版2019版高考化学微一轮复习第8讲钠及其重要的化合物学案09172.doc

第8讲钠及其重要的化合物考纲要求1.掌握钠的主要性质及其应用。2.掌握钠的重要化合物主要性质及其应用。考点一钠的主要性质及其应用1物理性质颜色熔点硬度密度导电导热性银白色低小比水的小，比煤油的大良好2.化学性质(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应(2)与水的反应化学方程式：2Na2H2O=2NaOHH2。与滴加酚酞的水反应的现象与解释3钠的制取及保存4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。属于物理变化，是元素的物理性质。(2)常见元素焰色反应的颜色：钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃)。5钠的用途【多维思考】1金属钠着火，为什么不能用H2O、CO2灭火？通常如何灭火？提示：因为钠是活泼金属，能与H2O、CO2反应；通常用沙子掩盖灭火。2写出Na与CuSO4溶液反应的化学方程式及反应时的主要现象。提示：2NaCuSO42H2O=Na2SO4Cu(OH)2H2 现象：比与H2O反应剧烈；有气体放出；有蓝色沉淀析出。1金属钠露置在空气中的变化过程2钠与水、酸、盐溶液的反应(1)钠与水、酸的反应实质上均是和H反应钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先是钠直接跟酸反应，过量的钠再与水反应，而不能认为是钠先跟水反应，生成的NaOH再跟酸中和。钠投入足量盐酸中反应的化学方程式：2Na2HCl=2NaClH2离子方程式：2Na2H=2NaH2(2)钠与盐溶液的反应先考虑Na与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐发生复分解反应投入NaCl溶液中，只有H2放出。2Na2H2O=2NaOHH2投入饱和NaCl溶液中，有H2放出，还有NaCl晶体析出(温度不变)。投入NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出。投入CuSO4溶液中，有H2放出和蓝色沉淀生成。2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2考向一钠与水及酸、碱、盐溶液的反应1将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有沉淀产生的是_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液解析：2Na2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=Mg(OH)2，中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生沉淀，中Ca2HCOOH=CaCO3H2O。答案：2将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为_。解释反应速率不同的原因：_。答案：cab钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H间的置换反应，H浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离H的能力可知H浓度的大小顺序为cab，因而反应速率为cab考向二钠与水反应实验拓展3金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是_(填字母，下同)a钠浮在液面上，并四处游动，最后消失b钠熔化成一个光亮的小球c恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大d恢复到室温时，溶液中Na数目减少(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集到的气体体积较大c收集到气体体积较大答案：(1)abd(2)b考向三焰色反应4(2018安徽十校联考)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是()A只含有NaB一定含有Na，可能含有KC既含有Na，又含有KD可能含有Na，可能还含有K解析：钠元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色，而黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有钾元素。答案：B5(2018陕西延安模拟)2016年9月杭州C20峰会焰火表演震惊世人。其中五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有关。下列说法正确的是()A焰色反应是化学变化B所有金属元素都有焰色反应C用玻璃棒蘸取试液进行焰色反应D可以用焰色反应来区别NaCl和KCl解析：焰色反应是物理变化；只有部分金属元素有焰色反应(比如Pt和Fe无焰色反应)；玻璃棒中本身含有钠元素，应用铂丝或铁丝蘸取试液进行焰色反应；根据Na和K的焰色反应不同，可用焰色反应来区别NaCl和KCl。答案：D考点二氧化钠和过氧化钠氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态白色固体淡黄色固体电子式阴、阳离子个数比1212物质类别碱性氧化物过氧化物与H2O反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2 与盐酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaClO2H2O稳定性不稳定较稳定特性强氧化性用途供氧剂、漂白剂【多维思考】1为什么Na2O2不属于碱性氧化物？提示：Na2O2与酸反应除了生成盐和水，还有氧气生成，故Na2O2不是碱性氧化物。2Na2O、Na2O2、NaOH三种物质长时间暴露在空气中最终会变成什么物质？提示：都会变为Na2CO3。3Na2O2加入酚酞溶液中有什么现象？提示：先变红后褪色。Na2O2与某些氧化物反应的规律1过氧化钠的强氧化性2Na2O2与CO2、H2O反应的重要关系(1)气体体积差的关系2Na2O22CO2=2Na2CO3O2气体体积差 2 1 V12Na2O22H2O(g)=4NaOHO2 气体体积差 2 1 V1由此可见，若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的，即为生成氧气的量。(2)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可视为Na2O2首先与CO2反应，剩余Na2O2再与H2O(g)反应。(3)电子转移关系当Na2O2与CO2或H2O反应时，每产生1 mol O2就转移2 mol电子。(4)固体质量变化关系由两反应可见，每1 mol CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体分别增重28 g、2 g，从组成上看相当于吸收了CO2中的“CO”，或相当于吸收了水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量m28 n(C)或mn(H)。此规律适用于H2O、CO2与Na2O2反应的计算。考向一过氧化钠的强氧化性1比较下列四组反应，回答下列问题。一组：Na2O2CO2Na2O2SO2二组：Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液)三组：SO2通入品红溶液中，加热Na2O2加入到品红溶液中，加热四组：NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中Na2O2固体加入到紫色石蕊溶液中问题：(1)写出、两反应的化学方程式。(2)判断、反应中可能发生的现象，为什么？(3)判断、反应中可能发生的现象，为什么？(4)判断、反应中可能发生的现象，为什么？答案：(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出、中气体明显少于中气体。原因是中Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有NaOH和O2产生，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀；中Fe2具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3。(3)溶液红色褪去，加热后又恢复红色；溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性不稳定具有可逆性，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性而不可逆。(4)溶液变蓝，溶液先变蓝后褪色。原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。【速记卡片】过氧化钠的强氧化性(1)从化合价的角度分析2Na22Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。(2)强氧化性的具体表现Na2O2可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等与品红溶液：品红溶液褪色与酚酞溶液：溶液变红后褪色与二氧化硫：Na2O2SO2=Na2SO4与氢硫酸：溶液变黄色浑浊与FeCl2溶液：生成红褐色的Fe(OH)3沉淀考向二Na2O2与CO2、H2O反应的计算2取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了a g，下列物质不能满足上述结果的是 ()AH2BCOCC6H12O6 DC12H22O11解析：2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即：CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)C项可变形为(CO)6(H2)6；D项可变形为C(CO)11(H2)11，因而反应后质量增加大于a g。答案：D【速记卡片】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。考点三碳酸钠与碳酸氢钠名称碳酸钠碳酸氢钠俗名纯碱 (或苏打)小苏打色态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶可溶(比Na2CO3溶解度小)c(B)相等时的pHpH(Na2CO3) pH(NaHCO3)热稳定性加热不分解不稳定，受热易分解与盐酸反应Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2或Na2CO3HCl=NaClNaHCO3NaHCO3HCl=NaClH2OCO2与CaCl2和BaCl2反应Ca2CO=CaCO3Ba2CO=BaCO3不反应与碱NaOH和Ca(OH)2反应与NaOH不反应Ca(OH)2Na2CO3= CaCO32NaOHNaHCO3NaOH=Na2CO3H2O2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O主要用途化工原料、洗涤剂食品发酵、泡沫灭火器相互转化【多维思考】1将CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？提示：开始无明显现象，后有沉淀析出。原因是生成NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大；NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度；反应消耗溶剂水。2仅用试管和胶头滴管，你能鉴别Na2CO3溶液和盐酸吗？提示：能，利用滴加顺序不同，现象不同可以区分Na2CO3溶液和稀盐酸。3将2 mL c(B)相同的Na2CO3、NaHCO3溶液分别一次性倒入足量且等体积、等浓度的盐酸中，哪种物质放出CO2的速率快？提示：NaHCO3。Na2CO3与NaHCO3的鉴别与计算1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CO结合H更容易，所以Na2CO3先反应生成NaHCO3，然后NaHCO3再反应。3Na2CO3和NaHCO3与酸反应图象(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x：y11)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比mn11，其他比例时的图象略)。考向一Na2CO3与NaHCO3的区别1有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()方案操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀的为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈的为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀的为Na2CO3D逐渐加入等浓度的盐酸立即产生气泡的为Na2CO3解析：Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应产生白色沉淀而NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应，C正确。答案：C2下列试剂或用品能鉴别等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3的是_。 pH试纸CaCl2溶液澄清石灰水 稀盐酸加热蒸干再灼烧解析：因为是溶液，不能用加热蒸干再灼烧的方法。答案：考向二用数形结合思想分析可溶性碳酸盐与盐酸反应图象3(2018山东潍坊期末)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是 ()A在0a范围内，只发生中和反应Bab斜段发生反应的离子方程式为CO2H=H2OCO2Ca0.3D原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为12解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸，发生的反应依次为：OHH=H2O，COH=HCO，HCOH=CO2H2O，据此可以解答。在0a范围内，发生的反应应该是OHH=H2O，COH=HCO，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOH=CO2H2O，B错误；从图象知生成CO2 0.01 mol，根据方程式HCOH=CO2H2O可知消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故a0.3，C正确；根据方程式和图象可知Na2CO3的物质的量是0.01 mol，共计消耗盐酸0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 mol0.02 mol0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，因此原混合溶液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为21，D错误。答案：C4将一定体积的CO2通入一定浓度的NaOH溶液中，为了测定所得溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1 molL1的盐酸。所加盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)的关系如图所示。(1)加入35 mL盐酸时，产生的CO2的体积(标准状况)为_mL。(2)溶液中所含溶质及其物质的量为_。解析：(1)由图象所示消耗盐酸的体积与产生CO2的体积可知，该溶液的溶质是NaOH和Na2CO3。OA段H先与OH反应生成H2O，待OH消耗完，H再与CO反应生成HCO。AB段发生反应HHCO=CO2H2O，加入35 mL盐酸时，产生的n(CO2)n(H)(3525) mL103Lmol11molL10.01 mol，则V(CO2)22.4 Lmol10.01 mol0.224 L224 mL。(2)由HCO=HCO及HHCOCO2H2O可知，n(CO)(4525) mL103 LmL11 molL10.02 mol，故OA段与H反应的OH为25 mL103 LmL11 molL10.02 mol0.005 mol，即溶液中含NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol。答案：(1)224(2)NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2017高考北京卷，8A改编)CO2气体使Na2O2固体变白，CO2气体被还原()(2)(2017高考天津卷，4A)除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可以将固体加热至恒重()(3)(2017高考江苏卷，3A)Na2O2吸收CO2产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂()(4)(2017高考江苏卷，6A)钠与水反应Na2H2O=Na2OHH2()(5)(2016高考浙江卷，8A)钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火()(6)(2015高考全国卷，13A)向碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中滴入稀盐酸，立即产生气泡()(7)(2015高考山东卷，7A)金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火()(8)(2015高考海南卷)纯碱去油污利用了纯碱的氧化性()(9)(201