高考化学 钠及其化合物复习讲义 新人教版必修1.doc

钠及其化合物一、钠的性质及应用1钠的物理性质颜色：银白色，有金属光泽；密度：(h2o)(na)(煤油)；熔点：低于100；硬度：质地柔软，可以用小刀切割。2从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性na(1)与非金属单质(如o2、cl2)的反应o2cl2：2nacl22nacl(2)与水反应离子方程式：2na2h2o=2na2ohh2。与滴加酚酞的水反应的现象及解释(3)与盐酸反应离子方程式：2na2h=2nah2。（4）与硫酸铜反应：3钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2nacl(熔融)2nacl2。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。4钠的用途(1)制取na2o2等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)用作电光源，制作高压钠灯。(4)冶炼某些金属金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4naticl44naclti。题组一钠与水的反应及拓展应用1下列说法正确的是(a)。a将na块放入水中，产生气体：2na2h2o=2naohh2(2014北京理综，9b)b钠与cuso4溶液反应：2nacu2=cu2na(2013新课标全国，10b)c钠与水反应：na2h2o=naohh2(2012四川理综，9a)dna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，10c)2将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是_。mgso4溶液nacl溶液na2so4溶液饱和澄清石灰水ca(hco3)2溶液cuso4溶液饱和nacl溶液答案解析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；中生成的cu(oh)2是蓝色沉淀，不符合题意；中水减少，c(na)增大，使nacl(s)na(aq)cl(aq)平衡向左移动。3将一小块金属钠分别投入盛有：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cab1.钠与水、酸反应的实质都是与h的反应2金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板盐溶液nah2o反应二、氧化钠和过氧化钠氧化钠和过氧化钠的比较物质氧化钠(na2o)过氧化钠(na2o2)色态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物(非碱性氧化物)氧的价态21电子式na 2nana 2na生成条件常温加热或点燃化学性质热稳定性不稳定(2na2oo22na2o2)稳定与水反应na2oh2o=2naoh2na2o22h2o=4naoho2与co2反应na2oco2=na2co32na2o22co2=2na2co3o2与酸反应(盐酸)na2o2hcl=2naclh2o2na2o24hcl=4nacl2h2oo2主要性质具有碱性氧化物通性具有强氧化性主要用途用于制取少量na2o2、烧碱强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂难点提取na2o2与co2和h2o反应的五大关系1物质的量的关系无论是co2或h2o的单一物质还是二者的混合物，通过足量的na2o2时，co2或h2o与放出o2的物质的量之比均为21。2气体体积关系若co2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量na2o2，气体体积的减少量为原混合气体体积的，即为生成氧气的量。3固体质量关系相当于固体na2o2只吸收了co2中的“co”，h2o中的“h2”；可以看做发生相应的反应：na2o2co=na2co3，na2o2h2=2naoh(实际上两反应都不能发生)。4电子转移关系当na2o2与co2、h2o反应时，每产生1 mol o2转移2 mol e。5先后顺序关系一定量的na2o2与一定量的co2和h2o(g)的混合物的反应，可看做na2o2先与co2反应，待co2反应完全后，na2o2再与h2o(g)发生反应。题组一过氧化钠的性质及应用1下列说法正确的是()。 a1 mol na2o2固体中含离子总数为4na (2014全国大纲，7c)b二氧化碳通过na2o2粉末反应后固体物质增重 (2014全国新课标，9b)cna2o2溶于水产生o2：na2o2h2o=2na2oho2 (2013江苏，8c)d在过氧化钠与水的反应中，每生成 0.1 mol氧气，转移电子数目为0.4na(2014江苏，6d)解析1 mol na2o2固体中含有离子总数为3na，a错；氧原子不守恒，c错；d项，过氧化钠与水发生反应：2na2o22h2o=4naoho2，生成1 mol o2时，转移电子数为2na，故每生成0.1 mol氧气，转移电子数目为0.2na，错误。答案b2(2014山师大附中模拟)在下列物质的溶液中分别加入一定量的na2o2固体，不会出现浑浊现象的是()。a饱和na2co3溶液bca(hco3)2稀溶液cna2so3稀溶液d饱和cacl2溶液解析na2o2固体与水反应生成naoh和o2，a中溶液饱和，由于水被消耗导致析出碳酸钠晶体；b中碳酸氢钙与naoh溶液反应生成碳酸钙沉淀；c中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠，硫酸钠可溶于水，不会出现浑浊现象；d中naoh与cacl2反应生成的氢氧化钙微溶，故产生白色沉淀。答案c3某溶液中含有hco、so、co、ch3coo4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(假设溶液体积无变化)()ach3coobsoccodhco答案a解析na2o2与水反应生成naoh，hcooh=coh2o，hco浓度减小，co浓度增大；so具有还原性，被na2o2氧化，浓度减小；ch3coo浓度几乎不变。na2o2结构和强氧化性的常考点1na2o2的电子式为na2na，o是个原子团。2na2o2与h2o、co2的反应都是na2o2自身的氧化还原反应，在反应中h2o、co2既不是氧化剂，也不是还原剂。3在研究na2o2与其他溶液反应时，要注意na2o2的强氧化性和其溶液的强碱性。熟记na2o2表现强氧化性的5个实例：(1)na2o2与so2的反应：na2o2so2=na2so4。(2)na2o2与fecl2溶液的反应：能将fe2氧化成fe3，得到fe(oh)3沉淀。(3)na2o2与氢硫酸的反应：能将h2s氧化成单质硫。(4)na2o2与na2so3溶液的反应：能将so氧化成so。(5)na2o2与品红溶液的反应：能使品红溶液褪色。题组二na2o2与h2o、co2反应的定量分析2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)()选项二氧化碳碳酸钠转移的电子a1mol2nab22.4l1molc106g1mold106g2na答案c解析m转移电子2mol2mol56g2mol1mol1mol28g1mol由上述关系，不难得出c项正确。b项中未指明标准状况，错误。3取ag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ag，下列物质不能满足上述结果的是()ah2bcocc6h12o6dc12h22o11答案d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)即：h2可被na2o2完全吸收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ag。固体质量关系(质量守恒定律拓展应用)由化学方程式的生成物中固体(naoh或na2co3)与反应物中固体(na2o2)的化学式及式量比较可知，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m28n(co2)或m2n(h2o)。此规律适用于通式符合(co)m(h2)n的纯净物或混合物，在o2中充分燃烧后产物被足量na2o2吸收后固体质量增重问题的解决。如：wg符合通式为(co)m(h2)n的物质，在o2中充分燃烧后，将其产物通过足量的na2o2固体，反应完毕，固体增重也必是wg。常见物质中符合通式的有co、h2、ch3oh(甲醇)、ch3cooh(醋酸)、c6h12o6(葡萄糖)等。题组三na2o2性质的综合实验探究4na2o2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。(1)某学习小组发现：在盛有na2o2的试管中加入足量水，固体完全溶解，并立即产生大量气泡，当气泡消失后，向其中滴入12滴酚酞溶液，溶液变红；将试管轻轻振荡，红色很快褪去；此时再向试管中加入少量mno2粉末，又有气泡产生。使酚酞溶液变红是因为_，红色褪去的可能原因是_。加入mno2反应的化学方程式为_。(2)na2o2有强氧化性，h2具有还原性，有同学猜想na2o2与h2能反应。为了验证此猜想，该小组同学进行如下实验，实验步骤和现象如下。步骤1：按上图组装仪器(图中夹持仪器省略)，检查气密性，装入药品。步骤2：打开k1、k2，产生的氢气流经装有na2o2的硬质玻璃管，一段时间后，没有任何现象。步骤3：检验h2的纯度后，开始加热，观察到硬质玻璃管内na2o2开始熔化，淡黄色的粉末变成了白色固体，干燥管内硫酸铜未变蓝色。步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭k1。添加稀盐酸的仪器名称是_；b装置的作用是_。必须检验氢气纯度的原因是_。设置装置d的目的是_。你得到的结论是_(若能反应请用化学方程式表示)。答案(1)反应生成了碱(naoh)反应生成的h2o2具有漂白作用2h2o22h2oo2(2)长颈漏斗吸收氢气中的杂质气体(水蒸气、氯化氢等)防止空气与氢气混合加热爆炸检验有无水生成na2o2h2=2naoh解析(2)稀盐酸与锌反应生成的氢气中会混有水蒸气、氯化氢，水和氯化氢与过氧化钠都能反应，故必须除去。氢气中若混有空气在加热时会发生爆炸，故步骤3中开始加热之前应先验纯，防止空气与氢气混合加热爆炸。白色的硫酸铜粉末遇水会变蓝，故可用来检验有无水生成。由于干燥管内硫酸铜未变蓝色，故过氧化钠与氢气反应无水生成，淡黄色的粉末变成了白色固体，白色固体应为naoh，据此可以写出反应的化学方程式。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主要性质色、态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水(20 ，s21.5 g)可溶于水(20 ，s9.6 g)稳定性稳定，但结晶碳酸钠(na2co310h2o)易风化受热易分解与h反应co2h=co2h2o(较快)hcoh=co2h2o(更快)与ca(oh)2反应ca2co=caco3nahco3过量：ca22oh2hco=caco32h2oco；ca(oh)2过量ca2ohhco=caco3h2o与盐反应cacl2ca2co=caco3不反应al2(so4)32al33co3h2o=2al(oh)33co2al33hco=al(oh)33co2与水作用水解，碱性较强水解，碱性较弱与酸互滴现象与滴加方式有关现象与滴加方式无关相互转化na2co3nahco3主要用途用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一要点提取(1)na2co3、nahco3与酸、碱、盐的反应均为复分解反应，因而反应能否进行应从复分解反应的条件入手来判断。(2)nahco3与碱溶液反应的实质是hco与oh反应生成co，co有可能发生后续反应，如nahco3与ca(oh)2溶液反应可以生成白色沉淀caco3。(3)不能用澄清石灰水来鉴别na2co3与nahco3：ca(oh)2溶液与二者均生成白色沉淀caco3，无法区别。题组一na2co3、nahco3的鉴别1为鉴别k2co3和nahco3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是()。a分别加入1 moll1的盐酸，看气泡产生的快慢b分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水中，观察有无白色浑浊c分别取样配成溶液，滴加ba(oh)2溶液，观察有无白色沉淀d分别配成溶液，做焰色反应实验，观察火焰的颜色解析a项，因k2co3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；b项，k2co3受热不分解，nahco3受热分解产生co2，故可行；c项，二者与ba(oh)2溶液反应都产生白色沉淀baco3，故不可行；d项，钾的焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色反应为黄色，可行。答案c2下列说法正确的是()。a制氯气时，用饱和nahco3溶液和浓硫酸净化气体(2014天津理综，2b)b向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸，均有气泡冒出，说明两者均能与盐酸反应(2014广东理综，22a)cnahco3溶液中加入稀hcl：co2h=co2h2o(2014四川理综，3b)d苏打是面包发酵粉的主要成分之一(2014福建，6d改编)解析nahco3溶液显碱性能吸收氯气，a错；hco在写离子方程式时，不能拆开，c错；小苏打是面包发酵粉的主要成分，d错。答案b3(2014武汉质检)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溶液中逐滴加入含等物质的量的hcl溶液，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反应生成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，生成的nahco3的质量比消耗的na2co3的质量大，且又消耗一部分溶剂h2o，故有nahco3晶体析出，对。答案d判断类别，用准性质，突破na2co3、nahco3的鉴别1利用热稳定性不同2利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)3利用阴离子的不同溶液4利用溶液的酸碱性不同溶液题组二na2co3、nahco3与酸反应的定量关系1有关nahco3和na2co3的性质，以下叙述错误的是()a等质量的nahco3和na2co3与足量盐酸反应，在相同条件下na2co3产生的co2体积小b等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积na2co3是nahco3的两倍c等质量nahco3和na2co3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多d等物质的量的nahco3和na2co3与足量盐酸反应产生co2一样多答案c2把nahco3和naoh的混合物放在密闭容器中加热，下列关于混合物加热前后消耗盐酸的物质的量的判断正确的是()a加热前消耗得多b加热后消耗得多c加热前后一样多d当naoh适量时才会一样多答案c解析不加热时，1molnahco3和1molnaoh与盐酸反应均消耗1mol盐酸；加热时，依题意可得关系式2nahco3na2co32hcl，进而可得nahco3hcl；又由关系式2naohna2co32hcl可得naohhcl。综上所述，nahco3和naoh的混合物加热前后消耗盐酸的物质的量不变。3将0.4gnaoh和1.06gna2co3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1moll1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成co2的物质的量的关系的是()答案c解析滴加盐酸先发生反应ohh=h2o，再发生反应coh=hco，最后发生反应：hcoh=co2h2o；因n(oh)n(co)0.01mol，故加入0.02molhcl后开始有气体生成，故c正确。用数形结合思想理解na2co3、nahco3与盐酸的反应1向na2co3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：co转化为hco，无气体产生；第二步：hco与h反应产生co2。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xy11，其他比例时的图像略)。4向na2co3、nahco3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4所示(设na2co3、nahco3的物质的量之比mn11，其他比例时的图像略)。题组三na2co3和nahco3质量分数的测定1下列实验方案中，不能测定na2co3和nahco3混合物中na2co3质量分数的是()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克固体答案c解析取a克混合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出nahco3的质量，从而求出na2co3的质量分数，故a正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，b正确；c中，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，由于逸出气体中含有h2o(g)，故无法求解；d中由于二者都能与ba(oh)2溶液反应生成baco3沉淀，由na2co3baco3、nahco3baco3的转化关系，列方程组即可求出混合物中na2co3的质量分数，d正确。2化学兴趣小组的同学为测定某na2co3和nacl的固体混合物样品中na2co3的质量分数进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答。(1)甲同学用图1所示装置测定co2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的_(填“na2co3”或“nacl”)发生反应，仪器b的名称是_，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是_。(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(mg)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中na2co3质量分数的测定。实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的_，则装置气密性良好。在实验完成时，能直接测得的数据是co2的_(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：操作涉及的实验名称有_、洗涤；操作涉及的实验名称有干燥、_。丙同学测得的样品中na2co3质量分数的计算式为_。答案(1)na2co3分液漏斗除去co2中的水蒸气(2)液面上升体积(3)过滤称量106y/197x解析(1)nacl不与稀硫酸反应，na2co3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去co2中的水蒸气(或干燥co2气体)(2)将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。co2是气体，故能直接测得的数据是co2的体积。(3)生成沉淀，故操作需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。经过计算，样品中naco3质量分数的计算式为106y/197x。差量法在化学方程式计算中的妙用1差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解。如：2c(s)o2(g)=2co(g)固体差量24gm24g物质的量,差量2mol1mol2moln1mol121体积差量或22.4l或44.8l或22.4l(标况) (标况)(标况)2使用差量法的注意事项(1)所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。(2)有关物质的物理量及其单位都要正确地使用，即“上下一致，左右相当”。四、碱金属元素焰色反应1碱金属的一般性与特殊性(1)一般性相似性递变性(由lics)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价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、沸点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸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(2)特殊性碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。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。2焰色反应(1)焰色反应的概念某些金