屆高考化學一輪復習《鈉及其重要化合物》

必考部分第三章金屬及其化合物第1講鈉及其重要化合物導航高考考點突破隨堂演練自我診斷課時作業(yè)1．了解金屬鈉的物理性質，了解鈉的化學性質及其應用。2．從原子的核外電子排布，理解堿金屬族元素(單質、化合物)的相似性和遞變性。3．了解Na2CO3和NaHCO3的性質、轉化及制法。4．以Na2O2為例，了解過氧化物的性質?？季V解讀本講高考主要考查：(1)鈉、鈉的氧化物、碳酸鈉及碳酸氫鈉的主要性質及應用；(2)Na、K元素的焰色反應，考題形式不固定。預計今后的高考中，Na和Na2O2的性質、Na2CO3與NaHCO3間的轉化命題趨勢較大?？枷蚍治隹键c圖析一、金屬常識和鈉1．金屬常識(1)存在：自然界中，金屬元素大多數(shù)以________存在，地殼中含量最多的金屬元素是________。(2)物理共性：金屬一般不透明，有金屬光澤、易________、易________、有________等?；A知識梳理(3)原子結構特點：原子最外層電子數(shù)一般________4，易________電子，而顯還原性。(4)元素化合價：只有________價，沒有________價。2．鈉(1)物理性質顏色硬度導電性密度與水相比熔點______________比水__________[思考1]鈉與H2O、鹽酸、NaOH溶液反應的速率大小順序為___________________________________，其依據(jù)是______________________________________________________________________________。二、鈉的氧化物請完成下列表格(Na2O和Na2O2的比較)物質氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)色態(tài)類別電子式氧的價態(tài)生成條件常溫加熱或點燃熱穩(wěn)定性穩(wěn)定物質氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na2O2)與水反應的方程式與CO2反應的方程式2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑與酸反應的方程式(HCl)主要用途用于制取少量Na2O2強氧化劑、漂白劑、供氧劑[思考2](1)Na2O2中，陰、陽離子個數(shù)比是多少？它是堿性氧化物嗎？(2)Na2O2為什么表現(xiàn)強氧化性和漂白性？三、Na2CO3、NaHCO3的性質比較化學式Na2CO3NaHCO3俗名、類別________(______)________(酸式鹽)物理性質________色粉末、易溶于水________色晶體、________溶于水(比Na2CO3難溶)穩(wěn)定性穩(wěn)定，受熱不分解不穩(wěn)定，加熱分解________與CO2反應Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3不反應與鹽酸反應________________與NaOH反應不反應NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O主要用途制取其他鈉的化合物，用于玻璃、造紙紡織工業(yè)發(fā)酵粉的主要成分，治療胃酸過多四、焰色反應1．焰色反應的概念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，這在化學上叫做焰色反應，其屬于________變化，屬于元素的性質。2．常見元素的焰色鈉元素________色；鉀元素________色(透過______________觀察)；銅元素________色。3．應用檢驗元素的存在。五、堿金屬元素1．堿金屬元素Li、Na、K的原子結構示意圖分別為________、________、________。(1)相同點：最外層都是________個電子。(2)不同點：從Li到Cs電子層數(shù)________，原子半徑________。2．堿金屬元素性質的相似性(1)單質均呈________色(Cs除外)，有金屬光澤，硬度______，密度______，熔點________，有良好的導電性和導熱性；(2)最高正價均為________價；(3)均為活潑金屬，氧化物對應的水化物均為________；(4)單質均能與非金屬單質發(fā)生反應；(5)單質均能和水發(fā)生反應：2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表堿金屬元素)。3．堿金屬元素性質的遞變性(按原子序數(shù)遞增的順序)(1)單質的熔、沸點呈現(xiàn)________的趨勢；(2)元素的金屬性逐漸________，單質的還原性逐漸________；(3)與O2反應的產(chǎn)物越來越復雜，反應程度越來越________；(4)與水反應的程度越來越________，產(chǎn)物的堿性逐漸________。1．將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會發(fā)生一系列的變化：表面迅速變暗→“出汗”→變成白色固體(粉末)，下列有關敘述中不正確的是(

)A．表面迅速變暗是因為鈉與空氣中的氧氣反應生成了氧化鈉B．“出汗”是因為生成的氫氧化鈉吸收空氣中的水蒸氣在表面形成了溶液自主檢查C．最后變成碳酸鈉粉末D．該過程的所有化學反應均為氧化還原反應[答案]D[解析]此過程涉及的反應有4Na＋O2===2Na2O，Na2O＋H2O===2NaOH,2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，而Na2O生成NaOH、NaOH生成Na2CO3均不是氧化還原反應。2．下列對于過氧化鈉的敘述中，正確的是(

)A．過氧化鈉能與酸反應生成鹽和水，所以過氧化鈉是堿性氧化物B．過氧化鈉能與水反應，所以過氧化鈉可以做氣體的干燥劑C．過氧化鈉與水反應時，過氧化鈉是氧化劑，水是還原劑D．過氧化鈉與二氧化碳反應時，過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑[答案]D[解析]Na2O2與CO2和H2O反應過程中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，C錯誤，D正確；Na2O2與酸反應不僅生成鹽和水，還生成O2，故Na2O2不是堿性氧化物，A錯誤；Na2O2與水反應生成O2，會引入新的雜質，B錯誤。3．以下鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種固體的方法中錯誤的是(

)A．將加熱兩種固體產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中B．將兩種固體配成稀溶液，分別加入稀CaCl2溶液C．將兩種固體配成稀溶液，分別加入Ba(OH)2溶液D．在兩種固體中分別加入同濃度的鹽酸，看產(chǎn)生氣泡的速率[答案]C[解析]向Na2CO3、NaHCO3兩種溶液中分別加入Ba(OH)2溶液，均能生成BaCO3白色沉淀，故無法鑒別。4．判斷下列說法是否正確。(1)Na的金屬活動性比Mg強，故可用Na與MgCl2溶液反應制Mg。(

)(2)少量Na保存在汽油中。(

)(3)潛水艇緊急情況下用Na2O2供氧，醫(yī)療上常用NaHCO3治療胃酸過多。(

)(4)NaHCO3、Na2CO3、NH4HCO3受熱分解后均能生成氣體。(

)(5)實驗室常用Na與水反應制備H2。(

)(6)Na2O2與水反應，F(xiàn)e與水蒸氣反應均能生成堿。(

)[答案](1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×1．鈉跟酸的反應鈉與稀硫酸、鹽酸等非氧化性酸反應時，首先是鈉直接跟酸反應，過量的鈉再與水反應，而不能認為是鈉先跟水反應，生成的NaOH再跟酸中和。鈉投入足量鹽酸中反應的化學方程式是：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑離子方程式是：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。2．鈉跟堿溶液的反應實際是鈉跟水反應考點一鈉與酸、堿、鹽溶液的反應規(guī)律

3．鈉跟鹽溶液的反應(1)NaCl溶液：實際是與水反應，反應的化學方程式為：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。(2)CuSO4溶液：因為鈉與水劇烈反應，這樣鈉先與水反應，生成的NaOH再跟CuSO4反應，而不能認為發(fā)生的只是置換反應。反應的化學方程式為：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4總式為：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。[例1]下列實驗中包括三種基本反應類型的是(

)A．將鈉投入水中B．將鈉與硫黃粉末混合研磨C．將鈉投入氯化鐵溶液中，先產(chǎn)生紅褐色絮狀沉淀，后產(chǎn)生少量紅色沉淀D．將鈉投入足量碳酸氫鈣溶液中[答案]C[失誤探究]在考慮鈉與酸、堿、鹽水溶液反應的問題時，往往忘記鈉是一種活潑金屬，而忽略反應實質。解答時應注意鈉與水反應的同時，還要考慮生成的NaOH與溶液中溶質的化學反應。在分析鈉與酸、堿、鹽水溶液反應的計算問題時，生成氫氣的量均按鈉計算，將使計算簡單、迅速準確。1．將一小塊鈉投入盛有5mL飽和澄清石灰水的試管中，不可能觀察到的現(xiàn)象是(

)A．鈉熔成小球并在液面上游動B．有氣體生成C．試管底部有銀白色物質生成D．溶液變渾濁[答案]C變式訓練

[解析]由于鈉的性質活潑，同學們往往誤認為鈉會將Ca(OH)2中的鈣置換出來，其實不然。將鈉投入到澄清石灰水中，首先觀察到的是鈉與水反應的一系列實驗現(xiàn)象(鈉熔成小球并在液面上四處游動，有氣體生成，發(fā)出“嘶嘶”聲)；隨著反應的進行，水逐漸被消耗，且溶液的溫度升高，由于Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低，所以會有Ca(OH)2析出，溶液變渾濁。1．Na2O2的強氧化性由于Na2O2中氧元素是－1價，為中間價態(tài)，因而既可表現(xiàn)氧化性又可表現(xiàn)還原性。又因為氧的穩(wěn)定價態(tài)是－2價，因此Na2O2中的氧易得到電子從－1價降到－2價，從而表現(xiàn)強氧化性。(1)過氧化鈉具有強氧化性，能氧化破壞有機色素的分子結構?？梢杂脕砥卓椢铩Ⅺ湺?、羽毛等?？键c二Na2O2與CO2、H2O的反應規(guī)律及有關性質

2．Na2O2的還原性Na2O2可被KMnO4(H＋)等強氧化劑氧化為O2。3．優(yōu)先反應規(guī)律一定量的Na2O2與少量的CO2和H2O(g)的混合物反應，可視為Na2O2首先與CO2反應，剩余的Na2O2再與H2O(g)反應。名師提醒：Na2O2中陰、陽離子個數(shù)比為1

2。[例2]將Na2O2固體投入FeCl2溶液中，不可能觀察到的現(xiàn)象有(

)A．溶液呈無色 B．溶液呈棕黃色C．有氣泡產(chǎn)生 D．有白色沉淀生成[解析]由于Na2O2有強氧化性，因此無法得到Fe(OH)2，當Na2O2少量時，溶液中有Fe3＋，顯黃色；當Na2O2足量時，溶液為NaOH和NaCl的混合溶液，無色。[答案]D2．(2013·榆次質檢)在下列物質的溶液中分別加入一定量的Na2O2固體，不會出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的是(

)A．飽和H2S溶液B．Ca(HCO3)2溶液C．Na2SO3稀溶液D．飽和CaCl2溶液[答案]C變式訓練

[解析]H2S能被Na2O2氧化為S單質，而使溶液變渾濁，A不正確；Na2O2與H2O生成的NaOH與Ca(HCO3)2反應生成CaCO3沉淀，故B不正確；由于Ca(OH)2的溶解度較小，向飽和CaCl2溶液中加Na2O2會生成Ca(OH)2沉淀，故D不正確。3.1mol過氧化鈉與2mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應，排出氣體物質后冷卻，殘留的固體物質是(

)A．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO3[答案]A1．與足量鹽酸反應的比較考點三Na2CO3、NaHCO3與酸反應的分析和差量法計算

(1)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。(2)向鹽酸中逐滴加入NaHCO3溶液時，有CO2氣體，若向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸時，也立即有氣體。因此NaHCO3溶液與鹽酸不能用互滴法鑒別。特別提醒

3．Na2CO3和NaHCO3的性質和鑒別方案的探究高考中常結合碳酸鈉和碳酸氫鈉性質的差異性進行實驗探究、鑒別除雜等。這類題目角度新穎、設計靈活，很好地考查了學生對Na2CO3、NaHCO3性質的應用能力，同時也考查了學生的實驗操作能力和實驗方案的設計與評價能力。Na2CO3和NaHCO3的鑒別方法通常有[答案]A[規(guī)律方法](1)解答有關Na2CO3、NaHCO3的計算時除了常用差量法外，還可運用守恒法和極值法。在確定CO2與NaOH反應生成產(chǎn)物的成分時，往往依據(jù)鈉原子守恒采用極值法進行判斷后再計算。(2)Na2CO3溶液與鹽酸的互滴鑒別。向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，開始無氣泡產(chǎn)生，而向鹽酸中滴加Na2CO3溶液開始就有氣泡產(chǎn)生。4．下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數(shù)的是(

)A．取a克混合物充分加熱，減重b克B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D．取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得b克固體變式訓練

[答案]C[解析]根據(jù)固體減重多少求出碳酸氫鈉的質量，進而求得碳酸鈉的質量分數(shù)，A項正確；根據(jù)元素守恒，bg固體氯化鈉，根據(jù)混合物質量可以列式，根據(jù)元素守恒列一式，可求碳酸鈉質量分數(shù)，B項正確；堿石灰會吸收二氧化碳中的水蒸氣，誤差很大，應將氣體先通過濃硫酸再用堿石灰吸收，C項錯誤；根據(jù)碳酸根守恒和質量關系式可求碳酸鈉質量分數(shù)，D項正確。5．有關Na2CO3和NaHCO3的敘述中正確的是(

)A．Na2CO3比NaHCO3的熱穩(wěn)定性強B．Na2CO3和NaHCO3溶液中離子的種類不同C．Na2CO3和NaHCO3均可與NaOH溶液反應D．相同質量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸作用時，產(chǎn)生的氣體質量相同[答案]A[解析]Na2CO3受熱不分解，而NaHCO3受熱分解，A對；Na2CO3和NaHCO3溶液中離子的種類相同，B錯；Na2CO3與NaOH溶液不反應，C錯；相同質量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸作用時，NaHCO3產(chǎn)生的氣體質量大，D錯。[典例1]過氧化鈉與足量的碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中充分加熱，排出氣體物質后冷卻，殘留的固體物質是(

)A．Na2O2、Na2CO3

B．Na2CO3C．Na2CO3、NaOH

D．Na2O2、NaOH、Na2CO3[常見錯誤]選C易錯剖析(2)其他錯誤分析錯選擇項錯誤原因錯選D認為生成的CO2和H2O與Na2O2反應生成Na2CO3和NaOH，忽視了NaHCO3過量，從而選D錯選A認為CO2與Na2O2反應生成Na2CO3，誤認為Na2O2過量有剩余，導致錯選A(3)X含有的四種元素之間(二種、三種或四種)可組成多種化合物，選用其中某些化合物，利用下圖裝置(夾持固定裝置已略去)進行實驗，裝置Ⅲ中產(chǎn)生白色沉淀，裝置Ⅴ中可收集到一種無色氣味。①裝置Ⅰ中反應的化學方程式是_______________，裝置Ⅱ中物質的化學式是________，其陰陽離子個數(shù)比為________。②用X含有的四種元素中的兩種組成的某化合物，在催化劑存在下制備并收集純凈干燥的裝置Ⅴ中氣體，該化合物的化學式是________，所需儀器裝置是________(從上圖選出必要裝置，填寫編號)。(4)向Z溶液中通入氯氣，可制得某種生產(chǎn)和生活中常用的漂白、消毒的物質，同時有X生成，該反應的化學方程式是_______________________________________。[問題記錄]1．下列關于鈉的敘述錯誤的是(

)A．實驗后剩余少量鈉可放回原試劑瓶中B．用一般的化學還原法不能制取金屬鈉C．某物質的焰色反應為黃色，則該物質一定含鈉元素D．鈉可以用少量水密封保存[答案]D2．(2013·濰坊質檢)取一小塊鈉放在坩堝里加熱，下列實驗現(xiàn)象正確的是(

)①金屬先熔化②在空氣中燃燒，火焰呈黃色③燃燒時火星四射④燃燒后生成淡黃色固體⑤燃燒后生成白色固體A．①②③

B．①②④

C．①②⑤

D．①③⑤[答案]B3．下列敘述正確的是(

)A．Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物B．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反應得到白色沉淀C．鈉在常溫下不容易被氧化D．Na2O2可作供氧劑，而Na2O不行[答案]D[解析]Na2O2不屬于堿性氧化物，A錯；B項NaHCO3與CaCl2溶液不反應，得不到白色沉淀；C項Na在常溫下很容易被空氣中的O2氧化。4．下列關于氧化鈉和過氧化鈉的敘述中，正確的是(

)A．都屬于堿性氧化物B．都能與水發(fā)生化合反應C．水溶液的成分相同D．與二氧化碳反應生成不同的鹽[答案]C[解析]Na2O2不屬于堿性氧化物；Na2O2與H2O發(fā)生的反應不屬于化合反應；Na2O、Na2O2與CO2反應均生成Na2CO3這一種鹽。5．(2013·合肥質檢)下列實驗裝置不能達到實驗目的的是(

)[答案]D[解析]D項實驗裝置，應將NaHCO3置于小試管中，Na2CO3置于大試管中，加熱時右邊燒杯中澄清石灰水變渾濁，左側燒杯中澄清石灰水不變渾濁，說明熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3。[答案]D7．(1)寫出CO2和Na2O2反應的化學方程式：____________________________________________________________________________________。(2)某學生判斷SO2和Na2O2反應能生成硫酸鈉，你認為他的判斷合理嗎？________，簡要說明理由：___________________________________________________。(3)該同學無法斷定反應中是否有氧氣生成，擬使用如圖所示裝置進行實驗(圖中鐵架臺等裝置已略去)。裝置中B的作用是__________________________________________________________________________，D的作用是________________________________。(4)為確認反應產(chǎn)物，該同學設計了以下實驗步驟，你認為應進行的