中碳酸氢钠反应放出的气体更多，且反应的速率更快，故用饱和碳酸氢钠制造灭火剂的效果好，正确；C项，碳酸钠是盐，不是碱，错误；D项，五彩缤纷的焰火是金属元素的焰色反应所致，不一定是单质燃烧所致，也不一定是钾元素所致，错误。7.【答案】B【解析】钾的密度小于钠的密度，这是碱金属单质随核电荷数的增加密度依次增大的一个例外，A项错误;碱金属中除锂外，均不与氮气直接反应，B项错误；Cs与Na同为碱金属元素，性质相似，由Na2CO3加热时不分解，可得出Cs2CO3加热时也不分解，C项正确；焰色反应为物理变化，D项错误。11\n8.【答案】C【解析】用盐酸滴定Na2CO3和NaHCO3的混合溶液会出现两个计量点。第一个计量点之前发生的反应为CO+H+===HCO，第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为HCO+H+===H2O+CO2↑，A项错误；第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl−，无大量HCO存在，B项错误；根据图像和离子方程式可知C项正确；使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到3个计量点，发生的反应分别是OH−+H+===H2O、CO+H+===HCO、HCO+H+===H2O+CO2↑，D项错误。9.【答案】（1）封存在石蜡中 （2）A、F、D、E、C、F （3）吸收氨气并干燥氮气 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O （4）③①②⑤④ （5）Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑ 取少量产物于试管中，滴入少量蒸馏水，用镊子夹取湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝色，则说明产物为氮化锂。【解析】（1）金属锂性质活泼，易与空气中的氧气和水蒸气反应，且密度小于煤油，故只能封存在石蜡中。（2）B装置是块状固体与液体制备气体的装置，而生石灰遇到水很容易变成小碎块，且氨气在水中溶解度较大，所以不能用B装置制备氨气，而应该选择A装置；氨气与D中的氧化铜加热制备氮气之前应该先用碱石灰(不能用浓硫酸)干燥；氮气中残余的氨气及生成的水蒸气必须用浓硫酸除掉，以避免其与锂发生反应；因为制备的氮化锂易水解，所以必须防止外界空气中的水蒸气的干扰，装置的连接顺序为A、F、D、E、C、F。（3）装置E的作用为吸收氨气及水蒸气。（4）气固加热反应的一般步骤：检查装置气密性→装药品→制气→排空气(避免原料与空气发生副反应)→加热制产品，因而正确的实验顺序为③①②⑤④。（5）水解一般为复分解反应：Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑。依据该反应原理，氮化锂的检验可转化为氨气的检验。10.【答案】（1）关闭K1，向A装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面，并形成一段水柱，一段时间后水柱稳定不降，说明虚线框内的装置气密性良好 （2）碱石灰 吸收氢气中的水和氯化氢 （3）BADC （4）Na2O2+H22NaOH 【解析】（1）检验装置气密性的关键是先制造一个密闭体系，再通过加热或注水的方法，看内外是否能产生一个压强差。（2）该实验目的是研究Na2O2与H2的反应，但制备的H2中含有的HCl和H2O也能与Na2O2发生反应，所以反应前必须用碱石灰除去水和氯化氢。（3）为避免加热时H2遇装置中的空气发生爆炸，应该先用H2排尽装置中的空气，并检验纯度后，再加热发生装置C。反应结束后，应该用H211\n作为保护气使产物充分冷却，防止外界空气倒吸入装置引发其他反应对实验造成干扰，最后再停止通入H2。（4）由步骤3中的现象，可以分析反应为Na2O2+H22NaOH。11
