高考化学 考点一遍过 专题14 钠及其重要化合物.doc

考点14 钠及其重要化合物一、钠的性质、制备、保存及用途1物理性质（1）软质软，硬度小；（2）亮银白色，有金属光泽；（3）轻密度比水小，比煤油大；（4）低熔点低；（5）导可导电、导热。2化学性质（1）钠暴露在空气中的变化及反应分析所以钠暴露在空气中，最终得到的是白色粉末。部分反应如下：4na+o22na2ona2o+h2o2naoh2na+2h2o2naoh+h22naoh+co2na2co3+h2o需要特别指出的是na2co3的形成并非na2o+co2na2co3反应所致，因na2o更易与水反应。（2）钠与酸溶液的反应酸过量时：钠与酸电离出的h+反应；酸不足时：先与酸电离出的h+反应，过量的钠再与水反应。（3）钠与碱溶液的反应钠与碱溶液反应的实质是na与水的反应。（4）钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。钠不能把盐溶液中的金属阳离子置换出来。在有关计算中要特别注意两点：一是只要有水，na就会与水发生反应，直到na反应完全；二是生成naoh的同时，生成的h2会从溶液中逸出。3钠的制备与保存（1）钠在自然界以化合态形式存在。工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠：2nacl(熔融)2na+cl2。（2）金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。4用途（1）kna合金用于原子反应堆，作导热剂。（2）制备na2o2。（3）作电光源：高压钠灯。（4）冶炼稀有金属。二、过氧化钠的性质1化合价与性质的关系，因此na2o2既有氧化性，又有还原性，但主要表现出较强的氧化性。2强氧化性的表现实例三、氢氧化钠的性质、用途及保存1物理性质氢氧化钠俗称“苛性钠”、“烧碱”、“火碱”，晶体为白色，熔点318.4 ，吸湿性很强，易吸水而潮解，易溶于水。2化学性质氢氧化钠是可溶性强碱，具有碱的通性，如能与酸、酸性氧化物反应生成盐与水，能使酸碱指示剂变色。此外还具有如下一些特殊的性质。（1）与铝、硅单质的反应2naoh+2al+2h2o2naalo2 +3h22naoh+si+h2ona2sio3+2h2（2）与两性氧化物、两性氢氧化物的反应2naoh+al2o32naalo2+h2onaoh+al(oh)3naalo2+2h2o（3）与非金属氧化物的反应so2+2naohna2so3+h2o2no2+2naohnano2+nano3+h2o（4）与铵盐的反应反应实质：+ohnh3h2o（5）与有机物的反应油脂与氢氧化钠在加热条件下可发生皂化反应；酯在碱性条件下可发生较彻底的水解反应等。3氢氧化钠的用途及保存（1）用途：氢氧化钠是一种重要的化工原料，固体氢氧化钠可用作中性气体或碱性气体的干燥剂。（2）保存方法：在实验室中，氢氧化钠可密封保存于塑料瓶或玻璃瓶中，但瓶塞需用橡胶塞，不可用玻璃塞。四、碳酸钠与碳酸氢钠1物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式na2co3nahco3俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水水中易溶，但比na2co3的溶解度小2化学性质（1）热稳定性na2co3性质稳定，受热难分解。nahco3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2nahco3na2co3co2h2o。（2）与酸(足量盐酸)反应(写出离子方程式)na2co3：2hco2h2o；nahco3：hco2h2o。（3）与碱(naoh溶液)反应(写出化学方程式)na2co3：与naoh不反应；nahco3：nahco3naohna2co3h2o。（4）溶于水呈碱性的原因(写出离子方程式)na2co3：h2ooh；nahco3：h2oh2co3oh。（5）与盐(cacl2)溶液反应(写出离子方程式)na2co3：ca2caco3；nahco3：与cacl2不反应。3主要用途（1）碳酸钠：玻璃、造纸、制皂、洗涤。（2）碳酸氢钠：发酵、医药、灭火器。五、碱金属的一般性和特殊性1碱金属的一般性相似性递变性(由li到cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为+1金属性逐渐增强单质性质物理性质(除cs外)都呈银白色，密度较小，熔点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐渐降低 化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与o2反应越来越剧烈，产物越来越复杂；与h2o反应的剧烈程度逐渐增强2碱金属的特殊性（1）碱金属的密度随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。（2）碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。（3）碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以h形式存在，显1价，碱金属氢化物是强还原剂。（4）一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但nahco3的溶解度比na2co3的小)。（5）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属na、k等需立即放回原瓶。（6）与o2反应时，li只生成li2o，na在常温时生成na2o，加热时易形成na2o2。六、焰色反应1定义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，这在化学上叫作焰色反应。2操作步骤（1）干烧：实验开始时，将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原火焰颜色相同为止。（2）蘸、烧与观色：将铂丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。（3）洗、烧：将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的杂质。3应用（1）用于检测某种金属元素是否存在。（2）添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。4常见元素的焰色na：黄色；k：紫色；li：紫红色；ca：砖红色；cu：绿色。（1）焰色反应属于物理变化，焰色属于元素的性质，即同种元素的单质或化合物，固体或相应的溶液均会产生同样的焰色。（2）焰色反应适用于检验某些常规化学方法不能鉴定的金属元素，如na、k等。（3）观察钾的焰色反应时，要透过蓝色钴玻璃，这是因为大部分钾的化合物里含有少量的钠，钠的黄色火焰会影响观察结果，用蓝色钴玻璃可以滤去杂质钠的焰色。（4）用稀盐酸清洗铂丝而不用稀硫酸的原因：铂丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。考向一 na的性质及应用典例1 把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是a放入饱和naoh溶液中：有氢气放出，溶液的ph增大b放入稀cuso4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出c放入mgcl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成d放入nh4no3溶液中：有无色无味气体放出【答案】c1一定温度下，向饱和naoh溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述中不合理的是anaoh溶液浓度增大，并放出h2b溶液中naoh的质量分数不变，有h2放出c溶液的质量减小，有h2放出d钠浮于液面，到处游动，发出“嘶嘶”的响声钠与盐溶液反应的思维流程考向二 过氧化钠的性质及应用典例1 为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有na2o2或k2o2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于na2o2的叙述正确的是ana2o2中阴、阳离子的个数比为11bna2o2分别与水及co2反应产生相同量的o2时，需要水和co2的质量相等cna2o2分别与水及co2反应产生相同量的o2时，转移电子的物质的量相等dna2o2的漂白原理与so2的漂白原理相同【答案】c2某溶液由nahco3、na2co3、na2so3、ch3coona四种物质溶解而成，向该混合溶液中加入足量的na2o2，溶液中离子浓度增大的是na+ ch3cooabcd考向三 过氧化钠与二氧化碳、水反应的规律2na2o2+2co22na2co3+o22na2o2+2h2o 4naoh+o2以上反应中na2o2既作氧化剂又作还原剂，co2和h2o既不是氧化剂又不是还原剂。学、1物质的量关系无论是co2、h2o(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的na2o2时，co2、h2o(g)与放出o2的物质的量之比均为21，解答此类问题可借助物质的量守恒关系。2电子转移关系根据上式，由电子转移关系可知，存在关系：2 mol na2o21 mol o22 mol 电子。3固体质量关系将co2看作co燃烧所得：2co+o22co2；2na2o2+2co22na2co3+o2。由，推知co+na2o2na2co3。将h2o看作h2燃烧所得：2h2+o22h2o；2na2o2+2h2o4naoh+o2。由，推知h2+na2o22naoh。所以na2o2与co2、h2o反应增加的质量为与co2、h2o等物质的量的co、h2的质量。根据上述分析，可以得出以下结论：（1）将co或h2的燃烧产物co2或h2o通过na2o2固体，可以看成co或h2直接与na2o2反应，所以固体增加的质量就是参加反应的co或h2的质量。（2）凡是分子组成符合(co)n(h2)m形式的一种或几种物质，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固体后，na2o2固体增加的质量必为w g。中学阶段常见的符合这一关系的物质有无机物：h2、co及h2和co的混合气体；有机物：ch3oh、hcho、ch3cooh、hcooch3、ch3ch(oh)cooh(乳酸)、c6h12o6(葡萄糖)等。4气体体积关系co2、h2o(g)与过量的na2o2反应，所得o2的体积为相同状况下co2或h2o(g)体积的一半。5反应的先后问题一定量的na2o2与一定量的co2和h2o(g)的混合物反应，可视作na2o2先与co2反应，待co2反应完后，na2o2再与h2o（g）发生反应。下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 ana2o2吸收co2产生o2，可用作呼吸面具供氧剂 bclo2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 csio2硬度大，可用于制造光导纤维 dnh3易溶于水，可用作制冷剂 2根据侯氏制碱原理制备少量nahco3的实验，经过制取氨气、制取nahco3、分离nahco3、干燥nahco3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是3某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为anahco3、al(oh)3 bagcl、nahco3cna2so3 、baco3 dna2co3、cuso4答案1【答案】a 2【答案】d【解析】na2o2与水反应生成naoh和o2，溶液中na+增多，正确；na2o2与水反应生成的naoh与反应生成，错误、正确；na2o2有强氧化性，能将氧化为，错误；加入na2o2后溶液的碱性增强，抑制了ch3coo的水解，使ch3coo的浓度增大，正确。【易错警示】本题考查了na2o2的强氧化性及na2o2与水反应生成的naoh参与的相关反应。易忽略碱性环境下ch3coo的水解平衡左移，误认为ch3coo的浓度不变而错选c。3【答案】c【解析】由题意知，三种物质完全反应后压强为零，说明最终剩余固体为na2co3和naoh。根据凡是分子组成符合(co)n(h2)m形式的一种或几种物质的混合物与足量na2o2反应，固体na2o2增加的质量等于该混合物的质量的规律，要使o2和ch4的组成符合(co)n(h2)m的形式，则必须有n(o2)n(ch4)=12。假设有1 mol o2、2 mol ch4与n mol na2o2反应：2ch4+o2+na2o2 na2co3+naoh，然后由氢原子守恒确定naoh的物质的量为8 mol，由碳原子守恒确定na2co3的物质的量为2 mol，最后求出na2o2的物质的量为6 mol，即可得出反应的化学方程式：2ch4+o2+6na2o22na2co3+8naoh，即c项正确。4【答案】（1） 气球膨胀较大；产生气泡较剧烈（2）2nahco3na2co3co2h2oca2+2oh+co2caco3+h2o（3）nahco3 b试管中的温度低于a试管中的温度（3）小试管b内的温度比大试管a内的温度低，只有将nahco3置于b中才能证明nahco3更易分解。5【答案】a【解析】图像中从o点即开始产生co2气体，对应溶液中的溶质为nahco3，正确；图像中oa段消耗hcl的量小于ab段消耗hcl的量，对应的溶液中的溶质为na2co3和nahco3，且二者的物质的量之比1，正确；图像中，oa段消耗hcl的量等于ab段消耗hcl的量，对应溶液中的溶质为na2co3，不正确；图像中，oa段消耗hcl的量大于ab段消耗hcl的量，对应溶液中的溶质为na2co3、naoh，不正确。1【答案】d【解析】na在空气中发生变化过程为：nana2onaohna2co3xh2ona2co3。a中，涉及的是nana2o的变化，因为金属钠是银白色，而氧化钠为白色，故可以看到表面迅速变暗；b中，涉及的是naoh吸收空气中的水分而在表面形成溶液；c中，涉及的是na2co3xh2ona2co3的变化，风化后得到碳酸钠粉末；d中，在以上所有变化中，只有nana2o过程为氧化还原反应。2【答案】b【解析】焰色反应可以用来检测某些金属元素(金属化合物和金属单质)的存在，故a错。部分金属元素能发生焰色反应，不同金属的焰色反应不同，所有可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花，故b正确。不能用稀硫酸清洗用过的铂丝，只能用盐酸清洗，故c错。钾元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察，故d错。3【答案】c 4【答案】d【解析】d装置是封闭系统，没有明显变化出现，且装置不安全，不能通过观察实验现象说明co2与naoh溶液发生了反应。故选d。5【答案】d【解析】naoh溶液中通入co2气体，发生反应：2naohco2=na2co3h2o，当co2气体过量时发生：na2co3co2h2o=2nahco3。根据图像可判断，naoh溶液中通入co2气体后的产物为na2co3、nahco3。加入足量盐酸后，na2co3和nahco3某些方面全部反应生成nacl，根据化学反应中原子守恒，则有n(na)n(cl)，所以n(naoh)n(hcl)0.2 moll10.1 l0.02 mol，既得c(naoh)0.2 moll1，a错误；75 ml盐酸用来生成co2，n(co2)n(hcl) 0.015 mol，体积为0.336 l，b错误；溶液中不含naoh，c错误、d正确。6【答案】c【解析】混合物在密闭容器中加热到250 时，可能发生如下反应：2nahco3na2co3co2h2o，2na2o22co2=2na2co3o2，2na2o22h2o=4naoho2，2naohco2=na2co3h2o，由上述反应，可得总的反应方程式为、na2o22nahco32na2co3o2h2o，、2na2o22nahco32na2co3o22naoh ，当排出o2和h2o的物质的量之比为11时，只能发生反应、，2可得：4na2o26nahco36na2co32o22naoh2h2o，故n(na2o2)：n(nahco3)4623。7【答案】a 8【答案】d【解析】本题涉及的反应较多，关系较复杂，宜采用关系式法求解。因2nah2，2na2o2o2，2h2o22h2o，由672 ml混合气体点燃恰好完全反应知v(h2)2v(o2)，则n(na)2n(na2o2)，由排除法可知d正确。9【答案】c【解析】用盐酸滴定na2co3和nahco3的混合溶液会出现两个计量点。第一个计量点之前发生的反应为+h+，第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为+h+co2+h2o，a项错误；第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是cl，无大量存在，b项错误；根据图像和离子方程式可知c项正确；使用该方法测定na2co3和naoh混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到3个计量点，发生的反应分别是h+ohh2o、+h+、+h+co2+h2o，d项错误。10【答案】（1）fedc（2）石灰石或大理石或块状caco3饱和碳酸氢钠溶液或饱和nahco3溶液（3）b（4）防止倒吸吸收多余的nh3，防止污染空气（5）过滤（6）nacl取少量固体放入试管中，加热，固体大部分消失，在试管口内壁又有较多的固体凝结【解析】（1）制备nahco3发生反应式naclco2nh3h2o=nahco3nh4cl，装置a制备co2，制出co2混有hcl必须除去，因此a接f，装置b制备nh3，nh3易溶于水，要防止倒吸，因此e接d，b接c。（2）装置a制备co2，此装置是启普发生器的简易装置，因此用的反应物是石灰石或大理石或块状caco3，装置d的作用是除去co2中混有hcl，因此装置d中盛放的是饱和碳酸氢钠溶液。（3）因为nh3极易溶于水，且氨水显碱性，为了更好利用co2，应先通入nh3，即先让b发生反应。（4）干燥管的作用是防止倒吸，nh3有毒，防止nh3污染空气，因此无水氯化钙的作用是吸收多余的nh3，防止污染空气。（5）根据（1）的反应方程式，应采取过滤的方法得到nahco3固体。（6）加入此固体粉末，有nh4cl晶体析出，所加物质为nacl，nh4cl不稳定受热易分解，因此操作是取少量固体放入试管中，加热，固体大部分消失，在试管口内壁又有较多的固体凝结。1【答案】a【解析】a过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，a正确；b因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，b错误；c二氧化硅透光性好，用于制造光导纤维，c错误；d