钠镁及其化合物.doc

钠镁及其化合物教学目的1. 了解金属钠的物理性质，掌握钠单质的化学性质。2掌握钠的重要化合物，如Na2CO3和NaHCO3的性质、转化及制法。3了解Na2O2的性质。4了解提取镁的方法，掌握镁的化学性质。 教学内容 钠镁及其化合物是中学化学元素化合物中的重要金属部分，是每年高考的必考内容。钠及其化合物历来是高考命题者偏爱的物质，考查角度也是全方位的。一、 课前检测1.下列物质露置在空气中，不能吸收CO2的是（ ）A.Na2CO3 B.NaOH C.NaHCO3 D.Na2O答案：C。2.下列关于Na2CO3固体和NaHCO3固体性质的有关叙述中正确的是( )A.在水中溶解性：Na2CO3NaHCO3 B.热稳定性：Na2CO3NaHCO3C.与相同浓度的盐酸反应的速度：Na2CO3NaHCO3D.Na2CO3与NaHCO3相互转化的反应是可逆反应来源:Z*xx*k.Com答案：B。3.相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与过量盐酸反应，下列说法中正确的是（ ）A.碳酸钠放出CO2多 B.碳酸氢钠放出CO2多C.碳酸钠消耗盐酸多 D.碳酸氢钠消耗盐酸多答案：C。4.金属钠应保存在（ ）A.空气中 B.水中 C.煤油中 D.密闭容器中答案：C。5.钠应用于电光源是因为（ ）A.钠很软 B.高压钠灯发出的黄光射程远，透雾力强C.是一种强还原剂 D.那燃烧发出黄色火焰答案：B。6.钠与水反应时产生的现象是（ ）钠浮在水面上； 钠沉在水底； 钠熔化成小球； 钠迅速游动逐渐减小，最后消失； 发出嘶嘶的声音； 滴入酚酞后溶液显红色。A. B. C. D. 答案：D。7下列有关镁的叙述，不正确的是（ ）A空气中点燃镁条，有耀眼白光，故用作照明弹材料 B镁条能在CO2中点燃CMgO虽然密度小，但熔点很高来源:D纯MgCl2不易吸水答案：D。二、 知识梳理 (一)钠1物理性质银白色金属，质软，密度比水小钠的密度大于煤油小于水熔点低、具有良好的导电性和导热性。 2化学性质(1)与非金属单质的反应 Na与O2在点燃的条件下发生反应的化学方程式为：2Na+O2 点燃 Na2O2。Na在常温下露置于空气中的化学方程式为：4NaO2=2Na2O Na与S的反应为：2NaS=Na2S (2)与水的反应化学方程式为： 2Na2H2O=2NaOHH2实验现象a“浮”：将钠投入水中，钠浮在水面上。说明钠的密度比水小。b“熔”：钠熔化成小球。说明钠的熔点低，且该反应是放热反应。 c“游”：小球在水面上四处游动。说明有气体生成。d.“响”：有嘶嘶的响声。说明有气体产生且剧烈。e“红”：反应后的溶液能使酚酞变红。说明反应生成了碱。（3）钠用于钛、锆、铌、钽等金属氯化物中置换出金属单质 例如： TiCl4+4Na 700800 Ti+4NaCl3钠的制取电解熔融氯化钠 4.钠的保存实验室中通常把少量钠保存在煤油中，目的是防止Na与空气中的O2和水蒸气发生反应。(二)钠的几种重要化合物1.氧化钠和过氧化钠氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态白色固体淡黄色固体电子式氧化物类型碱性氧化物过氧化物氧元素化合价21阴阳离子数 之比1212生成条件常温下加热或点燃金属钠稳定性不稳定，可继续氧化稳定跟水反应Na2OH2O= 2NaOH2Na2O2H2O= 4NaOHO2跟CO2反应Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2= 2Na2CO3O2跟酸反应Na2O2HCl= 2NaClH2O2Na2O24HCl = 4NaCl2H2OO2用途制NaOH，用途较少作供氧剂、 氧化剂、漂白剂等2.氢氧化钠俗称：烧碱、火碱、苛性钠 。(1)主要物理性质：白色固体，易吸收空气中的水蒸气而潮解，易溶解于水，并且放出大量的热量，有强 腐蚀性。(2)主要化学性质：为一元强碱，具有碱的通性。3碳酸钠和碳酸氢钠名称及化学式碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打颜色、状态白色粉末白色细小晶体水溶性易溶于水可溶于水与盐酸反应Na2CO32HCl = 2NaClH2OCO2 NaHCO3HCl = NaClH2OCO2 热稳定性受热难分解2NaHCO3Na2CO3H2OCO2与NaOH 不反应NaHCO3NaOH= Na2CO3H2O与Ca(OH)2 Na2CO3Ca(OH)2= CaCO32NaOH NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2O或2NaHCO3Ca(OH)2 CaCO3Na2CO32H2O相互转变 （三）镁1.镁的提取海水Mg(OH)2MgCl26H2OMgCl2MgCl2加盐酸浓缩结晶石灰乳脱水电解贝壳CaO煅烧水原理：（1） MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2（2） Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H20电解（3） MgCl2 = Mg + Cl22镁的物理性质银白色金属，质软，密度较小。3镁的化学性质 镁原子最外层有2个电子，在化学反应中易失去最外层的2个电子，形成镁离子。 2MgCO22MgOC3MgN2Mg3N2Mg2HClMgCl2+H2三、 重难点突破（一） 钠的化学性质钠的化学性质很活泼，在化学反应中，钠原子很容易失去最外层的一个电子，形成钠离子。典型例题1.一块表面已被氧化成氧化钠的钠块5.4 g投入足量的水中，最多能产生0.1 g气体。则原来被氧化的钠的质量是( )A.2.3 g B.3.1 g C.4.6 g D.5.3 g解析：不少学生对此题题意理解不深，将所问原来被氧化的钠的质量，理解成被氧化为氧化钠的质量。由H2质量求得已被氧化成氧化钠的质量，再由氧化钠Na2O2Na，求出原来钠的质量。答案：A（二）钠的几种重要化合物氧化钠：碱性氧化物过氧化钠：淡黄色固体，与水或二氧化碳反应放出氧气，可以做漂白剂和呼吸面具中的供氧剂碳酸钠：俗称纯碱或苏打，能与多种物质发生反应，在日常生活和生产中有着广泛的应用碳酸氢钠：俗称小苏打，受热分解得到碳酸钠典型例题2.对过氧化钠的叙述正确的是( )A.在反应中只可作氧化剂 B.在反应中既可作氧化剂又可作还原剂C.是典型的碱性氧化物 D.可用于防毒面具上解析：Na2O2在反应中氧元素从-1价变为-2价和0价，所以既是氧化剂又是还原剂；Na2O2与酸反应生成盐和水的同时，还有O2生成，不符合碱性氧化物的定义；Na2O2是用于呼吸面具上，不是用于防毒面具上，防毒面具是用活性炭。答案：B3.有关纯碱和小苏打的叙述正确的是( )A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应，NaHCO3产生的CO2多B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀D.Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应,又能与氢氧化钠反应解析：Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应，有关物质的质量关系是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2106 g 73 g 44 gNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO284 g 36.5 g 44 g 显然，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应，NaHCO3产生二氧化碳多，Na2CO3消耗盐酸多，故A正确，B不正确。向NaHCO3溶液中滴加Ba(OH)2有如下反应：+OH-=+H2O +Ba2+=BaCO3,C选项不正确。Na2CO3溶液不能与NaOH反应，D选项不正确。答案：A4.过氧化钠与足量的碳酸氢钠混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体后冷却，残留的固体物质是( )A.NaOH、Na2CO3 B.Na2CO3C.NaOH D.NaOH、Na2CO3、Na2O2解析：发生的反应有：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O22NaOH+CO2=Na2CO3+H2O由题给信息过氧化钠与足量的碳酸氢钠混合，知CO2过量，不可能存在NaOH，因此排除气体物质后冷却，残留固体物质只能是Na2CO3，故选B。答案：B5.使5.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体后得到4.48 L气体(标准状况下)，这4.48 L气体的质量为( )A.8.8 g B.6.4 g C.8.2 g D.6.2 g解析：反应前后气体的物质的量分别为：n (前)=0.25 moln (后)=0.20 mol,n=n(前)-n(后)=0.05 mol运用差量法：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 n2 mol 1 mol 1 mol 0.05 mol 0.05 mol 得反应后的0.2 mol气体中含0.05 mol O2和0.15 mol CO2，故反应后的气体总质量=0.15 mol44 gmol-1+0.05 mol32 gmol-1=8.2 g。答案：C6.下列各步反应，A为金属，B为淡黄色固体，且每种物质均含A元素。写出A、B、C、D、E、F的化学式及有关化学方程式。解析：此题要先考虑B为何物质，金属对应的化合物是淡黄色，我们可暂定为Na2O2，那么A为Na，D为NaCl，通过CO2和H2O参加C与F的转化可知，C、F为碳酸盐即C为Na2CO3，F为NaHCO3，最后确定E为NaOH。答案：Na Na2O2 Na2CO3 NaCl NaOH NaHCO3AB：2Na+O2Na2O2AD：2Na+Cl22NaClAE：2Na+2H2O=2NaOH+H2BC：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2CE：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHCD：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2CF：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3FC：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO26.钡和钠相似，也能形成含的过氧化物，下列叙述中不正确的是( )A.过氧化钡的化学式是BaO2B.的电子式是2-C.1 mol Na2O2或BaO2跟足量的水反应都生成0.5 mol O2D.过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂解析：BaO2可由Na2O2来类推，2BaO2+2H2O2Ba(OH)2+O2，的电子式为2-，故选B。答案：B7下表中，对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A碳酸钠溶液可用于治疗胃病Na2CO3可与盐酸反应对，对，有B向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠对，错，无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对，对，有D过氧化钠可为航天员供氧Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2对，对，有解析：A项中陈述错误，治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3；B项中陈述错误，溶液可能为无色；C项中陈述和之间无因果关系。答案：D（三）镁的化学性质镁是活泼的金属，可以与某些非金属单质、酸反应，可以在二氧化碳中燃烧。典型例题8下列有关镁的叙述正确的是()A镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭 B镁不能与水反应放出H2C镁制容器可用来装浓HNO3 D镁在空气中燃烧产物并不全是MgO解析：镁是很活泼的金属，具有强还原性，燃着的镁条能够夺取CO2中的氧而继续燃烧，镁条也能与水反应放出H2，温度低时反应较慢,加热时速度可以加快。镁条在空气中燃烧不仅与氧气化合生成MgO，还能与少量氮气化合生成Mg3N2。常温时，铝在浓HNO3中钝化，而镁则不能。答案：D9镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：（1）单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的_，还生成少量的_（填化学式）；（2）CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是_。 答案（1）MgO，Mg3N2；（2）+2解析：（1）镁在空气中的燃烧产物有氧化镁和氮化镁；（2）Mg是+2价四、 课堂练习高考资源网1. 下列有关钠的叙述中，错误的是（ ）来源:Z。xx。k.ComA. 钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等B. 钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界C. 钠是一种灰黑色的固体D. 钠的质地软，可用小刀切割2. 钠与水反应时产生的各种现象如下：（ ）钠浮在水面上；钠沉在水底；钠熔化成小球；小球迅速游动逐渐减小，最后消失；发出嘶嘶的声音；滴入酚酞后溶液显红色。A. B. 全部 C. D. 3. 金属钠与下列溶液反应时既有沉淀又有气体生成的是（ ）A. KOH B. NaHCO3 C. BaCl2 D. CuSO44. 已知NaH和H2O反应生成H2和NaOH，反应中1molNaH （ ）A. 失去1mol电子 B. 得到1mol电子C. 失去2mol电子 D. 没有电子得失5. 将等质量的钠分别投入质量和质量分数均为100g和9.8%的HCl，H2SO4，H3PO4溶液中，金属钠完全参加了反应。则生成的氢气在标准状况下的体积比是（ ）A. 123 B. 321 C. 111 D. 无法计算6. 将4.6g钠投入足量水中得到ag溶液；将4.8g镁投入足量的盐酸中（与水等质量），得到bg溶液，则反应后两溶液质量关系是（得到的都是澄清溶液）（ ） A. ab B. a=b C. ab D. 无法判断7. 某物质灼烧时，焰色反应呈黄色，下列判断正确的是（ ） A. 该物质一定含钠元素 B. 该物质一定是钠的化合物 C. 该物质一定是金属钠 D. 该物质一定是硫酸钠8. 将4.6g钠投入95.4g水中，所得到溶液的质量分数是 （ ）A. 等于4.6% B. 等于8 C. 大于8 D. 小于89. 已知钡的活动性处于钾和钠之间。下列反应可以实现的是（ ）来源: A. 钡可以从氯化钾溶液中置换出钾 B. 钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气C. 钡可以从氯化钠溶液中置换出钠 D. 在溶液中钡离子可以氧化金属锌10. 在烧杯中加水和苯（密度为0.88g/cm3）各50mL。将一小粒金属钠（密度为0.97 g/cm3）投入烧杯中，观察到的现象可能是（ ）A. 钠在水层中反应并四处游动 B. 钠停留在苯层中不发生反应C. 钠在苯的液面上反应并四处游动 D. 钠在苯与水的界面处反应并可能作上下跳动11. 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温度。下列叙述中，合理的是（ ）A. NaOH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. 总溶液的质量增大，有H2放出D. 总溶液的质量不变，有H2放出来源:12.某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质， 操作正确且能达到目的的是A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C 、将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D、将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体13. 钠是一种硬度 、 色的金属。在自然界中，只以 态存在，主要以 （填物质名称）的形式存在。常用作快中子反应堆热交换剂的是 。钠通常保存在 中，原因是 ；不保存在CCl4中的原因是 。ADBC放入Cl2中14. 物质A是由A元素组成的单质，将其在酒精灯火焰上灼烧， 火焰为黄色，B，C，D是含有A元素的三种 放入盐酸中放入水不同化合物，A、B、C、D按右图关系进行转化：写出化学式：通CO2A B 来源:C D 写出的化学方程式。 15. 测定Na2O和Na的混合物中金属钠的质量分数可用下图所示的几套仪器组合： 标出各仪器连接的顺序 量筒在实验中的作用是 有一块表面氧化成Na2O的金属钠，其质量为2.0g，实验后在量筒中收集到0.5L水，求样品中金属钠的质量是 。（假设在标准状况下测定）来源:课堂作业参考答案：1. C 2. D 3. D 4. A 5. C 6. B 7. A 8. C 9. B 10. D 11. B 12.B13. 很小，银白，化合，氯化钠，钠钾的合金。煤油，钠易与O2，H2O反应而不与煤油反应且密度比煤油大；钠将浮在液面是上，达不到隔绝空气的作用。14. A Na B NaOH C Na2CO3 D NaCl 点燃2Na+2H2O=2NaOH+H2 2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2+ H2O 2Na+Cl2=2NaCl15. （1）gfeh （2）间接测量氢气体积 （3）1.03g五、课堂小结 六、课后作业一、单项选择题1下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是 ()A热稳定性：Na2CO3NaHCO3B常温时在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3C等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应产生CO2的量：Na2CO3V2V3BV2V3V1CV1V2V3DV1V3V26从海水中提取单质镁，下列正确的途径是 ()来源:A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2MgC海水Mg(OH)2MgCl2MgD海水MgCl2Mg7钡和钠相似，也能形成O的过氧化物，则下列叙述错误的是 ()A过氧化钡与水反应的产物中有碱B1 mol过氧化钠或过氧化钡跟足量水反应都生成0.5 mol氧气C过氧化钡是共价化合物D过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂8 200时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6 g，再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na、HCO、SO、CO等离子的水溶液中，若溶液体积保持不变，则下列说法中正确的是 ()A原混合气体的平均摩尔质量为23.2 g/molB混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25 molC溶液中SO的物质的量浓度基本保持不变D溶液中HCO的物质的量浓度减小，CO的物质的量浓度增大，但是HCO和CO的物质的量浓度之和基本保持不变9下列对相关化学反应的离子方程式书写的评价正确的是 ()编号化学反应离子方程式评价A过氧化钠与水反应2O2H2O=4OHO2正确B漂白粉溶液中通入过量SO2ClOH2OSO2=HSOHClO正确C醋酸铵溶液中加入盐酸CH3COONH4H=CH3COOHNH醋酸铵错误，不应写成化学式DNaHCO3溶液呈碱性HCOH2O=H2CO3OH错误，应放出CO210.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12BNa2O2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不相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同11镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料，工业上制造镁粉是将镁蒸汽在某种气体中冷却，现有下列气体：空气CO2ArH2N2其中可以作为冷却的气体是 ()A B C D12下列有关纯碱和小苏打的叙述中正确的是 ()ANa2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应B等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸比Na2CO3多源:C向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀D等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的稀H2SO4反应，NaHCO3产生CO2比Na2CO3多13MgCl2和NaHCO3按物质的量之比为1:2混合制成溶液，加热蒸干得到的固体是( )AMg(HCO3)2和NaCl BMg(OH)2和NaClC MgCl2 和Na2CO3 DMgCO3和NaCl二、非选择题14用脱脂棉花包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是：a.有氧气生成；b. 。(2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式： 。(3)某学校研究性学习小组拟用下图所示装置进行实验，以证明上述结论。用以验证结论a的实验操作方法及现象是 。用以验证结论b的实验操作方法及现象是 。(4)该研究性学习小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2，现请你设计一个简单的实验以证明Na2O2和足量的H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)。试剂： 。现象： 。15如图中A到F是化合物，且A、B、E、F均含钠元素，G是单质。A(固体)BCD E E BG FGA(溶液) B(溶液)(1)写出A、B、E、F的化学式：A ，B ，E ，F 。(2)写出反应的化学方程式： ； ； 。来源:Z*xx*k.Com16自2009年3月起，从墨西哥、美国等国逐渐扩散到全世界的甲型H1N1流感暴发疫情，引起了全球关注和积极应对。防控专家表示，含氯消毒剂