（新課標(biāo)）高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第3章第一節(jié)鈉及其化合物講義.docx

第一節(jié)鈉及其化合物高考備考指南考綱定位1.了解鈉的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.掌握鈉的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3.了解鈉及其重要化合物的制備方法。4.了解Na、K的檢驗方法。核心素養(yǎng)1.宏觀辨識認(rèn)識鈉及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用。2.微觀探析能從鈉的原子結(jié)構(gòu)理解其性質(zhì)，領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。3.科學(xué)探究領(lǐng)悟鈉及其化合物的性質(zhì)探究方案，并實(shí)驗探究過程。4.模型認(rèn)知以鈉及其化合物的反應(yīng)，利用“差量法”進(jìn)行有關(guān)計算，利用圖像法進(jìn)行分析。鈉及其氧化物(對應(yīng)復(fù)習(xí)講義第23頁)1鈉的主要性質(zhì)及應(yīng)用(1)物理性質(zhì)：0.97 g/cm3，比水的密度小、比煤油的密度大，質(zhì)軟，熔點(diǎn)為97.81 ，沸點(diǎn)為882.9 。(2)化學(xué)性質(zhì)(寫出化學(xué)方程式)與非金屬反應(yīng)與H2O反應(yīng)：2Na2H2O=2NaOHH2。提醒鈉與含有酚酞的水溶液反應(yīng)的實(shí)驗現(xiàn)象及解釋與乙醇反應(yīng)：2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2。與酸(HCl)反應(yīng)：2Na2HCl=2NaClH2。與鹽(CuSO4)溶液反應(yīng)：2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2。(3)鈉的保存與用途保存：少量鈉保存在煤油或石蠟油中。用途：制Na2O2，NaK合金可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，制高壓鈉燈，冶煉某些金屬：如4NaTiCl4(熔融)4NaClTi(g)。2鈉的氧化物(1)氧化鈉和過氧化鈉化學(xué)式Na2ONa2O2陽、陰離子個數(shù)比Na與O2之比為21Na和O之比為21氧的化合價2價1顏色白色淡黃色與H2O反應(yīng)Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2與CO2反應(yīng)Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)Na2O2與H2O的實(shí)驗探究將水滴入盛有Na2O2的試管中，現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生，向反應(yīng)后的溶液中加入酚酞，現(xiàn)象是溶液變紅，后又褪色。檢驗生成的氣體是O2的方法是將帶火星的木條靠近試管口，若木條復(fù)燃，證明有O2。提醒Na2O2強(qiáng)氧化性的五個表現(xiàn)(1)(2017全國卷)乙醇和水都可與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生可燃性氣體，說明乙醇分子中的氫與水分子中的氫具有相同的活性。()(2)Na2O、Na2O2與H2O反應(yīng)均生成NaOH，故二者均為堿性氧化物。()(3)Na2O2與CO2反應(yīng)中Na2O2只作氧化劑。()(4)1 mol Na2O2與足量水反應(yīng)，轉(zhuǎn)移1 mol電子。()(5)剛切開鈉的斷面變暗是因為生成Na2O2。()提示(1)(2)(3)(4)(5)角度1鈉及其氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用1(2019合肥質(zhì)檢)將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產(chǎn)生的是()MgSO4溶液Na2SO4稀溶液飽和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液飽和NaCl溶液ABC DD2Na2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=Mg(OH)2；中NaOH與Na2SO4不反應(yīng)，不能產(chǎn)生沉淀，不符合題意；中反應(yīng)消耗水，溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；中Ca2HCOOH=CaCO3H2O；中生成的Cu(OH)2是藍(lán)色沉淀，不符合題意；中水減少，c(Na)增大，使NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)平衡向左移動。2下列關(guān)于鈉及其氧化物的性質(zhì)不正確的是()A(2017全國卷)將金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入集滿CO2的集氣瓶中，瓶內(nèi)產(chǎn)生大量白煙，并有黑色顆粒產(chǎn)生，可證明CO2具有氧化性B(2015全國卷)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23 g鈉充分燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NAC(2014全國卷)CO2通過Na2O2粉末后固體物質(zhì)增重DNa2O2與CO2、SO2反應(yīng)均生成鹽和O2DNa2O2與SO2反應(yīng)不能生成O2，只生成Na2SO4。角度2Na2O2的有關(guān)計算3在密閉容器中充入CO2、CO、CH4的混合氣體共m g ，若加入足量Na2O2，充分振蕩并不斷用電火花引燃至反應(yīng)完全，測得固體質(zhì)量增加m g，則CO2與CH4的體積比為()A31B21C11 D任意比C由于固體質(zhì)量增加m g，則系列反應(yīng)后CO2、CO、CH4混合氣體中所有元素均被吸收，故原混合氣體中CO2與CH4相當(dāng)于是CO與H2的混合，則CO2與CH4的體積比為11。41 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是()ANa2CO3 BNa2O2、Na2CO3CNaOH、Na2CO3 DNa2O2、NaOH、Na2CO3A碳酸氫鈉固體受熱發(fā)生分解反應(yīng)：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，生成的CO2和H2O均能與Na2O2反應(yīng)：2CO22Na2O2=2Na2CO3O2、2H2O2Na2O2=4NaOHO2，根據(jù)計量關(guān)系可知，2 mol碳酸氫鈉受熱分解生成CO2和H2O(g)各1 mol，Na2O2只有1 mol，故其恰好和CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2要注意Na2O2與CO2、H2O(g)的反應(yīng)先后順序，排出氣體物質(zhì)后，只剩余Na2CO3。有關(guān)Na2O2的兩類計算(1)Na2O2增重量與可燃物分子組成關(guān)系的規(guī)律凡分子組成符合(CO)m(H2)n的物質(zhì)，W g該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后，固體增重必為W g?；蚴怯蒀、H、O三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個數(shù)比為11，即可滿足該條件。當(dāng)增重大于W g時，n(C)n(O)11。(2)一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物反應(yīng)，可看作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)。碳酸鈉和碳酸氫鈉(對應(yīng)復(fù)習(xí)講義第24頁)1碳酸鈉寫出上述序號反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O_Na2CO3；Ca(OH)2=CaCO32NaOH；Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。2碳酸氫鈉寫出上述序號反應(yīng)的離子方程式，反應(yīng)的化學(xué)方程式：HCOH=CO2H2O；Ca(OH)2過量：HCOOHCa2=CaCO3H2O；Ca(OH)2少量：Ca22OH2HCO=CaCO3CO2H2O；HCOOH=COH2O；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(1)Na2CO3溶液和NaHCO3溶液可用CaCl2或Ca(NO3)2溶液鑒別。()(2)澄清石灰水可鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液。()(3)Na2CO3溶液呈堿性的原因是CO2H2OH2CO32OH。()(4)Na、Na2O、NaOH在空氣中長久放置最終都生成Na2CO3。()(5)Na2CO3固體中含NaHCO3可以用加熱法除雜。()提示(1)(2)(3)(4)(5)Na2CO3與NaHCO3溶液中加酸反應(yīng)的原理與圖像1原理：COH=HCOHCOH=CO2H2O。HCOH=CO2H2O。2圖像分析：溶液中逐滴加鹽酸的圖像分析(1)若a0(即圖像從原點(diǎn)開始)，溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3。(2)若V(Oa)V(ab)，溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3。(3)若V(Oa)V(ab)，溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH。(4)若V(Oa)Na2CO3B常溫時在水中的溶解度：NaHCO3Na2CO3C等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2CO3與足量稀鹽酸反應(yīng)，NaHCO3放出CO2的速率快D等物質(zhì)的量濃度的NaHCO3和Na2CO3溶液的堿性：NaHCO3Na2CO3C熱穩(wěn)定性：Na2CO3NaHCO3，A錯誤；常溫時在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3，B錯誤；NaHCO3與鹽酸反應(yīng)的速率快，C正確；等物質(zhì)的量濃度的NaHCO3和Na2CO3溶液的堿性：Na2CO3NaHCO3，D錯誤。2有兩試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判斷正確的是()選項操作判斷A分別加入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀的為Na2CO3B分別加入等濃度的稀鹽酸反應(yīng)較劇烈的為Na2CO3C分別加入CaCl2溶液產(chǎn)生沉淀的為Na2CO3D逐漸加入等濃度的鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的為Na2CO3CA項，二者均產(chǎn)生沉淀CaCO3；B項，反應(yīng)較劇烈的為NaHCO3；D項，立即產(chǎn)生氣泡的為NaHCO3。Na2CO3、NaHCO3的鑒別方法x(固體)avs4al(加熱法：產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁,的氣體的是NaHCO3固體)avs4al(溶液)avs4al(沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,產(chǎn)生沉淀的是Na2CO3溶液)avs4al(氣體法：滴入稀鹽酸，立即產(chǎn)生氣泡,的是NaHCO3溶液)avs4al(測pH法：用pH試紙測其相同濃度的,稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液),注Na2CO3溶液與鹽酸可用互滴法鑒別，NaHCO3溶液與鹽酸不能用互滴法鑒別。)角度2Na2CO3與NaHCO3和酸反應(yīng)的定量判斷3有關(guān)NaHCO3和Na2CO3的以下敘述錯誤的是()A等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)，在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積小B等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2CO3與同濃度鹽酸完全反應(yīng)，所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍C等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與鹽酸完全反應(yīng)，前者消耗鹽酸較多D等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)，兩者產(chǎn)生的CO2一樣多CNa2CO32HCl=2NaClCO2H2O，NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。解答此類題目用歸“1”法：A項，假設(shè)二者都是1 g，則n(NaHCO3)n(CO2) mol，n(Na2CO3)n(CO2) mol，故A正確；B項，假設(shè)二者均為1 mol，則消耗的鹽酸：Na2CO3為2 mol，NaHCO3為1 mol，故B正確；C項，假設(shè)二者均為1 g，Na2CO3需鹽酸為2 mol mol，NaHCO3需鹽酸 mol，故C錯誤；D項，等物質(zhì)的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的CO2相同，故D正確。4將一定體積的CO2通入一定濃度的NaOH溶液中，為了測定所得溶液的成分，向該溶液中逐滴加入1 molL1的鹽酸。所加鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如圖所示。(1)加入35 mL鹽酸時，產(chǎn)生的CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_mL。(2)溶液中所含溶質(zhì)及其物質(zhì)的量為_。解析(1)由圖像所示消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積可知，該溶液的溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3。OA段H先與OH反應(yīng)生成H2O，待OH消耗完，H再與CO反應(yīng)生成HCO。AB段發(fā)生反應(yīng)：HHCO=CO2H2O，加入35 mL鹽酸時，產(chǎn)生的n(CO2)(3525) mL103 LmL11 molL10.01 mol，則V(CO2)22.4 Lmol10.01 mol0.224 L224 mL。(2)由HCO=HCO及HHCO=CO2H2O可知，n(CO)(4525) mL103 LmL11 molL10.02 mol，故OA段與H反應(yīng)的OH為25 mL103LmL11 molL10.02 mol0.005 mol，即溶液中含NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol。答案(1)224(2)NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol角度3測定純堿純度的實(shí)驗探究5制得的碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計了如下實(shí)驗方案。(1)方案一：用下圖所示方法和步驟進(jìn)行實(shí)驗：操作涉及的實(shí)驗名稱有_、洗滌；操作涉及的實(shí)驗名稱有干燥、_。該方案測得的樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為_。(2)方案二：利用下圖所示裝置來測定純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去)。實(shí)驗步驟如下：a按圖連接裝置，并檢查氣密性；b準(zhǔn)確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為83.4 g；c準(zhǔn)確稱得6.0 g純堿樣品放入容器中；d打開分液漏斗的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；e.打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為85.6 g。若d、e兩步的實(shí)驗操作太快，則會導(dǎo)致測定結(jié)果_(填“偏大”或“偏小”)。裝置A中試劑X應(yīng)選用_。E裝置的作用是_。根據(jù)實(shí)驗中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。解析(1)生成沉淀A，故操作需要涉及過濾操作。要知道固體的質(zhì)量需要稱重；經(jīng)過計算，樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為100%。(2)反應(yīng)過快會使產(chǎn)生的CO2氣體不能完全被D裝置中堿石灰吸收；快速鼓入空氣，也會使裝置內(nèi)殘留CO2不能被D裝置中堿石灰完全吸收，則測得的CO2質(zhì)量偏小，測定結(jié)果偏??；鼓入空氣，可把殘留在裝置B、C中的CO2趕出由D中堿石灰吸收，因為空氣中含有CO2，因此應(yīng)把鼓入空氣中的CO2吸收處理，所以裝置A應(yīng)放入NaOH溶液；如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的H2O和CO2會對測定結(jié)果帶來影響，所以裝置E的作用是防止空氣中H2O和CO2進(jìn)入裝置D中；反應(yīng)中放出CO2氣體的質(zhì)量85.6 g83.4 g2.2 g，設(shè)消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x，Na2CO3CO210644x2.2 g解得x5.3 g純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%88.3%。答案(1)過濾稱量100%(2)偏小NaOH溶液防止空氣中CO2和水蒸氣進(jìn)入裝置D中88.3%測定純堿純度的兩種常用方法堿金屬與焰色反應(yīng)(對應(yīng)復(fù)習(xí)講義第26頁)1堿金屬(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)(1)遞變性密度(LiCs)：增大的趨勢，但(Na)(K)(2)與O2等非金屬反應(yīng)寫出Li、Na與O2點(diǎn)燃反應(yīng)的化學(xué)方程式：4LiO22Li2O、2NaO2Na2O2。K、Rb、Cs與O2反應(yīng)生成比過氧化物結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的物質(zhì)。與H2O的反應(yīng)堿金屬單質(zhì)與水均能發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化物和H2。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為(用M代表堿金屬)2M2H2O=2MOHH2，但從LiCs反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng)。提醒堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟油中。堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H形式存在，顯1價，堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。2焰色反應(yīng)(1)焰色反應(yīng)的概念某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，其屬于物理變化，屬于元素的性質(zhì)。(2)焰色反應(yīng)的操作鉑絲無色觀察火焰顏色鉑絲無色(3)常見元素的焰色鈉元素黃色；鉀元素淺紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃觀察)；銅元素綠色。注意鉑絲洗滌時要用鹽酸洗(不能用稀H2SO4洗)，然后灼燒，火焰為無色時，說明洗凈。1金屬活動性順序表中K在Na的前面，K與Na在性質(zhì)上具有很大的相似性。下面是根據(jù)Na的性質(zhì)對K的性質(zhì)的預(yù)測，其中不正確的是()AK在空氣中可以被空氣中的氧氣氧化BK可以與乙醇發(fā)生反應(yīng)生成氫氣CK與水的反應(yīng)不如鈉與水的反應(yīng)劇烈DK也可放在煤油中保存CK比Na活潑，與H2O反應(yīng)時比Na與H