2012版化学学案：3.1钠及其重要化合物(必修1).doc

第一节 钠及其重要化合物【高考目标导航】考纲导引考点梳理了解钠及其重要化合物的主要性质及其应用。1.钠2.钠的重要化合物3.焰色反应【基础知识梳理】一、钠1.、物理性质颜色硬度导电性密度熔点银白色柔软良好比水小 比煤油大小于1002化学性质还原性(1)跟非金属反应：o2常温4na+o2=2na2ocl2：在氯气中燃烧：2na+cl2 nacl(白烟)点燃2na+o2na2o2(2)钠与水（滴有酚酞）反应：2na+2h2o =2naoh +h2 现象及解释：(3)钠与酸反应：2na+2hcl=2naclh2 钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。（4）钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成naoh，再考虑naoh是否与盐反应。例如：钠与cuso4溶液反应2na+2h2o=naoh+h2 (1)cuso4+2naohna2so4+cu(oh)2 (2)合并(1)(2)得：2na+2h2o+cuso4=na2so4 +cu(oh)2+h2 3.钠的制取和存放（1）制备：电解熔融氯化钠，化学方程式：2nacl(熔融) 2nacl2（2）钠的存放:少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。(3)用途钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；反应如：4naticl4（熔融）ti4nacl，另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。二、钠的重要化合物1氧化钠和过氧化钠的比较比较内容na2ona2o2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价2价1价（过氧离子o22）电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）与水反应na2o + h2o=2naoh2na2o2 + 2h2o=4naoh + o2与co2反应 na2o + co2=na2co32na2o2 + 2co2=2na2co3 + o2与盐酸反应 na2o + 2hcl=2nacl + h2o2na2o2 + 4hcl=4nacl + 2h2o + o2用途用于少量na2o2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存2.常见的钠盐（na2co3和nahco3）碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打水溶性易溶于水，溶液呈碱性溶解度较碳酸钠小，溶液呈碱性与盐酸反应慢 na2co3+hcl=nacl+nahco3na2co3+2hcl=2nacl+co2+h2o快 nahco3+hcl= nacl+co2+h2o与naoh反应不反应nahco3+naoh= na2co3+h2o与ca(oh)2反应na2co3+ca(oh)2=caco3+2naoh足量：hco3+ca2+oh=caco3+h2o不足：2hco3+ca2+2oh=caco3+2h2o+co32与bacl2反应na2co3+ bacl2=baco3+2nacl无明显现象相互转化 用途重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业，泡沫灭火剂等三、焰色反应1.概念：许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质。2.常见元素焰色：钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）；钙是砖红色。【要点名师透析】一、na2o2的特性与计算1. na2o2与co2、h2o的反应规律2na2o22h2o=4naoho22na2o22co2=2na2co3o2根据以上两个反应，探究反应中存在的定量关系：（1）先后顺序关系一定量的na2o2与一定量的co2和 h2o(g)的混合物的反应，可视作na2o2先与co2反应，待co2反应完全后，na2o2再与h2o发生反应。(2)物质的量关系无论是co2或h2o的单一物质还是二者的混合物，通过足量的na2o2时，co2或h2o与放出o2的物质的量之比均为21。(3)气体体积关系若co2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量na2o2，气体体积的减少量等于原混合气体(或单一气体)体积的，也等于生成氧气的量。 (4)固体质量关系相当于固体(na2o2)只吸收了co2中的“co”或h2o中的“h2”，可以看作发生相应的反应：na2o2co=na2co3、na2o2h2=2naoh(实际上两反应均不能发生)。【注】凡分子组成符合(co)m(h2)n的物质，w g 该物质在o2中完全燃烧，将其产物(co2和水蒸气)通过足量的na2o2后，固体增重必为w g。或是由c、h、o三种元素组成的物质，只要c、o原子个数比为11，即可满足该条件。2. na2o2的强氧化性由于na2o2中氧元素是1价，为中间价态，因而既可表现氧化性又可表现还原性。又因为氧的稳定价态是2价，因此na2o2中的氧易得到电子从1价降到2价，从而表现强氧化性。【典例1】在一定条件下，使co和o2的混合气体26 g充分反应，所得混合物在常温下跟足量的na2o2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中o2和co的质量比可能是()a94 b11 c76 d67【答案】d【解析】由反应2coo22co2,2na2o22co2=2na2co3o2可推得cona2o2=na2co3，所以固体增加的质量为原来co的质量。则原混合气体中co为14 g，o2为12 g，。二、关于碳酸氢钠和碳酸钠的问题分析1. na2co3和nahco3的鉴别方法（1）根据热稳定性不同（2）根据和酸反应生成气体的速率不同鉴别na2co3溶液与盐酸的互滴鉴别向na2co3溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡产生；而向盐酸中滴加na2co3溶液开始就有气泡产生。（3）根据阴离子不同用盐溶液鉴别（4）根据溶液的酸碱性鉴别2.与等浓度盐酸反应的规律（1）放出co2快慢：nahco3na2co3（2）混合物反应先后：因co32结合h+更容易，所以na2co3先反应生成nahco3，然后nahco3再反应。【典例2】有关纯碱和小苏打的叙述正确的是( )a.等质量的na2co3、nahco3分别与足量稀h2so4反应，nahco3产生的co2多b.等质量的na2co3、nahco3分别与足量的同种盐酸反应，nahco3消耗的盐酸多c.向nahco3溶液中滴入ba(oh)2溶液无沉淀,而na2co3溶液中加入ba(oh)2溶液出现白色沉淀d.na2co3和nahco3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠反应【答案】a【解析】na2co3、nahco3分别与hcl反应，有关物质的质量关系是：na2co3+2hcl=2nacl+h2o+co2106 g 73 g 44 gnahco3+hcl=nacl+h2o+co284 g 36.5 g 44 g显然，等质量的na2co3、nahco3分别与盐酸反应，nahco3产生二氧化碳多，na2co3消耗盐酸多，故a正确，b不正确。向nahco3溶液中滴加ba(oh)2有如下反应：+oh-=+h2o +ba2+=baco3,c选项不正确。na2co3溶液不能与naoh反应，d选项不正确。【感悟高考真题】1.（2011北京高考）25、101kpa下：2na (s) + 1/2o2(g) = na2o (s) h1 = - 414 kjmol-12na (s) + o2(g) = na2o2 (s) h2 = - 511 kjmol-1下列说法正确的是a.和产物的阴阳离子个数比不相等b.和生成等物质的量的产物，转移电子数不同c.常温下na与足量o2反应生成na2o，随温度升高生成na2o的速率逐渐加快d.25、101kpa 下，na2o2（s）+2 na（s）= 2na2o（s） =-317kj/mol【答案】选d。【解析】解答本题时应注意na2o、na2o2的组成及盖斯定律在求解热化学方程式中的应用。选项具体分析结论ana2o的组成微粒为na+和o2-，na2o2的组成微粒为na+和o22-，二者的阴阳离子个数比均为1:2错误b根据化合价变化可知物质与电子转移的关系，方程式中2nana2o2e-，方程式中2na na2o22e-，故生成等量的产物，转移的电子数相同错误cna与o2的反应产物与温度相关，常温下生成na2o，温度高时生成na2o2错误d由盖斯定律可知，2即可得所求热化学方程式，h=2h1h2=4142（511）=317kjmol-1正确1.（2010上海）将0.4gnaoh和1.06g na2co3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1moll-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成co2的物质的量的关系的是【答案】c【解析】此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向naoh和na2co3混合溶液中滴加盐酸时，首先和naoh反应生成水和氯化钠，当滴入0.1l时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和na2co3开始反应，首先发生：hcl+ na2co3= nahco3+nacl，不放出气体，当再加入0.1l时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：nahco3+hcl =nacl+h2o+co2；此时开始放出气体，分析图像，可知选c。易错警示：解答此题的易错点是，不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步进行的，首先发生的是hcl+ na2co3= nahco3+nacl；进行完全后，再发生：nahco3+hcl =nacl+h2o+co23.（2010福建卷）下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是xyzananaohnahco3bcucuso4cu(oh)2cccoco2dsisio2h2sio3【答案】选c.【解析】本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况，可用代入法，即把各选项中的x,y,z带入又吐的圆圈中进行判断，c中co2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠。4.（2010安徽卷）将0.01mol下列物质分别加入100ml蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)na2o1na2o na2co3 nacla.b.c.=d.=【答案】a【解析】溶于水，溶质都是0.02mol,但前者有氧气生成，因此氢氧根浓度大，有;中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于。因此有a正确。5.（2010上海卷）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同ph的氨水和naoh溶液，各加入10ml 0.1 moll-1 alcl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是a甲中沉淀一定比乙中的多 b甲中沉淀可能比乙中的多c甲中沉淀一定比乙中的少 d甲中和乙中的沉淀可能一样多【答案】bd【解析】此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质，其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，故此加入时，两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀；相同体积相同ph的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠，当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；可知bd正确。解法点拨：此题解答时，选用的是讨论法，其多用在计算条件不足，据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件，加以讨论才能正确解答；故此在应用讨论法解题时，关键是先要分析条件与求解问题之间的联系，形成正确的解题方法。6.(09全国卷11t)为了检验某含有杂质的样品的纯度，现将克样品加热，其质量变为g,，则该样品的纯度（质量分数）是 （ ）a. b.c. d.【答案】 a【解析】2nahco3 na2co3 + co2 + h2o d m (减少) 284 106 62 x (w1- w2)解得x=，将其带入下式可得： w(na2co3)= (w1- x )/w1 = ，a项正确。7.（09全国卷8t）下列叙述中正确的是 （ ）a. 向含有caco3沉淀的水中通入co2 至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入nahco3 饱和溶液，又有caco3沉淀生成b. 向na2 co3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的co2与原na2 co3的物质的量之比为1：2.c. 等质量的nahco3和na2 co3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的co2体积相同d. 向na2 co3饱和溶液中通入co2，有nahco3结晶析出【答案】d【解析】caco3与co2反应生成ca(hco3)2,再加入nahco3是没有现象的，a项错；向na2co3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，仅生成nahco3，无co2气体放出，b项错；等质量的nahco3和na2co3，其中nahco3的物质的量多，与足量hcl反应时，放出的co2多，c项错；d项，发生的反应为：na2co3 + co2 + h2o =2nahco3，由于nahco3的溶解性较小，故有结晶析出，正确。8.(09天津2t) 25 时，浓度均为0.2 mol/l的nahco3和na2co3溶液中,下列判断不正确的是 （ ）a.均存在电离平衡和水解平衡b.存在的粒子种类相同c.c(oh-)前者大于后者d.分别加入naoh固体，恢复到原温度，c(co33-)均增大【答案】c【解析】相同浓度时，na2co3的碱性强于nahco3，c项错。【考点模拟演练】一、选择题1.下列说法正确的是 ( )a发酵粉中主要含有氢氧化钠，能使焙制出的糕点疏松多孔b碳酸钠可用于治疗胃酸过多c碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多d硫酸氢钠属于盐类，其水溶液显中性【答案】c 【解析】发酵粉中主要含有nahco3，a错；碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多,b错,c对；硫酸氢钠属于盐类，其水溶液显酸性，d错。2.取a g某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是( ) ah2 bco cc6h12o6 dc12h22o11【答案】d 【解析】采用巧解法解题：分析题意要满足题给条件。必须是物质燃烧消耗氧气的量等于co2和h2o与过氧化钠反应产生氧气的量。所以：a、b满足上述结果；c项可以改写为(co)6(h2)6的形式，故c正确；而d项c12h22o11可改写为(co)11(h2)11c的形式，故d项不能满足上述结果。 3. 向某naoh溶液中通人co2气体后得溶液m，因co2通人量的不同，溶液m的组成也不同。若向m中逐滴加人盐酸，产生的气体体积v（co2）与加人盐酸的体积v（hcl）的关系有下列图示四种情况，且（2）、（3）、（4）图中分别有oaab，oaab，oaab,则下列分析与判断不正确的是（不计co2的溶解） ( )am中只有一种溶质的有（1）和（3） bm中有两种溶质的有（2）和（4）c2）图显示m中c（nahco3）c（na2co3） d（4）图显示m中c（nahco3）c（na2co3）【答案】cd4. (2011 广东汕头检测)（双选)下列离子方程式书写正确的是a烧碱溶液中加入铝片：alohh2o=aloh2 b苯酚钠溶液中通入少量co2：c6h5oco2 h2o=c6h5ohhcoc澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：ca22oh2hco=caco3co2h2od硝酸亚铁溶液中滴加盐酸：3fe24hno=3fe32h2ono【答案】bd【解析】a项未配平；c项小苏打溶液少量，ca(oh)2过量，则co应完全转化为沉淀。5.向酚酞溶液中加入过量na2o2粉末，振荡，正确的叙述是()a最后溶液变红色b溶液先变红色最后褪色c无明显现象d因为na2o2与酚酞发生氧化还原反应而无气泡产生【解析】因na2o2与水反应生成naoh溶液呈碱性，酚酞试液变红；又因na2o2的强氧化性最终能将酚酞试液因氧化褪为无色。【答案】b5.下列有关说法正确的是( )a.li在氧气中燃烧主要生成li2o2b.k与水反应比li与水反应剧烈c. na的金属活动性比mg强，故可用na与mgcl2溶液反应制mgd.向na2co3溶液中加入等物质的量的稀盐酸，生成的co2与原na2co3的物质的量之比为21【答案】选b。【解析】li在氧气中燃烧主要生成li2o，a错；k的金属活动性比li强，所以与水反应比li剧烈，b对；na的金属活动性比mg强，所以投入水溶液中，na先与水反应，c错；向na2co3溶液中加入等物质的量的稀盐酸，发生反应：na2co3hcl = naclnahco3，无co2放出，d错。6.(2011济南模拟)下列各组物质相互混合反应后，既有气体生成，最终又有沉淀生成的是( )金属钠投入到fecl3溶液中过量naoh溶液和明矾溶液混合少量ca(oh)2投入过量nahco3溶液中na2o2投入fecl2溶液中a.只有 b.只有c.只有 d.只有【答案】选a。【解析】2na2h2o = 2naohh2, 3naohfecl3 = fe(oh)33nacl；al3+4oh- = alo2-2h2o；ca(oh)22nahco3 = caco3na2co3+2h2o；2na2o22h2o = 4naoho2, 2naohfecl2 = fe(oh)22nacl，综上分析满足既有气体生成，最终又有沉淀生成的是。7.(2011合肥模拟)下列关于na2o2说法正确的是( )a.与so2反应生成na2so3与o2b.na2o2投入到酚酞试液中，溶液变红c.na2o2能与酸反应生成盐和水，所以na2o2是碱性氧化物d.na2o2与水反应，na2o2既是氧化剂，又是还原剂【答案】选d。【解析】na2o2具有强氧化性，与so2发生的反应为na2o2+so2 = na2so4，a错误；na2o2投入到酚酞试液中，与水反应生成碱使溶液先变红，但na2o2的强氧化性使红色褪去，b错误；na2o2与酸发生反应时除生成盐和水以外还有o2生成，所以na2o2不是碱性氧化物，c错误；na2o2与水反应时，电子转移都发生在na2o2中氧元素的两个氧原子之间，其中一个氧原子失去1个电子，化合价从-1价升高到0价，另一个氧原子得到1个电子，化合价从-1价降低到-2价，所以在这个反应中，na2o2既是氧化剂，又是还原剂，h2o既不是氧化剂，又不是还原剂。8.（2011皖南八校联考）下列离子方程式正确的是（ ）a往碳酸氢钙溶液中滴入少量氢氧化钠溶液：oh-+hcoca2+=caco3+h2o b将一小块金属钠投入到硫酸铜溶液中：2na+cu2+=cu+2na+ cnahco3溶液显碱性：hco+h2o oh-+co d氯气溶解于水：cl2+h2o 12h+cl-+clo-【答案】a 【解析】选项b不符合客观事实，正确的离子方程式为2na+2h2o+cu2- =cu（oh）2+2na+h2。选项c正确的离子方程式为hco-3+h2ooh-+h2co3。选项d中产物次氯酸是弱电解质，应写成分子形式。9.（2011铁人中学月考）过氧化钠具有强碱性和强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法中不正确的是（ ）ana2o2与木炭的反应是放热反应 b熔融na2o2时可使用石英器皿cna2o2与al反应时na2o2表现出强氧化性 dna2o2与so2反应可生成na2so4【答案】b10.（2011黑龙江高三期中）把少量no2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是 （）a氧气 b二氧化氮c二氧化氮和氧气 d二氧化氮和一氧化氮【答案】c11.某化学教师为“氯气与金属钠反应”设计了如图k193所示装置与操作以替代相关的课本实验操作：先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，并产生大量白烟。以下叙述错误的是()图k193a钠着火燃烧产生苍白色火焰b反应生成的大量白烟是氯化钠晶体c管中部塞一团浸有naoh溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气d管右端棉球处颜色变化可判断氯气是否被碱液完全吸收【答案】a【解析】 a项错误，钠燃烧的火焰颜色为黄色；b项正确，通入氯气，钠着火燃烧，生成大量白烟，反应为2nacl22nacl，生成的大量白烟是氯化钠晶体；c项正确，浸有naoh溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气，cl22naoh=naclnacloh2o；d项正确，若氯气完全被吸收，则棉球颜色不会变蓝，若吸收不完全，cl22ki=2kcli2，i2会使淀粉变蓝。12.将钠投入下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的是()水naoh溶液0.1 moll1盐酸0.1 moll1 fecl3溶液a bc d【解析】na与h2o反应的实质是置换水电离出的h，故把na放入四份溶液中时，盐酸电离产生的h的浓度远