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第一节 钠及其重要化合物,三年7考 高考指数: 1.了解钠的主要性质及其用途。 2.了解钠的重要化合物的主要性质及其用途。,一、钠的主要性质及其用途 1.钠的物理性质 (1)颜色：银白色，有金属光泽。 (2)密度：钠、水和煤油的密度大小为： _。 (3)熔点：_。 (4)硬度：质地_。,(水)(钠)(煤油),低于100 ,柔软,2.钠的化学性质还原性 (1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应 (2)与水反应 离子方程式：_。,Cl2：_,点燃：_,常温：_,4Na+O2=2Na2O,2Na+O2 Na2O2,2Na+Cl2 2NaCl,2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,O2,与滴加酚酞的水反应的现象及解释,(3)与酸反应 离子方程式：_，钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。 (4)与盐溶液的反应 先与水反应生成碱，再考虑碱与盐的反应。 如Na投入CuSO4溶液中，反应的化学方程式为： _， _。,2Na+2H+=2Na+H2,2Na+2H2O=2NaOH+H2,CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4,3.钠的制取及保存 (1)制取：化学方程式为：_。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。 4.钠的用途 (1)制取Na2O2等化合物； (2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂； (3)作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来； (4)用作电光源，制作高压钠灯。,2NaCl(熔融) 2Na+Cl2,二、钠的重要化合物的主要性质及其用途 1.Na2O与Na2O2,白色固体,淡黄色固体,-2,-1,Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,供氧剂、漂白剂,2.碳酸钠和碳酸氢钠 (1)碳酸钠 写出上述序号所表示反应的化学方程式： _ _ _,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl,(2)碳酸氢钠 写出上述序号、所表示反应的化学方程式，反应的离子方程式： _,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,Ca(OH)2过量：_ Ca(OH)2少量：_ _ _ (3)相互转化,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2,3.焰色反应 (1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。 (2)应用：焰色反应是元素的性质，属于物理变化，常用于 _。 (3)常见元素的焰色 钠元素：_；钾元素： _(透过蓝色钴玻璃)。,检验金属元素的存在,黄色,紫色,1.钠的性质活泼，在空气中易发生反应，故应保存在CCl4或 酒精中。 ( ) 【分析】CCl4的密度比钠大，钠漂浮在CCl4上面，不能起到隔绝空气的作用。钠与酒精能发生反应，钠应保存在煤油中。 2.钠能从硫酸铜溶液中将铜置换出来。 ( ) 【分析】钠首先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应，不能置换出铜。,3.氧化钠与过氧化钠都属于碱性氧化物。 ( ) 【分析】氧化钠与酸反应生成盐和水，而过氧化钠与酸反应 生成盐、水和氧气，所以氧化钠是碱性氧化物，而过氧化钠 不是。 4.过氧化钠中的阴、阳离子个数比为11。( ) 【分析】过氧化钠中的阴离子为 ，所以过氧化钠中的阴、 阳离子个数比为12。,5.用加热的方法可以鉴别纯碱和小苏打，用CaCl2溶液可以鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。 ( ) 【分析】NaHCO3不稳定，受热分解生成CO2气体，Na2CO3受热不分解，故加热可鉴别纯碱和小苏打；Na2CO3与CaCl2反应可生成白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不发生反应。,过氧化钠的强氧化性及计算 1.过氧化钠的强氧化性 Na2O2与下列试剂反应时表现强氧化性,2.过氧化钠与CO2、H2O的反应规律及相关计算 反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 (1)先后规律 由于CO2能够与NaOH反应，所以一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。,(2)气体体积变化关系 由两反应可见，若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的1/2，等于生成氧气的量。 (3)固体质量变化关系 足量过氧化钠与水、CO2反应的计算 Na2O2 Na2CO3 增加(28) Na2O2 2NaOH 增加(2),足量过氧化钠与H2、CO和O2反应的计算 由2CO+O2 2CO2和反应式得： CO+Na2O2=Na2CO3(仅是计算关系)； 由2H2+O2 2H2O和反应式得： H2+Na2O2 =2NaOH(仅是计算关系)。 所以，有a g通式符合(CO)m(H2)n(m=0,1,2,3，n=0,1,2, 3)的物质(包括纯净物和混合物)在氧气中燃烧，将其通过足量过氧化钠，反应完毕后，固体增重a g。,【高考警示钟】(1)用脱脂棉包住过氧化钠，滴加少量水时脱脂棉可以燃烧，不仅可以说明Na2O2与H2O反应生成O2，还可以说明该反应放热。 (2)当过氧化钠与H2O或CO2反应时，1 mol Na2O2转移电子1 mol而不是2 mol。,【典例1】下列关于Na2O2的说法正确的是( ) A.SO2和CO2都是酸性氧化物，SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2 B.84 g NaHCO3受热分解，将生成的气体通过足量的Na2O2，固体质量增加31 g C.将Na2O2投入到酚酞试液中，溶液变红 D.Na2O2与水的反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂,【解题指南】解答本题要注意以下三点： (1)SO2有还原性，能被Na2O2氧化； (2)Na2O2与CO2或H2O反应时有O2放出； (3)Na2O2有强氧化性，导致有漂白性。,【解析】选D。Na2O2有强氧化性，SO2有还原性，二者发生氧化还原反应，生成硫酸钠，A项错；Na2O2投入酚酞试液中应先变红，后褪色，C项错；84 g NaHCO3受热分解生成的气体为CO2和水蒸气，共31 g，但在与Na2O2反应时有O2放出，固体只相当于吸收了CO和H2，故固体质量最多增加15 g。,【互动探究】(1)若将C项中的“酚酞试液”改为“FeCl2溶液”，有何现象？ 提示：产生红褐色沉淀同时有无色气泡产生。 (2)若B项中只有少量的Na2O2，则最终的固体是什么？ 提示：CO2和H2O(g)的混合气体与Na2O2反应时CO2先发生反应，若Na2O2不足，则产物应是Na2CO3。,【变式备选】CO2与H2的混合气体5 g，在150 时和足量的氧气混合，用电火花充分引燃，在相同状况下再将反应后所得混合气体通入到足量的Na2O2中，测得Na2O2固体增重3.4 g，则原混合气体中CO2的物质的量分数为( ) A.75% B.25% C.88% D.32%,【解析】选B。设混合气体中CO2为a mol，H2为b mol，则有：44a+2b=5 由2CO2+2Na2O2 =2Na2CO3+O2 m 2 56 a 28a 2H2+O2 2H2O(g) 2Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2 合并得：,由H2+Na2O2 =2NaOH m b 2b 则有：28a+2b=3.4 联立得：a=0.1 b=0.3 所以原混合气体中CO2的物质的量分数为25%。,关于Na2CO3和NaHCO3的鉴别以及与酸反应的 问题分析 1.与酸反应的问题分析 (1)与等浓度盐酸反应的规律 放出CO2快慢：NaHCO3Na2CO3 混合物反应先后顺序 因 结合H+更容易，所以Na2CO3先反应生成NaHCO3，然后NaHCO3与H+再反应。,与足量盐酸反应耗酸量的比较： 等质量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多； 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多。 与足量盐酸反应生成CO2量的比较： 等质量的Na2CO3和NaHCO3，后者生成CO2量多； 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，两者生成CO2量一样多。,(2)两种情况下NaHCO3的量与生成CO2的量的关系 受热分解时 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+ H2O， 2n(NaHCO3) n(CO2) 与酸反应时 NaHCO3HCl=NaClCO2H2O， n(NaHCO3)n(CO2),2.鉴别Na2CO3和NaHCO3,固体,溶液,加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体 的是NaHCO3,沉淀法：加入BaCI2或CaCI2溶液产生沉淀的Na2CO3,气体法：滴入盐酸立即产生气体的是NaHCO3,【高考警示钟】 (1)Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别，但NaHCO3和盐酸不可以用互滴法鉴别。 (2)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2鉴别NaHCO3和Na2CO3,因为都能产生白色沉淀。,【拓展延伸】 差量法在NaHCO3分解计算中的应用 例：2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O m 284 g 106 g 44 g 18 g 62 g 其固体差量m可由两种方法得出： m=284 g-106 g=62 g 或m=44 g+18 g=62 g。 此外，在解答有关Na2CO3和NaHCO3的计算题时除了常用差量法外，还可运用守恒法和极值法。,【典例2】(2011北京高考)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( ) A.取a克混合物充分加热，减重b克 B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克 D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体,【解题指南】解答本题时应注意以下三点： (1)NaHCO3分解质量减少，Na2CO3不分解。 (2)加入盐酸或加入Ba(OH)2溶液反应后，根据Na+或碳原子守恒计算。 (3)碳酸盐与酸反应放出的气体中含有水蒸气。,【解析】选C。A项，根据充分加热后减重的质量，可计算出NaHCO3的质量，进而计算出Na2CO3的质量分数；B项，根据充分反应后NaCl的质量，依据Na+守恒，可以计算出Na2CO3的质量，进而计算出Na2CO3的质量分数；C项，由于碱石灰增重的质量是CO2和H2O的质量，无法计算出Na2CO3的质量，因此不能计算出Na2CO3的质量分数；D项，根据充分反应后BaCO3的质量，依据碳原子守恒，可以计算出Na2CO3的质量，进而计算出Na2CO3的质量分数。,【变式训练】一定量饱和Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸直至过 量，开始阶段无现象，后来冒气泡。以下判断错误的是( ) A. 是弱酸根离子，开始阶段与H+结合，生成 B.溶液中的Na+、Cl-抑制了CO2的生成 C.开始生成的CO2与Na2CO3反应，生成了NaHCO3 D. 在水中存在两个水解平衡，开始阶段可能是H+结合OH-， 导致生成,【解析】选B。在Na2CO3溶液中存在： +H2O +OH-、 +H2O H2CO3+OH-，开始阶段，加入的H+结合OH-，导致 +H2O +OH-正移，生成 ，故A、D项正确；溶 液中的Na+、Cl-对 +H2O +OH-、 +H2O H2CO3+OH-无影响，所以对CO2的生成无影响，故B项错误；也可认 为，开始Na2CO3溶液与稀盐酸反应生成的CO2与Na2CO3又发生反应 生成了NaHCO3，故C项正确。,【解题技巧2】差量法应用于复杂计算问题,1.优点 利用化学反应前后物质间所出现的差量关系解决化学问题的方法就是差量法，即依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的解题方法。利用差量法可使化学计算独辟蹊径、化繁为简、变难为易，大大减少运算量，提高运算准确度。,2.解题关键 (1)关键一：准确找差量 差量法解题的关键是正确找出方程式中的差量(理论差量)和发生反应的差量(实际差量)。这些差量常常是反应前后同一物态(固态、液态、气态)、同一物理量(质量、体积、物质的量等)的差量。 (2)关键二：合理列比例 将“差量”看作化学方程式右端的一项，将实际差量与化学方程式中的对应理论差量列成比例式计算求解。,3.常见类型,为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是 ( ) B. C. D.,【解析】选A。样品加热发生的反应为： 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 m 168 106 62 m(NaHCO3) (w1w2) g 16862=m(NaHCO3)(w1w2)g 则m(NaHCO3)= Na2CO3质量为： ， 其质量分数为：,1.金属钠长期放置于空气中，最后应变为( ) A.Na2O B.Na2O2 C.NaOH D.Na2CO3 【解析】选D。 银白色Na Na2O NaOH NaOH浓溶液 Na2CO310H2O Na2CO3。,(白色晶体),(白色粉末),2.下列关于钠的叙述错误的是( ) A实验后剩余少量钠可放回原试剂瓶中 B用一般的化学还原法不能制取金属钠 C某物质的焰色反应为黄色，则该物质一定含钠元素 D钠可以用少量水密封保存 【解析】选D。钠活泼，不能随意丢弃，可以放回原试剂瓶，A对；钠是活泼性很强的金属，很难由化合物还原得到钠，而是通过电解熔融氯化钠制备，B对；C中焰色反应为黄色，焰色反应属于元素的性质，C对；钠会与水反应，应密封保存在煤油中，D错。,3.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是( ) A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钡溶液 C.加入澄清石灰水 D.加入稀盐酸,【解析】选A。A项，由于发生反应：Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3,故A项正确；B项，由于发生反应：Na2CO3+Ba(OH)2 =BaCO3+2NaOH、NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3+NaOH+H2O，除去Na2CO3的同时NaHCO3也被除去，故B项错误；C项，加入澄清石灰水与B项相似，故C项错误；D项，由于发生反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O、NaHCO3+HCl= NaCl+ CO2+H2O，除去Na2CO3的同时NaHCO3也被除去，故D项错误。,4.把8.96 L CO2通过一定量的固体过氧化钠后收集到6.72 L 气体(气体测量均在标准状况下)，则这6.72 L 气体的质量是 ( ) A.7.6 g B.9