高中化学 考点过关（中）考点8 金属钠及其化合物（必修1）.doc

考点过关（中）考点8 金属钠及其化合物元素及其化合物的知识是高中化学的重要组成部分,是化学理论的核心载体,元素及其化合物知识点多，涉及面广，与生产、生活、科技等问题密切相关，是化学学习和研究的重点。金属及其化合物的核心考点是钠、铝、铁及其化合物的性质及转化关系,合金的概念及其重要应用,金属及其化合物的反应条件、反应现象、反应规律及应用,以上应用中的有关计算。许多试题都以元素化合物知识为载体,涉及元素化合物的组成、结构、性质、变化与制备等知识，设置选择题或综合实验试题,并与离子反应、氧化还原反应等基本概念及基本理论相结合,关注金属及其化合物知识在生产生活中广泛的应用性、性质的多样性，侧重考查学生运用所学化学知识分析、解决问题的能力。钠及其化合物是金属及其化合物的典型代表之一，并渗透到整个中学化学学习的各个阶段之中,是学习的重点，主要包括金属钠的性质、氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等内容。钠为银白色立方体结构金属，质软而轻可用小刀切割，密度比水小，为0.97g/cm3，熔点97.81，沸点882.9。钠是热和电的良导体，具有较好的导磁性，钾钠合金（液态）是核反应堆导热剂。钠是一种硬度小、熔点低的银白色的金属，具有金属光泽。钠原子的最外层只有1个电子，很容易失去，所以有强还原性。常温下极易被氧化，加热时可燃烧生成淡黄色的na2o2。因为钠在空气中极易被氧化，实验室保存钠时应与空气隔绝，通常保存在煤油中。钠在常温下与氧气反应的化学方程式是4nao2=2na2o，在加热或点燃时反应的化学方程式是2nao2na2o2，由此得出的结论是反应条件不同，其产物不同。钠与水反应的化学方程式是2na2h2o=2naohh2，按照不同的分类方法，钠与水的反应属于置换反应、离子反应、氧化还原反应、放热反应，na 是还原剂，h2o 是还原剂，naoh是氧化产物，h2是还原产物。钠与水反应过于剧烈，一般不用此反应制备h2，金属钠失火不能用水或泡沫灭火器灭火，一般用砂土盖灭。钠与酸反应时先与酸中的h反应，如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠不反应，只发生钠与水的反应。如果盐溶液中的溶质与氢氧化钠反应，则会发生两个反应。【例1】用如图所表示的方法研究金属钠与水反应的性质，其中a是用带孔的锡箔包着的小块的金属钠。(1)从大块钠上取下的小块钠要用滤纸擦一擦，这样做的目的是_。(2)包裹钠块的锡箔要预先扎上足够多的小孔，若孔数不够，可能出现的不良后果是_。假如在实验刚开始就将镊子松开拿出水面，a表现出的现象是_，出现这种现象的原因是_。(3)据预测，钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。证明生成的气体是氢气的实验方法是_；证明生成氢氧化钠的实验方法和相应的现象是_；(4)如果用饱和碳酸钠溶液代替水做钠的性质实验的研究有金属钠参加的化学反应的方程式是_；其他化学反应的方程式是(假设溶液的温度保持不变)_；再向烧杯中加入足量的稀盐酸，化学反应的化学方程式是_。【答案】(1)擦去钠表面上的煤油，避免影响实验效果(2)发生爆炸a浮在水面上钠的密度小于水的密度，反应生成的氢气增大了a所受的浮力(3)在气体充满试管时，在水中单手握管、拇指封口，管口朝下拿出水面在火焰的近处横置试管，管口靠近火焰，松开拇指点燃气体向烧杯内的溶液中滴入3滴酚酞试液，溶液显红色(4)2na2h2o=2naohh2na2co310h2o=na2co310h2onaohhcl=naclh2o，na2co32hcl=2naclh2oco2氧化钠（na2o）是一种白色粉末状固体，氧元素为2价，氧化钠是一种碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应，氧化钠与水反应的化学方程式是na2oh2o=2naoh，氧化钠与co2反应的化学方程式是na2oco2=na2co3。过氧化钠(na2o2)是一种淡黄色粉末状固体，氧元素为1价，过氧化钠不属于碱性氧化物，属于过氧化物，过氧化钠与水反应产生o2和碱性物质，同时放热，过氧化钠有漂白性。过氧化钠与水反应的化学方程式是2na2o22h2o=4naoho2，na2o2与水反应是一个氧化还原反应，na2o2既是氧化剂，又是还原剂。氧化钠、过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠，其不同点是na2o2与水反应有o2生成，na2o与水反应无o2生成。二者与二氧化碳反应具有类似的规律，二者与二氧化碳反应具有类似的规律，过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是2na2o22co2=2na2co3o2。由于过氧化氢具有强氧化性，会将部分试剂如品红等漂白，所以将过氧化钠投入酚酞溶液中酚酞先变红后褪色，这个过程是不可逆的。过氧化钠具有强氧化性，在熔融状态时遇到棉花、炭粉、铝粉等还原性物质会发生爆炸。因此存放时应注意安全，不能与易燃物接触。它易吸潮，有强腐蚀性，会引起烧伤。当放有过氧化钠的空间发生火灾时，严禁采用清水灭火、二氧化碳灭火器，应采用防火沙覆盖灭火。【例2】某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳的反应，涉及的反应有：2na2o22h2o=4naoho2，2na2o22co2=2na2co3o2.设计用如图所示仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中的量气装置e是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水甲管有刻度(050 ml)，供量气用，乙管可上下移动，以调节液面高低。实验可供选用的药品有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)：_。(2)c装置中放入的反应物是_。(3)装置a的作用是_，装置b的作用是_。(4)为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意_和_(填写字母编号)。a视线与凹液面最低处相平b等待片刻，待乙管中液面不再上升时立刻读数c读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平d读数时不一定使甲、乙两管液面相平而在使用盐酸时会使生成的co2中混有hcl，因此要用碳酸氢钠溶液除去。潮湿的co2通入d中，与na2o2反应生成o2，反应生成的o2中可能混有未反应的co2，故需用naoh溶液洗气除去，然后再测量o2的体积。调节甲、乙两管液面相平，是为了使o2的压强与大气压相等，减少计算误差。【答案】(1)(其中顺序可对调)(2)大理石和盐酸(3)吸收混在氧气中未反应的co2吸收混在co2中的hcl(4)ac碳酸钠常温下为白色无气味的粉末或颗粒，俗名除叫苏打外，又称纯碱。有吸水性，露置空气中逐渐吸收 1mol/l水分(约=15%)，其水合物有na2co3h2o，na2co37h2o和na2co310h2o。碳酸钠易溶于水，20时每一百克水能溶解20克碳酸钠，35.4时溶解度最大，100克水中可溶解49.7克碳酸钠。碳酸钠稳定性较强，溶液显碱性，能使酚酞变红。能与酸发生复分解反应，碳酸钠与盐酸反应的化学方程式是na2co32hcl=2naclco2h2o，碳酸钠也能与一些钙盐、钡盐发生复分解反应，反应的离子方程式是coca2=caco3，coba2=baco3，碳酸钠能和氢氧化钙、氢氧化钡等碱发生复分解反应，生成沉淀和氢氧化钠，工业上常用这种反应制备烧碱。碳酸钠是一种十分重要的化工产品，是玻璃、肥皂、纺织、造纸、制革等工业的重要原料。冶金工业以及净化水也都用到它。它还可用于其他钠化合物的制造。早在十八世纪，它就和硫酸、盐酸、硝酸、烧碱并列为基础化工原料-三酸两碱之一。在日常生活中，苏打也有很多用途，比如它可以直接作为洗涤剂使用，在蒸馒头时加一些苏打，可以中和发酵过程中产生的酸性物质。碳酸氢钠，俗称小苏打。白色细小晶体，可溶于水，在水中的溶解度小于碳酸钠。溶于水时溶液呈弱碱性。常温性质稳定，受热易分解，碳酸氢钠受热分解的化学方程式是2nahco3na2co3co2h2o，与酸反应比na2co3剧烈，与hcl反应的化学方程式是nahco3hcl=naclh2oco2，碳酸氢钠与一些钙盐、钡盐不反应，能和碱反应，与氢氧化钠反应的化学方程式是nahco3naoh=na2co3h2o,与氢氧化钙反应，碳酸氢钠的剂量要分过量和少量。碳酸氢钠可直接作为制药工业的原料，用于治疗胃酸过多。还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理，以及用于纤维、橡胶工业等。同时用作羊毛的洗涤剂，以及用于农业浸种等。食品工业中一种应用最广泛的疏松剂，用于生产饼干、糕点、馒头、面包等，是汽水饮料中二氧化碳的发生剂；可与明矾复合为碱性发酵粉，也可与纯碱复合为民用石碱；还可用作黄油保存剂。消防器材中用于生产酸碱灭火器和泡沫灭火器。中学范围可以将二者配成溶液,有三种方法鉴别碳酸氢钠和碳酸钠,一是向两溶液中加入氯化钙溶液,有白色沉淀生成的是碳酸钠,二是向溶液（等浓度）中分别滴入酚酞,看红色的深浅,深的是碳酸钠,三是取等浓度等体积的两种溶液,向溶液中分别逐滴滴入盐酸,先产生气体的是碳酸氢钠；若是固体则直接加热,有两种方案可区分,一是将可能产生的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀产生的是碳酸氢钠,二是称反应后的固体质量,质量不变的是碳酸钠。【例3】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。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填选项序号)。(2)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)。 (3)试管b装入碳酸氢钠，试管a装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。【答案】(1)(2)2nahco3na2co3h2oco2，co2ca(oh)2=caco3h2od(3)nahco3【考点练习】1金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中，正确的是()a钠是银白色金属，熔点低，硬度大b钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的氧化钠c在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发生黄色火焰d金属钠着火可以用水灭火2将一小块金属钠投入到cuso4溶液中，不可能观察到的现象是()a溶液中有蓝色沉淀生成b有气体生成c有红色物质析出d钠熔成小球浮游在液面上3下列叙述中正确的是()na2o与na2o2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物na2o与co2发生化合反应生成na2co3，na2o2与co2发生置换反应生成o2na2o主要有氧化性，na2o2主要有还原性na2o2可作供氧剂，而na2o不能na2o2是强氧化剂，na2o是一种碱性氧化物a. 都正确b. c. d. 4纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法中可行的是()a在水杯中各盛相同质量的样品，分别加入等体积的白醋，观察反应的剧烈程度b分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧，观察火焰颜色c将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀d分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物5下列说法不正确的是()a用加热法可除去na2co3中的nahco3bna2co3的热稳定性大于nahco3c可用石灰水区分na2co3与nahco3溶液dna2co3和nahco3的水溶液均显碱性6.某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成h2的反应：zn盐酸；na水。为点燃钠与水反应生成的h2，他们设计了如图所示装置，请回答下列问题：(1)写出na与h2o反应的化学方程式_。(2)实验小组在点燃用上述装置制得的h2时，实验获得成功，却失败了。他们分析认为失败的原因是na与h2o的反应太快，na的用量太小。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是_。(3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97gcm3、0.80gcm3、1.00gcm3，并据此对实验进行改进。请画出改进后的装置示意图。在改进后的实验中h2的生成速率减慢，原因是_。7.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。(1)a是制取co2的装置。写出a中发生反应的化学方程式：_。(2)填写表中空格：仪器加入试剂加入该试剂的目的b饱和nahco3溶液cd(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：_。8.某同学拟用50 ml naoh溶液吸收co2气体制备na2co3溶液。为了防止通入的co2气体过量生成nahco3，他设计了如下实验步骤：用25 ml naoh溶液吸收过量的co2气体，至co2气体不再溶解；小心煮沸溶液12 min；在得到的溶液中加入另一半(25 ml)naoh溶液，使溶液充分混合。(1)他能否制得较纯净的na2co3溶液？_。理由是_。(2)按他的设计，第步实验装置如下图。装置a中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。可否使用纯碱代替石灰石？_。装置b使用的试剂是_，作用是_。(3)实验步骤的顺序_（是或否）可以对调，理由是_。参考答案1.【解析】a中，钠的硬度小，可用小刀切割；b中，放置在空气中，钠被缓慢氧化生成白色的na2o；d中，钠与水反应产生氢气，故钠着火时不能用水灭火。【答案】c2.【解析】钠投入到cuso4溶液中首先与水反应：2na2h2o=2naohh2，此时钠熔化成闪亮的小球浮游在液面上，有气体生成，生成的naoh与cuso4发生复分解反应，产生蓝色絮状沉淀。但钠不能将铜置换出来。【答案】c3.【解析】na2o是naoh的碱性氧化物，但na2o2与水反应时还生成o2，不是碱性氧化物；na2o2与co2的反应不符合置换反应的特点；na2o2有强氧化性，因其中1价o易得电子变为其稳定价态2价，而na2o的氧化性、还原性都很弱。【答案】d4.【解析】 a项，碳酸钠与酸反应首先产生碳酸氢钠和氯化钠，然后是碳酸氢钠与酸反应产生碳酸钠、二氧化碳和水，而碳酸氢钠中加入酸立即放出气体，所以根据反应放出气体的快慢可区分碳酸钠和碳酸氢钠，正确；b项，纯碱和小苏打都是钠盐，焰色反应火焰都为黄色，不能区别二者，错误；c项，二者都能与氢氧化钙溶液发生反应产生碳酸钙白色沉淀，不能区别它们，错误；d项，碳