2019届高考化学一轮复习精编课件：3.1钠及其重要化合物.ppt

教材案 考纲解读 第1讲钠及其重要化合物 一 钠的结构及性质 1 原子结构 2 物理性质 3 化学性质 1 常见的化学反应 Na 2 钠与水反应的现象 钠与水反应的现象是钠浮在水面上 熔成一个光亮的小球 四处游动 并发出 咝咝 的响声 最后消失 在水中滴入几滴酚酞后看到溶液变为红色 特别提醒 钠与水反应的实验现象的记忆谐音 芙蓉又思红 4 保存及用途 1 保存 实验室中通常把少量钠保存在煤油中 目的是防止钠与空气中的氧气和水发生反应 2 用途 工业上用钠作强还原剂 用于冶炼金属 如4Na TiCl4Ti 4NaCl Na K合金 液态 用做原子反应堆的导热剂 高压钠灯 答案 银白色 NaNa2ONaOHNaOH浓溶液Na2CO3 10H2O 白色块状固体 Na2CO3 粉末 互动探究1金属钠露置在空气中会发生什么样的变化 最终生成什么物质 二 氧化钠和过氧化钠 互动探究2Na2O和Na2O2是否都为碱性氧化物 为什么 答案 不是 碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物 因Na2O 2HCl2NaCl H2O 氧化钠为碱性氧化物 而Na2O2不属于碱性氧化物 因2Na2O2 4HCl4NaCl O2 2H2O 即除了生成盐和水外 还有O2 三 碳酸钠和碳酸氢钠 互动探究3将碳酸钠溶液逐滴滴入稀盐酸中和将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中现象是否相同 为什么 答案 当把碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸时 C 会和相当多的H 发生如下反应 C 2H H2O CO2 从而很快就有气体生成 而把盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中 此时H 浓度低 C 浓度高 首先发生反应C H HC 因此开始没有气体生成 只有C 全部转化为HC后 才会发生反应HC H H2O CO2 而 产生气体 鉴于此 尽管反应物相同 但由于其加入方式的不同将会出现不同的现象 1 概念 某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色 是物理 填 化学 或 物理 变化 2 实验操作 洗 用稀盐酸洗净铂丝 烧 在无色火焰上灼烧至无色 四 焰色反应 蘸 用洁净的铂丝蘸取待测样品 固体或溶液 烧 再次在火焰上灼烧 观察火焰的颜色 洗 将铂丝用稀盐酸洗净 再次灼烧至火焰无色 3 常见金属元素焰色反应的颜色 考点透析 考点1钠的性质 典例1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 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 2Na 2H2O2NaOH H2 OH Ca2 HCCaCO3 H2O 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 技能归纳 1 钠的性质可用一段口诀记忆 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 浮熔游响红 遇酸酸优先 遇盐水在前 2 金属钠与酸溶液反应 Na与H2O反应的实质是Na与H2O电离出的H 反应 酸溶液中H 主要由酸电离得到 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 只有当酸反应完后 才与水反应 例如少量Na投入盐酸中先发生反应 2Na 2HCl2NaCl H2 3 钠与盐的反应 1 钠与盐溶液反应 不能置换出盐中的金属 这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在 即金属离子周围有一定数目的水分子包围着 钠不能直接与其接触 而是先与水反应 再考虑生成的碱与盐的反应 例如钠与氯化铁溶液反应 2Na 2H2O2NaOH H2 3NaOH FeCl3Fe OH 3 3NaCl 2 钠与熔融状态的盐反应 钠可以置换出较不活泼的金属 如 4Na TiCl44NaCl Ti 特别提醒 钠与盐的水溶液反应时 实质上是钠先与水反应生成H2和NaOH 然后再分析生成的NaOH是否与盐发生复分解反应 不能理解为一个简单的置换反应 1 将一小块钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯中 不可能观察到的现象是 A 钠熔成小球并在液面上游动 B 有气体生成 C 溶液底部析出红色物质 D 溶液颜色变浅且有蓝色沉淀生成 学以致用 解析 Na先与溶液中的H2O反应生成H2和NaOH NaOH再与CuSO4反应生成Cu OH 2蓝色沉淀 C项错误 答案 C 考点2过氧化钠的特性及计算 典例2将amol的Na2O2和bmolNaHCO3固体混合后 在密闭容器中加热到250 让其充分反应 假设NaHCO3分解产生的CO2与Na2O2反应完后 H2O g 再与Na2O2反应 1 当剩余固体为Na2CO3 排出气体为O2 H2O g 时 的值为 2 当剩余固体为Na2CO3 NaOH 排出气体为O2 H2O g 时 的值为 解析 题中涉及的化学反应如下 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2 2H2O 2Na2O24NaOH O2 1 当剩余固体为Na2CO3 排出气体为O2 H2O时 因为没有NaOH生成 水未与Na2O2反应 将方程式 2 得 2Na2O2 4NaHCO34Na2CO3 O2 2H2O 由化学方程式可知 2 当剩余固体为Na2CO3 NaOH 排出气体为O2 H2O时 由于有NaOH生成 所以有水与Na2O2反应 假设反应后无H2O生成 将化学方程式 2 得 2Na2O2 2NaHCO32Na2CO3 2NaOH O2 由化学方程式可知此时 1 因为有水生成 所以 1 答案 1 2 1 2 过氧化钠与水 CO2反应规律及相关计算 反应 2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2 2Na2O2 2H2O4NaOH O2 1 先后规律 技能归纳 1 过氧化钠的强氧化性 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 两反应可知 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 等于生成氧气的量 3 电子转移关系 当与CO2 H2O反应时 物质的量关系为Na2O2 e 4 固体质量变化关系 由 两反应可见 每1molCO2 水蒸气分别与足量Na2O2反应时 固体分别增重28g 2g 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m 28n C 或m n H 此规律适用于H2O CO2与Na2O2反应的计算 特别提醒 烃的含氧衍生物CxHyOz 若能写成 CO m H2 n的形式 则 完全燃烧的产物通过足量的Na2O2后 固体增加的质量等于原有机物的质量 学以致用 2 某溶液中含有HC S C CH3COO 4种阴离子 向其中加入足量的Na2O2固体后 溶液中离子浓度基本保持不变的是 假定溶液体积无变化 A HCB S C CD CH3COO 答案 D 考点3NaHCO3和Na2CO3的性质及应用 典例3某研究性学习小组分别用图示甲 乙两装置 探究 NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应 按表中的试剂用量 在相同条件下 将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中 装置的气密性已检查 1 各组反应开始时 装置中的气球体积先变大 该装置中反应的离子方程式是 2 当试管中不再有气体生成时 三组实验出现不同的现象 填写下表的空格 解析 1 甲中发生反应 HC H CO2 H2O 乙中发生反应 C H HC HC H CO2 H2O 故甲中气球先变大 2 由表中试剂用量可知 第 组盐酸均过量 由于NaH CO3的物质的量大于Na2CO3的物质的量 与盐酸反应时 NaHCO3产生的气体多 致使甲中气球的体积大 第 组盐酸均不足 而等量的盐酸分别与足量NaHCO3和Na2CO3反应时 NaHCO3产生的CO2多 因此 甲中气球的体积大 又知Na2CO3过量 还发生反应 C CO2 H2O2HC 吸收部分CO2 片刻后乙中气球又缩小 答案 1 甲 HC H CO2 H2O 2 甲 乙盐酸均过量 n NaHCO3 n Na2CO3 V甲 CO2 V乙 CO2 甲 乙盐酸均不足量 消耗的n NaHCO3 n Na2CO3 V甲 CO2 V乙 CO2 CO2 H2O C 2HC 技能归纳 1 鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法 1 热稳定性不同 2 和酸反应生成气体的速率不同 相同条件下 4 溶液的酸碱性 2 Na2CO3 NaHCO3和盐酸反应 Na2CO3溶液和稀盐酸反应可理解为分步反应 Na2CO3 HClNaHCO3 NaCl NaHCO3 HClNaCl H2O CO2 3 阴离子不同 NaHCO3溶液和稀盐酸反应的化学方程式为NaHCO3 HClNaCl CO2 H2O 1 与等浓度盐酸反应的规律 放出CO2快慢 NaHCO3 Na2CO3 混合物反应先后 因C 结合H 更容易 所以Na2CO3先反应生成NaHCO3 然后NaHCO3再反应 2 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 CO2生成量比较 等物质的量的Na2CO3 NaHCO3分别与足量的盐酸反应 产生的CO2相等 等质量的Na2CO3 NaHCO3分别与足量的酸反应 NaHCO3产生的CO2多 等量的盐酸与足量的Na2CO3 NaHCO3分别反应 NaHCO3产生的CO2多 一定量的NaHCO3受热分解产生的CO2量与受热分解后的残留物与酸反应产生的CO2量相等 特别提醒 1 NaHCO3和Na2CO3与盐酸反应放出CO2的多少与反应物的量有关 2 Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别 但NaHCO3和盐酸不宜用互滴法鉴别 3 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 3 下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的说法中错误的是 A 相同温度下 等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的碱性 前者更强 B 可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 C 在加热的条件下 NaHCO3更易发生分解 D 将澄清石灰水分别加入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中 前者产生沉淀 后者不产生沉淀 学以致用 解析 将澄清石灰水分别加入Na2CO3溶液和NaH CO3溶液中 都会产生CaCO3沉淀 D项错误 答案 D 实验探究钠的重要化合物 一 Na2O2与CO2 H2O的反应 对化学实验的考查有两大趋势 一是探究型实验与研究性学习的整合 二是将经典装置及经典反应原理进行适当调整设计新的实验问题 Na与H2O反应放出H2 Na2O2与H2O CO2反应产生O2将是以气体为核心设计实验的载体 在学习过程中要注意训练和积累 示例1 为了探究 二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应 某课题研究小组的同学们设计了如图的实验装置 分别进行了甲 乙两次实验 2 在实验甲中 试剂X是 在实验乙中 试剂Y是 3 根据上述两个实验现象 得到的结论是 4 为了确保实验现象的准确性 制备CO2所用的反应物最好选用 填字母 A 大理石B 小苏打C 烧碱 D 盐酸E 稀硫酸F 稀硝酸 1 在装入Na2O2后 通入CO2前 关闭K1和K2的目的是 5 CO2和Na2O2的反应机理可用示踪原子分析加以证明 请完成下列反应的化学方程式 Na2O2 C18O2 H218O 解析 1 因实验目的是探究Na2O2与CO2的反应是否需要水的存在 故反应时可先让Na2O2与干燥的CO2反应 然后再与潮湿的CO2反应 所以实验前要注意药品Na2O2的防潮 故关闭K1 K2的目的是防止Na2O2受潮 2 实验甲中 液态试剂X是为了干燥CO2 故X为浓硫酸 实验乙中 液态试剂Y是为了使CO2潮湿且不和CO2作用 故可选用NaHCO3饱和溶液或水 4 因盐酸 硝酸具有挥发性 反应产生的CO2气体中混有HCl等干扰因素 又因硫酸钙微溶 故CO2的制取不能选用稀硫酸与大理石 因此只能选用稀硫酸和小苏打 5 结合实验现象分析知Na2O2与C18O2反应是Na2O2先与O作用 生成Na18OH和H2O2 H2O2再分解生成H2O和O2 Na18OH与C18O2作用生成Na2C18O3和O 所以反应的化学方程式为Na2O2 2O2Na18OH H2O2 2H2O22H2O O2 2Na18OH C18O2Na2C18O3 O 总反应的化学方程式为2Na2O2 2C18O2 2O2Na2C18O3 O2 2H2O 2 浓硫酸 饱和NaHCO3溶液或水 3 二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应 4 BE 5 2 2 2 2Na2C18O3 O2 2H2O 答案 1 防止Na2O2受潮 干扰 对实验进行正确地设计和评价 示例2 某校四个化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体 分别用不同方法做了以下实验 如图 所示 二 Na2CO3与NaHCO3的鉴别及性质比较 Na2CO3与NaHCO3是日常生活中常接触到的两种钠盐 高考经常将二者的鉴别 用途 推断 计算等作为热点来考查 解题时要注意分析仪器的特点 排除杂质的 1 一 二两小组分别用图 所示装置进行实验 其中能够达到实验目的的是 填实验装置序号 2 接着三 四小组用图 所示装置进行