高考化考点4钠及其化合物的性质

考点4钠及其化合物的性质复习重点1．从钠原子结构特征认识钠的化学性质；和的对比，与比较；碱金属元素的原子结构及物理性质比较2．对实验现象的分析及钠的化学性质；与的鉴别，和之间的除杂问题2．难点聚焦一．钠的性质(1)钠的物理性质及钠跟水的反应新切开的钠的断面是光亮的银白色，易跟氧起反应，但产物较复杂，如氧化钠(Na2O)、过氧化钠(Na2O2)等．金属钠跟水反应生成氢气的实验，用拇指堵住试管口倒放入烧杯中，这样的操作对学生来讲，不熟练可能会使一部分空气进入试管．所以在正式做收集气体的实验之前，教师可安排学生练习几次放入试管的操作．如果操作还是有困难，可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口，放入水中后再拔去橡皮塞．本实验也可以用水槽代替烧杯，这样口径比较大，操作方便．注意在实验时不能取用较大的钠块．这是因为钠的性质很活泼，它跟水反应时放出大量的热，甚至能使周围的水沸腾，因此钠同时也跟水蒸气反应．如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住，不能游动，放出的热不易扩散，会使氢气着火燃烧，甚至还会发生小爆炸，使生成的氢氧化钠飞溅出来．(2)钠与氧气的反应在做钠与氧气反应的实验时，为了保证倾斜的空气能够流通，玻璃管不能太细，而且装入玻璃管中的钠粒不能太大．待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时，稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程．实验时如果没有太粗的玻璃管，也可用去底的试管代替．注意本实验中所用的钠块，应去掉其表面的氧化物，否则燃烧时会使试管壁显黑色，影响对实验现象的观察．2．碳酸氢钠受热分解碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些，这样受热比较均匀，分解也比较完全，澄清的石灰水变浑浊后，应将盛石灰水的试管移去，因为若通入过多的二氧化碳，会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中，使浑浊现象消失．当实验结束时，一定要先移去装有石灰水的烧杯，再熄灭酒精灯，以防止水倒流，使试管炸裂．3．碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应本实验也可采用下述方法进行：取相同式样的100mL细口瓶两只，各注入25mL1．0moL·L－1HCl溶液．再取两只气球，一只装入1.0g无水碳酸钠，另一只装入1.0g碳酸氢钠，分别套在两只细口瓶的口上．实验时，掀起两只气球，使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中，比较反应的剧烈程度，碳酸氢钠的反应剧烈得多，碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多．4．焰色反应这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的，为了能够便于观察，最好用无色火焰，所以用煤气灯较好，因煤气灯的火焰本身颜色较微弱，干扰较小．一般酒精灯火焰呈杂色，可向学生作适当说明，每做一次实验，都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净，再在火焰上灼烧至无色，才可继续做实验．做焰色反应实验时，要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧，使形成的火焰较长，焰色反应现象比较明显．焰色反应实验也可采用下述方法进行：在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花，蘸些酒精，在酒精灯火焰上点燃，向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液．如无铂丝，可用无锈洁净的铁丝代替，也能得到较好的效果．做焰色反应实验时，溶液的浓度大一些为好，浓度太小呈现的焰色很快消去，不易观察，做实验时，可以用铂丝蘸一些蒸馏水后再蘸一些盐的粉末，然后进行灼烧，这样效果更明显．实验完毕，要把装在玻璃棒上的铂丝放在盐酸里浸渍2min～3min，再用蒸馏水洗净，保存在试管里，使它洁净无垢．二、钠的性质1．钠的物理性质(1)实验过程将钠用镊子从煤油中取出，用滤纸吸干煤油，然后在玻璃片上将钠用小刀切下一小块(豆粒大小)，进行观察，并注意切面的变化．(2)注意事项①取钠时要用镊子夹取、不能用手拿，因为易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤．②取出钠后要迅速吸干煤油，并要放到玻璃上切割．③钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶，不能乱扔乱放，因为钠很活泼容易引起危险．④钠与O2反应很容易，在观察钠的颜色光泽时要在切割后立即观察．(3)实验现象切面银白色，但迅速变暗(4Na＋O2＝2Na2O等)，失去金属光泽．(4)实验结论金属钠硬度很小(质软)，具有银白色金属光泽，很容易被空气氧化．2．钠与水的反应(1)实验过程：①②③④Na与水的反应图2—7(2)反应原理：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑(3)注意事项：取钠不要太大，钠块过大，会发生爆炸．(4)实验现象：①钠与水剧烈反应、②钠熔化成小球、③钠球在水面上不停地滚动、④有气体生成，并发出嘶嘶声．(5)实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱并放出气体．D、由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属解析，，A正确；B的说法是正确的，这是钠的重要用途之一；钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝，故应保存在密度小于钠的有机溶剂中，，故C不正确；盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，另外，钠跟水反应速率很快，故不能从盐溶液中置换出金属。答案C、D例2将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是[]A、B、C、D、解析少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中一只有放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于与反应生成的NaOH还能继续与反应析出沉淀：，反应后溶液质量减轻。答案D例3用金属钠制取通常采用下法：，试说明不采用钠在氧气中燃烧而用此法制取的原因：解析钠在氧气中燃烧将生成，而题示反应有生成，在氮气流中就不会被进一步氧化成。答案钠在氧气中燃烧将得到，利用题给方法制得氧化钠同时生成，作为保护气，防止进一步被氧化为。例4将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是[]A、黄色固体混合物B、硫与硫化钠C、过氧化钠与硫化钠D、氧化钠与硫化钠解析在加热条件下，钠既能与硫化合生成，也能与空气中的氧气反应生成，而钠又是过量的，所以除生成外还有生成。答案A、C例5A、B、C、D、E五种物质都含有同一元素，它们按下图所示关系相互转化，已知A（1）写出A～E的化学式（2）分别写出有关反应的化学方程式，其中属于氧化还原反应的，请标出电子转移的方向和数目①A→B：________②A→C：________③A→D：________④C→D：________⑤C→E：________⑥D→E：________解析本题属于根据图示转化关系进行物质判断的测试题，该题以第一步转化“A→B”、“A→C”为突破口，即单质与氧气的反应因条件不同(点燃与常温)而产物不同，根据目前所学，很容易想到金属钠，由此推出B为，C为。然后顺其性质往下推，由框图可知A、B、C3种物质均可转化为D，不难判断D为。最后根据B、C、D在一定条件下都能转化为E，推出E为。答案（1）、、、、（2）①，②，③，④，⑤，⑥（非氧化还原反应）。例62.1g和组成混合气体与足量的充分反应后，立即通入足量的固体中，固体质量增加[]A、2.1gB、3.6gC、7.2gD、不可确定解析和与燃烧的化学方程式为：，；、跟的反应分别为：，。从4个化学方程式可以看出：增加的质量恰好为和混合气体的质量，即。答案A例7根据图示回答，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)[]A、A处上升，B处下降B、A、B两处都下降C、A处下降，B处上升D、A、B两处都不变解析小白鼠吸收，呼出，呼出的被溶液吸收，导致内压减小，故A处下降、B处上升。答案C例8苏打和小苏打有着广泛应用，试从反应物用量角度说明，在下列用途中选（A）苏打，还是（B）小苏打，并说明原因。（1）做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适量的碱面，选用________，因为________。（2）作为泡沫灭火器的药品，选用________，因为________。（3）用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，选用________，因为________(提示：二者水溶液均显碱性，且苏打的碱性强)。（4）治疗胃酸过多时，选用________，因为________。解析本题紧扣本节重点，纯碱和小苏打性质联系用途，由课本演示实验可知：，，等量酸耗苏打的质量相对小；产生等量时耗小苏打少；而做洗涤剂和中和胃酸均利用其碱性，前者当然碱性强，洗涤效果好，但碱性太强不利于健康。答案（1）A，因为中和等量的，比的用量少(质量比为53∶84)。（2）B，因为产生等量的时，比的用量少(质量比为84∶106)，且产生的速率大。（3）A，因为碱性强，洗涤效果好。（4）B，因为适量中和部分胃酸，若用苏打碱性太强，有腐蚀性，不利于人的健康。例9某干燥粉末可能由、、、、中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应，有气体X逸出，X通过足量的溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，下列判断正确的是[]A、粉末中一定有，，B、粉末中一定不含有和C、粉末中一定不含有和D、无法肯定粉末里是否含有和解析与盐酸反应产生气体的物质可能有、和，气体X通过足量的溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由和组成，原粉末中、和至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有，但受热分解会使混合物粉末质量减少，而实际剩余固体的质量都增加了，原因只能是发生了反应：。综上分析，混合物中有、、，无法确定混合物中是否有和。答案A、D4．实战演练1.46g金属钠在空气中充分燃烧得到淡黄色粉末，该粉末与足量的水反应放出气体的体积是（标准状况下）（）A．44.8LB．11.2LC．22.4LD．5.6L2．氢化钠（NaH）是一种白色的离子晶体，其中钠是+1价。NaH与水作用放出氢气，下列叙述中正确的是（）A．NaH在水中显酸性B．NaH中氢离子的电子层排布与氦原子相同C．NaH中氢离子半径比锂离子半径大D．NaH中氢离子可被还原成氢气3．下列物质的溶液既能与H+反应，又能与OH-反应的是（）A．MgSO4B．Na2CO3C．NaHCO3D．（NH4）2SO44．将一小块金属钾投入下列物质的溶液中，既能放出气体，又有沉淀析出的是（）A．MgCl2B．BaCl2C．CuCl2D．NaHCO35．下列关于碱金属的叙述中，正确的是（）A．碱金属都可以保存在煤油中B．碱金属与水反应均漂浮在水面上C．碱金属在空气中加热均可生成多种氧化物D．碱金属的硬度小、密度小、熔点低6．下列关于纯碱晶体（Na2CO3·10H2O）的叙述中，错误的是（）A．将晶体放置在空气中质量会减轻B．加热晶体则生成NaHCO3C．Na2CO3可作为干燥剂使用D．晶体溶于水后呈碱性7．相同质量的Na、Mg、Al分别与过量的盐酸反应，在相同条件下置换出H2的体积比是（）A．36∶69∶92B．23∶12∶9C．1∶2∶：3D．9∶12∶238．有关镁的下列叙述中错误的是（）A．能与NH4Cl溶液作用放出氢气B．与冷水剧烈反应，生成Mg（OH）2沉淀并放出氢气C．在CO2中能继续燃烧，所以金属镁着火，不能用CO2去灭火D．在通常情况下其表面有一层致密的氧化膜，所以抗腐蚀能力很强9．有无色溶液，加入Na2O2时有无色无味气体放出，并有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成白色沉淀的量如图3-18所示。该无色溶液中含有的物质是（）A．CaCl2和MgCl2B．Al2（SO4）3C．Al2（SO4）3和MgSO4D．Na2SO4和MgSO410．相同质量的镁条分别在下列气体中充分燃烧，所得固体物质的质量最大的是（）A．O2B．N2C．CO2D．空气11．足量的镁粉与一定量的盐酸反应，由于反应速度太快，为了减慢反应速度，但不影响产生氢气的总量，可以加入下列物质中的（）A．CH3COONaB．MgOC．K2CO3D．NaOH12．两种固体物质混合后加热分解，残留固体的质量是原混合物质量的一半，这组混合物可能是下列的（）A．Na2CO3和NaHCO3B．MgCO3和Mg（OH）2C．Fe（OH）3和Cu（OH）2D．Cu（NO3）2和CaCO313．把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后，与足量的硝酸银溶液反应，生成氯化银沉淀300mg，则该氯化物中的杂质可能是（）A．氯化钠B．氯化铝C．氯化钾D．氯化钙14．将4.34gNa、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672mL混合气体。该混合气体通过电火花引燃，恰好完全反应，则混合物中Na、Na2O和Na2O2的物质的量之比为（）A．1∶1∶1B．1∶1∶2C．1∶2∶2D．4∶3∶215．取镁铝合金粉末若干，用足量的盐酸溶解后，再向溶液中加入过量的NaOH溶液，将生成的沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到的白色粉末与原合金粉末质量相等，则原合金中镁的质量分数是（）A．30％B．40％C．50％D．60％二、非选择题16．现有X、Y、Z、W等4种钠的化合物，它们之间的相互关系如下：XW+CO2↑+H2O，Z+CO2→W+O2↑，Z+H2O→Y+O2↑，W+Ca（OH）2→CaCO3↓+Y。则X、Y、Z、W的化学式依次为____、____、____、____。17．用金属钠制取Na2O通常采用下法：2NaNO2+6Na4Na2O+N2↑。试说明为什不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因___________________。18．有一块合金中含有金、铁、铝、铜、镁，取其样品加过量稀硝酸，反应后溶液中存在的阳离子有_________，在溶液中加入过量的NaOH溶液，溶液中减少的离子有_______________，增多的离子有______________。19．有一硫化钠、亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，经测定含硫25.6％，则混合物中含氧量为________________。20．A、B、C是三种溶于水的白色固体，它们的水溶液都呈碱性，焰色反应都显紫色（透过蓝色的钻玻璃观察）。①A和B的水溶液反应时生成C。②固态B受热时产物之一为D。③C的水溶液和D反应生成B。④A的水溶液和D反应时，如果条件不同，可分别生成B或C。由此可推断出A、B、C的