2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)3.1堿金屬元素-鈉教案含解析

PAGEPAGE5堿金屬元素—鈉考綱要求：1.了解鈉的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解鈉的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)。[循著圖示·想一想][特色特性·記一記](méi)1．特別的顏色：Na2O2——淡黃色固體2．特別的存放：Na、K保存在煤油中，Li保存在石蠟中3．特別的用途：鈉鉀合金——原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑4．必記五反應(yīng)：(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(2)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(3)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(4)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑(5)Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3考點(diǎn)一eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))活潑的金屬單質(zhì)——鈉[教材學(xué)問(wèn)層面]1．探討物質(zhì)性質(zhì)的常用方法(1)視察法(2)試驗(yàn)法(3)分類(lèi)法(4)比較法2．鈉的原子結(jié)構(gòu)鈉位于元素周期表中第三周期ⅠA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖：，最外層只有1個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層電子而呈現(xiàn)＋1價(jià)，因而鈉在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。3．鈉的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：顏色熔點(diǎn)硬度密度導(dǎo)電導(dǎo)熱性銀白色低小比水的小比煤油的大良好(2)化學(xué)性質(zhì)：①與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng)與O2反應(yīng)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(常溫下：化學(xué)方程式為4Na＋O2eq\o(=,\s\up7(常溫),\s\do5())2Na2O,點(diǎn)燃時(shí)：化學(xué)方程式為2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5())Na2O2))②與水的反應(yīng)：a．化學(xué)方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。b．與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象與說(shuō)明：4．鈉的制備、保存與用途(1)制備：電解熔融氯化鈉，化學(xué)方程式為2NaCl電解,2Na＋Cl2↑。(2)保存：密封保存，通常保存在石蠟油或煤油中。(3)用途：①鈉鉀合金(液態(tài))可用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑；②作強(qiáng)還原劑，將某些稀有金屬?gòu)乃鼈兊柠u化物中還原出來(lái)，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融),\s\do5())Ti＋4NaCl；③用作電光源，制作高壓鈉燈。[高考考查層面]命題點(diǎn)1鈉與鹽溶液的反應(yīng)(1)鈉投入到NaCl溶液中，只有氫氣放出。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。(2)鈉投入到CuSO4溶液中，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。(3)鈉投入到銨鹽(如NH4Cl)溶液中，有H2和NH3逸出。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，NH4Cl＋NaOH=NaCl＋NH3↑＋H2O。[典題示例]金屬鈉分別與下列溶液反應(yīng)時(shí)，既有沉淀析出，又有氣體逸出的是()A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液C．CuSO4溶液 D．NH4NO3溶液解析：選C因?yàn)槭侨芤褐械姆磻?yīng)，所以都有H2產(chǎn)生，NH4NO3溶液還產(chǎn)生NH3，CuSO4溶液還產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀。命題點(diǎn)2焰色反應(yīng)(1)概念：許多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特別顏色的現(xiàn)象。屬于元素的物理性質(zhì)。(2)操作步驟：鉑絲eq\o(→,\s\up7(酒精燈),\s\do5(灼燒))無(wú)色eq\o(→,\s\up7(蘸取),\s\do5())待測(cè)物eq\o(→,\s\up7(酒精燈),\s\do5(灼燒))視察火焰顏色eq\o(→,\s\up7(用鹽酸),\s\do5(洗滌))鉑絲eq\o(→,\s\up7(酒精燈),\s\do5(灼燒))無(wú)色。(3)常見(jiàn)元素焰色反應(yīng)的顏色：鈉元素：黃色；鉀元素：紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃視察)。[典題示例]用光滑的鉑絲蘸取某無(wú)色溶液在無(wú)色火焰上灼燒，干脆視察到火焰呈黃色，下列各推斷正確的是()A．只含有Na＋B．肯定含有Na＋，可能含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．可能含有Na＋，可能還含有K＋解析：選BNa元素的焰色為黃色，而K元素的焰色為紫色，而且黃色會(huì)干擾紫色，所以不能推斷是否含有K元素。[考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面]1．推斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)將鈉塊放入水中，產(chǎn)生氣體的方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。()(2)鈉表面自然形成的氧化層能夠愛(ài)護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化。()(3)鈉與CuSO4溶液的反應(yīng)：2Na＋Cu2＋=Cu↓＋2Na＋。()(4)1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA個(gè)電子。()(5)鈉與足量O2反應(yīng)生成Na2O，隨著溫度的上升，生成Na2O的速率漸漸加快。()(6)焰色反應(yīng)是大多數(shù)金屬元素的性質(zhì)，屬于化學(xué)改變。()(7)金屬鈉可以保存在CCl4中。()(8)鈉、鉀著火后，用水或泡沫滅火器可快速滅火。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2．取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列現(xiàn)象描述正確的是()①金屬先熔化②在空氣中燃燒，放出黃色火花③燃燒后得白色固體④燃燒時(shí)火焰為黃色⑤燃燒后生成淡黃色固體物質(zhì)A．②⑤B．①②③C．①④⑤D．④⑤答案：C考點(diǎn)二eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))鈉的氧化物——氧化鈉和過(guò)氧化鈉[教材學(xué)問(wèn)層面]物質(zhì)氧化鈉(Na2O)過(guò)氧化鈉(Na2O2)顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體類(lèi)別堿性氧化物過(guò)氧化物氧元素化合價(jià)－2－1化學(xué)鍵類(lèi)型只有離子鍵有離子鍵和共價(jià)鍵電子式Na＋[eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())]2－Na＋Na＋[eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())]2－Na＋與水反應(yīng)Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應(yīng)Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與鹽酸反應(yīng)Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途可制燒堿漂白劑、消毒劑、供氧劑保存密封密封、遠(yuǎn)離易燃物[高考考查層面]命題點(diǎn)1過(guò)氧化鈉的強(qiáng)氧化性1．從元素化合價(jià)角度分析Na2O2的性質(zhì)eq\o(O2,\s\up6(0),\s\do4())eq\o(←,\s\up7(失去電子，化合價(jià)上升),\s\do5(表現(xiàn)為還原性))eq\o(Na2O2,\s\up6(－1))eq\o(→,\s\up7(得到電子，化合價(jià)降低),\s\do5(表現(xiàn)為氧化性))eq\o(O,\s\up6(－2))2．強(qiáng)氧化性的五個(gè)表現(xiàn)[典題示例]1．在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的離子組是()A．Na＋、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)B．K＋、[Al(OH)4]－、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)C．Ca2＋、Mg2＋、NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)D．Na＋、Cl－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)解析：選BNa2O2具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化成Fe3＋，能將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，A、D兩項(xiàng)不能共存；Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH，C項(xiàng)中的Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)與OH－不能大量共存。2．下列關(guān)于Na2O2的說(shuō)法正確的是()A．Na2O2與SO2反應(yīng)生成Na2SO3和O2B．Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液變紅C．Na2O2能與酸反應(yīng)生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物D．Na2O2與水反應(yīng)，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑解析：選DNa2O2具有強(qiáng)氧化性，與SO2反應(yīng)生成Na2SO4而不是Na2SO3，A錯(cuò)誤；Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液先變紅后退色，B錯(cuò)誤；Na2O2不屬于堿性氧化物而屬于過(guò)氧化物，C錯(cuò)誤。命題點(diǎn)2Na2O2與水、CO2反應(yīng)的四個(gè)重要關(guān)系1．物質(zhì)的量的關(guān)系無(wú)論是CO2或H2O(g)的單一物質(zhì)還是二者的混合物，與足量的Na2O2反應(yīng)時(shí)，消耗CO2或H2O(g)與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1，即氣體減小的體積等于生成的O2的體積。2．固體質(zhì)量關(guān)系2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5())2CO2①2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2②①＋②得，Na2O2＋CO=Na2CO3(虛擬的反應(yīng))即CO可被Na2O2完全汲取，固體增重即為CO的質(zhì)量。2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5())2H2O③2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑④③＋④得，Na2O2＋H2=2NaOH(虛擬的反應(yīng))即H2可被Na2O2完全汲取，固體增重即為H2的質(zhì)量。結(jié)論：凡分子組成符合(CO)m·(H2)n的物質(zhì)，mg該物質(zhì)在O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過(guò)足量Na2O2后，固體增重必為mg?；蛘呤怯蒀、H、O三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個(gè)數(shù)比為1∶1，即可滿(mǎn)意上述條件。中學(xué)階段常見(jiàn)的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有：(1)無(wú)機(jī)物：H2、CO及H2和CO的混合氣體；(2)有機(jī)物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。3．先后依次關(guān)系肯定量的Na2O2與肯定量CO2和H2O(g)的混合物反應(yīng)，解決問(wèn)題時(shí)可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)(實(shí)際狀況困難得多)。4．電子轉(zhuǎn)移關(guān)系不論是與CO2還是與H2O(g)反應(yīng)，CO2與H2O(g)均既不是氧化劑也不是還原劑，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是Na2O2自身發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，所以每有1molO2生成時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子均為2mol。[典題示例]1．200℃時(shí)，11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6g，則原混合氣體的總物質(zhì)的量是()A．0.125mol B．0.25molC．0.5mol D．1mol解析：選C依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成O2的質(zhì)量為11.6g－3.6g＝8g，n(O2)＝eq\f(8g,32g·mol－1)＝0.25mol，依據(jù)Na2O2與H2O(g)、CO2反應(yīng)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知CO2和H2O(g)的物質(zhì)的量之和為0.25mol×2＝0.5mol。2．取ag某物質(zhì)在O2中完全燃燒，將生成物與足量Na2O2固體完全反應(yīng)，反應(yīng)后，固體質(zhì)量恰好也增加了ag，下列物質(zhì)不能滿(mǎn)意上述結(jié)果的是()A．H2 B．COC．C6H12O6 D．C12H22O11解析：選D由反應(yīng)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑和2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2知每摩爾Na2O2與H2O、CO2分別完全反應(yīng)時(shí)，相當(dāng)于汲取了2gH2、28gCO。凡分子組成符合(CO)m·(H2)n的可燃物ag，在O2中完全燃燒，將生成的水和CO2通過(guò)足量的Na2O2固體后，固體增重也是ag，或者可以總結(jié)為由C、H、O三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個(gè)數(shù)比為1∶1，即可滿(mǎn)意題目要求。[考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面]1．推斷下列描述的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)Na2O2與水反應(yīng)是水作還原劑的氧化還原反應(yīng)。()(2)過(guò)氧化鈉的電子式為Naeq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))Na。()(3)在過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng)中，每生成0.1mol氧氣，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA。()(4)1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NA。()(5)二氧化碳通過(guò)Na2O2粉末，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重。()(6)Na2O2溶于水產(chǎn)生O2的離子方程式為：Na2O2＋H2O=2Na＋＋2OH－＋O2↑。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×2．為了使宇航員在飛船中得到一個(gè)穩(wěn)定的、良好的生存環(huán)境，一般在飛船內(nèi)安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置，它的用途是產(chǎn)生氧氣。下列關(guān)于Na2O2的敘述正確的是()A．Na2O2中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為1∶1B．Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時(shí)，須要水和CO2的質(zhì)量相等C．Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等D．Na2O2的漂白原理與SO2的漂白原理相同解析：選CNa2O2的電子式為Na＋[eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))]2－Na＋，故陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為1∶2，A錯(cuò)誤；生成相同量的O2時(shí)消耗的水和二氧化碳的物質(zhì)的量相同，但質(zhì)量不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由得失電子守恒知兩者轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相同，C項(xiàng)正確；Na2O2因具有強(qiáng)氧化性而有漂白性，SO2易與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，故原理不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,))鈉的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物——?dú)溲趸c[教材學(xué)問(wèn)層面]1．俗名：燒堿、火堿、苛性鈉。2．物理性質(zhì)氫氧化鈉是白色固體，易溶于水(溶于水時(shí)放熱)，易潮解。3．化學(xué)性質(zhì)(1)腐蝕性。(2)堿的通性：NaOH=Na＋＋OH－4．工業(yè)制法(1)純堿苛化法：Na2CO3＋Ca(OH)2=2NaOH＋CaCO3↓(2)隔膜電解法：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5())2NaOH＋Cl2↑＋H2↑[考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面]1．用托盤(pán)天平稱(chēng)量固體燒堿時(shí)，燒堿應(yīng)放在()①燒杯中②紙上③左盤(pán)上④右盤(pán)上A．①③ B．②④C．①④ D．②③解析：選A固體燒堿易潮解，且有強(qiáng)腐蝕性，故應(yīng)放在燒杯中稱(chēng)量；據(jù)稱(chēng)量時(shí)“左物右碼”原則，應(yīng)在左盤(pán)上放盛有燒堿的燒杯。2．下列氣體可以用固體燒堿進(jìn)行干燥的是()A．Cl2 B．CO2C．NH3 D．SO2解析：選CA項(xiàng)，Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O；B項(xiàng)，2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O；C項(xiàng)，NH3與NaOH不反應(yīng)；D項(xiàng)，2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O。3．將足量Na2O2投入FeCl2溶液中，可視察到的現(xiàn)象是()A．生成白色沉淀B．有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，生成紅褐色沉淀C．生成白色沉淀，有氣泡產(chǎn)生D．無(wú)改變解析：選B涉及的反應(yīng)有：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，F(xiàn)eCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。4．寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式：(1)燒堿溶液中通入足量CO2：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)AlCl3溶液中加入足量NaOH溶液：_______________________________________________________________________________________________________________。(3)Ba(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液：__________________________________________________________________________________________________________。(4)Ba(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液：__________________________________________________________________________________________________________。(5)MgCO3濁液中加入NaOH溶液：_________________________________________。(6)NH4HSO4溶液中加入足量NaOH溶液：___________________________________。答案：(1)CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)(2)Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－(3)HCOeq\o\al(－,3)＋Ba2＋＋OH－=BaCO3↓＋H2O(4)2HCOeq\o\al(－,3)＋Ba2＋＋2OH－=BaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O(5)MgCO3＋2OH－=Mg(OH)2＋COeq\o\al(2－,3)(6)NHeq\o\al(＋,4)＋H＋＋2OH－=H2O＋NH3·H2O以“鈉及鈉的化合物間的轉(zhuǎn)化”為載體串聯(lián)鈉元素單質(zhì)及其化合物學(xué)問(wèn)由短周期元素組成的中學(xué)常見(jiàn)的含鈉元素的物質(zhì)A、B、C、D，存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件已略去)。[學(xué)問(wèn)串聯(lián)設(shè)計(jì)](1)若A為金屬鈉，則E為_(kāi)_______，A與水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查鈉的性質(zhì)〗)(2)若A為過(guò)氧化鈉，則E為_(kāi)