2014高考化学一轮复习专题二第一单元钠、镁及其化合物.ppt

第一单元钠、镁及其化合物,1理解并能应用常见金属的活动顺序。2了解Na、Mg及其重要化合物的主要性质和重要应用。3了解金属材料在生产和生活中的重要应用。,1NaHCO3和Na2CO3的相互转化、鉴别及与酸反应的图像分析。2Na2O2与H2O和CO2反应的有关计算。3海水中镁的提取及海水的综合利用。,一、钠1物理性质,2化学性质,与水反应：_与酸(盐酸)反应：_与乙醇反应：_与盐溶液(如硫酸铜溶液)反应：2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2Na2SO4H2,2Na2H2O=2NaOHH2,2Na2HCl=2NaClH2,2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2,4钠的保存实验室通常将少量钠保存在_中，目的是防止钠与空气中的O2和水反应。,4NaCl,热交换剂,黄光,煤油,钠与水、酸、盐溶液反应的实质是怎样的？提示(1)Na与H2O反应的实质是Na置换H2O电离出的H，酸溶液中H主要由酸电离得到的，所以Na投入酸溶液中时，首先与酸反应，且比在纯水中反应剧烈；当酸反应完后，再考虑钠与水反应。(2)钠与盐溶液的反应：先与水反应，再考虑生成的碱是否与盐反应，如钠与FeCl3反应：2Na2H2O=2NaOHH2，FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl。,二、钠的化合物1钠的氧化物,白,淡黄,不是,Na2O,H2O=2NaOH,2Na2O22H2O=,4NaOHO2,Na2O,CO2=Na2CO3,2Na2O22CO2,=2Na2CO3O2,Na2O2HCl,=2NaClH2O,2Na2O24HCl=,4NaCl2H2OO2,2碳酸钠与碳酸氢钠,纯碱,风化,小,Na2CO3CO2H2O,Ca2,CO32=CaCO3,三、镁的提取与性质1镁的提取,MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2,Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O,为什么将六水合氯化镁晶体加热生成无水氯化镁，需要在HCl气氛中进行？提示将六水合氯化镁晶体在HCl气氛中加热可以抑制MgCl2的水解，得到纯净的无水氯化镁。,2镁的性质(1)与非金属单质的反应,耐高温,钠与滴有酚酞的水反应的现象及解释的记忆,一种方法,注意Na2O2的三个易错点,三个易错点,1钠与酸溶液反应规律钠与酸反应时先与酸反应，酸消耗完后再与水反应。2钠与碱溶液反应规律将钠投入到饱和石灰水中，由于钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应消耗了溶液中的水，溶液中OH浓度增大，并且放热，从而使微溶的Ca(OH)2固体析出。,三条规律,(1)将钠投入到CuSO4溶液中，可观察到有气体和蓝色沉淀生成。首先发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，然后，生成的NaOH与CuSO4发生复分解反应：2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4，总反应的化学方程式：2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2Na2SO4H2。(2)将钠投入到氯化铵溶液中，会有氢气和氨气生成。首先发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，并且放热，然后，生成的NaOH与NH4Cl发生复分解反应：NaOHNH4Cl=NaClH2ONH3，总反应的化学方程式：2Na2NH4Cl=2NaCl2NH3H2。,3钠与盐溶液反应规律,(3)将钠投入到AlCl3溶液中，首先发生反应：2Na2H2O=2NaOHH2，然后，生成的NaOH与AlCl3发生复分解反应：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl。若加入的金属钠过量，则生成的NaOH过量，过量的NaOH又会使Al(OH)3沉淀溶解：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。,1钠在空气中放置最终产物的判断,四个判断,2镁条在空气中燃烧产物的判断空气中的O2、N2及CO2均可与Mg发生反应，生成MgO、Mg3N2、C等固体，因此镁条在空气中燃烧的产物是混合物。3Na2O2的氧化性和还原性的判断Na2O2中氧为1价，属于氧元素的中间价态，因此它既可以表现出氧化性又可以表现出还原性，但以氧化性为主。(1)遇I、Fe2、S2、SO32、SO2、H2S等还原性物质和品红、石蕊等表现出氧化性。(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。(3)遇CO2、H2O、H则发生自身的氧化还原反应。,4NaOH与CO2产物的判断,鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液时，要注意不能使用澄清石灰水，因为二者均能与澄清石灰水生成白色碳酸钙沉淀。虽然NaHCO3与Ca(OH)2反应的离子方程式存在量多、量少的问题，但无论哪一种，都立即生成白色沉淀。,我的警示,工业上以NaCl为原料生产纯碱，试简单解释其生产过程？提示将CO2通入氨化的饱和食盐水中析出NaHCO3沉淀，过滤，将NaHCO3受热分解得纯碱，将生成CO2循环利用。,问题征解,钠的性质可用一句话表示：钠与酸、水、氯、氧、硫均反应，安全保存在煤油中。或用一段话记忆：银白轻低软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游嘶红，遇酸酸优先，遇盐水在前。,必考点13从实验着手考查钠的有关性质,(2013新沂调研)钠与FeSO4溶液反应，很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示装置进行实验改进：先往试管内新制备的FeSO4溶液液面上覆盖一薄层汽油，然后将试管放入盛有热水的烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠，并迅速塞上带导管的单孔塞。,【典例1】,(1)实验中汽油的作用是_。(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有_色沉淀生成。(3)如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒可能发生爆炸，其原因是_。(4)写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式_。,思维引入Fe2具有较强的还原性，极易被氧化。思考汽油的作用，注意实验的安全。钠与水反应生成NaOH，NaOH与FeSO4反应生成Fe(OH)2。解析由于Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，要想看到完整的实验现象关键是隔绝空气。钠投入到FeSO4溶液中首先与水反应生成H2及NaOH，NaOH与FeSO4反应生成白色的Fe(OH)2沉淀。钠与水反应放出大量热，能使氢气、汽油蒸气、空气组成的混合气体发生爆炸。答案(1)受热时汽化，其蒸气将试管内空气排尽，起保护气作用(2)白(3)钠与水剧烈反应放出大量热，使由氢气、汽油蒸气、空气组成的混合气发生爆炸(4)2Na2H2OFe2=2NaFe(OH)2H2,金属钠与可溶性盐溶液反应的思考方法,金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应，如图甲、乙所示分别用来完成下列实验。,【应用1】,(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中加入一块金属钠。下列现象描述正确的是_(填字母)。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反应开始后，溶液由无色变红色D恢复到室温时，烧杯底部有固体物质析出(2)请补充并完成甲实验中从试剂瓶中取出钠至向烧杯投入钠的有关操作：用镊子从试剂瓶中取出一小块钠_用镊子夹取切好的金属钠投入盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中。(3)某同学用镊子夹住一块钠，按图乙所示方法来收集产生的气体，但钠很快脱落，实验没有成功。正确的操作应为_。,解析(1)钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中，反应原理是钠先与水反应，然后生成的氢氧化钠再与碳酸氢钙反应：2Na2H2O=2NaOHH2，OHCa2HCO3=CaCO3H2O，所以现象为A、B、D。(2)用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切一块绿豆粒大小的钠，并将多余的钠放回原试剂瓶中。(3)由于钠与水反应时熔化为液体，所以无法完成，应用带有一些小孔的铝箔把钠包好，再用镊子夹住。答案(1)ABD(2)用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切一块绿豆粒大小的钠，并将多余的钠放回原试剂瓶中(3)用带有一些小孔的铝箔把钠包好，再用镊子夹住,1Na2O2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。若将Na2O2投入到一些溶液中时除考虑生成的NaOH外还要考虑其强氧化性。2Na2O2与CO2、H2O反应的定量关系(1)物质的量关系：无论是CO2或H2O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。,必考点14对Na2O2特殊性质的考查,(2)电子转移关系：当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O22e。(3)固体质量关系：Na2O2与CO2和H2O反应相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”。凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，Wg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，固体质量增重为Wg。(4)先后关系：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，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。,(2012宿迁调研)用脱脂棉包住0.78gNa2O2粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴1mL水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由实验现象可得出的结论是：Na2O2与H2O反应有氧气生成且反应为_反应。(2)如果用嘴通过细管向脱脂棉中吹气，脱脂棉也能燃烧起来，试写出反应的化学方程式_、_；若向其中吹入的是SO2气体，脱脂棉_(填“能”或“不能”)燃烧起来。(3)H2和CO的混合气体0.02g通入一盛有0.78gNa2O2的密闭容器中，再通入过量O2，并用电火花点燃使其充分反应，容器中固体增加的质量为_g。,【典例2】,思维引入由燃烧的条件判断Na2O2与水反应的特点。由Na2O2具有强氧化性，SO2具有较强还原性判断产物。利用固体增重关系进行判断。解析(1)脱脂棉能燃烧，说明Na2O2与H2O的反应属于放热反应且有助燃气体O2生成。(2)吹出的气体中含有大量水蒸气和CO2，与Na2O2反应均为放热反应且有O2生成。而SO2与Na2O2反应基本无助燃的O2产生(SO2Na2O2=Na2SO4)，所以不能燃烧。(3)根据复合化学方程式有：Na2O2H2=2NaOH、Na2O2CO=Na2CO3可知，0.78gNa2O2是过量的，固体增加的质量即H2和CO的质量，为0.02g。答案(1)放热(2)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2不能(3)0.02,Na2O2跟CO、H2的反应(在有足量O2存在的条件下)的计算技巧,过量的NaHCO3和少量的Na2O2混合，在密闭体系中充分加热，最后排除气体物质，残留物是()。ANa2O、NaOHBNaHCO3、Na2CO3CNa2CO3DNaOH解析由于NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，而生成物CO2、H2O都能与Na2O2反应，但NaHCO3是过量的。生成的CO2、H2O对于Na2O2来说也是过量的。此时必须弄清Na2O2究竟先与CO2反应，还是先与H2O反应，还是任意发生？设想如果先与H2O反应，生成的NaOH还会再与CO2反应，最终还是生成Na2CO3，可见，Na2O2首先应与,【应用2】,CO2反应，当CO2消耗尽，如果还有Na2O2，接下来才是Na2O2与H2O反应。既然混合物中NaHCO3过量。则判断残留固体应为Na2CO3。答案C,1根据热稳定性不同,必考点15Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法,2根据与酸反应生成气体的情况不同,3根据阴离子不同用盐鉴别,4根据溶液的酸碱性鉴别,(2013扬州中学调研)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。,【典例3】,(1)只根据图、图所示实验，能够达到实验目的的是_(选填“”或“”)(2)图、图所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_，,与实验相比，实验的优点是_(填选项序号)A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。,思维引入明确实验目的，结合Na2CO3和NaHCO3的性质分析4个装置的可行性，进行实验评价。解析装置不能达到实验目的，二者现象相同，都与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体，装置可以根据对比两者与盐酸反应放出CO2的速率及等质量时放出CO2的多少来进行鉴别。NaHCO3加热可以分解产生CO2，Na2CO3加热不分解，可以利用装置鉴别。装置是改进装置，试管A中装入碳酸钠，直接加热，试管B中装入碳酸氢钠间接加热，若NaHCO3分解而直接加热的Na2CO3不分解，则可验证碳酸氢钠不稳定。,1反应速率：浓度相同时，NaHCO3比Na2CO3反应速率快。2消耗酸的量：(1)等物质的量的Na2CO3、NaHCO3与酸反应时，消耗酸的物质的量之比为21。(2)等质量的Na2CO3、NaHCO3消耗酸的物质的量之比为8453。(3)生成CO2的量：等物质的量的Na2CO3、NaHCO3产生的CO2一样多。等质量时，Na2CO3、NaHCO3生成CO2的物质的量之比为4253。,Na2CO3、NaHCO3与足量同浓度酸反应的分析思路,有关纯碱和小苏打的叙述正确的是()。A等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应，Na2CO3产生的CO2多B等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同浓度盐酸反应，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DNa2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钡反应,【应用3】,解析Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应，有关物质的质量关系是：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2106g73g44gNaHCO3HCl=NaClH2OCO284g36.5g44g显然，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3产生的二氧化碳多，Na2CO3消耗盐酸多，故A、B不正确；向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH)2溶液有如下反应：HCO3OH=CO32H2O，CO32Ba2=BaCO3，C选项不正确；Na2CO3、NaHCO3均能与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀，D选项正确。答案D,1看清横坐标、纵坐标表示的含义。2看清曲线的趋势、拐点的意思。并注意量的关系。3结合图像分析反应的过程。,与盐酸反应图像题的分析思路,向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：,当场指导,则下列分析都正确的组合是()。,答案B,解题指导(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始无明显现象，后有无色气体放出：CO32H=HCO3、HCO3H=H2OCO2。(2)向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液，有无色气体放出：CO322H=H2OCO2。(3)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图像向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图1所示；向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图2所示；向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的,关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为11，其他比例的图像请参照写)；向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的物质的量与产生CO2的物质的量的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为11，其它比例的图像请参照写)。,Hold住考向,名师揭秘,近几年对本单元的考查主要集中在钠及某些化合物上，如NaH的还原性；Na2O2的氧化性及与CO2、H2O反应过程中电子转移数目的判断；Na2CO3、NaHCO3性质的异同，鉴别、除杂、相互转化。对镁的考查多集中在镁与CO2、N2的反应上。特别是以镁及镁的矿石的综合应用为载体的工艺流程题，值得关注。,1判断下列叙述的正误(1)一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA()(2012海南，7B)(2)金属钠着火时，用细沙覆盖灭火()(2012福建，6D)(3)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()(2011北京理综，10C),钠及其氧化物的性质,(2010全国新课标，7A)(5)Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2H2O=2Na2OHO2()(2010天津，5B)(6)Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同()(2010山东，13B)(7)Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg()(2009重庆理综，9B),解析(1)0.1molNa与O2反应无论生成Na2O，还是Na2O2，Na均显1价，转移0.1NA电子。(2)细沙覆盖，隔绝空气，正确。(3)温度升高后的产物为Na2O2；(4)Na2O2是离子化合物，其电子式应标出阴、阳离子。(5)原子不守恒，正确的是2Na2O22H2O=4Na4OHO2。(6)前者生成碳酸钠，后者生成碳酸钠的同时还有O2。(7)Na与水首先发生反应生成NaOH和H2，NaOH再与MgCl2反应生成Mg(OH)2和NaCl，得不到Mg。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7),Na2O2Na2ONa2CO3NaClABCD解析、溶于水，溶质都是0.02mol的NaOH，OH的浓度都为0.2molL1，溶于水所得溶液中CO32水解生成HCO3和OH，使得阴离子浓度稍微大于0.1molL1，形成的溶液中c(Cl)0.1molL1，故C项正确。答案C,2(2010安徽，13)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)()。,3(2011上海，20)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)()。,解析2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，固体质量增重为“CO”，当固体质量增重为28g时，参加反应的Na2O2、CO2和生成的Na2CO3均为1mol，转移电子也为1mol。答案AC,A切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2NaO2=Na2O2B向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色2AgClS2=Ag2S2ClCNa2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物2Na2O22CO2=2Na2CO3O2D向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2HCO3Ca22OH=CaCO3CO322H2O,NaHCO3和Na2CO3性质,1(2012北京理综，7)下列解释实验现象的反应方程式正确的是()。,解析Na在常温下与O2反应生成Na2O，加热的条件下才生成Na2O2，A错；AgCl悬浊液中加入Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，这属于沉淀的转化，即AgCl白色沉淀转化为更难溶的Ag2S黑色沉淀，B正确；Na2O2在潮湿的空气中会先与H2O反应生成NaOH固体，NaOH固体吸水形成白色粘稠物，再与空气中的CO2反应，故C错；D选项中NaHCO3少量，而Ca(OH)2过量，故离子方程式应为HCO3OHCa2=CaCO3H2O，D错。答案B,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,2(2011北京，11)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数的是()。,答案C,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加入稀盐酸解析溶液中通入过量CO2：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3。答案A,3(2009海南，3)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()。,4(2009全国卷，8)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Na2CO3溶液中逐滴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12C等质量的NaHCO3和Na2CO3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Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出,解析CaCO3与CO2生成Ca(HCO3)2后，再加入NaHCO3，仍都是可溶性的碳酸氢盐，故A项错。B项中，仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B错；C项中，其中NaHCO3的物质的量多，放出的CO2多，C错；D项发生了反应：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，由于溶解度较大的Na2CO3转化成溶解度较小的NaHCO3，且又消耗一部分溶剂H2O，故有NaHCO3晶体析出，对。答案D,1(2011海南，14(1)(2)(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的_，还生成少量的_(填化学式)。(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，其中镁的化合价是_，该化合物水解的化学方程式为_。解析(1)Mg在空气中燃烧时，Mg与O2、CO2、N2均发生反应，生成白色MgO固体，以及Mg3N2和C。(2)CH3MgCl中Cl元素为1价，Mg元素为2价，发生水解反应的化学方程式为：2CH3MgCl2H2O=2CH4Mg(OH)2MgCl2。,对镁及其化合物性质的考查,答案(1)MgOMg3N2、C(2)22CH3MgCl2H2O=2CH4Mg(OH)2MgCl2,A将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁条于其中探讨Mg的活泼性B将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体,2(2011广东，10)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()。,解析A稀释方法不对。C.不能直接倒入，应采用玻璃棒引流。D.表面皿不能用于加热蒸干溶液，而且MgCl2溶液加热蒸干得MgO固体。答案B,3(2011上海，22)物质的量为0.10mol的镁条在