【三维设计】（人教通用版）高考化学一轮总复习讲义 第一章金属及其化合物(1).doc

第一节钠及其化合物明考纲要求理主干脉络1.了解钠的主要性质及其应用2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用单质氧化物碱盐金属钠焰色反应1钠的物理性质颜色熔点硬度密度导电导热性银白色低小比水的小比煤油的大良好2钠的化学性质从原子结构认识钠的化学性质，na na。(1)与非金属单质(如o2、cl2)的反应与o2反应(2)与水的反应：化学方程式：2na2h2o=2naohh2。与滴加酚酞的水反应的现象与解释：3钠的制备与保存(1)制备：电解熔融氯化钠，化学方程式为2nacl2nacl2。(2)保存：密封存放，通常保存在煤油中。4焰色反应(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。属于元素的物理性质。(2)操作步骤：铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。(3)常见元素焰色反应的颜色：钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃)。1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2013新课标全国卷)钠与cuso4溶液的反应：2nacu2=cu2na。()(2)(2013广东高考)1 mol na被完全氧化生成na2o2，失去2na个电子。()(3)(2011北京高考)钠与足量o2反应生成na2o，随着温度的升高，生成na2o的速率逐渐加快。()(4)钠与水反应的离子方程式为2na2h2o=2na2ohh2。()(5)4nao2=2na2o和2nao2na2o2可说明相同的反应物在不同的条件下可能发生不同的反应。()(6)焰色反应是大多数金属元素的性质，属于化学变化。()(7)用洁净的铂丝对某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，则溶液中一定含有na，不含k。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2钠能否保存在ccl4中？提示：不能，因钠的密度小于ccl4的密度，钠会浮在ccl4的液面上，钠仍能与空气中的o2和水蒸气发生反应。钠应保存在煤油中。3金属钠露置于空气中会发生什么样的变化？最终生成的物质是什么？提示：金属钠露置于空气中发生的一系列变化是：银白色金属钠na2onaohnaoh浓溶液 最终生成的物质是na2co3。4金属钠着火，能用水、泡沫灭火器灭火吗？提示：不能，原因是钠能与水、二氧化碳发生反应，应用干燥的沙土盖灭。5有相同质量的两块金属钠，其中一块用有小孔的铝箔包裹，都放入足量的水中，哪一个生成的h2多？为什么？提示：用铝箔包裹的钠生成的h2多。原因是na与水反应生成的naoh也能与铝反应产生h2。1金属钠与盐(如cuso4)溶液反应的解题技巧金属钠先与盐溶液中的水发生反应：2na2h2o=2naohh2，naoh再与溶液中的溶质(如cuso4)发生复分解反应：2naohcuso4=cu(oh)2na2so4。反应的总化学方程式为2na2h2ocuso4=cu(oh)2na2so4h2。2金属钠与溶液反应时实验现象的分析方法(1)共性：因为钠在上述反应中均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生。浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。(2)差异性：与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中h浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(nh3)等。1.将一小块钠投入含5 ml饱和石灰水的试管里，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溶液底部有银白色物质生成d溶液变浑浊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ca(hco3)2溶液cuso4溶液饱和nacl溶液答案专区1.解析：将一小块钠投入到饱和石灰水中，钠与水剧烈反应，首先观察到钠与水反应的一系列现象，随着反应的进行，水被消耗，溶液的温度升高，由于ca(oh)2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中的ca(oh)2有部分析出，观察到溶液变浑浊。答案：c2.解析：2na2h2o=2naohh2，中mg22oh=mg(oh)2；中ca2hcooh=caco3h2o；中生成的是蓝色的cu(oh)2沉淀，不合题意要求；中水减少，有nacl析出。答案：氧化钠与过氧化钠物质氧化钠(na2o)过氧化钠(na2o2)颜色状态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价21化学键类型只有离子键有离子键和共价键电子式na2nana2na与水反应na2oh2o=2naoh2na2o22h2o=4naoho2与co2反应na2oco2=na2co32na2o22co2=na2co3o2与盐酸反应na2o2hcl=2naclh2o 2na2o24hcl=4nacl 2h2oo2主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂保存密封密封、远离易燃物1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2013江苏高考)na2o2溶于水产生o2的离子方程式为na2o2h2o=2na2oho2。()(2)氧化钠与过氧化钠都属于碱性氧化物。()(3)过氧化钠中阴、阳离子个数比为11。()(4)na2o2可用作潜水艇供氧剂。()(5)(2012北京高考)na2o2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物的成分是naoh。()(6)7.8g na2o2与足量的co2反应，转移电子的个数为0.2 na。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2氧化钠、过氧化钠中阴、阳离子个数比相同吗？提示：相同；na2o、na2o2中阴、阳离子个数比均为12。3将na2o2投入到品红溶液中，品红溶液褪色吗？提示：na2o2具有漂白性，能使品红溶液褪色。41 mol na2o2与足量水反应时生成o2的物质的量为_mol；转移电子的数目为_。提示：依据na2o2与水反应的化学方程式可知，1 mol na2o2与足量水反应生成0.5 mol o2，转移1 mol电子，即数目为na。一、na2o2强氧化性的“五个表现”1na2o2与so2反应：na2o2so2=na2so4。2na2o2与fecl2溶液的反应：能将fe2氧化成fe3，得到fe(oh)3沉淀。3na2o2与氢硫酸的反应：能将h2s氧化成单质硫。4na2o2与na2so3溶液的反应：能将so氧化成so。5na2o2与品红溶液的反应：能使品红溶液褪色。二、利用na2o2与h2o、co2反应的四个关系解答问题的策略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时，气体体积的减少量或原混合气体体积的即为生成氧气的量。3转移电子关系当na2o2与co2、h2o反应时，每产生1 mol o2，转移2 mol电子。如：2co24固体质量关系凡分子组成符合(co)m(h2)n的物质，m g该物质在o2中完全燃烧，将其产物(co2和水蒸气)通过足量na2o2后，固体增重必为m g。或者是由c、h、o三种元素组成的物质，只要c、o原子个数比为11，即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：(1)无机物：h2、co及h2和co的混合气体；(2)有机物：ch3oh(甲醇)、hcho(甲醛)、ch3cooh(乙酸)、hcooch3(甲酸甲酯)、(c6h12o6葡萄糖)等。 1.在溶液中加入足量的na2o2后仍能大量共存的离子组是()ana、fe2、cl、sobk、alo、cl、socca2、mg2、no、hco dna、cl、co、so2比较下列两组反应，回答下列问题。一组：na2o2co2；na2o2so2二组：na2o2fecl3(溶液)；na2o2fecl2(溶液)问题：(1)写出、两反应的化学方程式。_(2)判断、反应中可能发生的现象，为什么？(3)na2o2在什么情况下表现强氧化性？3.200时，11.6 g co2和水蒸气的混合气体与足量的na2o2充分反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的总物质的量是()a0.125 molb0.25 molc0.5 mol d1 mol4双选题(2011上海高考)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28 g，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)()二氧化碳碳酸钠转移的电子a1 molnab22.4 l1 molc106 g1 mold106 g2na答案专区1.解析：na2o2具有强氧化性，能将fe2氧化成fe3，能将so氧化成so，a、d两项不能共存；na2o2与水反应生成naoh，c项中的mg2，hco与oh不能大量共存。答案：b3.解析：根据质量守恒定律可知，生成o2的质量为11.6 g3.6 g8 g，n(o2)0.25 mol，根据na2o2与h2o、co2反应的物质的量的关系可知co2和h2o(g)的物质的量之和为0.25 mol20.5 mol。答案：c2.答案：(1)2na2o22co2=2na2co3o2na2o2so2=na2so4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，中气体明显少于中气体，因为中na2o2与水反应2na2o22h2o=4naoho2，naoh与fecl3反应生成红褐色fe(oh)3沉淀。中na2o2与fecl2发生氧化还原反应2na2o22fecl23h2o=2fe(oh)34naclo2。(3)na2o2与水反应发生自身氧化还原反应放出o2，在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性。4.解析：根据反应2na2o22co2=2na2co3o2，若反应中固体增重28 g，则有1 mol co2参加反应，同时生成1 mol na2co3，转移的电子数为na，a、c项正确，d项错误。常温常压下1 mol co2的体积大于22.4 l，b项错误。答案：ac碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠(na2co3)碳酸氢钠(nahco3)俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末细小白色晶体溶解性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比na2co3溶解度小)，溶液呈碱性化学性质热稳定性加热不分解不稳定，受热易分解与h反应co2h=h2oco2hcoh=h2oco2与碱反应ca(oh)2与oh不反应，但发生反应ca2co=caco3ca2ohhco=caco3h2o(碱过量) ca22oh2hco=caco3co2h2o(碱不足)与某些盐(如cacl2)ca2co=caco3不反应主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器相互转化na2co3nahco31.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2013大纲全国卷)确定nacl溶液中是否混有na2co3的方法是取少量溶液滴加cacl2溶液，观察是否出现白色浑浊。()(2)(2013广东高考)相同温度下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度。()(3)(2013江苏高考)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液。()(4)(2013安徽高考)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。()(5)(2012北京高考)向nahco3溶液中加入过量澄清石灰水，出现白色沉淀的离子方程式：2hcoca22oh=caco3co2h2o。()(6)可用ca(oh)2溶液鉴别区分na2co3和nahco3两种溶液。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2如何除去na2co3固体中混有的少量nahco3?提示：用加热法可除去na2co3中混有的少量nahco3。3如何除去nahco3溶液中混有的少量na2co3?提示：向溶液中通入co2气体。4在饱和na2co3溶液中加入稀盐酸，边加边搅拌，最终无气体产生，溶液变浑浊，其原因是_，反应的化学方程式是_。继续滴加稀盐酸有气体放出，溶液变澄清，其原因是_，反应的化学方程式为_。提示：na2co3与盐酸反应生成nahco3，相同条件下nahco3的溶解度比na2co3小， 从而析出nahco3晶体；na2co3hcl=naclnahco3nahco3与盐酸反应生成co2气体和nacl，nacl的溶解度比nahco3的大；nahco3hcl=naclh2oco2一、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法(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。 (4)利用溶液的酸碱性不同。二、碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较方法(1)速率：相同条件下，nahco3与盐酸反应放出co2的速率比na2co3与盐酸反应快。(2)耗酸量：等质量的na2co3与nahco3前者耗酸多，等物质的量时前者耗酸多。(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co2的量相等。等质量的na2co3、nahco3分别与足量的盐酸反应，nahco3产生的co2多。等物质的量的hcl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与其受热分解后的残留物与过量盐酸反应产生的co2相等(碳元素守恒)。1.不能用来鉴别na2co3和nahco3两种白色固体的实验操作是()a分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中b分别在这两种物质的溶液中加入cacl2溶液c分别在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸d分别在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水2可以用来判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是()a加热时有无色气体放出b滴加盐酸时有气泡产生c溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液有白色沉淀生成d溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成3.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将石灰水加入nahco3溶液中不产生沉淀，加入na2co3溶液中产生白色沉淀d同物质的量浓度的两种溶液，na2co3溶液的ph大于nahco3溶液的ph4纯净碳酸钠a mol；碳酸钠与碳酸氢钠的混合物共a mol。两者相比，下列叙述正确的是()a分别与足量盐酸完全反应时，混合物的耗酸量多b分别和足量盐酸完全反应时，纯净碳酸钠产生二氧化碳多c分别溶于水，再加入足量澄清石灰水，混合物得到的沉淀量多d分别配成等体积溶液，纯净碳酸钠的溶液中na的物质的量浓度大答案专区1.解析：a中能产生气体且能使澄清石灰水变浑浊的是nahco3；b中有白色沉淀生成的是na2co3；c中反应剧烈的是nahco3；d中两者均可与ca(oh)2反应产生白色沉淀，故不能鉴别。答案：d3.解析：摩尔质量nahco3小于na2co3，等质量的nahco3、na2co3，n(nahco3)n(na2co3)，即产生co2的体积在相同条件下nahco3的大；物质的量相等的nahco3、na2co3与盐酸反应，消耗同浓度盐酸的体积na2co3是nahco3的两倍；nahco3溶液中hco与oh反应生成co，co与ca2结合生成caco3沉淀；相同条件下na2co3溶液比nahco3溶液的ph大。答案：c2.解析：nahco3受热分解产生co2，不能证明混有na2co3；nahco3、na2co3均与盐酸反应产生co2气体；na2co3与bacl2反应产生白色沉淀，而nahco3不与bacl2反应，没有明显现象；na2co3、nahco3溶于水后，滴加澄清石灰水均有白色沉淀产生，综上分析只有c正确。答案：c4.解析：两者与足量盐酸反应时，前者耗酸量多，产生二氧化碳的量一样多，故a、b项错误；与足量澄清石灰水反应时得到的沉淀一样多，c错误。答案：d数形结合解答碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的图像题碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像(1)向na2co3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生co2的体积关系如图1所示：图像特点：oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。反应原理：oa段coh=hco，ab段hcoh=h2oco2。(2)向nahco3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生co2的体积关系如图2所示：图像特点：从o点开始即产生co2气体。反应原理：hcoh=h2oco2。(3)向na2co3、nahco3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生co2的体积关系如图3所示(设na2co3、nahco3的物质的量之比为mn11，其他比例时的图像略)。图像特点：oa段消耗hcl的量小于ab段消耗hcl的量。反应原理：oa段coh=hco，ab段hcoh=h2oco2。(4)向naoh、na2co3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生co2的体积关系如图4所示(设naoh、na2co3的物质的量之比xy11，其他比例时的图像略)；图像特点：oa段消耗hcl的量大于ab段消耗hcl的量。反应原理：oa段hoh=h2o，coh=hco；ab段hcoh=h2oco2。1(2010上海高考)将0.4 g naoh和1.06 g na2co3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 moll1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()解析：选c盐酸先与naoh反应，naoh为0.01 mol，中和naoh需要盐酸0.1 l；0.01 mol na2co3nahco3co2，第一步需hcl 0.01 mol(即0.1 l)，第二步需hcl 0.01 mol(即0.1 l)；由上可知，加盐酸0.2 l时开始有气体产生，到0.3 l时气体达到最大值且不再变化，故c项正确。2向四只盛有一定量naoh溶液的烧杯中通入不同量的co2气体，再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(忽略co2的溶解和hcl的挥发)：则下列分析都正确的组合是()图对应溶液中的溶质为nahco3图对应溶液中的溶质为na2co3和nahco3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为naoh和na2co3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为na2co3abc d解析：选a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，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，且二者的物质的量之比：，不正确。na2co3与nahco3的性质比较设计实验方案，区别碳酸钠和碳酸氢钠固体、将有关内容填入表25。表25区别碳酸钠和碳酸氢钠的实验实验方案实验现象结论苏教版要求学生设计实验区别na2co3和nahco3，而人教版实验给出了区别二者的具体实验方法。 na2co3和nahco3的热稳定性。该实验知识迁移到高考中：na2co3、nahco3的鉴别及na2co3、nahco3混合物中质量分数的测定。判断下列描述的正误。(1)(2013福建高考t10b)用加热分解的方法区分na2co3、nahco3两种固体()(2)(2011北京高考t11a)用下面实验方案测定na2co3和nahco3混合物中na2co3的质量分数：取a g该混合物充分加热，减重b g。()答案：(1)(2)1向na2co3溶液和nahco3溶液中分别逐滴加入稀盐酸，实验现象相同吗？反应原理相同吗？提示：不同；向na2co3溶液中逐滴加入稀盐酸，反应开始阶段无现象，后随稀盐酸的加入而产生气泡。反应原理为：coh=hco，hcoh=h2oco2；向nahco3溶液中逐滴加入稀盐酸，立即产生大量的气泡，反应原理为：hcoh=h2oco2。2如何除去na2co3溶液中的少量nahco3杂质？提示：向溶液中滴加适量naoh溶液。3取a g na2co3和nahco3的混合物与足量的稀h2so4反应，将逸出的气体用碱石灰吸收，增重b g，该方案能否测定混合物中na2co3的质量分数？提示：不能；原因是碱石灰增加的质量为反应生成co2和溶液中挥发出来水蒸气的质量，因此，不能通过数据准确计算出na2co3的质量分数。4取a g na2co3和nahco3的混合物与足量ba(oh)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到b g固体，该方案能否测定混合物中na2co3的质量分